หน่วยที่ 1 ความส่องสว่าง

45

เฉลยแบบทดสอบก่อนและหลงั เรยี น

เอกสารประกอบการเรียน เรือ่ ง ดาวฤกษ์และระบะสุริยะ
กลุม่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์ ชั้นมธั ยมศึกษาปที ่ี 6
หนว่ ยที่ 1 ความสอ่ งสวา่ งและโชติมาตรของดาวฤกษ์

ก่อนเรียน หลงั เรียน

1. ง 1. ก
2. ค 2. ข
3. ง 3. ก
4. ก 4. ง
5. ข 5. ค
6. ง 6. ก
7. ก 7. ง
8. ข 8. ค
9. ค 9. ข
10. ค 10. ข

46

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้

ระบปุ จั จยั และอธบิ ายความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งระยะหา่ งและกาลงั ส่องสว่างทสี่ ง่ ผลตอ่ ความส่อง
สว่างของดาวฤกษ์

วัสดุ – อุปกรณ์ 2 หลอด
1 อนั
1. หลอดไฟกาลงั ส่องสว่าง 60 วัตต์ และ 100 วัตต์ 1 อัน
2. ลกั ซม์ เิ ตอร์ (Lux meter)
3. ไม้เมตร

วธิ ที า

1. วางลกั ซม์ ิเตอร์ใหห้ ่างจากหลอดไฟทีม่ ีกาลงั สอ่ งสว่าง 100 วตั ต์ เป็นระยะทาง
50 เซนติเมตร โดยจัดลกั ซ์มิเตอรใ์ ห้ตัง้ ฉากกบั พนื้ และอย่ใู นระดบั เดียวกบั หลอดไฟ ดงั ภาพที่ 1

2. เปิดสวติ ซ์หลอดไฟกาลงั ส่องสวา่ ง 100 วัตต์ จากนั้นปิดไฟในห้องทกุ ดวงและอ่านคา่
ความสว่างของหลอดไฟจากลักซม์ เิ ตอร์ แลว้ บันทึกผลลงในตารางท่ี 1

3. ทาเชน่ เดยี วกับข้อ 1 และ 2 แตเ่ ปลี่ยนเปน็ หลอดไฟกาลงั สอ่ งสวา่ งเป็น 60 วตั ต์ และ
25 วตั ต์ อา่ นคา่ ความส่องสว่าง แล้วบนั ทกึ ผลลงในตารางที่ 1

4. เปรยี บเทยี บความส่องสว่างของหลอดไฟท่ีมกี าลังส่องสวา่ งต่างกนั ท่รี ะยะทางเท่ากัน

หลอดไฟขนาด 100 วัตต์

ลกั ซม์ เิ ตอร์

ระยะหา่ ง 50 เซนตเิ มตร

ภาพท่ี 1

47

หลอดไฟขนาด 60 วตั ต์

ลกั ซม์ ิเตอร์

ระยะหา่ ง 50 เซนติเมตร

ภาพที่ 2

5. จดั ชุดทากิจกรรมโดยวางหลอดไฟท่ีมีกาลงั ไฟฟ้า 60 วตั ต์ ให้หา่ งจากลกั ซ์มิเตอร์ 50
เซนติเมตร ดังภาพที่ 2

6. ปดิ ไฟในห้องทุกดวง จากนั้นเปิดสวิทตช์หลอดไฟ 60 วัตต์ และอ่านค่าความสวา่ งของ
หลอดไฟจากลักซ์มิเตอร์ แลว้ บนั ทึกผลลงในตารางที่ 2

7. ทาเชน่ เดยี วกบั ข้อ 5 - 6 แตเ่ ปลยี่ นระยะหา่ งเป็น 75 100 และ 125 เซนตเิ มตร
ตามลาดับ อ่านคา่ ความส่องสวา่ ง แลว้ บนั ทกึ ผลลงในตารางท่ี 2

