Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

ใบความรู้เรื่องแสง

38 330 vues

Publié le

ผู้สอน ครูมณีรัตน์ กาลสุวรรณ และครูสุกัญญา นาคอ้น
โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ กาญจนบุรี
เอกสารประกอบการเรียนรู้วิชาวิทยาศาสตร์ 3 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2
หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 แสง ตัวชี้วัด ว 5.1 ม.2/1,ม.2/2, ม.2/3
ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2555

  • Soyez le premier à commenter

ใบความรู้เรื่องแสง

  1. 1. 1 โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ กาญจนบุรี เอกสารประกอบการเรี ยนรู้วิชาวิทยาศาสตร์ 3 ชั้นมัธยมศึ กษาปี ที่ 2 หน่ วยการเรี ยนรู้ที่ 3 แสง ตัวชี้วัด ว 5.1 ม.2/1,ม.2/2, ม.2/3 ประเภทเอกสาร ข้ อสอบ/แบบทดสอบ เอกสารสื่ อการสอน อื่นๆ ผู้สอน ครู มณีรัตน์ กาลสุ วรรณ และครู สุกัญญา นาคอ้ น ห้ อง ม.2/1 -2/7 ภาคเรี ยนที่ 2 ปี การศึกษา 2555 ใบความรู้ เรื่อง การสะท้ อนและการหักเหของแสงแสง (Light) เป็ นพลังงานที่อยูในรู ปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า ซึ่งแสงมีสมบัติดงนี้ ่ ั 1. แสงเป็ นคลื่นตามขวาง 2. แสงเดินทางโดยไม่จาเป็ นต้องอาศัยตัวกลาง 3. แสงเดินทางในสุ ญญากาศได้ดวยความเร็ ว 3 x 108 เมตร/วินาที ้ 4. แสงเดินทางเป็ นเส้นตรงในตัวกลางชนิดเดียวกัน 5. แสงจะเกิดการหักเหได้เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางต่างชนิดกันภาพ ( Image) เกิดจากการการสะท้อนของแสงจากวัตถุที่กระจก และการหักเหของแสงผ่านเลนส์ มี 2 ชนิดได้แก่ 1. ภาพจริง เกิดจากรังสี ของแสงตัดกันจริ ง จะเกิดภาพหน้ากระจกหรื อหลังเลนส์ ต้องมีฉากรับภาพ ภาพที่ได้จะมีลกษณะหัวกลับกับวัตถุ เช่น ภาพที่ปรากฏบนจอภาพยนตร์ เป็ นต้น ั 2. ภาพเสมือน เกิดจากรังสี ของแสงเสมือนตัดกันโดยการต่อรั งสี ของแสง จะเกิดภาพด้านหลังกระจกหรื อหน้าเลนส์ ไม่ตองมีฉากรับภาพ ภาพที่ได้จะมีลกษณะหัวตั้งเหมือนกับวัตถุ เช่น ภาพเกิดจากแว่นขยาย เป็ นต้น ้ ัการสะท้ อนของแสง การสะท้อน เมื่อแสงตกกระทบกับวัตถุแสงบางส่ วนจะสะท้อนจากวัตถุแล้วเข้าสู่ นยน์ตา จะเกิดการรับรู ้และมองเห็น ัวัตถุน้ นได้ เป็ นไปตามกฎการสะท้อนของแสง ั กฎการสะท้อนของแสง 1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน 2. รังสี ตกกระทบ รังสี สะท้อนละเส้นแนวฉากอยูในระนาบเดียวกัน ่
