เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 50 ** Standing wave ………………………………………………………………………. v T 100. คลื่นนิ่งเป็นคลื่นที่เกิดจากการแทรกÿอดกันของคลื่นÿองขบüน ที่มีลักþณะเĀมือนกันทุกประการแต่ เคลื่อนที่ÿüนทางกัน ถ้าคลื่นนิ่งที่เกิดขึ้นมีตำแĀน่งบัพและปฏิบัพอยู่Ā่างกัน 1 เมตร คลื่นที่มาแทรกÿอดนี้ จะต้องมีคüามยาüคลื่นกี่เมตร (4m) 101. เชือกเÿ้นĀนึ่งยาü 5 เมตร มีมüลต่อคüามยาüเชือก 0.10 กิโลกรัมต่อเมตร ผูกปลายทั้งÿองตรึงไü้ทำใĀ้ เชือกมีขนาดแรงดึง 10 นิüตัน จงĀาคüามถี่ของการÿั่นของเชือกที่ทำใĀ้เกิดคลื่นนิ่งจำนüน 2 ลูพ 102. เชือกเÿ้นĀนึ่ง ปลายข้างĀนึ่งถูกตรึงแน่น ปลายอีกข้างĀนึ่งติดกับตัüÿั่นÿะเทือน ÿั่นด้üยคüามถี่ 30 Hz ปรากฏü่าเกิดคลื่นนิ่งพอดี 3 loop ถ้าใช้เชือกยาü 1.5 เมตร จงĀาอัตราเร็üของคลื่นในเÿ้นเชือก (30 m/s) 103. คลื่นในเÿ้นเชือกมีคüามยาüคลื่น 10 เซนติเมตร เคลื่อนที่ไปยังปลายอีกด้านĀนึ่งที่ยึดแน่นไü้ ถ้าเÿ้นเชือก ยาü 20 เซนติเมตร จะเกิดคลื่นนิ่งมีกี่บัพ และกี่ปฏิบัพ (5 และ 4 ตามลำดับ) N A A N 1 loop
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 51 104. คลื่นนิ่งเกิดบนเชือกยาü 4 เมตร ขึงตึง ที่ปลายทั้งÿองข้างมีคüามถี่ 100 รอบต่อüินาที ถ้าคลื่นมีคüามเร็ü 200 เมตรต่อüินาทีจงĀาจำนüนปฏิบัพทั้งĀมดที่เกิดขึ้นบนเชือก (4 ปฏิบัพ) 105. (Brand’s® Summer Camp) ติดปลายเชือกกับคานเคาะของเครื่องเคาะÿัญญาณเüลาชนิด 50 ครั้งต่อ üินาที ปลายที่เĀลือถ่üงลูกตุ้มน้ำĀนักแล้üพาดเชือกผ่านรอก เกิดคลื่นนิ่งในเÿ้นเชือกดังรูป อัตราเร็üของคลื่น ในเÿ้นเชือกเป็นกี่เมตรต่อüินาที 1) 25 m/s 2) 50 m/s 3) 75 m/s 4) 100 m/s 106. (A-Net) เมื่อใช้เครื่องเคาะÿัญญาณ ซึ่งเคาะ 50 รอบต่อüินาที มากระตุ้นเÿ้นเชือก ทำใĀ้เกิดคลื่นนิ่งมี ปฏิบัพ 4 ลูก ในคüามยาü 1.8 เมตร คüามเร็üของคลื่นในเÿ้นเชือกเป็นกี่เมตรต่อüินาที(45m/s) 107. ในการทดลองเรื่องคลื่นนิ่งของคลื่นในเÿ้นเชือก ได้จัดเครื่องมือไü้ดังรูป มีเชือกเบาผูกกับÿปริงเคาะของ เครื่องเคาะÿัญญาณเüลา ปลายด้านĀนึ่งของเชือกผูกกับนอตคล้องผ่านรอกคลื่น เมื่อเครื่องเคาะÿัญญาณเริ่ม ÿั่นด้üยคüามถี่ 50 Hz จะเกิด loop คลื่นนิ่งในเชือกเบาจำนüน 3 loop จงĀาคüามเร็üคลื่นในเÿ้นเชือก (20 m/s) 108. (üิชาÿามัญ) คลื่นนิ่งในเÿ้นเชือกมีคüามยาüคลื่นเป็น 24 เซนติเมตร จุดÿูงÿุดบนเÿ้นเชือกใช้เüลา 0.002 üินาทีในการเปลี่ยนตำแĀน่งจากÿูงÿุดลงมายังตำแĀน่งที่ÿูงเป็นระยะครึ่งĀนึ่งüัดจากจุดÿมดุล จงĀาอัตราเร็ü ของคลื่นในเÿ้นเชือกนี้ 1) 10 m/s 2) 15m/s 3) 20 m/s 4) 60 m/s 5) 120 m/s 2m 1.8 m 60cm
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 52 109. คลื่นĀน้าตรงคüามยาüคลื่น 2 เซนติเมตร เคลื่อนที่ผ่านช่องเดี่ยüที่มีคüามกü้าง 5 เซนติเมตร จงĀาü่า เมื่อคลื่นผ่านช่องเดี่ยüนั้นจะเกิดแนüบัพทั้งĀมดกี่แนü (4 แนü) 110. คลื่นผิüน้ำคüามถี่ 10 Hz เคลื่อนที่ด้üยคüามเร็ü 40 เซนติเมตรต่อüินาที โดยเคลื่อนผ่านช่องเปิดซึ่งกü้าง 8 เซนติเมตร จงĀา (1) จำนüนแนüบัพทั้งĀมดที่เกิดขึ้น (4 แนü) และ (2) เÿ้นแนüบัพที่ 1 เบนไปจากแนü กึ่งกลางกี่องýา (30 ) 111. คลื่นĀน้าตรงเคลื่อนที่ผ่านช่องเดี่ยüที่มีคüามกü้าง 3 เซนติเมตร คüามถี่ของคลื่นเป็น 20 Hz พบü่าจะ เกิดแนüบัพ โดยแนüบัพเÿ้นที่ÿองเบนไปจากแนüกลางเป็นมุม 60 องýา จงĀาคüามเร็üคลื่น (15 3 m/s) 112. คลื่นน้ำต่อเนื่องคüามถี่ 25 Hz เคลื่อนที่เข้ากระทบช่องแคบเดี่ยü ซึ่งมีคüามกü้างของช่อง 6 เซนติเมตร ถ้าอัตราเร็üคลื่นน้ำเท่ากับ 40 เซนติเมตรต่อüินาที จงĀาü่าด้านĀลังช่องแคบจะเกิดแนüบัพได้กี่แนü (6 แนü)
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 53 üัตถุประÿงค์ 1. เพื่อýึกþาÿมบัติของคลื่น üิธีทำกิจกรรม 1. ติดตั้งชุดอุปกรณ์ถาดคลื่น (ตามคู่มือที่แนบมาพร้อมกับชุดอุปกรณ์) 2. ýึกþาÿมบัติการÿะท้อน(ใĀ้กำเนิดĀน้าคลื่นüงกลมĀรือĀน้าคลื่นเÿ้นตรง) โดยüางÿิ่งกีดขüาง (เÿ้นตรง üงกลม) ด้านĀน้าแĀล่งกำเนิดคลื่น ÿังเกตĀน้าคลื่นÿะท้อน ถ่ายภาพและüิดีโอ 3. ýึกþาÿมบัติการĀักเĀโดยüางแผ่นกระจกลงในถาดคลื่นเพื่อทำใĀ้น้ำในถาดคลื่นมีระดับคüามลึก ต่างกัน ÿังเกตการĀักเĀของคลื่น ถ่ายภาพและüิดีโอ 4. ýึกþาÿมบัติการแทรกÿอดของคลื่น โดยปรับปุ่มใĀ้กำเนิดคลื่นüงกลม 2 ปุ่มลงบนผิüน้ำ เพื่อใĀ้ กำเนิดĀน้าคลื่นüงกลมÿองแĀล่งที่มีคüามถี่เท่ากัน ÿังเกตการแทรกÿอดของคลื่นน้ำ ถ่ายภาพและüิดีโอ 5. ýึกþาÿมบัติการเลี้ยüเบนโดยüางÿิ่งกีดขüางที่มีรูĀรือช่องใĀ้คลื่นน้ำเคลื่อนที่ผ่านได้ ปรับคüาม กü้างของช่อง ÿังเกตริ้üการเลี้ยüเบนของคลื่นเมื่อช่องมีคüามกü้างเพิ่มขึ้น ถ่ายภาพและüิดีโอ ตารางบันทึกผล ติด QR-Code ผลการทดลอง ÿมบัติของคลื่น คำถามÿำคัญ 1. ในแต่ละกรณีมุมที่Āน้าคลื่นตกกระทบกระทำต่อแผ่นกั้น และมุมที่Āน้าคลื่นÿะท้อนทำกับแผ่นกั้นมี คüามÿัมพันธ์กันĀรือไม่ อย่างไร ตอบ 2. เมื่อคลื่นผิüน้ำเคลื่อนที่ผ่านบริเüณรอยต่อระĀü่างเขตน้ำลึกและเขตน้ำตื้น ถ้าĀน้าคลื่นตกกระทบขนาน กับรอยต่อ ทิýทางการเคลื่อนที่ของคลื่นและคüามยาüคลื่นเปลี่ยนแปลงอย่างไร ตอบ 3. เมื่อคลื่นผิüน้ำเคลื่อนที่ผ่านบริเüณรอยต่อระĀü่างเขตน้ำลึกและเขตน้ำตื้น ถ้าĀน้าคลื่นตกกระทบ ทำมุมกับรอยต่อทิýทางการเคลื่อนที่ของคลื่นและคüามยาüคลื่นเปลี่ยนแปลงอย่างไร ตอบ 4. จากการÿังเกตคลื่นผิüน้ำในถาดคลื่น เมื่อคลื่นเคลื่อนที่มาถึงรอยต่อระĀü่างเขตน้ำลึกกับเขตน้ำตื้น คลื่นมี การÿะท้อนĀรือไม่ อย่างไร ตอบ 5. เมื่อüางÿิ่งกีดขüางĀน้าคลื่นโดยใĀ้รูĀรือช่องü่างมีคüามกü้างมากกü่าคüามยาüคลื่นมากๆ จะเกิดผล อย่างไร ตอบ Hand on for Waves ………………………………….……… ตัüอย่าง ÿÿüท.
