Bio physics period2

77วิทยาศาสตรกายภาพชีวภาพ

กินดีอยูดี

1. อาหารและการตรวจสอบชนิดของสารอาหารอาหาร (Food) หมายถึง สิ่งที่รับประทานเขาไปแลวกอใหเกิดประโยชนตอรางกาย เชน ชวยทํ าใหรางกาย

เจริญเติบโต ซอมแซมสวนที่สึกหรอ ชวยใหอวัยวะตางๆ ภายในรางกายทํ างานไดตามปกติ เปนตนสารอาหาร (Nutrient) หมายถึง สารเคมีที่เปนองคประกอบอยูในอาหาร สามารถนํ าไปใชใหเกิดประโยชนได

ไดแก คารโบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน วิตามิน เกลือแร และนํ้ า โดยจํ าแนกเปน 2 ประเภทตามหลักการใหพลังงาน คือ1. สารอาหารที่ใหพลังงาน ไดแก คารโบไฮเดรต ไขมัน และโปรตีน2. สารอาหารที่ไมใหพลังงาน ไดแก วิตามิน เกลือแร และนํ้ า

ประเภทของสารอาหารสารอาหารทั้ง 6 ประเภท คือ คารโบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน วิตามิน เกลือแร และนํ้ า มีรายละเอียดแตละ

ประเภทดังนี้1. คารโบไฮเดรต (Carbohydrate)

เปนสารอาหารที่ประกอบดวยธาตุหลัก 3 ธาตุ คือ คารบอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) โดยมีอัตราสวนระหวางไฮโดรเจนตอออกซิเจน (H : O) เปน 2 : 1 ประเภทของคารโบไฮเดรตแบงไดเปน 3 ชนิด คือ

1.1 นํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว (Monosaccharide) เปนคารโบไฮเดรตที่มีโมเลกุลเล็กที่สุด เปนนํ้ าตาลที่มีคารบอนตั้งแต 3-8 อะตอม มีสูตรโมเลกุลทั่วไปคือ (CH2O)n ที่พบมากในธรรมชาติเปนคารบอน 6 อะตอม มีสูตรโมเลกุล คือC6H12O6 ซึ่งมีการจัดเรียงตัวของโครงสรางเปน 3 ชนิด คือ

- นํ้ าตาลกลูโคส (Glucose) เปนนํ้ าตาลที่มีความสํ าคัญที่สุดและพบมากที่สุด มีความหวานเปนอันดับ 2- นํ้ าตาลฟรักโทส (Fructose) เปนนํ้ าตาลที่มีความหวานเปนอันดับ 1 พบมากในผลไม นํ้ าผึ้ง- นํ้ าตาลกาแลกโทส (Galactose) เปนนํ้ าตาลที่มีความหวานเปนอันดับ 3 พบมากในนํ้ านม

78 วิทยาศาสตรกายภาพชีวภาพ

1.2 นํ้ าตาลโมเลกุลคู (Disaccharide) เปนคารโบไฮเดรตที่ประกอบดวยนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว 2 โมเลกุลรวมตัวกัน แลวมีนํ้ าเกิดขึ้น 1 โมเลกุล ดังสมการ

กลูโคสกลูโคสกลูโคส

กาแลกโทสฟรักโทสกลูโคส

แลกโทสซูโครสมอลโทส

นํ้านํ้านํ้า

+++

+

+

C H O6 12 6 C H O6 12 6 C H O12 22 11 H O2

+

++

• ในนํ้ านมทุกชนิดจะพบนํ้ าตาลแลกโทส• นํ้ าตาลทรายที่เราใชประกอบอาหารก็คือนํ้ าตาลซูโครส นั่นเอง• ถาเราเคี้ยวขาวสุกในปากนานๆ จะมีรสหวาน เพราะแปงจะถูกยอยเปนนํ้ าตาลมอลโทส

1.3 นํ้ าตาลโมเลกุลใหญ (Polysaccharide) เกิดจากการรวมตัวกันของนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยวหลายๆ โมเลกุลไดแก

- แปง (Starch) พบในเมล็ด ราก ลํ าตนใตดินของพืช- เซลลูโลส (Cellulose) พบในผนังเซลลของพืช เปนสวนประกอบโครงสรางของพืชเกือบทั้งหมดโดย

