The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.

ฟิสิกกายEbook 6.7 เลขที่37เรื่องแผ่นกรองแสงสี

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by paramaa555, 2021-12-29 03:39:16

ฟิสิกกายEbook 6.7 เลขที่37เรื่องแผ่นกรองแสงสี

ฟิสิกกายEbook 6.7 เลขที่37เรื่องแผ่นกรองแสงสี

รายงานe-bookเรื่อง แผ่นกรองแสงสี

จดั ทาโดย

นายปรมะ ธมิ าชยั เลขที่37 ชน้ั ม.6.7

นาเสนอโดย
ครจู ินตนา นามวงศ์
โรงเรยี นสามัคคีวิทยาคม

คานา

รายงานe-bookเล่มนีท้ าขึ้นมาเพอ่ื เปน็ สว่ นหนึ่งของวิชา ฟิสกิ สก์ ายภาพ รหสั
วิชา ว30101 เพอื่ ศึกษาแผน่ กรองแสงสีซ่ึงประกอบด้วยการใช้กระบวนการทาง
วทิ ยาศาสตรใ์ นการเกบ็ ข้อมูลและการเขียนการทดลองแผน่ กรองแสง

ผจู้ ดั ทาหวงั ว่า รายงานเลม่ น้ี จะเป็นประโยชนก์ ับผ้อู า่ นหรือนักเรยี น นกั ศึกษา
ทก่ี าลงั หา ขอ้ มูลเรื่องนี้ อยหู่ ากมีข้อแนะนาหรอื ข้อผดิ พลาดประการใด ผจู้ ัดทาขอน้อม
รับไวแ้ ละขออภัยมา ณ ท่นี ้ี ด้วย

คณะผจู้ ัดทา

สารบัญ

คานา ก
สารบัญ ข
แผน่ กรองแสงสี 1-20

แผ่นกรองแสงสี

-อปุ กรณ์ทางดาราศาสตร์สว่ นใหญจ่ ะทาการบนั ทกึ ความสวา่ งและความเข้มแสงของวตั ถทุ อ้ งฟ้า
แตก่ ารจาแนกสขี องวัตถุจะทาใหน้ ักดาราศาสตร์ทราบรายละเอียดตา่ งๆมากยงิ่ ขน้ึ เชน่ ดาวฤกษ์สี
ฟ้าทม่ี อี ุณหภูมิสงู มกั มขี นาดและความสว่างทีม่ ากกว่าดาวฤกษ์สแี ดงเปน็ ตน้

-ดังน้นั ในการจาแนกสีของวตั ถุนกั ดาราศาสตรจ์ ะใช้แผน่ แกว้ กรองแสงทจี่ ะยอมให้แสงทะลุผ่าน
ในช่วงความยาวคลื่นเฉพาะค่าหน่งึ ซงึ่ ชว่ งในการทานายสีของวัตถุจากความแตกตา่ งของภาพถา่ ย
จากแผ่นกรองแสงต่างชนดิ กันเช่นแสงจากดาวสนี า้ เงินจะทะลุผ่านแผน่ กรองแสงสีฟา้ มากกว่าแผน่
สแี ดง

-ในกลอ้ งโทรทรรศน์สาหรับงานวิจัยจะตดิ ตัง้ แผน่ กรองแสงทย่ี อมใหแ้ สงทะลุผ่านที่ช่วงความยาว
คลน่ื ทเี่ ฉพาะเจาะจงเป็นพิเศษทาใหข้ ้อมูลที่ไดจ้ ากกล้องโทรทรรศน์ตา่ งชนดิ กันสามารถนามาใช้
เปรียบเทียบและศึกษาเพื่อใชใ้ นงานวิจัยรว่ มกนั ได้

- Ha หรอื ไฮโดรเจนแอลฟา: แผน่ กรองแสงท่ียอมให้ค่าความยาวคล่นื คา่ หน่ึงในช่วงแสงสีแดงทะลุ
ผา่ นแหล่งกาเนดิ แสงในช่วงคลนื่ น้มี กั เกิดจากธาตุไฮโดนเจนท่มี คี วามอุณหภูมิสูงซ่ึงมคี วามสาคัญ
มากตอ่ การศึกษาทางดาราศาสตรเ์ นอ่ื งจากปรมิ าณธาตุส่วนใหญ่ในเอกภพประกอบคอื ธาตุ
ไฮโดรเจนทาใหเ้ ปน็ ผลดตี อ่ การศกึ ษาและคน้ หากลมุ่ กา๊ ซขนาดใหญใ่ นอวกาศ

ตวั อย่างแผน่ กรองแสง

 R : แผ่นกรองแสงในช่วงความยาวคล่นื แสงสแี ดงถูกใชบ้ อ่ ยเพื่อใชศ้ กึ ษาดาวที่มีอุณหภมู ิตา่
 V : แผน่ กรองแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ตามองเหน็ ได้จะยอมให้แสงในปรมิ าณที่

เหมือนกับที่ตามองเหน็
 B : แผน่ กรองแสงในช่วงความยาวคล่นื แสงทฟี ้า ถกู ใช้เพื่อศกึ ษาวัตถุทม่ี าอุณหภมู สิ ูง

สีและการผสมแสงสี

ในชวี ติ ประจาวันของเรา เราจะเห็นวัตถุมสี ตี า่ ง ๆ กัน สขี องวัตถมุ ผี ลต่อจติ ใจมนษุ ย์ ทาให้
เกิดอารมณแ์ ละความรู้สึกต่าง ๆ กนั เช่น สแี ดงจะกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองอย่างรุนแรง สีเขยี ว
ทาให้รูส้ กึ สงบ สดี าทาใหเ้ กดิ ความเศร้า หดหู่ เป็นตน้ การทางานตลอดจนความเปน็ อยใู่ นช่วงตา่ ง
ๆ ของมนษุ ยจ์ งึ ควรจะมคี วามสัมพนั ธก์ บั สภาพแวดล้อมท่ีมสี ีต่าง ๆ กัน ตามความเหมาะสมด้วย
การทีว่ ตั ถตุ า่ ง ๆ จะมีสอี ย่างไรขนึ้ อยู่กับคุณสมบตั ิสองประการ คือ ส่วนประกอบของเน้ือสารที่
ประกอบกันเป็นวตั ถนุ น้ั ๆ และแสงสที มี่ าตกกระทบ โดยทั่วไปเราจะแบ่งชนดิ วัตถุตามปรมิ าณ
แสงและลักษณะที่ยอมให้แสงผา่ นได้เปน็ 3 แบบ คือ