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 54 *ความเป็นมาเกี่ยวกับการศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและการค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การýึกþาเกี่ยüกับ ไฟฟ้าÿถิต ไฟฟ้ากระแÿ และไฟฟ้าแม่เĀล็ก ทำใĀ้ÿามารถÿรุปĀลักการที่ÿำคัญได้ ดังนี้ แรงแม่เĀล็กไฟฟ้า(Electromagnetic Force) เป็นแรงพื้นฐาน ในธรรมชาติ (Fundamental interaction in nature) ที่อธิบายด้üย ทฤþฎีÿนามแม่เĀล็กไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นจากอันตรกิริยาระĀü่างอนุภาคที่ มีประจุไฟฟ้า และอันตรกิริยาของอนุภาคที่ไม่มีประจุไฟฟ้าใน ÿนามแม่เĀล็ก ซึ่งเกิดจากการเĀนี่ยüนำระĀü่างÿนามแม่เĀล็กและ ÿนามไฟฟ้า โดยปกติอะตอมจะมีÿภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า นั่นคือ มีประจุบüกและ ประจุลบในอะตอมเท่ากันจึงไม่แÿดงอำนาจทางไฟฟ้า เมื่อüัตถุได้รับ พลังงานจะทำใĀ้อิเล็กตรอนĀรือไอออนอิÿระเกิดการเคลื่อนที่ ÿ่งผล ใĀ้จำนüนประจุลบและประจุบüกไม่เท่ากัน เรียกü่า üัตถุมีประจุ (charge body) üัตถุที่มีประจุจะแÿดงอำนาจไฟฟ้าตามชนิดของประจุ ที่มากกü่า เรียกü่า ประจุอิÿระ (Free charge) โดยประจุอิÿระจะ เท่ากับผลต่างของจำนüนประจุบüกกับประจุลบที่มีอยู่จริง 1. เมื่อมีประจุอิÿระจะทำใĀ้เกิดÿนามไฟฟ้ารอบ ๆ ประจุอิÿระ โดยคüามเข้มของÿนามไฟฟ้า ณ ตำแĀน่งใดๆจะแปรผกผันกับระยะทางกำลังÿองจากประจุไฟฟ้านั้น (กฎของคูลอมบ์) การทำใĀ้üัตถุมีประจุÿามารถทำได้Āลายüิธี ได้แก่ การเกิดประจุโดยการขัดถู (charging by friction) การเกิดประจุโดยการÿัมผัÿ (charging by conduction) การเกิดประจุโดยการเĀนี่ยüนำ (charge by induction) 2. เมื่อมีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในตัüนำไฟฟ้า ย่อมมีÿนามแม่เĀล็ก เกิดขึ้นรอบๆตัüนำ โดยทิýของÿนามแม่เĀล็กจะüนรอบตัüนำและตั้ง ฉากกับทิýของกระแÿ (เออร์ÿเตด เป็นผู้ค้นพบ) 3. เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงÿนามแม่เĀล็ก ย่อมมีการเĀนี่ยüนำ ทำใĀ้เกิดกระแÿ ไฟฟ้าขึ้น แÿดงü่าได้มีการเĀนี่ยüนำใĀ้ เกิดÿนามไฟฟ้าในตัüนำ (ผู้ค้นพบ ปรากฎการณ์นี้คือ ฟาราเดย์)
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 55 จากĀลักการทั้งÿาม แมกซ์เüลล์(James Clerk Maxwell) ได้รüบรüมใĀ้ อยู่ในรูปÿมการทางคณิตýาÿตร์ชั้นÿูง และได้เÿนอเป็นÿมมติฐานออกมาü่า ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงทั้งÿนามแม่เĀล็กและÿนามไฟฟ้าพร้อมกันและต่อเนื่องแล้ü จะเป็นผลใĀ้การเĀนี่ยüนำ ÿนามไฟฟ้าและÿนามแม่เĀล็กแผ่ออกไปเป็นคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้า ด้üยคüามเร็üเท่ากับคüามเร็üแÿง การแผ่กระจายของคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าเปรียบเทียบได้กับการแผ่กระจาย ของคลื่นน้ำที่แผ่ออกจากจุดที่กระทุ่มน้ำ โดย ÿมมติใĀ้ ลüดตัüนำ คู่Āนึ่ง เป็นแĀล่งกำเนิดคลื่น ที่ต่อกับแĀล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแÿÿลับ ÿมมติü่ามี เพียงประจุเดียüอยู่ที่ลüดตัüนำแต่ละเÿ้น แĀล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแÿÿลับทำ ใĀ้ประจุบüกและลบเคลื่อนที่ในตัüกลับไปกลับมา เป็นผลใĀ้เกิดคลื่น แม่เĀล็กไฟฟ้าแผ่ออกมา การเกิดคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าตามĀลักของแมกซ์เüลล์ อธิบายได้ü่า เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุที่ถูกเร่ง ทำใĀ้ เกิดคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าแผ่ออกจากลüดตัüนำทุกทิýทาง ยกเü้นทิýที่อยู่ในแนüเÿ้นตรงเดียüกับลüดตัüนำนั้น เมื่อพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของÿนามแม่เĀล็ก และÿนามไฟฟ้าจะพบü่ามีการเปลี่ยนแปลง พร้อมกัน กล่าüคือ ÿนามทั้งÿองจะมีค่าÿูงÿุด พร้อมกันและต่ำÿุดพร้อมกัน นั่นคือ ทั้งÿนาม ไฟฟ้าและÿนามแม่เĀล็กมีเฟÿตรงกัน โดยทิý ของÿนามไฟฟ้าจะตั้งฉากกับทิýของÿนาม แม่เĀล็ก และÿนามทั้งÿองมีทิýตั้งฉากกับทิýการ เคลื่อนที่ของคลื่น 1. ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงÿนามแม่เĀล็กจะทำใĀ้เกิดÿนามไฟฟ้า รอบๆ การเปลี่ยนแปลงÿนามแม่เĀล็กนั้น 2. ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงÿนามไฟฟ้าจะทำใĀ้เกิดÿนามแม่เĀล็ก รอบๆการเปลี่ยนแปลงÿนามไฟฟ้านั้น James Clerk Maxwell (2374-2422) ผลคูณเชิงเüกเตอร์ของ E และ B ÿมบัติของคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าตามทฤþฎีของแมกซ์เüลล์ 1. คลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าทุกชนิดมีคüามเร็üเท่ากับคüามเร็üแÿง 2. คลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าทุกชนิดมีพลังงาน 3. ถ้าคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าถูกดูดกลืน จะทำใĀ้üัตถุที่รับคลื่นนั้นร้อนขึ้น 4. คลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าชนิดใดก็ตามเมื่อเกิดขึ้นแล้üต้องมีüิธีการÿ่งพลังงานต่อไป
เรี ยนฟิสิกส์กับครูอาร์หน้าที่ 56 เฮิรตซ์(Heinrich Rudolf Hertz) ได้ทดลองเพื่อพิÿูจน์ทฤþฎีคลื่นแม่เĀล็ก ไฟฟ้าของแมกซ์เüลล์ การทดลองโดยใช้ขดลüดเĀนี่ยüนำที่ใĀ้ค่าคüามต่างýักย์ÿูงเชื่อมต่อกับ โลĀะทรงกลม 2 ลูกซึ่งüางใกล้กันมาก จะมีĀน้าที่คล้ายกับตัüเก็บประจุ อุปกรณ์ชิ้นนี้คล้ายกับüงจร LC ของเครื่องÿ่งคลื่นüิทยุ การออÿซิลเลตของ คลื่นทำได้โดยป้อนคüามต่างýักย์เป็นช่üงคลื่นÿั้นๆ เข้าไปที่ขดลüดตัüนำ จะเกิดคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้าที่คüามถี่ประมาณ 100 MHz จากนั้นเฮริตซ์ÿร้าง üงจรขึ้นมาอีกüงĀนึ่ง ประกอบด้üยขดลüดเพียงขดเดียü ที่ปลายขดลüดมี ทรงกลมตัüนำüางไü้ใกล้กัน üงจรชุดนี้ทำĀน้าที่คล้ายเครื่องรับคลื่น Heinrich Rudolf Hertz (2400-2437) เฮิรตซ์พบü่าüงจรรับคลื่น จะÿามารถรับคลื่นได้ก็ต่อเมื่อ คüามถี่ที่ÿ่งมานั้นเป็นคüามถี่รีโซแนนซ์ของüงจรรับคลื่น พอดี ถ้าคüามต่างýักย์บนขดลüดชุดรับคลื่นมีค่าÿูง จะ ทำใĀ้เกิดประกายไฟข้ามไปมาระĀü่างทรงกลมทั้งÿอง การทดลองนี้แÿดงใĀ้เĀ็นü่า พลังงานÿามารถÿ่งผ่านจาก ที่Āนึ่งไปยังที่Āนึ่งได้โดยอยู่ในรูปคลื่นแม่เĀล็กไฟฟ้า* ÿüิตซ์ แบตเตอรี่ ขดลüด เĀล็ก ขดลüด Hertz ‘s experimental set-up
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 57 Chapter Overview…………. แสงเชิงคลื่น Light waves 3.3 การเลี้ยวเบนของแสง 3.2 การแทรกสอดของแสง Chapter 3 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 3.1 แนวคิดเกี่ยวกับแสงเชิงคลื่น The main object in this chapter is to investigate the basic nature of light waves and there properties. The properties of light. (interference and diffraction) การแทรกÿอดของแÿงผ่านÿลิตคู่และการเลี้ยวเบนของแÿงผ่านÿลิตเดี่ยว ÿÿวท.
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 58 แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เดินทางเป็นเส้นตรง ..................................... อัตราเร็วแสงในสุญญากาศ .......................ในตัวกลางอื่นๆ อัตราเร็ว........ พฤติกรรมของแสงที่แสดงว่าแสงเป็นคลื่นคือ ..................และ.................... Time line การศึกษาเรื่องแสง 3.1 แนวคิดเกี่ยวกับแสงเชิงคลื่น
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 59 ตัวแปร d x L S1P S2P 3.2 การแทรกสอดของแสง A0 x L d An dark bright dark screen แถบสว่าง แถบมืด double slite แสงสีแดง แสงสีเขียว สลิตคู่ 50 m สลิตคู่ 100 m สลิตคู่ 250 m
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 60 เกรตติง…………………………..………………..………………………. 3.3 การเลี้ยวเบนของแสง แถบสว่าง แถบมืด L bright dark สลิตเดี่ยว แถบสว่าง แถบมืด double slite แถบสว่างกลาง แสงขาว แสงสีม่วง แสงสีแดง เกรตติง ฉาก แผ่นเกรตติง 9,835 เส้นต่อ/ซม.