  2. 2. 2การเกิดภาพจากกระจกเงาและเลนส์การเกิดภาพจากกระจกเงา แบ่ งเป็ น 2 ชนิด 1. กระจกเงาราบ 2. กระจกเงาโค้ง แบ่งเป็ น - กระจกโค้งนูน หรื อกระจกนูน - กระจกโค้งเว้า หรื อกระจกเว้ากระจกเงาราบกระจกเงาราบ คือ กระจกแบนราบ ซึ่ งมีดานหนึ่งสะท้อนแสง ดังนั้นภาพที่เกิดขึ้นจึงเป็ นภาพเสมือน อยูหลังกระจก มีระยะภาพ ้ ่เท่ากับระยะวัตถุ และขนาดภาพเท่ากับขนาดวัตถุ ภาพที่ได้จะกลับด้านกันจากขวาเป็ นซ้ายของวัตถุจริ งรูปแสดงการเกิดภาพจากกระจกเงาราบการหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บาน วางทามุมกัน หาได้ จากสู ตรกาหนดให้n = จานวนภาพที่มองเห็นu = มุมที่กระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกันถ้าผลลัพธ์ n ที่ได้ไม่ลงตัว ให้ปัดเศษขึ้นเป็ นหนึ่งได้ตัวอย่ างที่ 1 กระจกเงาราบ 2 บาน วางนามุม 60 องศาต่อกัน จงหาจานวนภาพที่เกิดขึ้นวิธีคด จากสู ตร ิ = 5 ภาพ จานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน 60 องศา เท่ากับ 5 ภาพ ตอบ
  3. 3. 3กระจกโค้ง1. กระจกเว้ า มีลกษณะสาคัญดังนี้ ั - เป็ นกระจกรวมแสง - เกิดทั้งภาพเสมือนและภาพจริ ง มีท้ งขนาดเล็ก ใหญ่ หรื อเท่ากับวัตถุ ั - รังสี ตกกระทบและรังสี สะท้อนอยูดานเดียวกับจุดศูนย์กลางความโค้ง ดังรู ป ่ ้ รูปแสดงรังสี ตกกระทบและรังสี สะท้ อนของกระจกเว้ า2. กระจกนูน มีลกษณะสาคัญดังนี้ ั - เป็ นกระจกกระจายแสง - ทาให้เกิดภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเล็กกว่าวัตถุ - รังสี ตกกระทบและรังสี สะท้อนอยูคนละด้านกับจุดศูนย์กลางความโค้ง ดังรู ป ่ รูปแสดงรังสี ตกกระทบและรังสี สะท้ อนของกระจกนูน
  4. 4. 4 ส่ วนประกอบของกระจกโค้ง 1. จุดศูนย์กลางความโค้ง ตามรู ปคือจุด C เป็ นจุดที่เมื่อมีรังสี ตกกระทบกระจกผ่านจุดนี้รังสี สะท้อนจะผ่านทางเดิม (แต่มีทิศตรงข้าม) 2. ขั้วกระจก ตามรู ปคือจุด O เป็ นจุดที่แบ่งครึ่ งกระจกออกเป็ น 2 ส่ วนเท่าๆ กัน 3. จุดโฟกัส ตามรู ปคือจุด F เป็ นจุดรวมรังสี สะท้อน 4. เส้นแกนมุขสาคัญ ในรู ปคือเส้นตรงที่ลากผ่านจุด C F O 5. ความยาวโฟกัส f คือระยะจากจุด O ถึงจุด F 6. รัศมีความโค้งของกระจก R จะเท่ากับ 2fตารางแสดงตัวอย่ างประโยชน์ ของกระจกเว้ าและกระจกนูน กระจกเว้ า กระจกนูน1. ทันตแพทย์ใช้ส่องดูฟันผูป่วย เพื่อให้เห็นภาพของฟันมี ้ 1. ใช้ติดรถยนต์หรื อรถจักรยานยนต์เพื่อดูรถที่ตามมาข้างขนาดใหญ่กว่าปกติ หลัง และจะมองเห็นมุมที่กว้างกว่ากระจกเงาราบ2. ใช้ในกล้องจุลทรรศน์เพื่อช่วยรวมแสงให้ตกที่แผ่นสไลด์ 2. ใช้ติดตั้งบริ เวณทางเลี้ยวเพื่อช่วยให้เห็นรถที่ว่งสวนทาง ิเพื่อทาให้เราเห็นภาพชัดขึ้น หรื ออ้อมมาก็ได้การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่ งภาพ มีหลักการเขียนดังนี้ 1. จากจุดปลายของวัตถุ ลากเส้นตรงให้ขนานกับแกนมุขสาคัญ แล้วสะท้อนผ่านจุดโฟกัสของกระจกแล้วสะท้อนกลับทางเดิม 2. จากจุดปลายของวัตถุเช่นเดียวกับข้อแรก ลากเส้นตรงผ่านจุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกแล้วสะท้อนผ่านทางเดิม 3. รังสี ที่ตดกันจะเป็ นตาแหน่งของภาพจริ ง ส่ วนตาแหน่งที่รังสี สะท้อนเหมือนตัดกันเป็ นตาแหน่งของ ัภาพเสมือน