1. วตั ถโุ ปร่งใส (Transparent Object) หมายถึง วตั ถุที่ยอมใหแ้ สงผ่านไปไดเ้ กือบหมดอยา่ งเป็น
ระเบยี บ และเราสามารถมองผ่านวัตถุนีไ้ ปเหน็ ต้นกาเนิดแสงอกี ดา้ นหนึ่งไดอ้ ย่างชดั เจน เชน่
กระจกใส นา้ เป็นต้น

2. วัตถุโปร่งแสง (Translucent Object) หมายถึง วตั ถุท่ียอมให้แสงผ่านไปได้อยา่ งไม่เป็นระเบียบ
โดยเราไม่สามารถมองผา่ นวตั ถุไปเห็นต้นกาเนิดแสงไดช้ ัดเจน เช่น กระจกฝา้ น้าขุ่น เป็นต้น

3. วตั ถุทึบแสง (Opaque Object) หมายถึง วัตถทุ ี่แสงผา่ นไปไมไ่ ดเ้ ลย แสงจะถูกดดู กลนื หรอื
สะท้อนกลับหมด และเราไม่สามารถมองผ่านวัตถชุ นิดนไี้ ปยงั อกี ด้านหนึง่ ได้ เช่น แผน่ โลหะ
กระจกเงา แผน่ ไม้ เปน็ ต้น

4. แผ่นวตั ถสุ ีซึ่งยอมใหแ้ สงเพียงสเี ดียวทะลผุ า่ นได้ เม่อื นาแผ่นกรองแสงสมี าห่อหมุ้ โคมไฟ หรอื ใส่
หนา้ เลนสก์ ล้องถ่ายรูป จะเปลย่ี นสขี องแสงที่ทะลุผา่ น โดยจะยอมใหเ้ ฉพาะแสงท่ีมสี เี ดียวกับมัน
ผา่ นเท่านน้ั และดูดกลนื แสงความยาวคลืน่ อื่นท้ังหมดทีอ่ ยู่ในแสงขาวไว้

5. สีบรสิ ุทธ์ิซ่งึ ไมส่ ามารถทาข้ึนโดยการผสมสอี ืน่ ๆ เข้าด้วยกนั สีปฐมภมู ิผสมกันจะได้สอี นื่ ๆ อกี
มากมาย สีปฐมภูมขิ องแสง ได้แก่ สแี ดง สเี ขียว และสีนา้ เงนิ สปี ฐมภูมิของสารสี คอื สเี หลอื ง
สีแดงมว่ ง และสนี า้ เงนิ เขยี ว

6. สที ุติยภมู ิ (Secondary coilour) สีทีไ่ ดจ้ ากการผสมสีปฐมภมู สิ องสี ในกระบวนการผสมสีของ
แสงสี สที ตุ ยิ ภูมทิ ่ีได้คอื เหลือง นา้ เงนิ เขยี ว และแดงมว่ งในกระบวนการผสมของสารสี สที ตุ ิยภูมิ
คือ สีแดง สีเขยี ว และสนี า้ เงิน

กระบวนการผสมสารสี

(Subtractive process)

กระบวนการสร้างสตี ่าง ๆ ขึ้นโดยการผสมสารสี

เราเหน็ ภาพถา่ ยสีมสี ีตา่ ง ๆ ได้ เพราะมกี ารขจัดแสงบางสอี อกจากแสงขาวที่กระทบบนภาพ
นน้ั สีระบายหมึก หรือสีย้อมสีหน่ึง ๆ จะดดู กลนื แสงบางความยาวคลนื่ ในแสงสขี าวไวแ้ ละ
สะทอ้ นสขี องมันเองออกมา สปี ฐมภมู ทิ ง้ั สามในกระบวนการผสมสารสี ได้แก่ สเี หลือง สีน้าเงนิ -
เขยี ว และสีแดงม่วง ตัวอย่างเชน่ สารสีเหลืองและและสารสแี ดงม่วง ผสมกันแล้วจะให้สารสี
แดง เพราะภายใต้แสงขาวสารสีเหลืองจะดดู กลนื ความยาวคลื่นสนี ้าเงิน และสะทอ้ นความยาว
คลื่นสีแดงกับความยาวคล่ืนสีเขยี ว ซง่ึ ผสมกันแลว้ ให้ความยาวคล่นื สเี หลอื งออกมา การผสมสาร
สีแดงมว่ งเขา้ ไปจะลบความยาวคล่ืนสีเขียวออก เหลือเพยี งความยาวคล่นื สีแดงสะท้อนออกมา

การผสมสารสีเหลอื ง น้าเงินเขยี ว และแดงม่วง ทาให้ไดส้ ีอื่นๆอีกมากมาย

สเี ตมิ เตม็ (Complementary colour)

-คูข่ องสีซง่ึ เม่ือผสมในกระบวนการผสมแสงสีจะให้แสงสขี าว และเมือ่ ผสมในกระบวนการผสม
สารสีจะใหส้ ารสีดา