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 61 1. ÿลิตคู่Ā่างกัน 0.03 มิลลิเมตร วางĀ่างจากฉาก 2 เมตร เมื่อฉายแÿงผ่านÿลิต ปรากฏว่าแถบÿว่างลำดับที่ 5 อยู่Ā่างจากแถบกลาง 14 เซนติเมตร ความยาวคลื่นของแÿงเป็นกี่นาโนเมตร (420 nm) 2. (Ent) จากความรู้เรื่องการแทรกÿอดของแÿงผ่านÿลิตคู่ จากรูป S1 และ S2 คือÿลิต G และ P เป็นจุดใดๆ บนฉาก จงพิจารณา ข้อความต่อไปนี้ ข้อใดถูกต้อง ก) ถ้า S P S P 5 /2 1 − 2 = λ จุด P จะอยู่บนแถบมืดที่ 5 ข) ถ้า S P S P 2λ 1 2 − = จุด P จะอยู่บนแถบÿว่างที่ 2 ค) G อยู่บนแถบÿว่างเนื่องจาก S G S G 0 1 2 − = 3. (Ent) ในการแทรกÿอดÿลิตคู่ของยัง ถ้านำแผ่นโพลารอยด์ไปปิดบนช่องÿลิต โดยใĀ้แกนของแผ่นโพลา รอยด์ตั้งฉากกับความยาวของช่องÿลิต ÿิ่งที่ÿังเกตได้บนฉากรับภาพจะเป็นไปตามข้อใด 1. เกิดแถบมืดและแถบÿว่างเช่นเดิม 2. แถบมืดและแถบÿว่างกว้างขึ้นกว่าเดิม 3. ไม่มีแถบ มืดĀมด 4. ไม่มีแถบ ÿว่างĀมด 4. เมื่อใช้แÿงที่มีความยาวคลื่น 500 นาโนเมตร ผ่านÿลิตคู่ในแนวตั้งฉาก เกิดลวดลายการแทรกÿอดบนฉากที่ อยู่Ā่างจากÿลิต 1.5 เมตร วัดระยะระĀว่างกึ่งกลางของแถบÿว่าง 2 แถบที่ติดกันได้ 5 มิลลิเมตร ÿลิตคู่นี้มี ระยะระĀว่างช่องÿลิตเท่าใดในĀน่วยมิลลิเมตร S1 S2 P G ฉาก ฉาก โพลารอยด์ ÿลิต Āลอดไฟ A0 N1 L = 1.5m
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 62 5. (โควตา มอ) ถ้าแÿงความถี่เดียวตกกระทบตั้งฉากกับÿลิตคู่มีความถี่ และความเข้มแÿงเพิ่มขึ้น 2 เท่าจาก เดิม แถบÿว่างลำดับแรกนับจากแถบÿว่างกลางที่ปรากฏบนฉากซึ่งอยู่Ā่างจากÿลิตคู่มาก ๆ (D) จะมีระยะĀ่าง จากแนวกลาง (y) เปลี่ยนแปลงอย่างไร 1. ลดเĀลือ 4 2. ลดเĀลือ 2 3. เพิ่มเป็น 2y 4. เพิ่มเป็น 4y 6. (Ent) ÿลิตคู่ที่มีระยะระĀว่างÿลิตเป็น 0.1 cm ฉากอยู่Ā่างจากÿลิตเป็นระยะทาง 1 m ระยะระĀว่างแถบ มืดที่อยู่ติดกันมีค่าเป็น 0.5 mm ความยาวคลื่นแÿงที่ใช้มีค่าเท่าใดในĀน่วย nm (500 nm) 7. (Ent) เมื่อใช้แÿงที่มีความยาวคลื่น -7 510 เมตร ตกตั้งฉากกับÿลิตคู่ เกิดภาพการแทรกÿอดบนฉากที่อยู่ Ā่างออกไป 1.2 เมตร ถ้าระยะĀ่างระĀว่างÿลิตคู่เท่ากับ 0.1 mm แถบÿว่าง 2 แถบที่อยู่ติดกัน อยู่Ā่างกันกี่ มิลลิเมตร (6 mm) 8. (Ent) เมื่อใĀ้แÿงที่มีค่าความยาวคลื่น 440 นาโนเมตร ผ่านÿลิตคู่ที่มีระยะระĀว่างช่องทั้งÿอง 200 ไมโครเมตร จะเกิดการแทรกÿอดบนฉากที่อยู่Ā่างออกไป 1.2 เมตร จงĀาระยะระĀว่างแถบÿว่างที่อยู่ติดกันใน Āน่วยมิลลิเมตร (2.64 mm) D y
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 63 9. (Ent) เมื่อใช้แÿงที่มีความยาวคลื่น 500 นาโนเมตร ผ่านÿลิตคู่ในแนวตั้งฉาก เกิดลวดลายการแทรกÿอดบน ฉาก ที่อยู่Ā่างจากÿลิต 1.5 เมตร วัดระยะกึ่งกลางระĀว่างแถบÿว่าง 2 แถบที่ถัดกันได้ 5 มิลลิเมตร ÿลิตคู่นี้มี ระยะระĀว่างช่องÿลิตเท่าใดในĀน่วยมิลลิเมตร (0.15 mm) 10. (Ent) จากการทดลองĀาความยาวคลื่นของแÿงÿีĀนึ่ง โดยวางฉากรับริ้วการแทรกÿอดไว้Ā่างจากแผ่นÿลิต คู่ เป็นระยะทาง 120 cm และระยะĀ่างระĀว่างÿลิตทั้งÿองเป็น 0.03 mm พบว่ามีแถบÿว่าง-มืด เกิดขึ้นบน ฉากĀลายแถบ ถ้าวัดจากแถบÿว่างที่Āนึ่งไปยังแถบÿว่างที่Ā้าพบว่ามีระยะĀ่างกัน 9 cm แÿงนี้มีความยาวคลื่น เท่าใดในĀน่วยนาโนเมตร 11. แÿงÿีเĀลืองความยาวคลื่น 590 nm เป็นลำขนานฉายผ่านÿลิตคู่ มีระยะระĀว่างÿลิต 250 nm แÿงที่ตก บนฉากĀลังÿลิตซึ่งอยู่Ā่างÿลิต 50 cm มีความเข้มดังรูป ระยะ X เป็นเท่าใดในĀน่วยมิลลิเมตร (1.18 mm) 12. ถ้าภาพการแทรกÿอดจากÿลิตคู่ที่ปรากฏบนฉากดังรูป ฉากอยู่Ā่างจากÿลิตเท่ากับ 1.20 เมตร ระยะ ระĀว่างช่องÿลิตเป็น 0.24 มิลลิเมตร ความยาวคลื่นของแÿงที่ใช้เป็นเท่าใด 13. เมื่อใĀ้ลำแÿงขนานผ่านÿลิตคู่Āนึ่ง แÿงÿีใดต่อไปนี้จะใĀ้จำนวนแถบÿว่างมากที่ÿุด 1) แÿงÿีน้ำเงิน 2) แÿงÿีเขียว 3) แÿงÿีเĀลือง 4) แÿงÿีแดง ความเข้มแÿง X แถบÿว่าง 15 mm
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 64 14. (9 วิชาÿามัญ) แÿงความยาวคลื่นĀนึ่ง เคลื่อนที่ผ่านช่องเปิดคู่ (double slit) ที่มีระยะระĀว่างช่องเปิด 0.03 มิลลิเมตร ถ้าช่องเปิดคู่วางอยู่Ā่างจากฉากรับภาพเป็น 1.5 เมตร ปรากฏว่า ริ้วÿว่างอันดับที่ÿองอยู่Ā่าง จากจุดกึ่งกลางฉากเป็นระยะ 5.0 เซนติเมตร จงĀาความยาวคลื่นของแÿงนี้ 1) 250 cm 2) 400 nm 3) 500 nm 4) 667 nm 5) 1,000 nm 15. (Ent) การเลี้ยวเบนของแÿงความยาวคลื่น 550 nm ที่ตกกระทบตั้งฉากกับเกรตติงแบบ 4,000 เÿ้นต่อ เซนติเมตร จะใĀ้แถบÿว่างบนฉากกี่แถบ (9 แถบ) 16. (โควตา มอ) แÿงเลเซอร์ÿีน้ำเงินความยาวคลื่น 500 นาโนเมตร ตกกระทบตั้งฉากกับเกรตติงเกิดริ้วÿว่าง ปรากฏบนฉากรับซึ่งวางตั้งฉากĀ่างจากเกรตติง 1.0 เมตร ถ้าแถบÿว่างที่ 1 Ā่างจากแถบÿว่างกลาง 0.15 เมตร ระยะĀ่างระĀว่างช่องของเกรตติงประมาณกี่ไมโครเมตร 1) 1.50 2) 3.33 3) 4.50 4) 6.67 17. (โควตา มอ) แÿงความยาวคลื่น ÿ่องผ่านÿลิตเดี่ยวเกิดแถบมืดบนฉากทำมุม 30 องศากับแกนกลาง ถาม ว่าÿลิตมีความกว้างเท่าไร 1) 4 2) 2 3) 4) 2 18. แÿงความยาวคลื่น 500 nm ตกตั้งฉากผ่านÿลิตเดี่ยวที่มีความกว้าง 0.01 cm จงĀาระยะĀ่างระĀว่างแถบ มืดลำดับที่ 1 ซึ่งอยู่ทั้งÿองข้างของแถบÿว่างที่ปรากฏบนฉากซึ่งĀ่างออกไป 1.5 เมตร ( -2 1.510 m)
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 65 19. (Ent) ถ้าใช้แÿงความยาวคลื่น 400 นาโนเมตร ตกตั้งฉากผ่านÿลิตเดี่ยว ที่มีความกว้างของช่องเท่ากับ 50 ไมโครเมตร จากการÿังเกตภาพเลี้ยวเบนบนฉากพบว่า แถบมืดแรกอยู่Ā่างจากกึ่งกลางแถบÿว่างกลาง 6 มิลลิเมตร ระยะĀ่างระĀว่างÿลิตเดี่ยวกับฉากเป็นเท่าใดในĀน่วยเซนติเมตร (75 cm) 20. ถ้าต้องการใĀ้ตำแĀน่งมืดแรกของการเลี้ยวเบนผ่านÿลิตเดี่ยวเกิดตรงกับตำแĀน่งมืดที่ 3 ของริ้วจากการ แทรกÿอดของÿลิตคู่ อยากทราบว่าจะต้องใĀ้ระยะĀ่างระĀว่างÿลิตคู่เป็นกี่เท่าของความกว้างของÿลิตเดี่ยว (5:2) 21. (โควตา มอ) แÿงความยาวคลื่น 500 นาโนเมตร ÿ่องผ่านÿลิตคู่ที่มีระยะĀ่างช่องÿลิต 0.15 มิลลิเมตร แล้ว เกิดภาพแทรกÿอดที่ฉาก แต่เมื่อเปลี่ยนเป็นÿลิตคู่อันใĀม่วางแทนที่ÿลิตอันเดิม พบว่าภาพการแทรกÿอดที่ ฉากมีตำแĀน่งของแถบÿว่างที่ 2 ตรงกับแถบÿว่างที่ 3 ของภาพการแทรกÿอดครั้งแรก ÿลิตคู่อันใĀม่มี ระยะĀ่างช่องÿลิตกี่มิลลิเมตร 1) 0.100 2) 0.200 3) 0.225 4) 0.300 22. (วิชาÿามัญ 2564) ฉายแÿงความยาวคลื่น 600 นาโนเมตร ใĀ้ตกกระทบกับÿลิตคู่ซึ่งมีระยะĀ่างระĀว่าง ช่อง 0.050 มิลลิเมตร และÿังเกตลวดลายของการแทรกÿอดบนฉาก จากนั้นฉายแÿงเดิมแต่เปลี่ยนจากÿลิตคู่ เป็นÿลิตเดี่ยวพบว่า แถบมืดแถบแรกที่เกิดจากทั้งÿลิตคู่และÿลิตเดี่ยวปรากฏที่ตำแĀน่งĀ่างจากแถบÿว่าง กลางเป็นระยะเท่ากัน ความกว้างของช่องÿลิตเดี่ยวมีค่ากี่เมตร 1. 1.0 x 10-4 2. 5.0 x 10-5 3. 2.5 x 10-5 4. 1.4 x 10-8 5. 7.2 x 10-9
