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.

การสะท้อนและการหักเหของแสง

18 183 vues

Publié le

  • Soyez le premier à commenter

การสะท้อนและการหักเหของแสง

  1. 1. โรงเรี ยนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรี นครินทร์ กาญจนบุรี กลุ่มสาระการเรี ยนรู้ วทยาศาสตร์ ิ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 4 ( ว 22102) เรื่ อง การสะท้ อนและการหักเหของแสง โดย ครู สุกัญญา นาคอ้ น 1
  2. 2. จุดประสงค์การเรี ยนรู้ 1.อธิบายกฎการสะท้ อนแสงได้ 2.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากตัวสะท้ อนผิวราบได้ 3.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง จากตัวสะท้ อนผิวราบได้ 4.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากกระจกนูนและกระจกเว้ าได้ 5.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง จากตัวสะท้ อนผิวโค้ งได้ 2
  3. 3. แสง (Light) แสง (Light) เป็ นพลังงานที่อยูในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟา ซึ่งแสงมีสมบัติ ่ ้ ดังนี ้ • แสงเป็ นคลื่นตามขวาง • แสงเดินทางโดยไม่จาเป็ นต้ องอาศัยตัวกลาง • แสงเดินทางในสุญญากาศได้ ด้วยความเร็ว 3 x 108 เมตร/วินาที • แสงเดินทางเป็ นเส้ นตรงในตัวกลางชนิดเดียวกัน • แสงจะเกิดการหักเหได้ เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน 3
  4. 4. ภาพ ( Image) ภาพ ( Image) เกิดจากการการสะท้ อนของแสงจากวัตถุที่กระจก และการหักเหของ แสงผ่านเลนส์ มี 2 ชนิดได้ แก่ • ภาพจริง เกิดจากรังสีของแสงตัดกันจริ ง จะเกิ ดภาพหน้ากระจกหรื อหลังเลนส์ ต้องมี ฉากรับภาพ ภาพที่ได้ จะมีลกษณะหัวกลับกับวัตถุ เช่น ภาพทีปรากฏบนจอ ั ่ ภาพยนตร์ เป็ นต้ น • ภาพเสมือน เกิดจากรังสีของแสงเสมื อนตัดกันโดยการต่อรังสีของแสง จะเกิ ด ภาพด้านหลังกระจกหรื อหน้าเลนส์ ไม่ตองมี ฉากรับภาพ ภาพที่ได้ จะมีลกษณะหัว ้ ั ตังเหมือนกับวัตถุ เช่น ภาพเกิดจากแว่นขยาย เป็ นต้ น ้ 4
  5. 5. การสะท้ อนของแสง การสะท้ อน เมื่อแสงตกกระทบกับวัตถุแสงบางส่วนจะสะท้ อนจาก วัตถุแล้ วเข้ าสูนยน์ตา จะเกิดการรับรู้และมองเห็นวัตถุนนได้ เป็ นไปตาม ่ ั ั้ กฎการสะท้ อนของแสง กฎการสะท้ อนของแสง 1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้ อน 2. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้ อนและเส้ นแนวฉากอยูในระนาบเดียวกัน ่ 5
  6. 6. การเกิดภาพจากกระจกเงาและเลนส์ การเกิดภาพจากกระจกเงา แบ่ งเป็ น 2 ชนิด 1. กระจกเงาราบ 2. กระจกเงาโค้ ง แบ่งเป็ น • กระจกโค้ งนูน หรื อกระจกนูน • กระจกโค้ งเว้ า หรื อกระจกเว้ า 6
  7. 7. กระจกเงาราบ กระจกเงาราบ คือ กระจกแบนราบ ซึงมีด้านหนึงสะท้ อนแสง ดังนันภาพที่ ่ ่ ้ เกิดขึ ้นจึงเป็ นภาพเสมือน อยูหลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุ และขนาด ่ ภาพเท่ากับขนาดวัตถุ ภาพที่ได้ จะกลับด้ านกันจากขวาเป็ นซ้ ายของวัตถุจริง รูปแสดงการเกิดภาพจากกระจกเงาราบ 7
  8. 8. การหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บาน วางทามุมกัน หาได้ จากสูตร กาหนดให้ n = จานวนภาพที่มองเห็น  = มุมที่กระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน ถ้ าผลลัพธ์ n ที่ได้ ไม่ลงตัว ให้ ปัดเศษขึ ้นเป็ นหนึงได้ ่ 8
  9. 9. การหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บาน วางทามุมกัน ตัวอย่ างที่ 1 กระจกเงาราบ 2 บาน วางนามุม 60 องศาต่อกัน จงหา จานวนภาพที่เกิดขึ ้น วิธีคิด จากสูตร = 5.5 = 6 ภาพ จานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน เท่ากับ 6 ภาพ ตอบ 9