- สปี ฐมภมู ิแตล่ ะสีจะมีสทุ ตุ ิยภูมเิ ปน็ สีเตมิ เต็มของมัน เชน่ สนี ้าเงิน เป็นสีเติมเตม็ ของสี
เหลือง เพราะแสงสีน้าเงนิ และแสงสเี หลอื ง ผสมกนั ไดแ้ สงขาว แต่สารสีสนี า้ เงินและสารสีสี
เหลืองผสมกนั จะได้ตวั สารสีดา

สเปกโทรสโกปี (Spectroscopy)

วิธีวเิ คราะห์สารโดยการตรวจสอบสขี องแสงท่ีสารนนั้ ปล่อยออกมา

ถา้ เราทาให้สารรอ้ นขึน้ มันจะสุกสวา่ ง เพราะธาตตุ า่ ง ๆ ในสารนั้นเปล่งแสงเฉพาะบางความ
ยาวคลืน่ ออกมา ตัวอยา่ งเชน่ เกลอื แกง สุกสวา่ งเป็นสีเหลอื งเพราะเกลือมีธาตโุ ซเดยี มอยู่ เครอ่ื ง
สเปกโทรสโคป (spectrosdope) ประกอบดว้ ยปรซิ ึม หรือเกรตงิ เล้ียวเบน ซง่ึ แยกแสงออกเป็น
สเปกตรมั หรือแถบสตี า่ ง ๆ เคร่ืองสเปกโทรมิเตอร์ (specrometer) ใช้สาหรบั วัดตาแหนง่
ของแถบในสเปกตรัมวา่ อยทู่ ีค่ ่าความถ่ีหรอื ความยาวคล่นื เท่าไร ซ่ึงตาแหนง่ น้ีจะตา่ งกนั ไปสาหรบั
ธาตแุ ต่ละตัว

สเปกตรมั เปลง่ ออก (Emission spectrum)

แถบสที ่ไี ดเ้ มอื่ แสงท่เี ปล่งจากสารผา่ นเข้าเครอ่ื งสเปกโทรสโคป

เม่ือแสงทเี่ ปล่งจากสารผา่ นเข้าเครอ่ื งสเปกโทรสโคป แสงจะถกู แยกออกเปน็ แถบสีหรอื เส้น
สี เรยี กว่าสเปกตรมั แสงอาทติ ยป์ ระกอบดว้ ยแสงหลายสี และให้สเปกตรัมเหมือนกบั สีร้งุ สารท่ี
มีธาตุชนดิ เดยี วใหส้ เปกตรัมเปลง่ ออกเปน็ เส้นสเปกตรัม 2 –3 เสน้

สเปกตรมั ดดู กลนื (Absorption spectrum)

สเปกตรมั ทไ่ี ดเ้ มือ่ ใหแ้ สงขาวผา่ นสารในสถานะกา๊ ซ แลว้ จึงผา่ นเครือ่ งสเปกโทรสโคป ถ้าเรา
จดั ให้แสงขาวผา่ นสารในสถานะกา๊ ซ สารจะดูดกลนื แสงสีเดยี วกับที่เราเหน็ ในสเปกตรัมเปล่งออก
ของสารนน้ั ทาใหเ้ หลือเป็นเส้นมืด อย่ใู นสเปกตรัมของแสงขาวจากเครอ่ื ง
สเปกโทรสโคป ตาแหน่งของเส้นมืดบอกให้ทราบว่ามีธาตใุ ดบ้างอยู่ในสารนั้น

แผ่นกรองแสง ( Color Filter ) เปน็ วสั ดใุ ชส้ ร้างแสงสีตา่ ง ๆ โดยที่แผน่ กรองแสงจะยอมให้แสงสี
บางชนดิ ผ่านและดดู กลนื แสงสบี างชนิด เชน่ แผน่ กรองแสงสีแดงจะยอมใหแ้ สงสีแดงผา่ นไดแ้ ต่
ดูดกลืนแสงสีเขยี วและน้าเงนิ ไว้ แผน่ กรองแสงสีเหลืองจะยอมใหแ้ สงสีแดงและเขยี วผ่านไดแ้ ตด่ ดู
กลนื แสงสนี า้ เงินไว้

การมองเห็นสี

- เมื่อให้แสงสีขาวตกกระทบวตั ถตุ า่ ง ๆ เราจะเห็นวัตถุมสี แี ตกต่างกัน การมองเห็นสีตา่ ง ๆ
นอกจากจะข้ึนอยู่กับ เซลลร์ ปู กรวยในเรตนิ าของตาแล้ว ยังมีส่ิงอนื่ อกี ที่มีอทิ ธิพลตอ่ การเห็นสีของ
วตั ถุ คือ การท่จี ากน้ันผา่ นสีต่าง ๆ ของตัวกลาง กอ่ นเขา้ สู่ตาเรา เชน่ แสงขาวของดวงอาทิตย์
เม่อื ผา่ นปริซมึ จะมองเหน็ แสงสถี ึง 7 สี เป็นต้น หรอื แสงสีตา่ ง ๆ ผ่านแผ่นกรองแสงสี เพ่ือ
ตอ้ งการให้ได้แสงสที ่ีต้องการ

