Polarization of light & Photoelectric จัดจัทำ โดย น.ส.พรพรรณ พัวพัตนะ ชั้นม.6/15 เลขที่ 25 เสนอ คุณครูก้รู ก้ องวิทวิย์ อุตกะ
โพลาไรเซชันชัของแสง (Polarization of Light) คือคื การที่คลื่นลื่แสงมีรมีะนาบการสั่นของสนามแม่เหล็ก ล็ หรือรื สนามไฟฟ้าเพียงระนาบเดียดีว แสงโพลาไรซ์ (Polarized Light) คือคื แสงซึ่งประกอบด้วยสนามไฟฟ้า ที่มีกมีาร สั่นในแนวใดแนวหนึ่งเท่านั้นนั้ เช่น ในแนวดิ่งดิ่แนวราบ หรือรื ในแนวทำ มุม 30 องศากับกัแกน x เป็นต้น แสงไม่โพลาไรซ์ (Unpolarized Light) ประกอบด้วยเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าที่สั่น ในทุกทิศทาง และอยู่บน ระนาบที่ตั้งตั้ฉากกับกัทิศทางการเคลื่อลื่นที่ของ คลื่นลื่เช่น ต้นกา เนิดแสงตามธรรมชาติจาก หลอดไฟ แสงที่สะท้อนจากผิวผิวัตวัถุโดยมีมุมี มุตกกระทบพอเหมาะเป็น แสงโพลาไรซ์ เพราะทิศของสนามไฟฟ้าของแสงโพลาไรซ์ มีทิมี ทิศการเปลี่ยลี่นแปลงกลับลั ไปมาในแนวเดียดีว เมื่อมื่หมุนแผ่น โพลารอยด์ในจังจัหวะที่ทิศของโพลาไรซ์ขนานกับกัทิศการ เปลี่ยลี่นแปลงกลับลั ไปมาของสนามไฟฟ้า แสงก็ผ่ ก็ ผ่ านออกมา ทำ ให้เห็น ห็ สว่าง แต่ถ้าทิศทั้งทั้สองตั้งตั้ฉากกันกัแสงจะถูกดูด กลืนลืทำ ให้มืดมื Polarization
เมื่อมื่แสงอาทิตย์ผ่านเข้ามาใน บรรยากาศของโลก แสงจะกระทบ โมเลกุลของอากาศหรือรือนุภาคใน บรรยากาศ อิเอิล็กล็ตรอนในโมเลกุล จะดูดกลืนลืแสงที่ตกกระทบนั้นนั้และ จะปลดปล่อยแสงนั้นนั้ออกมาอีกอีครั้งรั้ หนึ่งในทุกทิศทาง ปรากฏการณ์นี้ เรียรีกว่า การกระเจิงของแสง ซึ่งได้ ผลของการกระเจิงที่ทำ ให้เห็นห็ ท้องฟ้าเป็นสีต่สี ต่ างๆ แสงตกกระทบประกอบด้วยสนามไฟฟ้าสอง สนามตั้งตั้ฉากกันกัคือคืสนามไฟฟ้าที่ขนานกับกัผิวผิ แก้วแทนด้วยสัญสัลักลัษณ์ • และที่ตั้งตั้ฉากกับกัผิวผิ แก้วแทนด้วยลูกศรสองหัวหัจากการศึกศึษาพบ ว่าถ้าเลือลืกมุมตกกระทบ (θb) ที่ทำ ให้แสง สะท้อนทำ มุม 90 องศา กับกัแสงหักหัเหในแท่ง แก้วแล้ว แสงสะท้อนจะเป็นแสงโพลาไรซ์ซึ่งมี สนามไฟฟ้าขนานกับกัผิวผิแก้ว เรียรีกมุมตกกระ ทบ(θb) นี้ว่า มุมโพลาไรซ์ (polarizing angle) มุมบรูสรู เตอร์(Brewster’s angle) ใช้ โพลารอยด์ (polaroid) ในการคัดคัเลือลืก สนามไฟฟ้าที่มีกมีารแกว่งกวัดวับางแนวทะลุ ผ่านไปได้แต่จะดูดกลืนลืสนามไฟฟ้าที่มีกมีาร แกว่งกวัดวั ในแนวอื่นอื่ๆ ทําให้ได้แสงที่มีโมีพลา ไรเซชันชัเชิงชิเส้นในทิศทางที่ตรงกับกัแนวแกน ส่งผ่าน การตรวจสอบโพลาไรเซชันชัของคลื่นลื่ แสงทําได้โดยให้แสงผ่านแผ่น โพลารอยด์ที่ทําหน้าที่เป็นตัวตัวิเวิคราะห์ แล้ว สังสัเกตความเข้มแสงขณะที่หมุนแผ่นโพลา รอยด์ถ้าความเข้มแสงเปลี่ยลี่นตามมุมที่หมุน ไปแสดงว่าแสงมีโมีพลาไรเซชันชั วัสวัดุบางชนิด เช่น แคลไซท์หรือรื ควอทซ์ มีคุมี