6. เปรียบเทียบความสอ่ งสว่างของหลอดไฟท่ีมีกาลงั ส่องสว่างเทา่ กนั ที่ระยะทางต่างกัน
7. บันทกึ ผลการทดลอง และนาเสนอผลการทากจิ กรรม

ตารางบนั ทึกผลการทากจิ กรรม

ตารางท่ี 1 ความสวา่ งของหลอดไฟทีม่ ีกาลงั ต่างกนั ท่รี ะยะทางเทา่ กัน

กาลังไฟฟา้ (W) ความสว่าง (lx)
25 340
60 362
100 602

48

ตารางท่ี 2 ความสว่างของหลอดไฟท่มี ีกาลังเท่ากันที่ระยะตา่ งกนั

กาลังไฟฟา้ (W) ระยะหา่ ง (cm) ความสวา่ ง (lx)
60 50 362
75 207
100 159
125 122

สรปุ ผลการทดลอง

ความสว่างของหลอดไฟขน้ึ อยู่กับกาลงั ไฟฟ้าและระยะห่างของหลอดไฟกับผู้สงั เกต โดย
หลอดไฟท่ีมีกาลงั ไฟฟา้ มากกวา่ จะมีความสว่างมากกว่าหลอดไฟท่ีมกี าลังไฟฟ้าน้อยกว่า ในกรณีที่
หลอดไฟมกี าลังไฟฟ้าเท่ากนั ถ้ามรี ะยะหา่ งจากผู้สังเกตมากขนึ้ ความสวา่ งของหลอดไฟจะลดลง

คาถามท้ายกจิ กรรม

1. หลอดไฟท่ีมกี าลงั ไฟฟา้ ต่างกัน แตร่ ะยะห่างจากผู้สังเกตเท่ากนั จะมคี วามสวา่ งเท่ากนั หรือไม่
อย่างไร

ตา่ งกัน ทร่ี ะยะห่างเทากันหลอดไฟที่มีกาลงั ไฟฟา้ สงู กว่าจะมีค่าความสว่างมากกว่าหลอดไฟ
ทมี่ กี าลงั ไฟฟ้าต่ากวา่
2. หลอดไฟท่ีมกี าลังไฟฟ้าเท่ากัน แตร่ ะยะห่างจากผสู้ งั เกตต่างกัน จะมีความสว่างเท่ากนั หรอื ไม่
อยา่ งไร

เมอ่ื หลอดไฟมีระยะหา่ งจากผู้สังเกตมากขึ้น คา่ ความสว่างของหลอดไฟจะลดลง

3. ปัจจัยใดบา้ งท่สี ่งผลต่อความสว่างของหลอดไฟ
ความสวา่ งของหลอดไฟข้นึ อยู่กบั กาลงั ไฟฟ้าของหลอดไฟและระยะหา่ งระหว่างหลอดไฟกบั

ผู้สังเกต
4. นกั เรยี นสามารถวดั ความว่างของหลอดไฟขนาด 60 วัตต์ ไดม้ ากกวา่ หลอดไฟขนาด 100 วัตต์ ได้ใน
กรณีใดบ้าง
เม่ือเลอ่ื นหลอดไฟ 60 วัตต์ เขา้ มาใกลผ้ สู้ งั เกตมากกว่าหลอดไฟขนาด 100 วตั ต์ หรอื หลอดไฟ
ขนาด 100 วตั ต์ หรอื หลอดไฟขนาด 100 วัตต์ ห่างจากผูส้ งั เกตมากกวา่ หลอดไฟขนาด 60 วตั ต์

49

คาชีแ้ จง ให้นกั เรยี นตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง

1. ความส่องสวา่ ง คือ
ต่างกัน ทีร่ ะยะห่างเทากันหลอดไฟทีม่ ีกาลงั ไฟฟ้าสูงกวา่ จะมคี า่ ความสวา่ งมากกวา่ หลอดไฟ