-ในกรณีที่แสงขาวตกกระทบวตั ถุทบึ แสง วตั ถนุ ั้นจะดูดกลนื แสงแต่ละสที ่ีประกอบเปน็ แสงขาว
นั้นไวใ้ นปริมาณต่าง ๆ กัน แสงสว่ นที่เหลือจากการดูดกลืนจะสะทอ้ นกลบั เข้าตา ทาให้เราเห็น
วตั ถเุ ปน็ สีเดียวกับแสงท่ีสะทอ้ นมาเข้าตามากทส่ี ดุ ตามปกติวัตถุมสี ารท่ีเรยี กวา่ สารสีทาหน้าท่ี
ดดู กลืนแสง วตั ถทุ ่ีมสี ตี ่างกนั จะมสี ารสีตา่ งกัน การเหน็ ใบไม้เปน็ สีเขยี ว เปน็ เพราะใบไม้มคี ลอโร
ฟิลเปน็ สารดดู กลืนแสงสมี ่วงและสแี ดง แลว้ ปลอ่ ยแสงสีเขยี วและสใี กล้เคียงให้สะทอ้ นกลบั เขา้ ตา
มากที่สุด ส่วนดอกไมท้ ่มี สี ีแดงเพราะดอกมีสารสแี ดงซ่งึ ดูดกลนื แสงสีมว่ ง สีนา้ เงนิ และสีเขียวส่วน
ใหญ่ไว้ แลว้ ปลอ่ ยใหแ้ สงสีแดงปนสีส้มและสเี หลอื งใหส้ ะท้อนกลบั มาเข้าตามากที่สดุ ส่วนสารทม่ี ีสี
ดานั้นจะดดู กลนื แสงทุกสที ่ีตกกระทบทาใหไ้ มม่ แี สงสใี ดสะทอ้ นกลบั เข้าสตู่ าเลย เราจึงเห็นวตั ถุ
เป็นสดี า แต่สารสขี าวนัน้ จะสะท้อนแสงทุกสที ี่ตกกระทบ

สี

เม่อื ให้แสงขาวซึง่ ประกอบด้วยแสงหลายสตี กกระทบแผน่ พลาสติกใสจะเป็นสีใดก็ตามก็จะเห็น
พลาสติกใสเป็นสนี ั้น แต่ถ้าใชป้ ริซมึ สามเหลย่ี มกระจายแสงผ่านแผ่นพลาสตกิ ใสสตี ่างๆ จะพบวา่ มี
แสงสอี ื่นทะลผุ า่ นไปไดบ้ ้างแต่แสงบางสีจะถูกดดู กลืนไว้ เช่น ถา้ ใชแ้ ผ่นพลาสติกใสสีแดงก้นั จะเหน็
เปน็ แถบแสงสแี ดง ซ่งึ อาจมสี สี ม้ ปน สว่ นแสงสีม่วง สีน้าเงนิ สีเขยี ว จะถกู ดดู กลืน โดยปริมาณของ
แสงสแี ดงทอี่ อกมาจะมากที่สดุ เราจึงเห็นแผน่ พลาสติกมสี ีแดง ในทานองเดยี วกันแผ่นพลาสตกิ ใส
สนี ้าเงนิ กจ็ ะมแี สงสนี า้ เงนิ ออกมามาก และอาจมีแสงสีเขียวและสมี ่วงปนออกมาดว้ ย เราเรียกแผน่
พลาสตกิ ใสซึ่งก้ันแสงสบี างสไี ว้ และยอมให้แสงบางสีผา่ นไปได้นี้วา่ แผน่ กรองแสงสี ประโยชนข์ อง
แผน่ กรองแสงสี คือ สามารถนามาใช้ในเคร่ืองมอื บางชนดิ เวลาต้องการลดปริมาณแสงสใี ห้น้องลง
หรือเวลาตอ้ งการให้แสงเพียงบางสีเท่านั้นผา่ น ตวั อยา่ งของการใชแ้ ผน่ กรองแสงสี เช่น ในการ
ถา่ ยรูป การแยกสีการพิมพ์ และแว่นตากนั แดด จากการใหแ้ สงตกกระทบวัตถุ จะพบว่าเราอาจ
แบ่งชนดิ วตั ถุตามปริมาณและลักษณะท่แี สงผ่านวตั ถุดงั น้ี วัตถุโปร่งใส หมายถงึ วตั ถุท่ีใหแ้ สงผา่ น
ไปได้เกือบทัง้ หมดอย่างเป็นระเบยี บ เราจึงสามารถมอ ผา่ นวัตถชุ นิดนไ้ี ด้ชัดเจน ตัวอยา่ งวตั ถชุ นดิ
นี้ได้แก่กระจกใสและแกว้ ใสเป็นต้นวัตถุโปร่งแสง หมายถงึ วัตถทุ ี่ใหแ้ สงผ่านไปไดอ้ ยา่ งไมเ่ ปน็
ระเบยี บ ดังน้นั เราจงึ ไมส่ ามารถมองผ่านวัตถุนไี้ ด้ชดั เจน ตวั อย่างวัตถุชนิดนไี้ ด้แก่ น้าขุ่น กระจก
ฝา้ และกระดาษชุบไข
วัตถทุ ึบแสง หมายถงึ วัตถุท่ไี มใ่ ห้แสงผ่านเลย แสงทง้ั หมดจะถูกดดู กลนื ไวห้ รอื สะท้อนกลับ เราจึง
ไมส่ ามารถมองผา่ นวตั ถุชนิดนี้ได้ ตัวอยา่ งของวตั ถุชนิดนไ้ี ดแ้ ก่ ไม้ ผนังตกึ และกระจกเงา
ในกรณที ่แี สงขาวตกกระทบวตั ถุทึบแสง วตั ถนุ ั้นจะดดู กลืนแสงแต่ละสีที่ประกอบเปน็ แสงขาวนน้ั
ไว้ในปรมิ าณต่างๆ กัน แสงส่วนท่ีเหลือจากการดูดกลนื จะสะทอ้ นกลับเขา้ ตา ทาให้เราเห็นวตั ถุ
เป็นสเี ดยี วกับแสงที่สะทอ้ นมาเขา้ ตามากท่ีสุด ตามปกตวิ ัตถุมีสารทเี่ รียกว่า สารสี ซงึ่ ทาหนา้ ที่
ดูดกลืนแสง วตั ถุที่มีสีตา่ งกนั จะมสี ารสตี า่ งกัน การเห็นใบไมเ้ ป็นสีเขียว เป็นเพราะใบไมม้ คี ลอโร
ฟลิ เป็นสารทด่ี ูดกลืนแสวสีม่วงและสีแดง แลว้ ปล่อยแสงสเี ขยี วและสีใกล้เคียงใหส้ ะท้อนกลบั มา
เข้าตามากท่ีสุด ส่วนดอกไมท้ มี่ สี แี ดงเพราะดอกมสี ารสีสีแดงซง่ึ ดดู กลนื แสงสีม่วง สนี ้าเงิน และสี
เขียวส่วนใหญ่ไว้ แล้วปลอ่ ยใหแ้ สงสแี ดงปนสสี ้มและสเี หลืองให้สะทอ้ นกลับมาเขา้ ตามากทีส่ ดุ
สว่ นสารสีดานนั้ จะถูกดดู กลนื แสงทุกสที ต่ี กกระทบทาใหไ้ มม่ ีแสงสีใดสะท้อนกลบั เขา้ สูต่ าเลย เรา
จงึ เห็นวตั ถุเปน็ สีดา แต่สารสสี ขี าวจะสะท้อนแสงทุกสที ีต่ กกระทบ