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 66 23. ในการทดลองเพื่อĀาความยาวคลื่นของแÿงโดยใช้เกรตติง เมื่อใช้แÿงÿีเดียวÿ่องผ่านเกรตติง จะÿังเกตเĀ็น แถบÿว่างลำดับที่ 1 อยู่ ณ ตำแĀน่ง 10 และ 90 cm บนไม้เมตร แถบÿว่างทั้งÿองนี้ต่างก็อยู่Ā่างจากเกรตติง เป็นระยะทาง 1 m ถ้าเกรตติงที่ใช้มีจำนวน 104 ช่องต่อความยาว 1 cm จงĀาความยาวคลื่นของแÿง (400nm) 24. แÿงขาวตกตั้งฉากกับเกรตติง ÿเปกตรัมลำดับที่ 3 ของแÿงÿีม่วงตรงกับÿเปกตรัมลำดับที่ 2 ของแÿงÿีแดง ถ้าความยาวคลื่นของแÿงÿีม่วงเป็น 440 nm ความยาวคลื่นของแÿงÿีแดงเป็นเท่าไร (660 nm) 25. เมื่อใĀ้แÿง X ซึ่งมีความยาวคลื่น 550 nm ตกกระทบเกรตติงอันĀนึ่งในแนวตั้งฉาก พบว่าเÿ้นเÿปกตรัม ลำดับแรกเบนจากแนวกลาง 45 องศา แต่เมื่อใĀ้แÿง Y ตกกระทบเกรตติงอันเดิมพบว่าเÿ้นÿเปกตรัมลำดับ แรกที่เบนไปจากแนวกลาง 30 องศา จงĀาว่าแÿง Y มีความยาวคลื่นเท่าใด (275√2 nm) 26. เมื่อใĀ้แÿงที่เปล่งจากĀลอดบรรจุไฮโดรเจน ตกกระทบแผ่นเกรตติงเลี้ยวเบนอันĀนึ่ง ในแนวตั้งฉาก ปรากฏว่า ÿเปกตรัมลำดับที่ 2 ที่เกิดเนื่องจากแÿงÿีแดง ซึ่งมีความยาวคลื่น 656 nm ซ้อนทับÿเปกตรัมลำดับ ที่ 3 ของแÿงÿีอื่นอีกทีĀนึ่ง แÿงÿีนั้นมีความยาวคลื่นเท่าใดในĀน่วยนาโนเมตร
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 67 26. (9 วิชาÿามัญ) เกรตติงอันĀนึ่งมีจำนวนÿลิต 25,000 ช่องต่อระยะทาง 2.5 เซนติเมตร ถ้าฉายลำแÿงเล็กๆ ของเลเซอร์ความยาวคลื่น 600 นาโนเมตร ทะลุตั้งฉากเกรตติงไปตกบนฉาก จะเĀ็นจุดÿว่างทั้งĀมดกี่จุด 1) 1 จุด 2) 2 จุด 3) 3 จุด 4) 4 จุด 5) 5 จุด 27. (วิชาÿามัญ 2562) ความเข้มของแÿงที่เลี้ยวเบนเนื่องจากÿลิตเดี่ยวกว้าง b (รูป ก) บรรยายได้ด้วยฟังก์ชัน I() = I(0){ sin β β } 2 , = sin (รูป ข) แถบÿว่างข้างแถบที่ 1 มีค่าÿูงÿุดที่ค่า เท่ากับกี่เรเดียนโดยประมาณ 1. 0 2. 4 3. 2 4. 5. 3 2 Summary >>
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 68 วัตถุประÿงค์ 1. เพื่อĀาความกว้างของช่องในแผ่นซีดี วิธีทำกิจกรรม 1. ตัดแผ่นซีดีเป็นรูป ใช้เทปกาวลอกลายบนแผ่นซีดีออกใĀ้เĀลือแต่แผ่นใÿ่ 2. ใĀ้แÿงเลเซอร์ตกกระทบแผ่นซีดีในแนวตั้งฉาก ÿังเกตจุดÿว่างที่ปรากฏบนฉาก บันทึกผลลงใน ตารางพร้อมทั้งแÿดงวิธีการĀาค่าความกว้าง (d) ของช่องในแผ่น CD วัÿดุอุปกรณ์ รายการ จำนวน รายการ จำนวน 1. 2. ตารางบันทึกผล ระยะĀ่างของจุดÿว่างที่ 1 จากจุดÿว่างกลาง ความยาวคลื่น (nm) ระยะระĀว่างแผ่นซีดีกับฉาก L (cm) ทางด้ายซ้าย (cm) ทางด้านขวา (cm) ค่าเฉลี่ย X (cm) ติดภาพระĀว่างการทดลอง ภาพจุดเลเซอร์ที่เกิดจากการแทรกÿอดบนฉาก ภาพระĀว่างการทดลอง แÿดงวิธีการĀาค่า d ของแผ่นซีดี(ตอบในĀน่วยไมโครเมตร) ค่าความยาวคลื่นแÿงÿี................... = ...............m ระยะĀ่างระĀว่างจุดÿว่างที่ 1 ถึงจุดÿว่างกลาง X = ...............m ระยะระĀว่างแผ่นซีดีถึงฉาก L = ...............m แถบÿว่างที่ 1 n = ...............m Hand on for Light Waves ………………………………….………
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 69 Chapter Overview……. แสงเชิงรังสี Chapter 4 Light rays หน่วยการเรียนรู้ที่ 4 4.1 ธรรมชาติและอัตราเร็วแสง 4.2 การสะท้อนของแสง 4.3 การหักเหของแสง 4.4 ทัศนอุปกรณ์ 4.5 ความสว่าง ตาและการมองเห็นสี/ การผสมแสงสี 4.6 ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวกับแสง What is light, What are its properties? Starting from the recognition that light is a from of electromagnetic wave, We explore its behavior, including the properties of absorption, selective reflection and polarization. We will examine the behavior of mirrors and lenses and the working of simple optical instrument such as cameras, magnifiers, microscopes and telescopes.
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 70 1. โป๊ะไฟกระจกฝ้าทรงกลมรัýมี 10 cm และลูกเทนนิÿขนาดรัýมี 2 cm üางĀ่างกัน 1 เมตรจากตำแĀน่ง ýูนย์กลางของทั้งÿอง เกิดเงามืดและเงามัüบนฉากที่üางใกล้ลูกเทนนิÿพอÿมคüรจงĀาตำแĀน่งใกล้ÿุดจากลูก เทนนิÿในแนüของเงาที่ไม่มีเงามืด (0.25 m) 2. ชายคนĀนึ่งÿูง 2 เมตรยืนĀ่างจากเÿาไฟ15 เมตรตามแนüราบ ถ้าบนยอดเÿาไฟซึ่งÿูง 6 เมตร มีĀลอดไฟติด อยู่ จงĀาคüามยาüเงาของชายคนนั้นบนพื้นดิน 3. แĀล่งกำเนิดแÿงเป็นจุด ÿ่องแÿงมายังแผ่นÿี่เĀลี่ยมจัตุรัÿมีขนาดกü้าง 0.05 เมตร โดยÿ่องในลักþณะตั้ง ฉากกับแผ่น ถ้าแผ่นÿี่เĀลี่ยมอยู่Ā่างจากแĀล่งกำเนิดแÿงเป็นระยะ 0.5 เมตร จงĀาü่าเงาที่เกิดขึ้นบนกำแพงมี พื้นที่กี่ตารางเมตร กำĀนดใĀ้กำแพงอยู่Āลังแผ่นÿี่เĀลี่ยมเป็นระยะ 1.5 เมตร (0.04 m2 ) 4.1 ธรรมชาติและอัตราเร็วแสง o แสงเป็นพลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นเกิดจากการสั่นตั้งฉากระหว่างสนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็กกับทิศของคลื่น) o แสงเดินทางเป็นเส้นตรงในตัวกลางที่มีดัชนีหักเหเท่ากัน……..>> การเกิดเงา.(Shadows) 1 m X 0.5m 1.5m
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 71 1) การเกิดภาพในกระจกเงาราบ กฎการสะท้อน (Law of reflection) ลองทำดู !! 1. เมื่อเลื่อนกระจกเข้าหรือออกจากวัตถุด้วยความเร็ว v ภาพในกระจกจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2v 2. เมื่อบิดกระจกเป็นมุม θ รังสีสะท้อนใหม่จะเบนเป็นมุม 2 θ กับรังสีสะท้อนเดิม 3. จำนวนภาพที่เกิดขึ้นเมื่อวางกระจกทำมุม θ ต่อกันคือ N= 360 -1 4. การมองเห็นภาพเต็มตัวต้องใช้กระจกที่มีความยาวอย่างน้อยเท่ากับ hคน/2 และต้องวางสูงจากพื้นอย่าง น้อย hตา/2 2) การเขียนภาพที่เกิดจากการสะท้อนของแสงผ่านกระจก ชนิดของกระจกโค้ง กระจกโค้งเว้า กระจกโค้งนูน หลักการเขียนภาพ 1) สร้างแกนมุขสำคัญ วาดกระจก กำหนด จุดโฟกัส (F) และสองเท่าของความยาว โฟกัส (2F/C) 2) ลากรังสีจากหัวของวัตถุ ขนานแกนมุข สำคัญตกกระทบกระจกแล้วสะท้อนผ่าน จุดโฟกัส 3) ลากรังสีเส้นที่สองจากหัวของวัตถุผ่านจุด สองเท่าของความยาวโฟกัส 4) ตำแหน่งที่รังสีข้อ (2) และ (3) ตัดกัน คือภาพที่เกิดขึ้น 4.2 การสะท้อนของแสง N รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน F 2F ด้านหน้า ด้านหน้า 2F F ด้านหลัง วัตถุ 2F F F 2F วัตถุ F 2F 2F F ด้านหลัง
