โครงงานวิทยาศาสตร์ประเภทสิ่งประดิษฐ์-กล้องโทรทัศน์อย่างง่าย-

โครงงานวิทยาศาสตร์ประเภทส่ิงประดษิ ฐ์
เรือ่ ง

การประดษิ ฐ์กลอ้ งโทรทรรศน์อย่างง่าย

ผจู้ ัดทา

เด็กหญิงวชิ ญาดา แกว้ กลมรัตน์
เดก็ หญิงธญั ชนก บตุ รโคตร
เดก็ หญิงจารพุ ิชญา คาสทุ ธิ

ครูทปี่ รกึ ษา
ครูจฬุ าลักษณ์ สกุ ัน
ครูสยาม สกุ นั

รายงานฉบบั นี้เปน็ สว่ นประกอบของโครงงานวทิ ยาศาสตร์
ประเภทสิ่งประดษิ ฐ์ ระดบั ช้นั ประถมศกึ ษาปที ่ี 4-6
เนือ่ งในงานศิลปหตั ถกรรมนกั เรียน ครงั้ ท่ี 70
ระดบั กลมุ่ โรงเรยี นโนนสมบูรณ์
นาสวรรค์ คานาดี
วันที่ 13 เดอื นพฤศจกิ ายน พ.ศ. 2565

โรงเรียนชมุ ชนบ้านโนนสมบูรณ(์ ธนาคารกรงุ เทพ29) อาเภอบึงกาฬ จงั หวดั บึงกาฬ
สานักงานเขตพน้ื ที่การศกึ ษาประถมศกึ ษาบึงกาฬ

กติ ติกรรมประกาศ

การจัดทาโครงงานวิทยาศาสตร์ประเภทส่ิงประดิษฐ์ เรื่อง การประดิษฐ์กล้อง
โทรทรรศน์อย่างง่ายในครั้งน้ี ประสบผลสาเร็จได้เป็นอย่างดี เน่ืองจากได้รับการสนับสนุนจาก
ท่านผูอ้ านวยการโรงเรียนชมุ ชนบา้ นโนนสมบรู ณ์(ธนาคารกรุงเทพ๒๙) นายเบญจพล สุภาจิน
ได้รับคาปรึกษาชี้แนะจากคุณครูที่ปรึกษา คุณครูจุฬาลักษณ์ สุกัน คุณครูสยาม สุกัน
ตลอดจนคณะครูในโรงเรียนชุมชนบ้านโนนสมบูรณ์(ธนาคารกรุงเทพ๒๙) ทุกท่าน เพ่ือน
นักเรียนช้ันประถมศึกษาปีท่ี ๖ ทุกคนที่ให้ความช่วยเหลือในการหาข้อมูล ขอขอบพระคุณ
ทกุ ท่านที่ใหค้ วามช่วยเหลอื มา ณ ท่นี ี้

คณะผู้จดั ทา

บทคัดยอ่

โครงงานวทิ ยาศาสตร์ประเภทสง่ิ ประดษิ ฐ์ เร่อื ง กลอ้ งโทรทรรศน์อย่างง่าย
มีวตั ถุประสงค์ เพือ่ (1) ประดษิ ฐก์ ล้องโทรทรรศนอ์ ย่างงา่ ยได้ (2) อธิบายการเกิดภาพจากกลอ้ ง
โทรทรรศน์อยา่ งง่ายได้ และ (3) สามารถอธบิ ายความสัมพันธ์ระหวา่ งระยะวัตถุกับความยาวโฟกัส
ตอ่ การเกดิ ภาพได้