การผสมสารสี

สารสีที่ไม่อาจสรา้ งขึน้ ไดจ้ ากการผสมสารสตี า่ งๆ เข้าดว้ ยกนั มี 3 สี คือ สีเหลือง สแี ดงม่วง และสี
น้าเงินเขยี ว ซ่ึงเรียกว่า สารสีปฐมภมู ิ สารสปี ฐมภูมิแต่ละสสี ามารถดดู กลนื แถบสตี ่างๆ ใน
สเปกตรมั แสงอาทติ ยแ์ ต่ละช่วงไดอ้ ยา่ งตอ่ เนื่อง คือ สารสแี ดงม่วงจะไมด่ ดู กลนื แสงในแถบสีแดง
และสีม่วงแต่จะดดู กลนื เป็นแสงอน่ื ๆ สารสีเหลืองจะไมด่ ูดกลืนแสงในแถบสเี หลืองท่ีอยถู่ ัดจากสี
แดง แตจ่ ะดดู กลืนแสงอ่นื ๆ ส่วนใหญ่ สารสีน้าเงนิ เขยี วจะไม่ดูดกลืนแสงแถบสนี ้าเงนิ ม่วง เขยี ว
แตจ่ ะดูดกลนื แสงแถบสีอนื่ ๆ เป็นสว่ นใหญ่

เม่อื นาแสงสีแดง แสงสเี ขียว และแสงสนี า้ เงนิ มาผสมกันบนฉากขาวด้วยสดั สว่ นเท่าๆ กนั จะ
ใหผ้ ลเหมอื นกบั เราฉายแสงขาวลงบนฉากขาว น่ันคือ แถบสตี ่างๆ ในแสงสีแดง แสงสเี ขยี ว และ
แสงสีนา้ เงินจะรวมกนั เป็นสเปกตรัมของแสงขาวพอดี ดงั รปู 1.34 แสงสที ้งั สามเรียกว่า แสงสปี ฐม
ภมู ิ เราอาจนาแสงสปี ฐมภูมิมาผสมกันเพ่ือใหแ้ สงสีต่างๆ กนั ได้ปลายสี ยกเวน้ แสงสีดา

แสงสวา่ งตามธรรมชาตทิ ี่เรามองเห็นเป็นสีขาวโปรง่ ใสนี้ ความจรงิ เปน็ แสงที่เกิดจากการรวมตวั
ของแม่สแี สงตา่ ง ๆ 3 สี ด้วยกันคือ แสงสแี ดง แสงสเี ขียว และแสงสนี า้ เงิน เรียกว่าสี
ขั้นตน้ (Primary color) เมอ่ื แสงสวา่ งหรือแสงสีขาวส่องงกระทบกับวัตถตุ ่าง ๆ วัตถแุ ตล่ ะอยา่ ง
จะมคี ณุ สมบัติดูดกลนื และสะท้อนแสงสีไมเ่ หมือนกนั ทาให้เรามองเห็นว่าวัตถมุ ีสที ่ีแตกตา่ ง
กนั เช่น ตาเรามองเห็นดอกกหุ ลาบสีแดง ก็เพราะว่าดอกกหุ ลาบนัน้ จะดดู กลืนแสงสเี ขยี วและ
แสงสนี า้ เงินไว้ แลว้ ปลอ่ ยใหแ้ สงสีแดงสะท้อนเข้าส่ตู าเรา เราจึงมองเหน็ ดอกกหุ ลาบเปน็ สี
แดง เป็นตน้

การทางานของแผ่นกรองแสงสีตา่ ง ๆ กเ็ ชน่ เดียวกัน ถ้าเราสวมแผ่นกรองแสงสีใดถา่ ยภาพ แผ่น
กรองแสงก็จะดดู กลืน (Absorb) สีอน่ื ๆไว้ ปล่อยให้สที เ่ี หมอื นกับแผ่นกรองแสงสอ่ ง

ผา่ น (Transmit) เขา้ ไปบันทกึ ลงในฟลิ ม์ นักวทิ ยาศาสตรเ์ รียกทฤษฎีนว้ี ่า ทฤษฎกี ารเลอื ก
ดูดกลนื และเลอื กสอ่ งผา่ นสี ดว้ ยคุณสมบัตดิ งั กล่าวทาให้เราสามารถถา่ ยภาพใหส้ ีบางสีสว่างหรอื
เข้มไดต้ ามต้องการตัวอย่างเช่น ถ้าสวมแผ่นกรองแสงสีแดงไวท้ หี่ นา้ เลนส์ ภาพสีทีถ่ า่ ยนั้นจะมี
สว่ นรวมเป็นสแี ดง เพราะแผ่นกรองแสงจะดดู กลนื สเี ขยี วและสนี ้าเงนิ ไว้ ปล่อยให้แสงสแี ดงผา่ น
เขา้ ไป บันทึกลงในฟลิ ์มเพียงสีเดียว และเมือ่ ใชแ้ ผน่ กรองแสงสแี ดงในการถ่ายภาพขาวดา แสงสี
ผ่านเขา้ ไปสดู่ อกไมแ้ ละสง่ิ อน่ื ท่ีมีสแี ดง จะมปี รมิ าณแสงเขา้ ไปบนั ทึกในฟิลม์ มากกวา่ สีอ่ืน ๆ คือ สี
เขยี วและสีนา้ เงินไว้ จึงทาให้ฟิล์มเนกาทิฟในส่วนทีเป็นสแี ดงหนาเขม้ กวา่ สว่ นทเี่ ปน็ สอี ่ืน เมอ่ื นา
ฟิล์มมาอดั ขยายในกระดาษ ส่วนทเี่ ปน็ สีแดงในภาพจงึ มีความขาวสว่างกว่าสว่ นทเ่ี ป็นสอี นื่ เปน็ ต้น