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 72 2.3 การคำนวณเกี่ยวกับการเกิดภาพในกระจกเงาโค้ง ตัวแปร กระจกโค้งเว้า กระจกโค้งนูน ความยาวโฟกัส (f) สองเท่าความยาวโฟกัส (2f, R) ระยะวัตถุ (S) ระยะภาพ (S ′ ) ความสูงของวัตถุ (h) ความสูงของภาพ (h′ ) กำลังขยาย (m) 4. กระจกเงา 2 บาน üางทำมุมต่อกัน 80 องýาดังรูป จง Āาü่ารังÿีÿะท้อนครั้งที่ÿองจะทำมุมเท่าใดกับกระจกบาน ที่ÿอง (35C ) 5. ชายคนĀนึ่งÿูง 170 cm ยืนมองกระจกเงาราบซึ่งติดที่ผนังĀ่างจากเขาเป็นระยะทาง 3 เมตร ถ้าตาของเขา อยู่ÿูงจากพื้น 160 cm จะต้องใช้กระจกที่มีคüามÿูงอย่างน้อยกี่เซนติเมตร จึงÿามารถเĀ็นภาพของเขาครบทั้ง ตัüพอดี และต้องติดกระจกใĀ้ขอบล่างÿูงจากพื้นกี่เซนติเมตร ตามลำดับ (85 และ 80 cm) 6. แÿงจากจุด S ÿะท้อนจากผิüกระจกที่จุด A ไปตามแนü AR ถ้าเบนกระจกไปจากเดิมเป็นมุม θ แนüแÿงÿะท้อนใĀม่จะเบนจากเดิมเป็นมุมเท่าไร 7. เมื่อเลื่อนกระจกเงาราบออกจากนายเอ จากระยะ 2 เมตรไปเป็น 10 เมตร ใช้เüลา 2 üินาที ภาพของนาย เอมีอัตราเร็üเท่าใด (8 m/s) ภาพจริง o รังสีจริงตัดกัน o ภาพจริงอยู่หน้ากระจก o เอาฉากรับภาพได้ ภาพเสมือน o รังสีจริงตัดรังสีเสมือน/ รังสีเสมือนตัดรังสีเสมือน o ภาพเสมือนอยู่หลังกระจก S R A Normal line กระจก
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 73 8. จงเขียนภาพที่เกิดจากการÿะท้อนของกระจกเü้า เมื่อüางüัตถุที่ตำแĀน่งต่างๆ พร้อมทั้งตอบคำถามต่อไปนี้ ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S ) ขนาด ของ ภาพ ชนิด ของ ภาพ ลักþณะ ภาพ ตัวอย่าง S 2f Āน้า กระจก เล็ก กü่า üัตถุ ภาพ จริง Āัüกลับ S = 2f 2f S f S = f S f 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 74 สรุปการเกิดภาพจากกระจกเว้า ....................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. 9. จงเขียนภาพที่เกิดจากการÿะท้อนของกระจกนูน เมื่อüางüัตถุที่ตำแĀน่งต่างๆ พร้อมทั้งตอบคำถามต่อไปนี้ ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S ) ขนาด ของภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ S 2f ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S ) ขนาดของ ภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ S = 0 S = (ลำแสงขนาน) 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 75 ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S ) ขนาด ของภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ S = 2f 2f S f S = f S f S = 0 S =(ลำแÿงขนาน) สรุปการเกิดภาพจากกระจกนูน ....................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 76 10. จากรูปจงพิจารณาü่า P,Q,R และ S เป็นกระจกชนิดใดตามลำดับ 11. กำĀนดใĀ้ R คือรัýมีคüามโค้งของกระจกเü้า ถ้าต้องการใĀ้เกิดรังÿีขนานÿ่งออกไปจากกระจกเü้านี้ คüร จะüางĀลอดไฟไü้ที่ตำแĀน่งใดบนแกนมุขÿำคัญของกระจกนี้ (R/2) 12. ทันตแพทย์ถือกระจกเü้ารัýมีคüามโค้ง 4.0 cm Ā่างจากฟันที่ต้องการอุดเป็นระยะ 1.0 cm ทันตแพทย์จะ เĀ็นฟันในกระจกขยายเป็นกี่เท่า (2 เท่า) 13. นำüัตถุมาüางด้านĀน้าของกระจกเü้าที่มีรัýมีคüามโค้ง 35 cm โดยüางĀ่างจากกระจกเป็นระยะที่ทำใĀ้ เกิดภาพจริงขนาดใĀญ่เป็น 2.5 เท่าของüัตถุ อยากทราบü่าüัตถุĀ่างจากกระจกเป็นระยะเท่าใด (24.5 cm) 14. üัตถุÿูง 15 cm üางอยู่Āน้ากระจกบานĀนึ่ง Ā่างจากกระจก 38 cm เกิดภาพด้านĀลังกระจกÿูง 0.75 cm จงĀาชนิดและคüามยาüโฟกัÿของกระจก (กระจกนูน คüามยาüโฟกัÿ 2 cm) Q ภาพ üัตถุ P üัตถุ ภาพ R üัตถุ ภาพ P ภาพ üัตถุ
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 77 15. üางüัตถุไü้Āน้ากระจกโค้งบานĀนึ่งซึ่งมีรัýมีคüามโค้ง 30 cm ปรากฏü่าเกิดภาพจริงขนาด 3 เท่า จงĀาü่า ภาพที่เกิดขึ้นĀ่างจากüัตถุเท่าไร (40 cm) 16. (โคüตา มอ) ถ้าüางüัตถุที่มีคüามÿูง 10 เซนติเมตร ไü้Āน้ากระจกนูนซึ่งมีรัýมีคüามโค้ง 50 เซนติเมตร โดย üางใĀ้Ā่างจากกระจกเป็นระยะ 100 เซนติเมตร จงĀาคüามÿูงของภาพü่ามีขนาดกี่เซนติเมตร 1) 6 2) 4 3) 2 4) 1 17. (Ent) กระจกเü้ามีคüามยาüโฟกัÿ 40 เซนติเมตร จะต้องüางüัตถุบนแกนของกระจกĀ่างจากกระจกเท่าใด จึงจะทำใĀ้เกิดภาพĀัüตั้งที่มีขนาดเป็น 4 เท่าของüัตถุ 1) 60 cm 2) 50 cm 3) 30 cm 4) 20 cm 18. (โคüตา มข) เมื่อเอาüัตถุมาüางไü้Āน้ากระจกโค้งบานĀนึ่งที่ระยะĀ่าง 10 เซนติเมตร พบü่าเกิดภาพซึ่งเอา ฉากรับได้ที่ระยะ 10 เซนติเมตร ข้อคüามต่อไปนี้ข้อใดถูกต้องที่ÿุด 1) กระจกเป็นกระจกนูนมีคüามยาüโฟกัÿ 20 เซนติเมตร 2) กระจกเป็นกระจกเü้ามีคüามยาüโฟกัÿ 20 เซนติเมตร 3) กระจกเป็นกระจกนูนมีคüามยาüโฟกัÿ 5 เซนติเมตร 4) กระจกเป็นกระจกเü้ามีคüามยาüโฟกัÿ 5 เซนติเมตร 19. เมื่อüางüัตถุไü้Āน้ากระจกโค้งที่ระยะ 10 cm และ 30 cm ปรากฏü่าเกิดภาพที่มีกำลังขยายเท่ากัน ถาม ü่ากระจกโค้งนั้นเป็นกระจกชนิดใด รัýมีคüามโค้งเท่าใด (กระจกเü้า รัýมีคüามโค้ง 40 cm)
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 78 20. กระจกเü้ารัýมีคüามโค้ง 60 cm üางĀันĀน้าเข้าĀากระจกเงาระนาบ ซึ่งอยู่Ā่าง 40 cm ถ้าüางüัตถุใĀ้Ā่าง จากกระจกเงาระนาบ 10 cm จงĀาü่าเกิดภาพĀ่างจากกระจกเü้าเท่าไร ถ้าใĀ้แÿงÿะท้อนที่กระจกเงาระนาบ ก่อน (75 cm) 21. üางกระจกเงาระนาบแผ่นเล็กๆ ไü้Āน้ากระจกโค้งนูนĀ่างกัน 6 cm นำเข็มĀมุดไปüางไü้Āน้ากระจกเงา ระนาบซึ่งĀันĀน้าไปทางเดียüกันกับกระจกโค้งนูนเป็นระยะ 24 cm ทำใĀ้เกิดภาพจากกระจกทั้งÿองไม่มีพารา แลกซ์ จงĀาคüามยาüโฟกัÿของกระจกโค้งนูน (45 cm) 22. (โคüตา มช) เมื่อจัดอุปกรณ์ตามรูป พบü่าภาพที่เกิดจากกระจกเงาระนาบกับกระจกนูนไม่มีพาราแลกซ์ คüามยาüโฟกัÿของกระจกนูนเป็นเท่าใด (20 cm) 23. (โคüตา มข) กระจกระนาบ M1 บานĀนึ่งüางตั้งฉากกับแกนมุขÿำคัญของกระจกเü้า M2 ซึ่งมีรัýมีคüามโค้ง 20.0 เซนติเมตร ĀันĀน้าเข้าĀากันดังรูป และอยู่Ā่างกัน 35.0 เซนติเมตรดังรูป üัตถุÿูง 8.0 เซนติเมตร üางตั้ง ขนานอยู่Āน้ากระจกระนาบ และĀ่างจากกระจกระนาบ 5.0 เซนติเมตร จงĀาชนิดของภาพÿุดท้ายที่เกิดจาก การÿะท้อนÿองครั้ง โดยใĀ้ÿะท้อนครั้งแรกที่กระจกระนาบ 1. ได้ภาพเÿมือนอยู่Āลังกระจกระนาบ 5.0 เซนติเมตร 2. ได้ภาพเÿมือนอยู่Āลังกระจกเü้า 40.0 เซนติเมตร 3. ได้ภาพจริงอยู่Āลังกระจกเü้า 8.0 เซนติเมตร 4. ได้ภาพจริงอยู่Āลังกระจกเü้า 13.3 เซนติเมตร 40 cm üัตถุ 6 cm 48 cm 32 cm üัตถุ 5 cm 35 cm M1 M2
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 79 1) การหักเหของแสง * มุมวิกฤต( C ) ....................................................................................................................... 2) ปรากฏการณ์ “ลึกจริงลึกปรากฏ” 3) การมองวัตถุผ่านชั้นตัวกลางกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน 4) การเขียนภาพที่เกิดจากการหักเหของแสงผ่านเลนส์ ชนิดของเลนส์ เลนส์นูน เลนส์เว้า หลักการเขียนภาพ 1) สร้างแกนมุขสำคัญ วาดเลนส์ กำหนด จุดโฟกัส (F) สองเท่าของความยาวโฟกัส (2F/C) 2) ลากรังสีจากหัวของวัตถุ ขนานแกนมุข สำคัญตกกระทบเลนส์แล้วหักเหผ่านจุด โฟกัส 3) ลากรังสีเส้นที่สองจากหัวของวัตถุตก กระทบผ่านจุดกึ่งกลางเลนส์ 4) ตำแหน่งที่รังสีข้อ (2) และ (3) ตัด กันคือภาพที่เกิดขึ้น 4.3 การหักเหของแสง Nน้อย N มุมตกกระทบ N มุมตกกระทบ Nมาก Nน้อย Nมาก N มุมตกกระทบ Nน้อย Nมาก ภาพที่มองเห็น วัตถุจริง n2 n1 n3 ตา ด้านหน้า 2F F ด้านหลัง F 2F ด้านหน้า 2F F ด้านหลัง F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F วัตถุ วัตถุ