เฉพาะที่เปลือก ใบและเสนใยในผักผลไมตางๆ• คนไมสามารถยอยเซลลูโลสไดเพราะไมมีนํ้ ายอย แตสัตวพวกปลวก โค มา กระบือ จะสามารถยอย

เซลลูโลสได เพราะที่ลํ าไสของสัตวพวกนี้มีแบคทีเรียที่สามารถยอยเซลลูโลสได- ไกลโคเจน (Glycogen) พบสะสมในตับและกลามเนื้อของสัตว ไมพบในพืช เปนแหลงพลังงาน

สํ ารองของรางกายในยามขาดแคลนอาหาร• นํ้ าตาลเทียม เปนสารที่มีรสหวาน แตไมใหพลังงาน บางชนิดอาจเปนอันตรายตอรางกายได ไดแก

ขัณฑสกร ไซคลาเมต ซอรบิตอล แอสปาแตม ชื่อการคา คือ อีควล (Equal) สารเหลานี้ไมจัดเปนคารโบไฮเดรต• นํ้ าตาลในกระแสเลือด คอื นํ ้าตาลกลโูคส ควรมใีนกระแสเลอืดประมาณ 65-120 มลิลกิรมัตอเลอืด

100 ลูกบาศกเซนติเมตร ถาตํ่ าเกินไปจะมีอาการออนเพลีย เปนลมหมดสตไิด แตถามมีากเกนิไปจะเปนโรคเบาหวานการทดสอบคารโบไฮเดรต

ตารางแสดงการตรวจสอบสารอาหารประเภทคารโบไฮเดรต

ชนิดของคารโบไฮเดรต สารที่ใชทดสอบ ผลที่ได- นํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว- นํ้ าตาลมอลโทส- นํ้ าตาลแลกโทส

สารละลายเบเนดิกตอุนจนรอนในนํ้ าเดือด ตะกอนสีสม สีแดง สีอิฐ

- นํ้ าตาลซูโครส ทดสอบเหมือนนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยวแตตองหยดกรดไฮโดรคลอริกดวย

เหมือนนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว

- เซลลูโลส ทดสอบเหมือนนํ้ าตาลซูโครสแตตองตมในนํ้ าเดือดนาน 5-8 ชั่วโมง

เหมือนนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยว

- แปง หยดสารละลายไอโอดีน สีมวงนํ้ าเงิน- ไกลโคเจน หยดสารละลายไอโอดีน สีมวงแดง


2. ไขมัน (Lipid)เปนสารอาหารที่ประกอบดวยธาตุคารบอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O) เชนเดียวกับคารโบไฮเดรต

แตมีสัดสวนของไฮโดรเจนตอออกซิเจน (H : O) ไมเปน 2 : 1 ไขมันที่อยูในสภาพของเหลวที่อุณหภูมิปกติ เรียกวานํ้ ามัน (Oil) ถาอยูในสภาพของแข็งเรียกวา ไข หรือ ไขมัน (Fat)

โครงสรางของไขมันประกอบดวย กลีเซอรอล (Glycerol) กับกรดไขมัน (Fatty acid) ไขมันที่พบมากที่สุดในธรรมชาติสะสมอยูในเนื้อเยื่อพืชและสัตวจะเปนพวก ไตรกลีเซอไรด ซึ่งความแตกตางของไขมันจะขึ้นอยูกับชนิดของกรดไขมัน

กรดไขมัน (Fatty acid) แบงเปน 2 ชนิด คือ1. กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated fatty acid) คือ กรดไขมันที่อะตอมของคารบอนยึดเหนี่ยวกันดวยพันธะ

เดี่ยวทั้งหมด มีจุดหลอมเหลวสูง เปนของแข็งที่อุณหภูมิหอง ไมทํ าปฏิกิริยากับออกซิเจนจึงไมมีกลิ่นเหม็นหืน สวนใหญพบในไขมันที่ไดจากสัตว ในพืชไดแก มะพราว

2. กรดไขมันไมอิ่มตัว (Unsaturated fatty acid) คือ กรดไขมันที่มีอะตอมของคารบอนบางคูยึดเหนี่ยวกันดวยพันธะคู มีจุดหลอมเหลวตํ่ า ไมแข็งตัวที่อุณหภูมิหอง มีกลิ่นเหม็นหืน เนื่องจากเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศพบในไขมันที่ไดจากพืช