กล้องถา่ ยภาพซีซดี ี

-กล้องถ่ายภาพซซี ดี คี ือกลอ้ งถ่ายภาพความไวแสงสูงทีส่ รา้ งขน้ึ จากอปุ กรณ์CCD : Charge-
Couple Device ซึ่งลักษณะเปน็ แผน่ เซนเซอร์ทาหนา้ ทีจ่ บั โฟตอนของแสงทีก่ ระทบพืน้ ผิวในละ
พิกเซลและแปลงสญั ญาณแสงท่บี ันทึกได้ออกมาเปน็ สญั ญาณภาพ

-นอกจากน้กี ล้องถา่ ยภาพซีซดี ียงั สามารถแปลงสัญญาณแสงท่ีได้รบั ออกเป็นสัญญาณภาพดิจติ อล
(digital image) ซ่ึงง่ายและสะดวกตอ่ นักดาราศาสตร์ในการสง่ ข้อมลู จากจุดหนง่ึ ไปยังอีกจุดหน่ึง
ด้วยอนิ เตอร์เนตไร้สายและทาการแปลงขอ้ มูลท่ไี ด้รับมาเปน็ สญั ญาณภาพดว้ ยซอฟแวร์ทางดารา
ศาสตร์

-ถึงแมแ้ ผ่นอิเล็กทรอนกิ ส์ขนาดเล็กภายในกล้องถา่ ยภาพซีซดี จี ะเป็นอปุ กรณเ์ ดยี วกนั กับทใ่ี ช้ใน
กลอ้ งถ่ายวีดโี อและกล้องถา่ ยภาพดิจดิ อลขนาดเลก็ แต่การใชง้ านทางดาราศาสตร์ภายในกลอ้ ง
ถ่ายภาพซซี ีดจี ะถูกลดอุณหภูมิลงให้ต่ามากๆโดยท่ัวไปอยู่ทปี่ ระมาณ-100องศาเพ่อื ให้อปุ กรณ์
ทางานได้อย่างมีประสิทธิภาพสงู สุด

-เน่ืองจากซซี ดี ที าหน้าดักจบั สญั ญาณแสงทต่ี กกระทบเขา้ มาทาใหภ้ าพทไ่ี ด้จากกล้องถ่ายภาพซซี ีดี
จะเป็นลักษณะของภาพขาว-ดาและนาไปใช้ศกึ ษาความสวา่ งของวัตถแุ ต่สาหรับการศกึ ษา
ความสัมพนั ธ์ของสีและอณุ หภมู ินักดาราศาสตร์จะนาแผ่นกรองแสงมาชว่ ยในการถา่ ยภาพซึง่ จะ
กลา่ วถงึ ในหัวข้อถัดไป

-สเี ป็น ปรากฏการณ์
ของการรบั รู้เกี่ยวกับการมองเห็นอยา่ งหนงึ่ ของมนษุ ย์ เช่นการรับรวู้ า่ ดอกกหุ ลาบเปน็ สีแดง ใบไม้

เปน็ สีเขียว เปน็ ต้น และจากคานยิ ามว่าสเี ปน็ การรับรู้ ดังนัน้ จึงไม่มตี ัวตนอยเู่ ปน็ สสารในทาง
ฟสิ ิกส์ คอื ไมเ่ ปน็ ของแขง็ ของเหลว และกาซ สีจะเกิดขนึ้ ไดต้ ้องมอี งค์ประกอบอยา่ งนอ้ ย 2
ประการคอื แสง และผสู้ ังเกต ลองนึกดวู า่ ถ้าเราเดนิ เขา้ ไปในหอ้ งที่ไมม่ แี สงใดๆ เลย เราก็ไม่
สามารถมองเห็นวัตถแุ ละสใี ดๆ ได้ และหากเราเดนิ เข้าไปในหอ้ งที่สว่างไสวแต่ปิดตาเสยี เรากจ็ ะ
ไม่เหน็ สใี ดๆ ไดเ้ ชน่ กัน การรบั รูส้ ีเกิดขึน้ ไดก้ ็ต่อเม่อื มแี สงเดินทางเข้าไปส่ตู า โดยตาของมนุษยจ์ ะ
ทาหน้าทีเ่ ปน็ สว่ นรบั แสงและส่งสญั ญานไปยังสมองเพอื่ แปลสญั ญานดังกล่าวเป็นการรับรสู้ ตี า่ ง ๆ
-ภายในตาจะมสี ว่ นที่เรียกวา่ เรตินามีหนา้ ท่ีรับแสง และเปล่ียนแสงเปน็ กระแสประสาท โดยมเี ซลล์
รับแสงอยู่สองประเภทคือเซลลร์ บั แสงรปู แท่งและเซลลร์ ับแสงรูปกรวย เซลลร์ ับแสงรปู แทง่ จะ
ทางานเมือ่ แสงนอ้ ย สว่ นเซลล์รบั แสงรูปกรวยจะทางานเมือ่ มแี สงมากและเป็นเซลลท์ ี่ทาให้เกิด
การรับรู้สี โดยแสงเซลล์รับแสงรูปกรวยมี 3 ชนิด คือเซลล์ที่ไวตอ่ แสงสีแดง (เรยี กวา่ L ) สีเขียว
(เรียกวา่ M) และสีนา้ เงิน (เรียกว่า S) เมื่อไดร้ ับแสง เซลลร์ บั แสงทั้งสามจะถกู กระตนุ้ ในอัตราส่วน
ท่ตี ่างกันข้ึนกับสแี ละความเขา้ ของแสงทต่ี กกระทบ และสมองกจ็ ะแปลสัญญาณที่แตกต่างกนั นนั้
เป็นสตี ่างๆ อีกที