ทมี่ ีกาลงั ไฟฟา้ ต่ากวา่
2. อันดับความสอ่ งสวา่ งของดาวฤกษ์ แบ่งออกเปน็ กีป่ ระเภท อะไรบ้าง

2 ประเภท ได้แก่ อันดับความสวา่ งปรากฎ และอันดับความสวา่ งท่แี ท้จรงิ

3. โชติมาตรปรากฎ คือ
คา่ เปรียบเทยี บความส่องสว่างของดาวฤกษ์ทีม่ องเห็นได้จากโลก

4. โชติมาตรสมั บูรณ์ คอื
คา่ เปรียบเทยี บความสอ่ งสวา่ งของดาวฤกษท์ ีร่ ะยะห่างจากโลกเท่ากนั คือ 10 พาร์เซก

หรอื ประมาณ 32.6 ปีแสง
5. อธบิ ายความสัมพนั ธ์ของโชติมาตรปรากฎและโชติมาตรสัมบรู ณ์

โชตมิ าตรปรากฏของดาวเปน็ ตัวเลขทีม่ คี วามสัมพันธ์กบั ความส่องสวา่ งของดาวที่มองเห็นได้
จากโลก แต่โชติมาตรปรากฏไม่สามารถนา มาเปรียบเทียบกาลังสอ่ งสวา่ งของดาวฤกษ์ได้ เน่อื งจาก
ดาวแต่ละดวงอย่หู า่ งจากโลกแตกต่างกัน เพ่ือใหส้ ามารถเปรยี บเทยี บกาลงั สอ่ งสว่างของดาวฤกษ์ได้
จงึ ได้มีการกาหนดค่าโชตมิ าตรสัมบรู ณ์เพื่อเปน็ การเปรียบเทยี บกาลงั สอ่ งสว่างของดาวฤกษ์ท่ีระยะห่าง
จากโลกเท่ากัน โดยเปรยี บเทียบกาลงั สอ่ งสว่างของดาวฤกษ์ เมื่อกาหนดให้ดาวฤกษ์อยู่หา่ งจากโลก
เท่ากับ 10 พารเ์ ซก หรอื ประมาณ 32.6 ปแี สง

50

คาชี้แจง ให้นักเรียนเติมคาตอบลงในตารางใหถ้ ูกต้อง

ดาว โชติมาตรปรากฎ โชตมิ าตรสมั บูรณ์
ดวงอาทติ ย์ -26.7 4.8
ดาวซิริอสั -1.46 1.5
ดาวเวกา 0.04 0.6
ดาวพอลลกั ซ์ 1.14 1.1
ดาวดวงแก้ว -0.05 -0.6
ดาวหัวใจสงิ ห์ 1.35 -0.3
ดาวรวงขา้ ว 0.98 -3.6
ดาวคาโนปัส -0.6 -5.4
ดาวเบเทลจสุ 0.4 -5.0
ดาวไรเจล 0.12 -7.8

51

คาชีแ้ จง ใหน้ ักเรียนคานวณอตั ราส่วนของความสว่างปรากฎของดาวฤกษ์ที่กาหนดให้
1. ดาว A เมือ่ สว่างนอ้ ยทสี่ ุดมีความสว่าง -3.5 ดาว B มอี นั ดบั ความสวา่ ง -1.5 ดาว A มี
อัตราสว่ นของความสวา่ งปรากฎมากกว่าดาว B กเ่ี ทา่

จากสูตร -1.5 – (-3.5) = 2
ดาว A มีความสวา่ งปรากฎมากกว่าดาว B 6.3 เท่า

2. ดาว ก มอี นั ดบั ความสวา่ ง 6 และ ดาว ข มอี นั ดับความสว่าง -1 ดาว ข มคี วามสวา่ งมากกว่า
ดาว ข มีอตั ราสว่ นของความสวา่ งปรากฎมากกว่าดาว ก กีเ่ ทา่

จากสตู ร 6 – (-1) = 7
ดาว ข มีความสวา่ งปรากฎมากกวา่ ดาว ก 155 เท่า