ผลทไี่ ดจ้ ากการประดษิ ฐ์กล้องโทรทรรศน์น้ี คอื ผู้จัดทาสามารถนาหลกั การมาประดษิ ฐ์
กล้องโทรทรรศน์อยา่ งงา่ ยได้ นักเรียนสามารถอธิบายการเกดิ ภาพจากกล้องโทรทรรศนอ์ ยา่ งง่าย
ไดถ้ กู ต้องรอ้ ยละ 80 และสามารถอธิบายไดว้ ่าเลนส์นูนจะใหท้ ้งั ภาพจริงและภาพเสมือน ทง้ั น้ี
ขนึ้ อยู่กับตาแหน่งของวตั ถุ ถ้าระยะวัตถุมากกว่าความยาวโฟกสั จะเกิดภาพจรงิ แต่ถ้าระยะวัตถุ
น้อยกวา่ ความยาวโฟกสั จะเกดิ ภาพเสมอื น

ทมี่ าและความสาคัญของโครงงาน

จากการเรียนเรื่อง กลอ้ งโทรทรรศนป์ ระเภทหกั เหแสง ในภาคเรียนท่ี 1 ปีการศกึ ษา
2560 ท่ีผ่านมา กล้องโทรทรรศนป์ ระเภทหกั เหแสง เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้ส่องดูวัตถทุ ี่อยู่ไกลให้
มองเห็นไดช้ ัดเจนมากขึน้ ประกอบดว้ ยเลนส์นูน 2 อัน คอื เลนสใ์ กล้ตามคี วามยาวโฟกัสสั้น และ
เลนสใ์ กลว้ ัตถมุ คี วามยาวโฟกสั ยาว เมื่อแสงจากวัตถุผา่ นเลนส์ใกล้วตั ถจุ ะเกดิ ภาพจรงิ หวั กลับ โดย
ภาพที่เกิดจากเลนสใ์ กล้วัตถุเป็นวตั ถใุ ห้เลนส์ใกล้ตา ซึ่งเลนส์ใกล้ตาทาหน้าที่ขยายภาพ ภาพ
สุดท้ายจึงเปน็ ภาพเสมือนหวั กลับ และจากการสบื ค้นราคาต่อหนว่ ยพบว่ากลอ้ งโทรทรรศน์
ประเภทหักเหแสงมีราคาแพงมาก จากขอ้ มลู ดังกล่าวผู้จัดทาโครงงานจึงมแี นวความคิดว่าถ้า
ผจู้ ดั ทาประดิษฐก์ ลอ้ งกลอ้ งโทรทรรศนป์ ระเภทหักเหแสงเองโดยอาศยั หลกั การทางานของกลอ้ งท่ี
ไดส้ บื คน้ มา นา่ จะสามารถอธบิ ายการเกดิ ภาพ และ สามารถอธบิ ายความสมั พันธ์ระหว่างระยะ
วตั ถกุ ับความยาวโฟกัสต่อการเกดิ ภาพ

การประดษิ ฐ์ในครั้งน้ีไดว้ ัสดเุ หลอื ใช้มาประดษิ ฐ์เปน็ กล้องโทรทรรศน์อย่างงา่ ยและ
สามารถทางานได้ใกลเ้ คียงกบั กล้องโทรทรรศน์แบบหักเหแสงที่ขายตามศนู ย์รวมเทคโนโลยที ่วั ไป
อกี ท้ังยังช่วยประหยดั คา่ ใชจ้ า่ ย โดยไม่ตอ้ งจดั หาเครื่องในราคาแพงสามารถปรับเปลี่ยนขนาดของ
เลนสไ์ ดก้ ารประดิษฐ์โดยใชต้ ้นทนุ นอ้ ย อกี ทงั้ ช่วยลดขยะโดยการนาเอาเศษวัสดทุ เี่ หลือใชม้ า
ก่อใหเ้ กดิ ประโยชนส์ งู สุด ผูจ้ ัดทาสามารถการใชเ้ วลาว่างให้เกดิ ประโยชนแ์ ละไดค้ วามร้จู าก
การศึกษาคน้ คว้าเพมิ่ ระดับความร้ขู องตนเอง ฝกึ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้

จดุ มุ่งหมายของการศกึ ษาค้นคว้า

(1) ประดิษฐ์กลอ้ งโทรทรรศน์อยา่ งง่ายได้
(2) อธบิ ายการเกิดภาพจากกลอ้ งโทรทรรศนอ์ ย่างง่ายได้
(3) สามารถอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างระยะวตั ถุกับความยาวโฟกสั ต่อการเกิดภาพได้