  10. 10. กระจกโค้ ง 1. กระจกเว้ า มีลกษณะสาคัญดังนี ้ ั – เป็ นกระจกรวมแสง – เกิดทังภาพเสมือนและภาพจริง มีทงขนาดเล็ก ใหญ่ หรื อเท่ากับวัตถุ ้ ั้ – รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูด้านเดียวกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง ดังรูป ่ รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกเว้ า 10
  11. 11. กระจกโค้ ง 2. กระจกนูน มีลกษณะสาคัญดังนี ้ ั - เป็ นกระจกกระจายแสง - ทาให้ เกิดภาพเสมือนหัวตังขนาดเล็กกว่าวัตถุ ้ - รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูคนละด้ านกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง ่ ดังรูป รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกนูน 11
  12. 12. ส่วนประกอบของกระจกโค้ ง 1. จุดศูนย์กลางความโค้ ง ตามรูปคือจุด C เป็ นจุดที่เมื่อมีรังสีตกกระทบกระจกผ่าน จุดนี ้รังสีสะท้ อนจะผ่านทางเดิม(แต่มีทิศตรงข้ าม) 2. ขัวกระจก ตามรูปคือจุด O เป็ นจุดที่แบ่งครึ่งกระจกออกเป็ น 2 ส่วนเท่าๆ กัน ้ 3. จุดโฟกัส ตามรูปคือจุด F เป็ นจุดรวมรังสีสะท้ อน 4. เส้ นแกนมุขสาคัญ ในรูปคือเส้ นตรงที่ลากผ่านจุด C F O 5. ความยาวโฟกัส f คือระยะจากจุด O ถึงจุด F 6. รัศมีความโค้ งของกระจก R จะเท่ากับ 2f 12
  13. 13. ตารางแสดงตัวอย่างประโยชน์ของกระจกเว้าและ กระจกนูน กระจกเว้ า 1. ทันตแพทย์ใช้ สองดูฟันผู้ป่วย ่ เพื่อให้ เห็นภาพของฟั นมีขนาด ใหญ่กว่าปกติ 2. ใช้ ในกล้ องจุลทรรศน์เพื่อช่วย รวมแสงให้ ตกที่แผ่นสไลด์ เพื่อทา ให้ เราเห็นภาพชัดขึ ้น กระจกนูน 1. ใช้ ติดรถยนต์หรื อ รถจักรยานยนต์เพื่อดูรถที่ตามมา ข้ างหลัง และจะมองเห็นมุมที่กว้ าง กว่ากระจกเงาราบ 2. ใช้ ติดตังบริเวณทางเลี ้ยวเพื่อ ้ ช่วยให้ เห็นรถที่วิ่งสวนทางหรื อ อ้ อมมาก็ได้ 13
  14. 14. การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพ มีหลักการเขียนดังนี ้ 1. จากจุดปลายของวัตถุ ลากเส้ นตรงให้ ขนานกับแกนมุขสาคัญ แล้ วสะท้ อนผ่านจุดโฟกัสของกระจกแล้ วสะท้ อนกลับทางเดิม 2. จากจุดปลายของวัตถุเช่นเดียวกับข้ อแรก ลากเส้ นตรงผ่านจุด ศูนย์กลางความโค้ งของกระจกแล้ วสะท้ อนผ่านทางเดิม 3. รังสีที่ตดกันจะเป็ นตาแหน่งของภาพจริง ส่วนตาแหน่งที่รังสีสะท้ อน ั เหมือนตัดกันเป็ นตาแหน่งของภาพเสมือน 14
  15. 15. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า 15
  16. 16. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า 16
  17. 17. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน 17
  18. 18. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน 18
  19. 19. เลนส์ (lens) เลนส์ (lens) คือ วัตถุโปร่งใสที่มีผิวหน้ าโค้ งทาจากแก้ วหรื อพลาสติก เลนส์แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ได้ แก่ เลนส์นนและเลนส์เว้ า ู เลนส์ นูน เลนส์นน (convex lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะหนาตรงกลางและบางที่ ู ั ขอบ ดังรูป รูปแสดงลักษณะเลนส์ นูน 19
  20. 20. รูปแสดงส่ วนสาคัญและรังสีบางรั งสีของเลนส์ 20
  21. 21. เลนส์ นูน (convex lens) เลนส์นนทาหน้าทีรวมแสงขนานไปตัดกันที่จดๆ หนึง ซึงแนวหรื อ ู ่ ุ ่ ่ ทิศทางของแสงที่เข้ ามายังเลนส์สามารถเขียนแทนด้ วยรังสีของแสง ถ้ า แสงมาจากระยะไกลมากเรี ยกระยะนี ้ว่า " ระยะอนันต์"เช่น แสงจากดวง อาทิตย์หรื อดวงดาวต่างๆ แสงจะส่องมาเป็ นรังสีขนาน เมื่อรังสีของแสง ผ่านเลนส์จะมีการหักเหและไปรวมกันที่จดๆ หนึงเรี ยกว่า "จุดโฟกัส (F)" ุ ่ ระยะจากจุดโฟกัสถึงกึ่งกลางเลนส์ เรี ยกว่า "ความยาวโฟกัส (f)" และ เส้ นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ งของผิวทังสองของเลนส์ ้ เรี ยกว่า " แกนมุขสาคัญ (principal axis)" 21