ความไวแสงของเซลล์รบั แสงรปู กรวยทัง้ สามชนิด

แสงและแหล่งกาเนดิ แสง แสงถอื ได้วา่ เป็นคลน่ื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าชนดิ หนงึ่ ทมี่ คี วามยาวคล่ืนตั้งแต่
380-780 นาโนเมตร แต่อาจประมาณไดว้ ่า 400-700 นาโนเมตร

การกระจายของแสงสขี าวเมอื่ เดนิ ทางผ่านปริซมึ

แสงสีขาว เมือ่ เดนิ ทางผ่านปรซิ มึ จะกระจายออกเป็นแสงสตี า่ ง ๆ คอื มว่ ง น้าเงนิ เขยี ว เหลอื ง
แสด และแดง เหตุการณน์ ้ีคน้ พบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวองั กฤษ ชื่อ ไอแซค นวิ ตนั ซ่งึ เขาเรียก
แสงสีตา่ งๆ น้วี ่าสเปกตรัม (specturm) ความแตกตา่ งระหว่างสขี องแสงแต่ละชนิด สามารถ
พจิ ารณาจากการกระจายของพลังงาน (enery distribution) ในแต่ละความยาวคลน่ื

แสงการกระจายของพลงั งานของแสงเดยไ์ ลท(์ daylight) แสงจากหลอดไฟทงั สเตน

จะเห็นว่าพลังงานของแสงไฟทังสเตนในช่วงความยาวคล่นื สแี ดงมีค่าสูงสดุ และลดลงมาในช่วงแสง
สีเขียว ส่วนในช่วงแสงสีน้าเงินมคี ่าตา่ สุด ดงั นัน้ เม่อื แสงไฟทังสเตนนีเ้ ดินทางเข้าสูต่ าจึงทาให้เรา
เห็นว่าแสงไปเป็นสีส้มๆ สาหรับไฟเดยไ์ ลทซ์ ่งึ จะมีการกระจายพลงั งานในแต่ละความยาวคลนื่ ไม่
แตกต่างกนั มากนกั เราจงึ เห็นเปน็ แสงสีขาว

แหล่งกาเนดิ แสง

-ดวงอาทิตยถ์ อื เป็นแหล่งกาเนดิ แสงตามธรรมชาติท่ีมนุษยเ์ ราคนุ้ เคยกันมากท่ีสุด แหล่งกาเนิดแสง
อกี ประเภทหนึ่งซ่งึ ไม่ไดเ้ กดิ ตามธรรมชาติ แต่เกดิ จากการกระทาหรอื การประดษิ ฐ์คิดค้นของ
มนษุ ยข์ ึน้ มา เชน่ แสงจากเทยี นไข แสงจากหลอดไฟฟ้า แสงเหล่านจี้ ดั เปน็ แสงจากแหลง่ กาเนดิ
แสงประดิษฐ์
-สขี องแสงทเ่ี กดิ จากแหลง่ กาเนดิ แสงตามธรรมชาติโดยเฉพาะอยา่ งยิ่งแสงอาทิตย์ จะมีการ
เปลยี่ นแปลงอยู่เส มอตามตาแหนง่ ของดวงอาทิตยบ์ นท้องฟา้ เชน่ แสงของดวงอาทติ ย์ในเวลา
เท่ียงวนั จะมีความเขม้ แสง มากและเปน็ สีขาว ในขณะทแ่ี สงของดวงอาทิตย์ในเวลาเย็นจะมคี วาม
เขม้ แสงน้อยและเป็น สีเหลอื งหรือส้ม และในสภาพอากาศทมี่ คี วามแตกตา่ งกันแสงจากดวง
อาทิตยก์ ม็ คี วามแตกตา่ งกัน โดยจะเหน็ ไดจ้ ากแสงสว่างในท่รี ่มเวลาทท่ี อ้ งฟ้ามีเมฆกบั แสงแดดท่ี
สอ่ งตรงจากดวงอาทติ ย์จะมสี ี และความเข้มแสงท่ีแตกต่างกนั
-จากปัญหาของการเป่ลยี่ นแปลงความเขม้ และสขี องแสงจากดวงอาทิตยอ์ ยู่เสมอ ดงั น้นั จึงไม่
เหมาะสม สาหรบั เป็นแหล่งกาเนดิ แสงในการเปรยี บเทียบสี การใชแ้ สงจากหลอดไฟฟ้าจะความ
เหมาะสม กว่าเนอื่ งจากให้แสงทม่ี ีความสมา่ เสมอ อย่างไรกด็ ี แสงจากหลอดไฟฟ้ากม็ ใี หเ้ ลือกใช้
มากมายหลายชนดิ เช่นหลอดไฟทงั สเตน หลอดฟลอู อเรสเซนต์ เป็นตน้ การเลือกใชห้ ลอดไฟฟา้
แบบใดเปน็ หลอดมาตรฐานสาหรบั การเปรยี บเทียบสี นน้ั ต้องพิจารณาท่ีอณุ หภูมสิ ี (colour
temperature) ของแสงทไ่ี ดจ้ ากหลอดน้นั ๆ เป็นสาคัญ