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 80 3.5 การคำนวณเกี่ยวกับการเกิดภาพในเลนส์ ตัวแปร กระจกโค้งเว้า กระจกโค้งนูน ความยาวโฟกัส (f) สองเท่าความยาวโฟกัส (2f, R) ระยะวัตถุ (S) ระยะภาพ (S ′ ) ความสูงของวัตถุ (h) ความสูงของภาพ (h′ ) กำลังขยาย (m) 24. มุมüิกฤติÿำĀรับÿารโปร่งใÿชนิดĀนึ่งในอากาýมีค่าเท่ากับ 45 องýา คüามเร็üแÿงในÿารโปรงใÿนี้มีค่า เท่าใด ( -8 2.110 m/s) 25. (Ent) ถ้ามุมüิกฤตของตัüกลางชนิดĀนึ่งเป็น 30 องýา จงĀาอัตราเร็üของแÿงในตัüกลางนั้น 1) 8 110 m/s 2) 8 1.510 m/s 3) 8 2.0 10 m/s 4) 8 3.0 10 m/s 26. (โคüตา มข) ถ้ามุมüิกฤตในของเĀลüชนิดĀนึ่ง (เมื่อแÿงเดินทางผ่านไปÿู่อากาý) มีค่าเป็น 60 องýา ถาม ü่าคüามเร็üแÿงในของเĀลüมีค่าเป็นเท่าใด (c=คüามเร็üแÿงในอากาý) 1. √3 2 2. 2 √3 3. 4 3 4. 3 4 ภาพจริง o รังสีจริงตัดกัน o ภาพจริงอยู่หลังเลนส์ o เอาฉากรับภาพได้ ภาพเสมือน o รังสีจริงตัดรังสีเสมือน/ รังสีเสมือนตัดรังสีเสมือน o ภาพเสมือนอยู่หน้าเลนส์
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 81 27. จากการทดลองเรื่องการĀักเĀของแÿง พบü่าเมื่อใช้มุมตกกระทบในอากาýเท่ากับ 60 องýา จะเกิดมุมĀัก เĀในของเĀลüชนิดแรก 30 องýา แต่ถ้าเปลี่ยนเป็นของเĀลüชนิดที่ÿอง แล้üใช้มุมตกกระทบในอากาýเท่าเดิม พบü่ามุมĀักเĀมีค่า 45 องýา จงĀาü่าดัชนีĀักเĀของของเĀลüชนิดแรกเป็นกี่เท่าของของเĀลüชนิดที่ÿอง ( 2เท่า) 28. ตามรูป รังÿี A, B และ C ตกกระทบผิüรอยต่อ ระĀü่างตัüกลางแก้ü ซึ่งมีดัชนีĀักเĀ 1.66 กับอากาý ด้üยมุมตกกระทบ 30 องýา 45 องýา และ 60 องýา ตามลำดับ รังÿีใดจะไม่ผ่านตัüกลางแก้üออกมาÿู่อากาý 29. (Ent) Āลอดไฟüางไü้ใต้ของเĀลüซึ่งมีดัชนีĀักเĀ 1.414 ในระดับคüามลึก 8 เมตร โดยมีกระจกเงาระนาบ อยู่ใต้Āลอดไฟเป็นระยะ 1 เมตร จะใĀ้รังÿีทุกทิýทาง จะปรากฏแÿงเป็นüงกลมที่ผิüน้ำ จงĀาพื้นที่ที่มากที่ÿุด ของüงกลมนี้ (314 m2 ) 30. (Ent) แก้üรูปครึ่งüงกลมüางใĀ้ด้านระนาบĀงายขึ้น เทของเĀลüดัชนีĀักเĀ 1.02 ลงไปเล็กน้อยดังรูป เมื่อ ใĀ้แÿงตกกระทบเป็นมุม θ ซึ่งน้อยกü่า48 จะไม่เĀ็นแÿงผ่านขึ้นมาเลย จะเริ่มเĀ็นแÿงเมื่อมุม θ เท่ากับ 48 จงĀาค่าดัชนีĀักเĀของแก้ü (sin48 = 0.7,sin42 = 0.6) C แก้ü อากาý B A ของเĀลü
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 82 31. แท่งแก้üรูปลูกบาýก์ยาüด้านละ 15 เซนติเมตร มี ฟองอากาýเล็ก ๆ อยู่ภายใน เมื่อมองทางด้านĀนึ่งจะเĀ็น ฟองอากาýที่ระยะ 6 เซนติเมตร แต่เมื่อมองทางด้านตรง ข้ามจะเĀ็นอยู่ที่ระยะ 4 เซนติเมตร จงĀาü่าจริงๆ แล้ü ฟองอากาýอยู่Ā่างจากผิüแรกที่มองเท่าไร 32. ผึ่งตัüĀนึ่งบินอยู่ในอากาýÿูงจากผิüน้ำ 3 เมตร คนที่ดำน้ำอยู่ใต้ผิüน้ำและมองดูผึ้งตัüนี้ในแนüเÿ้นปกติ จะ มองเĀ็นผึ้งไกลออกไป Āรือใกล้กü่าคüามเป็นจริงอยู่เท่าใดกำĀนดดัชนีĀักเĀของน้ำเป็น 4/3 (ไกลออกไป 1m) 33. นกมองในแนüดิ่ง เĀ็นปลาอยู่ลึกจากผิüน้ำ 12 เซนติเมตร ขณะเดียüกันปลามองในแนüดิ่งก็เĀ็นนกอยู่Ā่าง จากผิüน้ำ 60 เซนติเมตร จงĀาระยะĀ่างระĀü่างนกจริง กับปลาจริง (61 cm) 34. แมลงอยู่บนกิ่งไม้ซึ่งอยู่ÿูงจากระดับผิüน้ำของบ่อน้ำแĀ่งĀนึ่งเป็นระยะ 20 เซนติเมตร มองดูปลาในน้ำ ตรงๆ เĀ็นปลาอยู่Ā่างจากตัüมัน 35 เซนติเมตร จงĀาü่าปลาจะมองเĀ็นแมงปออยู่Ā่างไปเท่าไร (46.7 cm) 15cm s
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 83 35. üัตถุĀนึ่งอยู่ก้นบ่อซึ่งมีน้ำลึก 3 เมตร ถ้ามองüัตถุนี้เอียงทำมุม 30 องýากับผิüน้ำจะเĀ็นüัตถุนี้อยู่ลึกกี่เมตร (1.48 m) 36. ชายคนĀนึ่งมองผ่านแท่งüัตถุโปร่งใÿ 3 ชั้น ไปยังตัüĀนังÿือ กำĀนดดัชนีĀักเĀแต่ละตัüกลาง ดังรูปจงคำนüณü่าชายคนนั้นจะมองเĀ็นตัüĀนังÿือ อยู่Ā่างจากผิüด้านบนÿุดเท่าใด (19.5 cm) 37. จงเขียนภาพที่เกิดจากการĀักเĀผ่านเลนÿ์นูน เมื่อüางüัตถุที่ตำแĀน่งต่างๆ พร้อมทั้งตอบคำถามต่อไปนี้ ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S) ขนาด ของภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ S 2f S = 2f 8cm 10cm 12cm n1=1.5 n2=2.4 n3=1.2 2F F F 2F 2F F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 84 ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S) ขนาด ของภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ 2f S f S = f S f S = 0 S = สรุปการเกิดภาพจากเลนส์นูน ....................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 85 38. จงเขียนภาพที่เกิดจากการĀักเĀผ่านเลนÿ์เü้า เมื่อüางüัตถุที่ตำแĀน่งต่างๆ พร้อมทั้งตอบคำถามต่อไปนี้ ระยะüัตถุ(S) ภาพทางเดินของแÿงแÿดงตำแĀน่งภาพ ระยะภาพ (S) ขนาด ของภาพ ชนิดของ ภาพ ลักþณะ ภาพ S 2f S = 2f 2f S f S = f S f S = 0 S = 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F 2F F F 2F
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 86 สรุปการเกิดภาพจากเลนส์เว้า ....................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................ .................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................. 39. üัตถุÿูง 2 cm üางĀ่างเลนÿ์นูน 20 cm เกิดภาพจริงĀ่างจากเลนÿ์ 10 cm จงĀาคüามยาüโฟกัÿของเลนÿ์ (6.67 cm) 40. (Ent) ถ้านำกระดาþชิ้นĀนึ่งปิดปิดครึ่งบนของเลนÿ์Āน้ากล้องแล้üถ่ายภาพต้นไม้ต้นĀนึ่ง ภาพที่ได้จะมี ลักþณะอย่างไร ก. ได้ภาพÿ่üนล่างของต้นไม้ ข. ได้ภาพÿ่üนบนของต้นไม้ ค. ได้ภาพต้นไม้ครบทั้งต้น ง. ไม่ได้ภาพต้นไม้เลย 41. แÿงจากจุดüัตถุ ซึ่งอยู่Ā่างจากเลนÿ์นูน 12 cm เมื่อĀักเĀผ่านเลนÿ์ จะตัดแกนĀ่างจากเลนÿ์เป็นระยะ 24 cm เมื่อนำเลนÿ์เü้ามาüางต่อจากเลนÿ์นูนเป็นระยะ 6 cm ปรากฏü่าแÿงที่ĀักเĀผ่านเลนÿ์เü้าเป็นแÿงขนาน กับแกนดังรูป คüามยาüโฟกัÿของเลนÿ์เü้ามีค่าเท่าใด (18 cm) 42. จากรูปเลนÿ์นูนมีคüามยาüโฟกัÿ 20 cm üางĀ่างจากเลนÿ์เü้า 15 cm เมื่อใĀ้แÿงขนานผ่านเลนÿ์นูน ปรากฏü่าแÿงออกจากเลนÿ์เü้าเป็นแÿงขนานเช่นเดียüกัน คüามยาüโฟกัÿของเลนÿ์เü้าเป็นเท่าไร (5 cm) 12 cm 6 cm 24 cm
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 87 43. เลนÿ์นูน 2 อัน มีคüามยาüโฟกัÿ 10 cm เท่ากัน üางĀ่างกัน 35 cm มีüัตถุüางอยู่Ā่างจากเลนÿ์อันแรก 15 cm ภาพจากเลนÿ์ทั้งÿองเป็นภาพชนิดใด และอยู่Ā่างจากเลนÿ์อันที่ÿองเท่าไร (ภาพเÿมือน, 10 cm) 44. üางüัตถุไü้Āน้าเลนÿ์นูน ซึ่งมีคüามยาüโฟกัÿ 10 cm โดยĀ่างจากเลนÿ์นูน 12 cm Āลังจากเลนÿ์นูน 50 cm มีเลนÿ์เü้าซึ่งมีคüามยาüโฟกัÿ 30 cm จะเกิดภาพชนิดใด Ā่างจากเลนÿ์เü้าเท่าใด (15 cm) 45. เลนÿ์นูนüางอยู่Āน้ากระจกนูนĀ่างกัน 10 cm นำüัตถุมาüางĀน้าเลนÿ์นูนแล้üเลื่อนไปมาจนได้ภาพและ üัตถุอยู่ตำแĀน่งเดียüกัน ปรากฏü่าüัตถุอยู่Ā่างจากเลนÿ์นูน 15 cm ถ้ากระจกนูนมีรัýมีคüามโค้ง 10 cm เลนÿ์นูนจะมีคüามยาüโฟกัÿเท่าไร (8.57 cm) 46. เมื่อüางüัตถุĀน้าเลนÿ์เü้าใĀ้อยู่Ā่างจากเลนÿ์ 20 cm จะทำใĀ้เกิดภาพเÿมือนอยู่ข้างเดียüกับüัตถุ เมื่อนำ กระจกเü้าที่มีคüามยาüโฟกัÿ 10 cm มาüางĀลังเลนÿ์บนแกนมุขÿำคัญเดียüกัน ถ้าจัดใĀ้กระจกอยู่Ā่างจาก เลนÿ์ 10 cm จะทำใĀ้ภาพที่เกิดขึ้นอยู่ที่เดียüกับüัตถุ เลนÿ์เü้ามีคüามยาüโฟกัÿเท่าไร (20cm)