  22. 22. ภาพที่เกิดจากเลนส์ นูน ภาพจากเลนส์นนเป็ นภาพที่เกิดจากรังสีหกเหไปพบกันที่จุดๆ หนึง ซึงมี ู ั ่ ่ ทังภาพจริงและภาพเสมือนขึ ้นอยูกบตาแหน่งวัตถุที่วางหน้ าเลนส์ ดังรูป ้ ่ ั 22
  23. 23. รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์ นูน (ก) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างเลนส์ นูนระยะไกลกว่ าความยาวโฟกัส 23
  24. 24. รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์ นูน (ข) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์ นูนที่ระยะใกล้ กว่ าความยาวโฟกัส 24
  25. 25. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน ู 25
  26. 26. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน ู 26
  27. 27. เลนส์เว้ า (concave lens) เลนส์เว้ า (concave lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะบางตรงกลางและหนาที่ขอบ ั ดังรูป รู ปแสดงลักษณะเลนส์ เว้ า 27
  28. 28. ภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า เมื่อแสงส่องผ่านเลนส์เว้ ารังสีหกเหของแสงจะกระจายออก ดังรูป ั รูปแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์ เว้ าเมื่อวางวัตถุท่ ระยะต่ างๆ ี 28
  29. 29. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า 29
  30. 30. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า 30
  31. 31. การหาชนิดและตาแหน่งของภาพจากวิธีการ คานวณ การหาตาแหน่งภาพที่ผานมาใช้ วิธีเขียนแผนภาพของรังสี ยังมีอีกวิธีที่ใช้ ่ หาตาแหน่งภาพคือ วิธีคานวณ ซึงสูตรที่ใช้ ในการคานวณมีดงต่อไปนี ้ ่ ั สูตร = เมื่อ m คือ กาลังขยายของเลนส์ I คือ ขนาดหรื อความสูงของภาพ O คือ ขนาดหรื อความสูงของวัตถุ 31
  32. 32. การหาชนิดและตาแหน่งของภาพจากวิธีการ คานวณ ในการคานวณหาตาแหน่งและชนิดของภาพจะต้ องมีการกาหนดเครื่ องหมาย 1 และ 2 สาหรับปริมาณต่างๆ ในสมการดังนี ้ 1. s มีเครื่ องหมาย + ถ้ าวัตถุอยูหน้ าเลนส์ และ s มีเครื่ องหมาย - ถ้ าวัตถุอยูหลังเลนส์ ่ ่ 2. s' มีเครื่ องหมาย + ถ้ าวัตถุอยูหลังเลนส์ และ s' มีเครื่ องหมาย - ถ้ าวัตถุอยูหน้ าเลนส์ ่ ่ 3. f ของเลนส์นนมีเครื่ องหมาย + และ f ของเลนส์เว้ ามีเครื่ องหมาย ู 32
  33. 33. ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ ตัวอย่ างที่ 2 วางวัตถุหางจากเลนส์นนเป็ นระยะ 12 เซนติเมตร ถ้ าเลนส์นนมีความ ่ ู ู ยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร จะเกิดภาพชนิดใด และที่ตาแหน่งใด 33
  34. 34. ตัวอย่ างการหาชนิดและตาแหน่ งของภาพ ตัวอย่ างที่ 3 วางวัตถุหางจากเลนส์นนเป็ นระยะ 25 เซนติเมตร ปรากฏว่าเกิด ่ ู ภาพเสมือนห่างจากเลนส์ 15 เซนติเมตร เลนส์นี ้เป็ นเลนส์ชนิดใดและมีความยาว โฟกัสเท่าไร วิธีทา จากสูตร ค่า f เป็ นลบ มีคา 37.5 เซนติเมตร เป็ นเลนส์เว้ า ตอบ ่ 34
  35. 35. ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ ตัวอย่ างที่ 4 วางวัตถุหางจากเลนส์เว้ าเป็ นระยะทาง 20 เซนติเมตร เกิดภาพหน้ าเลนส์ ่ และอยูหางจากเลนส์ 8 เซนติเมตร จงหาความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าและกาลังขยาย ่ ่ ของเลนส์  ความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าเท่ากับ 13.3 เซนติเมตร ตอบ 35
  36. 36. หากาลังขยายใช้ สตร ู แทนค่า = -0.4 ภาพที่เกิดเป็ นภาพเสมือน มีกาลังขยายเท่ากับ 0.4 เท่าของวัตถุ ตอบ 36

×