  5. 5. 5ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้า
  6. 6. 6ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน
  7. 7. 7สู ตรที่ใช้ คานวณเกียวกับกระจกโค้ง ่สู ตร =เมื่อ m คือ กาลังขยายของกระจก I คือ ขนาดหรื อความสู งของภาพ O คือ ขนาดหรื อความสู งของวัตถุหลักการกาหนดเครื่องหมายในการคานวณหาตาแหน่งและชนิดของภาพจะต้องมีการกาหนดเครื่ องหมาย - และ + สาหรับปริ มาณต่างๆ ในสมการดังนี้1. ระยะวัตถุ ( s ) ถ้าวัตถุอยูหน้ากระจก s มีเครื่ องหมายเป็ น + ถ้าวัตถุอยูหลังหลังกระจก s มีเครื่ องหมายเป็ น - ่ ่2. ระยะภาพ ( s ) ภาพจริ ง s เป็ น + ภาพเสมือ s เป็ น -3. ระยะโฟกัส ( f ) f ของกระจกเว้า มีเครื่ องหมาย + และ f ของกรจกนูน มีเครื่ องหมาย -4. กาลังขยาย ( m ) ภาพจริ ง กาลังขยายเป็ น + ภาพเสมือน กาลังขยายเป็ น –ตัวอย่ างที่ 1 วางวัตถุไว้หน้ากระจกโค้ง ห่างจากกระจก 8 เซนติเมตร เกิดภาพเสมือนห่างจากกระจก 4 เซนติเมตร จงหาความยาวโฟกัสและชนิดของกระจกวิธีทา
  8. 8. 8ตัวอย่ างที่ 2 วัตถุอยูหน้ากระจกเว้าเป็ นระยะ 10 เซนติเมตร เกิดภาพจริ งหน้ากระจกที่ระยะ 15 เซนติเมตร กระจกเว้ามีรัศมีความ ่โค้งเท่าใดวิธีทาตัวอย่ างที่ 3 วางวัตถุสูง 5 เซนติเมตร ไว้หน้ากระจกโค้งเป็ นระยะ 50 เซนติเมตร ได้ภาพเสมือนขนาดสู ง 3 เซนติเมตร จงหาชนิดของกระจก และความยาวโฟกัสของกระจกวิธีทาตัวอย่ างที่ 4 จะต้องวางวัตถุห่างจากกระจกเว้าเท่าไร จึงได้ภาพจริ งขยายเป็ น 2 เท่าของวัตถุ ถ้ารัศมีความโค้งของกระจกเป็ น6 เซนติเมตรวิธีทา
  9. 9. 9เลนส์เลนส์ (lens) คือ วัตถุโปร่ งใสที่มีผิวหน้าโค้งทาจากแก้วหรื อพลาสติก เลนส์แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ได้แก่ เลนส์นูนและเลนส์เว้า 1. เลนส์ นูน เลนส์นูน (convex lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะหนาตรงกลางและบางที่ขอบ ดังรู ป ัรูปแสดงลักษณะเลนส์ นูนรูปแสดงส่ วนสาคัญและรังสี บางรังสี ของเลนส์เลนส์นูนทาหน้าที่รวมแสงขนานไปตัดกันที่จุดๆ หนึ่ง ซึ่ งแนวหรื อทิศทางของแสงที่เข้ามายังเลนส์สามารถเขียนแทนด้วยรังสี ของแสง ถ้าแสงมาจากระยะไกลมากเรี ยกระยะนี้ว่า " ระยะอนันต์"เช่น แสงจากดวงอาทิตย์หรื อดวงดาวต่างๆ แสงจะส่ องมาเป็ นรังสีขนาน เมื่อรังสี ของแสงผ่านเลนส์จะมีการหักเหและไปรวมกันที่จุดๆ หนึ่งเรี ยกว่า "จุดโฟกัส (F)" ระยะจากจุดโฟกัสถึงกึ่งกลางเลนส์ เรี ยกว่า "ความยาวโฟกัส (f)" และเส้นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางความโค้งของผิวทั้งสองของเลนส์เรี ยกว่า " แกนมุขสาคัญ(principal axis)"ภาพที่เกิดจากเลนส์ นูนภาพจากเลนส์นูนเป็ นภาพที่เกิดจากรังสี หกเหไปพบกันที่จุดๆ หนึ่ง ซึ่ งมีท้ งภาพจริ งและภาพเสมือนขึ้นอยูกบตาแหน่งวัตถุที่วาง ั ั ่ ัหน้าเลนส์ ดังรู ป