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 88 47. (üิชาÿามัญ 2564) กล้องตัüĀนึ่งมีเลนÿ์นูนÿองอันอยู่ด้านĀัüและท้ายขอลกล้อง เมื่อใช้ÿ่องüัตถุที่ตำแĀน่ง Āนึ่งพบü่า ภาพที่เกิดจากเลนÿ์ A อยู่ในตำแĀน่งดังภาพ ถ้าภาพที่เกิดจากเลนÿ์ B เป็นภาพเÿมือนที่มีขนาดเป็น 2 เท่าของภาพที่เกิดจากเลนÿ์ A คüามยาüโฟกัÿของ เลนÿ์ B มีค่ากี่เซนติเมตร 1. 2 2. 3 3. 6 4. 8 5. 30 48. (üิชาÿามัญ 2563) เลนÿ์นูนในรูปมีค่าคüามยาüโฟกัÿเป็นเท่าไร 1. bL a 2. bL a-b 3. bL a+b 4. aL a-b 5. aL a+b 49. (üิชาÿามัญ 2563) ในการใช้เลนÿ์นูนคüามยาüโฟกัÿ f ทำใĀ้เกิดภาพเÿมือนที่ระยะĀ่างจากเลนÿ์ 16 เซนติเมตร กำลังขยายมีขนาดเป็นกี่เท่า 1. 16 f 2. f 16 3. 16 f – 1 4. 16 f + 1 5. f 16 + 1
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 89 1) เครื่องฉายภาพ 2) กล้องถ่ายรูป 3) กล้องจุลทรรศน์ 50. จากภาพทัýนอุปกรณ์ในภาพคือข้อใด ถ้าภาพที่ได้เป็นภาพเÿมือน Āัüตั้ง ขนาดใĀญ่กü่าüัตถุ 1. กระจกนูน 2. กระจกเü้า 3. เลนÿ์นูน 4. เลนÿ์เü้า 4.4 ทัศนอุปกรณ์ การหักเหของแสงภายในเครื่องฉายภาพนิ่ง ส่วนประกอบภายในกล้องถ่ายรูปอย่างง่าย ทางเดินแสงภายในกล้องจุลทรรศน์ 4) กล้องโทรทรรศน์ การเกิดภาพหัวตั้งในกล้องโทรทรรศน์ ทัýนอุปกรณ์ ภาพ üัตถุ
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 90 51. (Ent) ถ้าüางüัตถุไü้Āน้าทัýนอุปกรณ์อย่างง่ายชนิดĀนึ่ง จะได้ภาพจริงĀัüกลับขนาดขยายใĀญ่กü่าüัตถุ ดังรูป ทัýนอุปกรณ์อย่างง่ายนี้คือ 1. กระจกนูน 2. กระจกเü้า 3. เลนÿ์นูน 4. เลนÿ์เü้า 1) ความสว่าง 2) ตาและการมองเห็นสี/ การถนอมสายตา ทัýนอุปกรณ์ ภาพ üัตถุ 4.5 ความสว่าง ตาและการมองเห็นสี/ การผสมแสงสี การมองเĀ็นÿีของÿิ่งของเกิดจากการที่แÿงจากแĀล่งกำเนิดตก กระทบกับüัตถุก่อนที่จะÿะท้อนมายังตาของเรา จากนั้นตาและ ÿมองของเราจะทำงานร่üมกันเพื่อแปลงข้อมูลของแÿงที่ได้รับใĀ้ กลายเป็นÿีต่าง ๆ ที่เรารับรู้ ÿีของüัตถุที่เรามองเĀ็นคือÿีที่ผิüüัตถุนั้นÿะท้อน ออกมา เล่น ถ้าเĀ็นใบไม้ÿีเขียü แÿดงü่า ผิüใบไม้ ดูดกลืนแÿงÿีทั้งĀมดไü้แล้üÿะท้อนออกมาเฉพาะ ÿีเขียüเท่านั่น ตาของเรารับคลื่นแÿงช่üงที่เป็นÿี เขียüซึ่งÿะท้อนออกมาจากผิüใบไม้ÿ่üนคลื่นแÿงที่ มีคüามยาüคลื่นช่üงอื่น ๆ ยังคงอยู่ที่ผิüใบไม้
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 91 แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง สเปกตรัม ฉากสีขาว แนวเดิมของแสง แÿงแต่ละÿีมีคüามยาüคลื่นไม่เท่ากัน เมื่อแÿง ขาüผ่านปริซึมจะเบนออกจากแนüเดิมด้üยมุมที่ ไม่เท่ากัน โดยแÿงÿีแดงมีมุมเบนออกจากแนü เดิมน้อยที่ÿุด ตาของคนเราÿามารถมองเĀ็นÿีได้ĀลากĀลายเนื่องจากเซลล์ประÿาทรับแÿง รูปกรüย (Cone Cells) ที่อยู่ในดüงตาของเรา ซึ่งโดยธรรมชาติของตาคนเรา นั้นÿามารถเĀ็นแÿงในช่üงโทนÿีอุ่นได้ละเอียดมากกü่าโทนÿีเย็น นั่นเป็น เพราะ 2 ใน 3 ÿ่üนของปริมาณเซลล์ประÿาทรับแÿงรูปกรüยที่เรามีÿามารถ ประมüลแÿงÿีแดง เĀลือง ÿ้ม ซึ่งมีช่üงคüามยาüคลื่นยาüได้ดี ÿ่üน 1 ใน 3 นั้นÿามารถตอบÿนองแÿงÿีเขียüได้ดี และอีก 2 เปอร์เซ็นต์ÿามารถตอบÿนอง แÿงÿีน้ำเงินได้ดี ÿ่üนคนที่ตาบอดÿี (Color Blindness) ในรูปแบบต่าง ๆ อาจจะเป็นเพราะคüามบกพร่องของเซลล์ประÿาทรับแÿงที่อยู่ในดüงตา โดย เซลล์บางชนิดถูกÿร้างขึ้นไม่เพียงพอที่จะใช้ในการระบุแÿงช่üงคüามยาüคลื่น ต่าง ๆ รüมไปถึงไม่ÿามารถÿ่งÿัญญาณที่ถูกต้องไปยังÿมองเพื่อประมüลผล ต่อไปได้อย่างไรก็ดีคนที่ตาบอดÿีบางคนมีเซลล์ประÿาทรับแÿงที่เป็นปกติ รับรู้ÿีได้ตามปกติ ณ ดüงตา แต่ไม่ÿามารถÿ่งต่อไปยังÿมองĀรือประมüลได้ อย่างถูกต้อง ซึ่งก็ทำใĀ้เกิดอาการตาบอดÿีในลักþณะที่ไม่ÿามารถจำแนกÿีได้ อย่างถูกต้องได้เช่นกัน อาการตาบอดÿีที่มักพบ ได้แก่ ตาบอดÿีคู่แดงและเขียü ÿ่üนตาของÿัตü์ชนิดอื่น ๆ จะมีคüามÿามารถในการจำแนกแยกแยะแÿงในช่üงคลื่นที่อาจจะมากกü่าĀรือ น้อยกü่ามนุþย์ เช่น ผึ้งÿามารถมองเĀ็นแÿงเĀนือม่üง (Ultraviolet) ได้ ÿำĀรับ ÿุนัขนั้นมีÿมมติฐานü่า ÿามารถมองเĀ็นÿีได้น้อยกü่าĀรือเป็นขาüและดำทั้งĀมด ด้üยซ้ำ ทั้งนี้การมองเĀ็นเฉดÿีของÿัตü์ชนิดต่าง ๆ อย่างแมลงĀรือÿัตü์เลี้ยงลูก ด้üยนมก็ยังคงมีการýึกþาและüิจัยอย่างต่อเนื่องต่อไป
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 92 แผ่นกรองแÿงÿี การผสมแสงสี การผสมสารสี 52. Āลอดไฟที่มีตัüÿะท้อนแÿงที่ดีบรรจุอยู่ภายใน ใĀ้แÿงÿü่างตกกระทบพื้นโต๊ะรูปüงกลมที่มีรัýมี 20 cm ถ้า Āลอดไฟมีฟลักซ์การÿ่องÿü่าง 500 ลูเมน คüามÿü่างบนพื้นโต๊ะเป็นเท่าใด (3,981 ลักซ์) 53. ติดตั้งĀลอดฟลูออเรÿเซนต์ 30 üัตต์ จำนüน 3 Āลอด โดยมีตัüÿะท้อนแÿงใĀ้พลังงานแÿงทั้งĀมดตกบน พื้นโต๊ะ ที่มีพื้นที่ 6 ตารางเมตร พบü่าคüามÿü่างบนพื้นโต๊ะเป็น 750 ลักซ์ Āลอดฟลูออเรÿเซนต์นี้มีอัตราการ ใช้พลังงานĀลอดละกี่ลูเมน (1,500 lm) เมื่อแÿงÿีขาüมาตกกระทบüัตถุ แÿงที่ผ่านüัตถุĀรือ ÿะท้อนจากüัตถุ อาจมีÿีต่าง ๆ กันได้ ขึ้นอยู่กับคุณÿมบัติ ในการดูดกลืนแÿงของüัตถุ เราเรียกÿารที่ดูดกลืนแÿงÿี ต่าง ๆ ในüัตถุü่าÿารÿี (pigment) ถ้าเป็นüัตถุทึบแÿง ÿารÿีเĀล่านี้จะดูดกลืนแÿงÿีบางÿ่üนไü้แล้üÿะท้อนแÿงÿี อื่นออกมา เช่น เราเĀ็นüัตถุเป็นÿีแดงก็เพราะÿารÿีใน üัตถุนั้นดูดกลืนแÿงÿีอื่นไü้แล้üÿะท้อนแÿงÿีแดงมาเข้า ตาเรา ถ้าเป็นüัตถุที่ยอมใĀ้แÿงÿีบางแÿงÿีผ่านไปได้ เรา เรียกüัตถุนั้นü่า แผ่นกรองแÿงÿี (colour filter) การผสมสารสีปฐมภูมิ การผสมแสงสีปฐมภูมิ
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 93 54. เครื่องฉายภาพยนตร์ใĀ้คüามÿü่างเฉลี่ยบนจอ 500 ลักซ์ เมื่อฉายที่ระยะĀ่างจากจอ 10 เมตร ถ้าเลื่อน เครื่องฉายออกไปเป็น 1.5 เท่าของระยะเดิม คüามÿü่างบนจอจะเป็นเท่าใด (220 ลักซ์) 55. (Ent) โคมไฟÿนามÿองดüงมีกำลัง 100 และ 200 üัตต์ และมีอัตราการใĀ้พลังงานแÿงต่อüัตต์เท่ากัน ถ้า ท่านยืนĀ่างจากโคมไฟ 200 üัตต์เป็นระยะ 2.0 เมตร พบü่าได้รับคüามÿü่างจากĀลอดไฟทั้งÿองเท่ากัน ท่าน ยืนĀ่างจากโคมไฟ 100 üัตต์เท่าใด (1.4m) 1) 1.0 m 2) 1.4 m 3) 2.0 m 4) 4.0 m 56. ĀอประชุมในโรงเรียนแĀ่งĀนึ่งมีพื้นที่ 800 ตารางเมตร ถ้าต้องการใĀ้คüามÿü่างเฉลี่ยที่พื้นĀอประชุมมีค่า 200 ลักซ์ จะต้องใĀ้Āลอด 40 üัตต์ อย่างน้อยที่ÿุดกี่Āลอด พิจารณาทั้งĀลอดไฟไÿ้ และĀลอดฟลูออเรÿเซนต์ (320 และ 60 Āลอด) 57. Ā้องประชุมขนาดกü้าง 10 เมตร ยาü 20 เมตร ÿูง 4 เมตร ที่เพดานติดĀลอดไฟขนาด 40 üัตต์อัตรา พลังงานแÿง 2,200 ลูเมน ถ้าในการÿะท้อนแÿงÿูญเÿียพลังงาน 20% และต้องการคüามÿü่างเฉลี่ย 200 ลักซ์ จะต้องติดĀลอดไฟประมาณกี่Āลอด (50 Āลอด) 58. ĀลอดฉายภาพชนิดĀนึ่งมีอัตราการใĀ้พลังงานเท่ากับ 1,000 ลูเมน เมื่อใช้ไประยะĀนึ่งประÿิทธิภาพของ ĀลอดในการใĀ้พลังงานเĀลือเพียง 80% ถ้าต้องการฉายภาพที่มีคüามÿü่างเฉลี่ย 250 ลักซ์ ภาพที่ฉายจะมี ขนาดใĀญ่ที่ÿุดเป็นกี่ตารางเมตร (3.2 m2 )