สมมตฐิ านของการศกึ ษาค้นควา้

ถา้ ระยะวตั ถกุ ับความยาวโฟกัสมผี ลต่อการเกดิ ภาพดังนั้นระยะวัตถุกับความยาวโฟกัสท่ีใช้
ทดสอบตา่ งกันภาพท่ีเกิดย่อมมีขนาดแตกต่างกัน

ตัวแปรทีเ่ กย่ี วขอ้ ง

1. ตัวแปรต้น ระยะวัตถุกบั ความยาวโฟกสั
2. ตวั แปรตาม การเกดิ ภาพ
3. ตวั แปรควบคุม รูปทรงรปู แบบของกลอ้ ง,การต้งั กล้อง,แนวการมองวตั ถุ,ระดับความสูง

ของทีน่ ัง่ ในการทดสอบ

ขอบเขตในการศึกษา
ในการทาโครงงานสิ่งประดิษฐ์ครั้งนี้ เลนส์นูนที่ใช้นามาจากแว่นขยายขนาดเส้นผ่าน
ศูนยก์ ลาง 7 เซนติเมตร และ 3 เซนตเิ มตร

นยิ ามเชงิ ปฏบิ ตั ิการ
เลนส์ (Lens) คือ วตั ถุโปรง่ ใสที่มีผิวหนา้ โง ส่วนใหญท่ ามาจากแก้วหรอื พลาสตกิ
ชนดิ ของเลนส์
เลนส์นูน (Convex Lens) คอื เลนส์ท่มี ลี ักษณะตรงกลางหนากว่าส่วนขอบ ดงั ภาพ

เลนสน์ ูน 2 หนา้ เลนสน์ นู แกมระนาบ เลนสน์ นู แกมเว้า
เลนสน์ ูนทาหน้าท่ีรวมแสง คือ ลูแ่ สงใหเ้ ข้ามารวมกนั ทีจ่ ดุ จุดหนงึ่ เรียกว่า จุดรวมแสง
หรือ จดุ โฟกสั ดงั ภาพ

วิธีดาเนินการ

1.1วสั ดอุ ุปกรณ์
1) เลนสแ์ วน่ ตาคนสายตายาว
2) กระจกรถยนต์หรอื เลนส์นูนจากแว่นขยาย 2 อนั
3) สกรู 2 ตวั
4) ขาพลาสติกจับ
5) กระดาษแข็งหรอื กระดาษกาว
6) ขาต้ังเหล็ก
7) ทอ่ PVC ขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลาง 8 เซนตเิ มตร ยาว 120 เซนติเมตร
8) เล่อื ย
9) เครื่องสว่านเจาะรู

1.2วธิ ีดาเนินการประดิษฐ์
1.2.1 วธิ ีดาเนินการประดิษฐ์กลอ้ งโทรทรรศน์

1. ตัดทอ่ PVC ขนาดเส้นผ่านศนู ยก์ ลาง 8 เซนติเมตร ยาว 120 เซนติเมตร
ดงั ภาพ

2. เจาะรูเพ่อื ยดึ ติดเลนสจ์ านวน 1 รู เพ่อื นาเลนส์นูนมาติดตั้งทาเป็นเลนส์
ใกลว้ ตั ถุ ดงั รปู

3. ใช้หินเจยี ตัดท่อ PVC เพื่อนาเลนส์นนู มาติดตัง้ ทาเปน็ เลนสใ์ กล้ตา ดงั รปู

4. นาเลนสน์ นู มาติดตั้งทาเป็นเลนสใ์ กลต้ า ดงั รูป

5. เชค็ สภาพกลอ้ งโทรทรรศน์ จดั วางตาแหนง่ ของเลนสก์ อ่ นนาไปลา้ งทาความ
สะอาดและพน่ สีสเปย์ ดงั รูป

6. ถอดเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ใกล้วตั ถอุ อก แลว้ ล้างและเชด็ ท่อ PVC ใหส้ ะอาด
ตากแดดใหแ้ หง้

7. พน่ สเี พอ่ื ความสวยงาม ทิ้งตากแดดให้แหง้

8. เมื่อท่อ PVC ท่ผี ่านการตัดแห้งสนทิ กน็ าเลนส์เลนส์ใกล้ตากบั เลนส์
ใกล้วัตถุออกมาประกอบ ดังรูปพรอ้ มเชอ่ื มตดิ ตั้งขา

9. นากลอ้ งโทรทศั น์ที่ได้ไปพน่ สีตามใจชอบ
10. กลอ้ งโทรทรรศนอ์ ย่างงา่ ย ดงั ภาพ

1.2.2 วธิ ดี าเนินการทดลองเพอื่ อธบิ ายการเกดิ ภาพจากกลอ้ งโทรทรรศน์อย่างง่าย
1. กาหนดจุดทีว่ างกล้องโทรทรรศน์แบบง่าย
2. กาหนดภาพท่ีจะมองเปน็ รถจักรยานเด็กเล่นห่างจากเลนส์ใกลว้ ัตถุ 2,4,6 เมตร
3. สอ่ งดภู าพตามระยะที่กาหนดในข้อ 2 บนั ทึกผลตารางท่ี 1
4. นาข้อมูล ภาพทเ่ี ห็นมาวิเคราะหข์ อ้ มูล สรุปผลและอภปิ รายผลใหส้ อดคล้องกับ

วตั ถปุ ระสงคต์ งั้ ไว้

1.2.3 วธิ ดี าเนินการทดลองเพื่ออธบิ ายความสัมพนั ธ์ระหว่างระยะวัตถุกบั ความยาวโฟกสั
ตอ่ การเกิดภาพ

1. กาหนดระยะของเลนสใ์ กล้ตาห่างจากเลนส์ใกลว้ ัตถุ จานวน 3 ระยะดงั ภาพ
1.1 ระยะของเลนสใ์ กล้ตาหา่ งจากเลนส์ใกล้วัตถุ 100 เซนติเมตร

เลนสใ์ กล้ตา เลนสใ์ กล้วัตถุ

1.2 ระยะของเลนสใ์ กล้ตาหา่ งจากเลนส์ใกลว้ ัตถุ 95 เซนตเิ มตร

เลนส์ใกลว้ ตั ถุ

เลนส์ใกล้ตา

1.3 ระยะของเลนส์ใกล้ตาห่างจากเลนสใ์ กล้วตั ถุ 80 เซนติเมตร

เลนส์ใกลต้ า เลนส์ใกล้วัตถุ

2.สอ่ งดูภาพตามระยะทีก่ าหนด 1.1-1.3 บนั ทกึ ผลตารางท่ี 2
3.นาข้อมลู ภาพทเ่ี ห็นมาวิเคราะห์ขอ้ มลู สรุปผลและอภิปรายผลให้สอดคลอ้ งกับ
วตั ถปุ ระสงค์ท่ีต้ังไว้

ภาพประกอบการทดลอง

ผลการทดลอง

จากการออกแบบและประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์อย่างง่ายตามกระบวนการและขัน้ ตอนท่ี
กล่าวถงึ ผู้จัดทาสามารถนาหลักการมาประดษิ ฐก์ ลอ้ งโทรทรรศนอ์ ย่างงา่ ยได้จริง

ตารางท่ี 1 แสดงเกิดภาพจากกลอ้ งโทรทรรศน์อย่างงา่ ย

กาหนดภาพท่จี ะมอง ระยะของเลนส์ใกล้ตา ภาพที่ปรากฏ อธิบายภาพ
หา่ งจากเลนส์ใกลว้ ตั ถุ ห่างจากเลนสใ์ กลว้ ตั ถุ ทปี่ รากฏ

(เมตร) (เซนติเมตร)

