การสะท้อนและการหักเหของแสง

50 %
50 %
Information about การสะท้อนและการหักเหของแสง

Published on March 4, 2014

Author: Songsak1

Source: slideshare.net

โรงเรี ยนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรี นครินทร์ กาญจนบุรี กลุ่มสาระการเรี ยนรู้ วทยาศาสตร์ ิ รายวิชา วิทยาศาสตร์ 4 ( ว 22102) เรื่ อง การสะท้ อนและการหักเหของแสง โดย ครู สุกัญญา นาคอ้ น 1

จุดประสงค์การเรี ยนรู้ 1.อธิบายกฎการสะท้ อนแสงได้ 2.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากตัวสะท้ อนผิวราบได้ 3.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง จากตัวสะท้ อนผิวราบได้ 4.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากกระจกนูนและกระจกเว้ าได้ 5.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง จากตัวสะท้ อนผิวโค้ งได้ 2

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

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

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

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

กระจกเงาราบ กระจกเงาราบ คือ กระจกแบนราบ ซึงมีด้านหนึงสะท้ อนแสง ดังนันภาพที่ ่ ่ ้ เกิดขึ ้นจึงเป็ นภาพเสมือน อยูหลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุ และขนาด ่ ภาพเท่ากับขนาดวัตถุ ภาพที่ได้ จะกลับด้ านกันจากขวาเป็ นซ้ ายของวัตถุจริง รูปแสดงการเกิดภาพจากกระจกเงาราบ 7

การหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บาน วางทามุมกัน หาได้ จากสูตร กาหนดให้ n = จานวนภาพที่มองเห็น  = มุมที่กระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน ถ้ าผลลัพธ์ n ที่ได้ ไม่ลงตัว ให้ ปัดเศษขึ ้นเป็ นหนึงได้ ่ 8

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

กระจกโค้ ง 1. กระจกเว้ า มีลกษณะสาคัญดังนี ้ ั – เป็ นกระจกรวมแสง – เกิดทังภาพเสมือนและภาพจริง มีทงขนาดเล็ก ใหญ่ หรื อเท่ากับวัตถุ ้ ั้ – รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูด้านเดียวกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง ดังรูป ่ รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกเว้ า 10

กระจกโค้ ง 2. กระจกนูน มีลกษณะสาคัญดังนี ้ ั - เป็ นกระจกกระจายแสง - ทาให้ เกิดภาพเสมือนหัวตังขนาดเล็กกว่าวัตถุ ้ - รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูคนละด้ านกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง ่ ดังรูป รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกนูน 11

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

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

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

ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า 15

ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า 16

ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน 17

ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน 18

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

รูปแสดงส่ วนสาคัญและรังสีบางรั งสีของเลนส์ 20

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

ภาพที่เกิดจากเลนส์ นูน ภาพจากเลนส์นนเป็ นภาพที่เกิดจากรังสีหกเหไปพบกันที่จุดๆ หนึง ซึงมี ู ั ่ ่ ทังภาพจริงและภาพเสมือนขึ ้นอยูกบตาแหน่งวัตถุที่วางหน้ าเลนส์ ดังรูป ้ ่ ั 22

รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์ นูน (ก) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างเลนส์ นูนระยะไกลกว่ าความยาวโฟกัส 23

รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์ นูน (ข) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์ นูนที่ระยะใกล้ กว่ าความยาวโฟกัส 24

ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน ู 25

ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน ู 26

เลนส์เว้ า (concave lens) เลนส์เว้ า (concave lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะบางตรงกลางและหนาที่ขอบ ั ดังรูป รู ปแสดงลักษณะเลนส์ เว้ า 27

ภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า เมื่อแสงส่องผ่านเลนส์เว้ ารังสีหกเหของแสงจะกระจายออก ดังรูป ั รูปแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์ เว้ าเมื่อวางวัตถุท่ ระยะต่ างๆ ี 28

ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า 29

ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า 30

การหาชนิดและตาแหน่งของภาพจากวิธีการ คานวณ การหาตาแหน่งภาพที่ผานมาใช้ วิธีเขียนแผนภาพของรังสี ยังมีอีกวิธีที่ใช้ ่ หาตาแหน่งภาพคือ วิธีคานวณ ซึงสูตรที่ใช้ ในการคานวณมีดงต่อไปนี ้ ่ ั สูตร = เมื่อ m คือ กาลังขยายของเลนส์ I คือ ขนาดหรื อความสูงของภาพ O คือ ขนาดหรื อความสูงของวัตถุ 31

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

ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ ตัวอย่ างที่ 2 วางวัตถุหางจากเลนส์นนเป็ นระยะ 12 เซนติเมตร ถ้ าเลนส์นนมีความ ่ ู ู ยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร จะเกิดภาพชนิดใด และที่ตาแหน่งใด 33

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

ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ ตัวอย่ างที่ 4 วางวัตถุหางจากเลนส์เว้ าเป็ นระยะทาง 20 เซนติเมตร เกิดภาพหน้ าเลนส์ ่ และอยูหางจากเลนส์ 8 เซนติเมตร จงหาความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าและกาลังขยาย ่ ่ ของเลนส์  ความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าเท่ากับ 13.3 เซนติเมตร ตอบ 35

หากาลังขยายใช้ สตร ู แทนค่า = -0.4 ภาพที่เกิดเป็ นภาพเสมือน มีกาลังขยายเท่ากับ 0.4 เท่าของวัตถุ ตอบ 36

Add a comment

Related pages

การสะท้อนและการหัก ...

การสะท้อนและการหักเหของแสงคืออะไร ...
Read more

การสะท้อนและการหัก ...

การสะท้อนและการหักเหของแสง PrimaryScience IPST. Subscribe Subscribed Unsubscribe 102 102.
Read more

ภาพจาก การสะท้อน และ ...

ภาพจาก การสะท้อน และ การหักเหของแสง. By Mr.Worathep Ghetthalea 24 ธ.ค 2555 .
Read more

eDLTV :: e-Learning ...

การสะท้อน และการหักเหของแสง: คาบที่ 1; คาบที่ 2; คาบที่ 3;
Read more

การสะท้อนและการหัก ...

การสะท้อนและการหักเหของแสง กลุ่ม4 Luksika Mamuang. Subscribe Subscribed ...
Read more

การสะท้อนและการหัก ...

การสะท้อนและการหักเหของแสง ผู้ท าการทดลอง 1. ...
Read more

การหักเหของแสง ...

การทดลองเ รื่ องการสะท้อนและการหักเหของแสง. ...
Read more

แสงและการมองเห็น ...

การสะท้อน และการหักเหของแสง (Reflection and Refraction) คลิกครับ เรียน ...
Read more

การทดลองเรืืองการ ...

การทดลองเรืืองการสะท้อนและการหักเหของแสง ...
Read more