อุณหภมู ิสีของแสงใด ๆ หาได้ จากการเปรียบเทียบสีของแสงนั้นกบั

สีของแสงทีเ่ ปลง่ ออกมาจาก black body เม่ือถกู ทาใหร้ อ้ น ถ้าสขี องแสงใดๆ เหมือนกับสที ่เี ปลง่
ออกมา black body ณ อุณหภูมิใด จะเรยี กว่า สขี องแสงมอี ุณหภมู ิสีเท่านน้ั โดยมหี นว่ ยเป็นเคล
วนิ (K) ยกตวั อยา่ งเชน่ แสงจากหลอดไฟทงั สเตน่มีสีเหมือนกบั แสงที่เปลง่ ออกมาจาก black body
ที่มีอุณหภูมปิ ระมาณ 2854 เคลวิน ดังนั้นเราจะเรียกวา่ ไฟทงั สเตน มีอณุ หูมิสี 2854 เคลวนิ

อณุ หภมู สิ ีของแหลง่ กาเนิดแสงตา่ งๆ

สขี องวัตถุ

แสงขาวท่เี หน็ ในธรรมชาติเมอื่ ตกกระทบลงบนวัตถุใด ๆ จะเกิดปรากฏการณ์ไดห้ ลายอยา่ ง
กล่าวคือสามารถ สะท้อน ดูดกลนื และส่องผ่าน ถ้าหากวัตถสุ ามารถสะทอ้ นแสงได้หมดทกุ ความ
ยาวคลนื่ ในปรมิ าณท่เี ทา่ ๆ กัน เราจะเห็นวตั ถุนนั้ เปน็ สขี าว ถา้ หากวตั ถุดูดกลืนแสงไวห้ มดเราจะ
เห็นวตั ถุนน้ั เปน็ สดี า เพราะไม่มแี สงจากวตั ถนุ น้ั เข้าตาของเราเลย เพ่อื ใหส้ ะดวกในการพิจารณาสี
จงึ แบง่ แสงท่มี องเห็นออกเป็น 3 ช่วงคอื
1. ช่วงแสงนา้ เงินโดยมีความยาวคลนื่ ประมาณ 400 - 500 นาโนเมตร
2. ช่วงแสงเขยี วโดยมีความยาวคลน่ื ประมาณ 500 - 600 นาโนเมตร
3. ช่วงแสงแดงโดยมีความยาวคลื่นประมาณ 600 - 700 นาโนเมตร
ถ้าวตั ถุใดกต็ ามดูดกลนื แสงสไี ด้ไมเ่ ทา่ กนั ในแตล่ ะช่วงความยาวคล่ืน เมื่อมแี สงขาวมาตกกระทบ
วัตถนุ ้นั จะปรากฎใหเ้ หน็ เป็นสี ตวั อย่างเชน่ แอปเป้ิลจะดดู กลืนแสงสนี ่าเงนิ และสีเขยี วไว้ และ
สะทอ้ นแสงสแี ดงออกมา เราจึงเห็นเป็นสแี ดง เป็นตน้

การผสมกนั ของสี

-สตี า่ งๆ ท่ีเราเหน็ สามารถเกิดจากการผสมกนั ของแม่สีเพยี ง 3 สีเท่าน้ัน โดยการผสมกนั ของสนี ้ีมี
ได้ 2 แบบคอื การผสมสีแบบบวก(additive color mixing) และการผสมสแี บบลบ(subtractive
color mixing)
-James Clark Maxwell เป็นคนเสนอทฤษฎกี ารผสมสแี บบบวกโดยไดฉ้ ายภาพจากฟลิ ม์ พอสทิ ฟิ
ขาวดา 3 แผ่น ท่ไี ด้จากการถา่ ยภาพโดยใชแ้ ผน่ กรองแสงสแี ดง เขยี ว และน่าเงิน บงั หน้ากลอ้ ง
ถ่ายภาพ การถา่ ยภาพดังกล่าวทาใหฟ้ ลิ ม์ แต่ละแผน่ บันทึกเฉพาะแม่สีของแสงท่สี ะทอ้ นออกมา
จากวัตถเุ ปน็ นา้ หนักสี ตา่ งๆ บนฟลิ ์มตามความเข้มแสงทีส่ ะทอั นจากวัตถุ จากนนั้ นาฟิลม์ แต่ละ
แผ่นไปฉายด้วยเคร่อื งฉายท่ีมแี ผน่ กรองแสง สีแดง เขยี ว และน้าเงนิ บังอยู่ เมื่อแสงสามสนี ไ้ี ป
รวมกันบนจอภาพจะเกิดเป็นสีตา่ งๆ ข้ึนมาใหมอ่ กี มากมาย จากการผสมสขี องแสงท้ังสามในความ
เขม้ ตา่ งๆ กัน

การผสมกันของสีตามการทดลองของ Maxwell
การผสมสแี บบบวกน้ีเปน็ การผสมกันของสขี องแสง ซ่ึงมีแม่สีหลกั (primary color) คอื แสงสแี ดง
เขียวและนา้ เงนิ ซ่ึงเราจะพบเหน็ การผสมสีแบบบวกได้จากจอโทรทัศน์ หรอื จอคอมพวิ เตอร์ และ
เราจะเรียกสีที่เกดิ จากการผสมกันของแม่สีบวกวา่ แม่สีรอง (secondary color) ซง่ึ ได้แก่สีนา้ เงนิ
เขยี ว (Cyan) สมี ่วงแดง (magenta) และสีเหลอื ง (yellow) จากภาพท่ี 5 เราจะเห็นว่า
-สีน้าเงิน รวมกับ สีเขียว ได้ สีนา้ เงนิ เขียว
-สนี ้าเงนิ รวมกับสี แดง ได้ สมี ่วงแดง-สีแดง รวมกับ สีเขยี ว ได้ สีเหลอื ง
-สนี า้ เงิน รวมกับ สีเขียว รวมกับ สแี ดง ได้ สีขาว


Click to View FlipBook Version