คุณสมบัติบั ติที่เรียรีกว่า Birefringent คือคืมีค่มี ค่ าดัชดันีหักหัเห 2 ค่า เนื่องจากแสงเคลื่อลื่นที่ด้วย ความเร็วร็ ไม่เท่ากันกั ในแต่ละทิศทาง ของผลึกลึเมื่อมื่ฉายแสงที่ไม่โพลาไรส์ เข้าสู่ผลึกลึของวัสวัดุเหล่านี้ แสงที่ หักหัเหออกมาจึงจึเป็นลำ แสงโพลาไรส์ ซึ่งต่างก็เก็ ป็นแสงโพลาไรส์ทั้งทั้คู่ โดย มีทิมี ทิศของโพลาไรเซชันชั การสะท้อน การกระเจิง การดูดกลืน ลื การหัก หั เห
จอแบนชนิดผลึกลึเหลว (Liquid Crystal Display) หรือรื เรียรีกย่อๆ ว่า LCD ซึ่งมีกมีารทำ งานคล้ายๆ กับกัตัวตัเลขดิจิทัลทั บนนาฬิกาข้อมูล แต่จะมีคมีวามซับซัซ้อนมากขึ้นขึ้เพราะต้อง ควบคุมสี และ ความเข้ม ของแต่ละจุดบนจอภาพไปพร้อมๆ กันกัด้วย ตัวตัเลขดิจิทัลทัของนาฬิกาข้อมือมืที่ภายในมีผมีลึกลึเหลวบรรจุอยู่ใน ช่องว่างของแผ่นแก้วสองแผ่นที่เคลือลืบด้วยฟิล์มโพลาไรเซอร์ ภายใน แผ่นแก้วก็มี ก็ ขั้มีขั้วขั้ ไฟฟ้าโปร่งใสที่เราสามารถใส่กระแสไฟฟ้าเข้าไป ทำ ให้ ผลึกลึเหลวมีกมีารจัดจัเรียรีงตัวตั ใหม่บังบัคับคั ให้ทิศทางการสั่นของคลื่นลื่สนาม ไฟฟ้าของแสงเปลี่ยลี่นทิศทาง นาฬิกาดิจิตัล ตั LCD แว่นตากันกัแดดที่สามารถกรองคลื่นลื่สนามไฟฟ้า ของแสงที่มีทิมี ทิศทางที่ไม่ต้องการออกไปจึงจึช่วยลด ความเข้มของแสงลงได้ แว่นตากัน กั แดด
ผลการศึกศึษาปรากฏการณ์โฟโตอิเอิล็ก ล็ ทริกริสรุปได้ดังดันี้ 1. โฟโตอิเอิล็ก ล็ ตรอนจะเกิดกิขึ้นขึ้เมื่อมื่แสงที่ตกกระทบโลหะมีคมีวามถี่ไถี่ม่น้อย กว่าค่าความถี่คถี่งตัวตัค่าหนึ่งเรียรีกว่า ค่าความถี่ขีถี่ดขีเริ่มริ่ ( f0 ) 2. จำ นวนโฟโตอิเอิล็ก ล็ ตรอนจะเพิ่มพิ่ขึ้นขึ้เมื่อมื่แสงที่ใช้มีคมีวามเข้มแสงมากขึ้นขึ้ 3. พลังลังานจลน์สูงสุด Ek(max) ของอิเอิล็ก ล็ ตรอนไม่ขึ้นขึ้กับกัความเข้มแสง แต่ขึ้นขึ้กับกัค่าความถี่แถี่สง 4. พลังลังานจลน์สูงสุดมีค่มี ค่ าเท่ากับกัความต่างศักศัย์หยุดยั้งยั้ ปรากฏการณ์โฟโตอิเอิล็ก ล็ ทริกริคือคื ปรากฏการณ์ที่ฉาย แสงที่มีคมีวามถี่สู ถี่ สูงตกกระทบผิวผิ โลหะแล้วทำ ให้เกิดกิ ประจุไฟฟ้า ลบ(อิเอิล็ก ล็ ตรอน) หลุดออกมาจากโลหะได้ อิเอิล็ก ล็ ตรอนที่หลุด ออกมาเรียรีกว่า โฟโตอิเอิล็ก ล็ ตรอน Photoelectric แสงมีสมีมบัติบั ติเป็นก้อนพลังลังาน ( photon ) เมื่อมื่กระทบกับกัผิวผิ โลหะจะถ่าย โอนพลังลังานให้กับกัอิเอิล็ก ล็ ตรอนของโลหะทั้งทั้หมด hf พลังลังานส่วนหนึ่ง ( hf0 ) ทำ ให้อิเอิล็ก ล็ ตรอนหลุดจากผิวผิ โลหะได้ ซึ่งเท่ากับกัพลังลังานยึดยึเหนี่ยว อิเอิล็ก ล็ ตรอนของโลหะ เรียรีกว่า ( work function ) ใช้สัญสัลักลัษณ์ ( W ) และ พลังลังานที่เหลือลืเปลี่ยลี่นเป็นพลังลังานจลน์ของอิเอิล็ก ล็ ตรอนซึ่งเท่ากับกั พลังลังานที่ใช้หยุดยั้งยั้อิเอิล็ก ล็ ตรอนนั้นนั้ ( eVs) ตามสูตร E = hf – W