2 100 ภาพจรงิ
หัวกลบั

4 100 ภาพจริง
6 100 หัวกลบั

ภาพจริง
หัวกลับ

จากตารางท่ี 1 พบว่าระยะทม่ี องวตั ถมุ ากกวา่ ความยาวโฟกัสของเลนส์ใกลว้ ัตถุ เม่ือส่องดผู า่ นลา
กลอ้ งท่ีผู้จดั ทาได้ประดษิ ฐ์ขนึ้ จะเกิดภาพจรงิ หัวกลับ เพราะรงั สีขนานของแสงจากวตั ถุทีอ่ ยไู่ กลลู่
เขา้ รวมแสงทาให้เกดิ ภาพจริงหัวกลบั I1 ที่ F0 ซง่ึ เป็นจุดโฟกัสของเลนส์ใกลว้ ตั ถุ และขณะเดียวกัน
เลนส์ใกล้ตาก็ทาหน้าทเี่ หมือนแวน่ ขยายอย่างง่าย ให้ภาพสดุ ท้ายขนาดขยาย I2 ภาพสดุ ท้ายจึง
เป็นภาพเสมือนหวั กลบั สามารถอธิบายเพ่ิมเติมโดยการแสดงรูปการเกิดภาพจากกลอ้ งโทรทรรศน์
ได้ดงั นี้

ตารางที่ 2 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถกุ ับความยาวโฟกสั ตอ่ การเกิดภาพ

ระยะของเลนส์ใกล้ตา กาหนดภาพทีจ่ ะมอง อธิบายภาพ
ทป่ี รากฏ
ห่างจากเลนสใ์ กล้วัตถุ ห่างจากเลนสใ์ กล้วัตถุ ภาพท่ีปรากฏ

(เซนติเมตร) (เมตร)

100 6 ภาพจรงิ
หัวกลบั

95 6 ภาพจริง
80 6 หวั กลบั

ภาพจรงิ
หวั กลับ

จากตารางท่ี 2 พบว่าภาพท่เี กดิ จากการทดลองไดภ้ าพจรงิ ทั้งนีข้ ้นึ อย่กู ับตาแหนง่ ของวัตถุ
เพราะระยะวตั ถุท่ใี ชท้ ดสอบมีมากกว่าความยาวโฟกสั จะเกดิ ภาพจริง และเราสามารถปรับความ
คมชดั ของภาพไดโ้ ดยการเลือ่ นระยะของเลนส์ใกล้ตาหา่ งจากเลนส์ใกล้วัตถไุ ดใ้ นระยะทเี่ หมาะสม
สามารถอธิบายเพมิ่ เตมิ โดยการแสดงรูปการเกิดภาพไดด้ ังนี้
ภาพจริงท่ีเกิดจากเลนส์นูนมหี ลายขนาด ทงั้ น้ขี ้ึนอยู่กบั ระยะวตั ถุ และตาแหนง่ ภาพจริงท่ีจะเกดิ
หลังเลนส์ ส่วนภาพเสมือนก็สามารถเกดิ ขึ้นไดซ้ ่ึงเกดิ จากเลนส์นูนมขี นาดใหญ่กว่าวัตถุและ
ตาแหนง่ ภาพเสมอื นจะเกิดหนา้ เลนส์

ดงั น้นั จะเหน็ วา่ เลนสน์ นู จะใหท้ ง้ั ภาพจรงิ และภาพเสมอื น ทัง้ นี้ขน้ึ อยกู่ ับตาแหน่งของวตั ถุ ถ้าระยะ
วัตถุมากกว่า ความยาวโฟกสั จะเกดิ ภาพจริง แตถ่ ้าระยะวัตถุนอ้ ยกว่าความยาวโฟกสั จะเกิด
ภาพเสมือน