กรดไขมนั สูตรโมเลกลุ สูตรโครงสราง

กรดสเตยีริก(อ่ิมตัว)

HHCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

OC OH

HCH

HCH

C H COOH17 35

HHCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

CH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

HCH

OC OHC

Hกรดโอเลอกิ(ไมอ่ิมตัว)

C H COOH17 33

ตารางแสดงจุดหลอมเหลวของกรดไขมันอิ่มตัวและกรดไขมันไมอิ่มตัว

กรดไขมันอิ่มตัว จุดหลอมเหลว(°C)

กรดไขมันไมอิ่มตัว จุดหลอมเหลว(°C)

กรดคลอริก (C11H23COOH)กรดไมริสติก (C13H27COOH)กรดปาลมมิติก (C15H31COOH)กรดสเตียริก (C17H35COOH)

44546370

กรดโอเลอิก (C17H33COOH)กรดไลโนเลอิก (C17H31COOH)กรดไลโนเลนิก (C17H29COOH)กรดอะราชิโดนิก (C19H31COOH)

16-5-11

-49.5


• กรดไขมันที่มีจํ านวนคารบอนอะตอมสูงจุดหลอมเหลวจะสูง แตถาจํ านวนคารบอนอะตอมตํ่ าจุดหลอม-เหลวก็จะตํ่ า

• กรดไขมันไมอิ่มตัว ถามีคารบอนอะตอมเทากัน ใหดูที่อะตอมของไฮโดรเจน ยิ่งมีอะตอมของไฮโดรเจนนอยจุดหลอมเหลวยิ่งตํ่ า

• เนยแท คือ เนยที่ทํ ามาจากไขมันนม สวนเนยเทียม (มาการีน) คือ เนยที่ทํ ามาจากไขมันจากพืช มีการเติมไฮโดรเจนลงไป เพื่อใหเปนกรดไขมันอิ่มตัว ปองกันการเหม็นหืน

• คอเลสเตอรอล เปนสารประเภทไขมัน พบมากในมันสมองสัตว ไขแดง ตับ เนย มีประโยชน คือใชสรางฮอรโมนเพศ สรางนํ้ าดี และกระตุนใหเกิดวิตามิน D แตถามีมากเกินไปจะทํ าใหเกิดโรคไขมันอุดตันในเสนเลือด

• ถาไมบริโภคไขมันเลยจะทํ าใหเปนโรคอันเนื่องมาจากขาดวิตามิน เอ ดี อี และเคได เพราะวิตามินเหลานี้ละลายในไขมัน

• การทดสอบสารอาหารประเภทไขมันทํ าไดโดยการถูกับกระดาษ ไขมันจะทํ าใหกระดาษโปรงแสง3. โปรตีน (Protein)

เปนสารอาหารที่ประกอบดวยธาตุคารบอน (C) ไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) และไนโตรเจน (N) ในโปรตีนบางชนิดอาจมีธาตุอื่นๆ รวมอยูดวย เชน กํ ามะถัน (S) ฟอสฟอรัส (P) โปรตีนประกอบดวยหนวยยอยเล็กๆ เรียกวากรดอะมิโน (Amino acid) ซึ่งมีอยูประมาณ 20 ชนิด แบงไดเปน 2 ประเภท คือ

1. กรดอะมิโนที่จํ าเปน (Essential amino acid) เปนกรดอะมิโนที่รางกายไมสามารถสังเคราะหได หรือสังเคราะหไดแตไมเพียงพอ จํ าเปนตองไดรับจากอาหาร มี 8 ชนิด ไดแก วาลีน ลิวซีน ไอโซลิวซีน ทรีโอนีน เมไทโอนีนฟนิลอะลานีน และทริปโตเฟน ซึ่งโปรตีนที่ประกอบดวยกรดอะมิโนที่จํ าเปนครบทุกชนิด จัดเปนโปรตีนคุณภาพสูง

2. กรดอะมิโนที่ไมจํ าเปน (Non-essential amino acid) เปนกรดอะมิโนทีร่างกายสามารถสงัเคราะหขึน้ไดเองไมจํ าเปนตองไดรับจากอาหาร มีประมาณ 12 ชนิด ไดแก อะลานีน แอสพาราจีน แอสปารติก ซีสเตอีน กลูตามิกกลูตามีน ไกลซีน โพรลีน เซรีน ไทโลซีน ฮิสติดีน และอารจินีน