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 94 59. (โคüตา มข) ĀลอดไฟĀ้อยÿูงจากพื้นโต๊ะ 4 เมตร ถ้า ณ จุด A ซึ่งอยู่บนพื้นĀ้องและตรงกับĀลอดไฟมี คüามÿü่าง 10 ลักซ์ จงĀาü่า ณ จุดบนพื้นĀ้องซึ่งĀ่างจากจุด A เป็นระยะทาง 3 เมตร จะมีคüามÿü่างกี่ลักซ์ 1) 1.6 2) 6.4 3) 8.0 4) 10.0 1) การกระจายแสง o ปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำ ฉากสีขาว แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง สเปกตรัม 4.6 ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวกับแสง ม่วง แดง แดง ม่วง แสงขาว รุ้ง.............................................. บริเวณที่แสงเข้า........................... หักเห.......ครั้ง สะท้อน.........ครั้ง สีที่มองเห็น................................. .................................................. รุ้ง................................................ บริเวณที่แสงเข้า............................ หักเห..........ครั้ง สะท้อน.......ครั้ง สีที่มองเห็น................................... .................................................... แสงขาว แสงขาว
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 95 2) การกระเจิงของแสง เป็นปรากฏการณ์ที่แสงกระทบอนุภาคต่าง ๆ หรือโมเลกุลอากาศที่ทำให้แสง กระจัดกระจายโดยรอบ แสงที่มีความยาวคลื่นน้อยจะกระเจิงได้ดีกว่าแสงที่มีความยาวคลื่นมาก o โพลาไรซ์เซชัน (Polarization) แสงที่มีการสั่นในระนาบเดียว โดยทั่วไปแสงที่เราเห็นจะเป็น แสงที่ไม่โพลาไรซ์ ถ้าต้องการทำให้เป็นแสงโพลาไรซ์ สามารถทำได้ดังนี้ โพลาไรซ์เซชันโดยใช้แผ่นโพลารอยด์ โพลาไรซ์เซชันโดยการสะท้อนของแสง โพลาไรซ์เซชันโดยการกระเจิงแสง 60.(โคüตา มอ) ÿมบัติในข้อใดของแÿงอธิบายปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำที่เกิดขึ้นĀลังฝนตก 1) การĀักเĀและการÿะท้อน 2) การĀักเĀและการแทรกÿอด 3) การÿะท้อนและการเลี้ยüเบน 4) การแทรกÿอดและการเลี้ยüเบน 61. เมื่อมองüัตถุÿีเขียüที่มีคüามÿü่างมากๆ เป็นเüลานาน แล้üไปมองüัตถุÿีเĀลืองทันที จะเĀ็นüัตถุเป็นÿีอะไร .............................................................................................................................................................................. 62. เมื่อมองüัตถุÿีน้ำเงินที่มีคüามÿü่างมากๆ เป็นเüลานาน แล้üไปมองüัตถุÿีแดงม่üง จะเĀ็นüัตถุÿีอะไร .............................................................................................................................................................................. อากาศ ทะเลทราย o การทรงกลด (haloes) การทรงกลด เป็นปรากฏการณ์ท้องฟ้าที่เกิด แถบสีของแสงเป็นวงรอบดวงอาทิตย์หรือดวง จันทร์เกิดในขณะที่เมฆในท้องฟ้าเป็นเมฆเซอรัส มีลักษณะเป็นแผ ่นฝ้าบาง ๆ ภายในประกอบ ด้วยผลึกน้ำแข็งรูปหกเหลี ่ยม ถ้ามีดวงอาทิตย์ เป็นศูนย์กลางเรียกว่า..................................... (......................) ถ้ามีดวงจันทร์เป็นศูนย์กลาง เรียกว่า.........................(...............................) มิราจ เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการหักเหของแสง ในบรรยากาศเพราะความหนาแน่นในชั้นต่าง ๆ ไม่ เท่ากัน เช่น การเห็นแอ่งน้ำปรากฏบนถนนแห้ง o มิราจ (mirage) แสงโพลาไรซ์ แสงไม่โพลาไรซ์ แสงโพลาไรซ์ แสงไม่โพลาไรซ์ แสงโพลาไรซ์ แสงไม่โพลาไรซ์ แสงไม่โพลาไรซ์ แสงโพลาไรซ์
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 96 63. ดอกไม้ดอกĀนึ่งÿ่องด้üยแÿงÿีขาü เมื่อมองผ่านแผ่นกรองแÿงÿีแดงจะเĀ็นดอกไม้เป็นÿีแดง ถ้ามองผ่าน แผ่นกรองแÿงÿีเขียüจะเĀ็นเป็นÿีเขียü ถ้ามองผ่านแผ่นกรองแÿงÿีเĀลืองจะเĀ็นเป็นÿีเĀลือง ดอกไม้นี้ÿีอะไร ก. น้ำเงิน ข. แดง ค. เขียü ง. เĀลือง 64. เด็กคนĀนึ่ง ใÿ่เÿื้อÿีเขียü กางเกงÿีเĀลือง ÿüมĀมüกÿีแดงม่üง เมื่อเดินเข้าไปในĀ้องที่เปิดไฟแÿงÿีแดง จะ มองเĀ็นเÿื้อ กางเกง และĀมüกเป็นÿีอะไร เÿื้อ ................................................... กางเกง ................................................... Āมüก ................................................... 64. เด็กคนĀนึ่ง ใÿ่เÿื้อÿีเขียü กางเกงÿีเĀลือง ÿüมĀมüกÿีแดงม่üง เมื่อเดินเข้าไปในĀ้องที่เปิดไฟแÿงÿีเขียü จะมองเĀ็นเÿื้อ กางเกง และĀมüกเป็นÿีอะไร เÿื้อ ................................. กางเกง ................................. Āมüก ................................ 65. (Ent) นาย ก ชüนเพื่อนไปเที่ยüดิÿโกเธค เพื่อนของเขาÿüมĀมüกÿีเขียü เÿื้อÿีขาüมีลายมังกรÿีแดง ใน ดิÿโกเธคใช้แÿงÿü่างจากĀลอดไฟÿีเขียü นาย ก จะเĀ็นเพื่อนของแต่งตัüอย่างไร 1) Āมüกÿีเขียü เÿื้อÿีเขียüลายมังกรÿีดำ 2) Āมüกÿีเขียü เÿื้อÿีเขียüลายมังกรÿีเขียü 3) Āมüกÿีขาü เÿื้อÿีเขียüลายมังกรÿีเĀลือง 4) Āมüกÿีขาü เÿื้อÿีเขียüลายมังกรÿีเขียü O-Net 29 มีนาคม 2564 ข้อที่ 25 กำĀนดใĀ้ แÿงÿีมีคüามยาüคลื่นดังตาราง และการผÿมแÿงÿีปฐมภูมิเป็นดังภาพ แÿงÿี คüามยาüคลื่น (นาโนเมตร) น้ำเงิน 400-500 เขียü 500-600 แดง 600-700 üัตถุชิ้นĀนึ่งÿามารถดูดกลืนแÿงÿีที่มีคüามยาüคลื่น 400-500 นาโนเมตร üัตถุดังกล่าüมีÿารÿีใด และถ้าคนตาปกติมองüัตถุชิ้นนี้ภายใต้แÿงขาü เซลล์รูปกรüยชนิดที่มีคüามไüÿูงÿุดต่อแÿงÿีใดจะถูกกระตุ้น ÿีของวัตถุ เซลล์รูปกรวยที่จะถูกกระตุ้น 1. เĀลือง เĀลือง 2. เĀลือง แดง และ เขียü 3. น้ำเงิน น้ำเงิน 4. น้ำเงิน แดง และ เขียü 5. แดง น้ำเงิน และ เขียü แดงม่วง (น ้าเงิน+แดง) สะท้อนสีแดง เขียว(เขียว) ไม่สะท้อนสีแดง เหลือง (เขียว+แดง) สะท้อนสีแดง ด ำ แดง แดง แดง เขียü น้ำเงิน เĀลือง แดงม่üง ขาü น้ำเงินเขียü
ฟิสิกส์ครูอาร์....หน้าที่ 97 วัตถุประÿงค์ 1. เพื่อÿังเกตผลการผÿมแÿงÿีปฐมภูมิ วิธีทำกิจกรรม 1. ต่อüงจรไฟฟ้าĀลอด LED (Āลอดÿำเร็จรูปที่มีตัüต้านทาน) เข้ากับถ่านไฟฉายขนาด 9 โüลต์ 2. ผÿมแÿงÿีตามตาราง ÿังเกตและบันทึกผล วัÿดุอุปกรณ์ รายการ จำนวน รายการ จำนวน 1. 2. ตารางบันทึกผล ครั้งที่ การผÿมแÿงÿี ผลการÿังเกต 1 แดง เขียü - 2 แดง น้ำเงิน - 3 เขียü น้ำเงิน 4 เขียü แดง น้ำเงิน ภาพระĀว่างการทดลอง ภาพระĀว่างการทดลอง ภาพระĀว่างการทดลอง ภาพระĀว่างการทดลอง ภาพระĀว่างการทดลอง Hand on for Light Rays ………………………………….………