สรปุ และอภิปรายผลงานการประดษิ ฐ์

โครงงานวิทยาศาสตร์ประเภทส่งิ ประดิษฐ์ เรอ่ื ง กลอ้ งโทรทรรศนอ์ ยา่ งงา่ ย
มวี ัตถุประสงค์ เพ่ือ(1) ประดิษฐก์ ลอ้ งโทรทรรศนอ์ ยา่ งง่ายได้ (2) อธบิ ายการเกดิ ภาพจาก
กล้องโทรทรรศน์อย่างงา่ ยได้ และ (3) สามารถอธิบายความสมั พนั ธ์ระหว่างระยะวตั ถกุ บั
ความยาวโฟกัสต่อการเกิดภาพได้
สรปุ ผล

ผลทไ่ี ดจ้ ากการประดษิ ฐ์กลอ้ งโทรทรรศนน์ ้ี คอื ผจู้ ัดทาสามารถนาหลักการมาประดิษฐ์
กล้องโทรทรรศนอ์ ยา่ งงา่ ยได้ นักเรียนสามารถอธิบายการเกดิ ภาพจากกลอ้ งโทรทรรศนอ์ ยา่ งง่าย
ไดถ้ ูกต้องร้อยละ 80 และสามารถอธบิ ายได้วา่ เลนสน์ ูนจะใหท้ ัง้ ภาพจรงิ และภาพเสมอื น ทั้งน้ี
ขึ้นอยู่กับตาแหน่งของวัตถุ ถ้าระยะวตั ถมุ ากกวา่ ความยาวโฟกสั จะเกดิ ภาพจรงิ แต่ถ้าระยะวัตถุ
น้อยกวา่ ความยาวโฟกสั จะเกดิ ภาพเสมือน
อภิปรายผล

ภาพทเ่ี กดิ จากการทดลองได้ภาพจริง ท้งั น้ขี นึ้ อย่กู ับตาแหน่งของวตั ถุ เพราะระยะวัตถุทใี่ ช้
ทดสอบมมี ากกวา่ ความยาวโฟกสั จะเกิดภาพจรงิ และเราสามารถปรบั ความคมชดั ของภาพไดโ้ ดย
การเลอ่ื นระยะของเลนส์ใกลต้ าหา่ งจากเลนสใ์ กล้วตั ถุได้ในระยะท่เี หมาะสม ซงึ่ ภาพจริงท่ีเกดิ จาก
เลนส์นนู มหี ลายขนาด ทง้ั นีข้ นึ้ อย่กู บั ระยะวัตถุ และตาแหน่งภาพจริงท่จี ะเกดิ หลังเลนส์ สว่ น
ภาพเสมือนกส็ ามารถเกดิ ขึน้ ได้ ซง่ึ เกิดจากเลนส์นูนมขี นาดใหญ่กวา่ วัตถุและตาแหน่งภาพเสมอื น
จะเกดิ หนา้ เลนส์

ข้อเสนอแนะ
1. พัฒนาส่ิงประดิษฐ์ใหม้ คี ุณภาพมากขน้ึ โดยทาให้มขี นาดใหญ่ข้ึน และมสี ีสันท่ี
หลากหลาย เพ่อื เป็นสง่ิ ดงึ ดดู ให้นกั เรยี นสนใจมากขนึ้
2. ควรมกี ารหาค่าสถิติหรือความพึงพอใจของกลมุ่ ผู้ใช้ประกอบการทาโครงงาน
มากกวา่ น้ี
3. สามารถเชื่อมโยงการคานวณหากาลังขยายของกล้องโทรทรรศน์อยา่ งง่ายไดโ้ ดยการ
เพิ่มจานวนเลนส์ใกล้วัตถุ และเลนสใ์ กล้ตาท่ีทราบขนาดของความยาวโฟกัสที่ชัดเจนเอาไว้รอ
การทดสอบคานวณและฝึกปฏิบตั จิ รงิ จากสตู ร

กาลงั ขยายของกล้องโทรทรรศน์ = ความยาวโฟกัสของเลนส์ใกลว้ ตั ถุ
ความยาวโฟกัสของเลนส์ใกลต้ า

การประดิษฐก์ ลอ้ งโทรทรรศนอ์ ยา่ งงา่ ย