  10. 10. 10รูปแสดงตัวอย่างภาพจริงและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์ นูน(ก) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างเลนส์ นูนระยะไกลกว่ าความยาวโฟกัส(ข) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์ นูนที่ระยะใกล้ กว่ าความยาวโฟกัสรูปแสดงตัวอย่างการเกิดภาพที่ตาแหน่ งต่ างๆ ของเลนส์ นูน
  11. 11. 11ตารางแสดงภาพทีเ่ กิดจากเลนส์ นูน
  12. 12. 12เลนส์ เว้ าเลนส์เว้า (concave lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะบางตรงกลางและหนาที่ขอบ ดังรู ป ัรูปแสดงลักษณะเลนส์ เว้ าภาพที่เกิดจากเลนส์ เว้ าเมื่อแสงส่ องผ่านเลนส์เว้ารังสี หกเหของแสงจะกระจายออก ดังรู ป ั รูปแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์ เว้ าเมื่อวางวัตถุที่ระยะต่ างๆ
  13. 13. 13ตารางแสดงภาพทีเ่ กิดจากเลนส์ เว้า
  14. 14. 14การหาชนิดและตาแหน่ งของภาพจากวิธีการคานวณการหาตาแหน่งภาพที่ผ่านมาใช้วิธีเขียนแผนภาพของรังสี ยังมีอีกวิธีที่ใช้หาตาแหน่งภาพคือ วิธีคานวณ ซึ่ งสู ตรที่ใช้ในการคานวณมีดงต่อไปนี้ ัสู ตร =เมื่อ m คือ กาลังขยายของเลนส์ I คือ ขนาดหรื อความสู งของภาพ O คือ ขนาดหรื อความสู งของวัตถุหลักการกาหนดเครื่องหมายในการคานวณหาตาแหน่งและชนิดของภาพจะต้องมีการกาหนดเครื่ องหมาย - และ + สาหรับปริ มาณต่างๆ ในสมการดังนี้1. ระยะวัตถุ ( s ) ถ้าวัตถุอยูหน้าเลนส์ s มีเครื่ องหมายเป็ น + ถ้าวัตถุอยูหลังเลนส์ s มีเครื่ องหมายเป็ น - ่ ่2. ระยะภาพ ( s ) ภาพจริ ง s เป็ น + ภาพเสมือ s เป็ นลบ3. ระยะโฟกัส ( f ) f ของเลนส์นูนมีเครื่ องหมาย + และ f ของเลนส์เว้ามีเครื่ องหมาย -4. กาลังขยาย ( m ) ภาพจริ ง กาลังขยายเป็ น + ภาพเสมือน กาลังขยายเป็ น -
  15. 15. 15ตัวอย่ างที่ 1 วางวัตถุห่างจากเลนส์นูนเป็ นระยะ 12 เซนติเมตร ถ้าเลนส์นูนมีความยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร จะเกิดภาพชนิดใด และที่ตาแหน่งใดตัวอย่ างที่ 2 วางวัตถุห่างจากเลนส์นูนเป็ นระยะ 25 เซนติเมตร ปรากฏว่าเกิดภาพเสมือนห่างจากเลนส์ 15 เซนติเมตร เลนส์น้ ีเป็ นเลนส์ชนิดใดและมีความยาวโฟกัสเท่าไรวิธีทา จากสู ตรค่า f เป็ นลบ มีค่า 37.5 เซนติเมตร เป็ นเลนส์เว้า ตอบ
  16. 16. 16ตัวอย่ างที่ 3 วางวัตถุห่างจากเลนส์เว้าเป็ นระยะทาง 20 เซนติเมตร เกิดภาพหน้าเลนส์และอยูห่างจากเลนส์ 8 เซนติเมตร จงหา ่ความยาวโฟกัสของเลนส์เว้าและกาลังขยายของเลนส์ ความยาวโฟกัสของเลนส์เว้าเท่ากับ 13.3 เซนติเมตร ตอบหากาลังขยายใช้สูตรแทนค่า= -0.4 ภาพที่เกิดเป็ นภาพเสมือน มีกาลังขยายเท่ากับ 0.4 เท่าของวัตถุ ตอบ

×