• นมแม มีโปรตีนนอยกวานํ้ านมวัวแตเปนโปรตีนที่เด็กทารกยอยงาย มีกรดไขมันที่จํ าเปน มภีมูคิุมกนัโรคสะอาด และเกิดความผูกพัน

• นมขนหวาน ไมเหมาะในการนํ ามาเลี้ยงทารก เพราะเปนนมที่เติมนํ้ าตาลลงไปมากทํ าใหมีโปรตีนนอยเมื่อทารกรับประทานจะทํ าใหทารกเปนโรคขาดสารอาหารได

• ไขมีคุณคาทางชีววิทยาเปน 94-96 หมายความวา ไขมีโปรตีนที่รางกายสามารถนํ าไปสรางเนื้อเยื่อได94-96%

• บทบาทสํ าคัญ คือ ชวยใหรางกายเจริญเติบโต และซอมแซมสวนที่สึกหรอ ถารางกายขาดโปรตนีจะท ําใหรางกายออนแอ ขาดภูมิคุมกัน และอาจทํ าใหเกิดโรคได เชน โรคควาชิออรเคอร (Kwashiorkor) หรือโรคตานขโมยจะมีอาการพุงโร ผิวหนังหยาบแหง ผอมซีด ทองเสียบอย ผมเปลี่ยนเปนสีแดง ซึมเศรา สมองเสื่อมการทดสอบโปรตีน

สารทดสอบ สารที่ใชทดสอบ ผลที่ไดกรดไนตริกเขมขน (HNO3) ตะกอนสีเหลือง

โปรตีน สารละลายไบยูเร็ต (Biuret)(คอปเปอรซัลเฟต + โซเดียมไฮดรอกไซด)

สีมวง หรือมวงอมชมพู


4. วิตามิน (Vitamin)เปนสารอาหารที่ไมใหพลังงาน รางกายตองการเพียงเล็กนอยแตขาดไมได ชวยกระตุนใหเกิดปฏิกิริยาทางเคมี

ตางๆ อันจะชวยใหการทํ างานของรางกายดํ าเนินไปอยางปกติ ถาขาดจะทํ าใหเกิดโรคตางๆประเภทของวิตามิน แบงออกเปน 2 ประเภท คือ1. วิตามินที่ละลายในไขมัน ไดแก วิตามิน A D E และ K ถารางกายไดรับมากเกินไปจะถูกเก็บสะสมไวที่ตับ2. วิตามินที่ละลายในนํ้ า ไดแก วิตามิน B และ C ถารางกายไดรับมากเกินไปจะขับออกมาจากรางกายทาง

ปสสาวะ วิตามินชนิดนี้ถูกทํ าลายหรือสลายตัวไดงาย

ตารางแสดงแหลงอาหารที่ใหวิตามิน และผลจากการขาดวิตามิน

วิตามินที่ละลายในไขมัน แหลงอาหาร ผลการขาดวิตามินA นํ้ ามันตับปลา ตับ ไข นมเนย ผักสีเขียว

และเหลืองไมเจริญเติบโต ตาฟาง ผิวแหงกรานเกิดโรคผิวหนัง

D นํ้ ามันตับปลา ไข เนย เมล็ดขาวผักสีเขียว

โรคกระดูกออน ฟนไมแข็งแรง

E เมล็ดขาวตางๆ ผักสีเขียว โลหิตจาง (ในเด็ก) เปนหมัน (ในผูใหญ)แทงลูก (หญิงตั้งครรภ)

K ไขแดง ผักสีเขียว (E. coli ในลํ าไสใหญสราง)

เลือดไมแข็งตัว เลือดออกงาย

วิตามินที่ละลายในนํ้ า แหลงอาหาร ผลการขาดวิตามินB1 (ไทอามีน) เนื้อหมู ยีสต ถั่ว ตับ ไข ขาวซอมมือ เปนโรคเหนบ็ชา เบือ่อาหาร ออนเพลียB2 (ไรโบเฟลวิน) เนื้อหมู ยีสต ถั่ว ตับ ไข โรคปากนกกระจอก ลิ้นอักเสบ

ผิวหนังแหงB5 (ไนอาซีน) เนื้อหมู ยีสต ถั่ว ตับ ไข คลื่นไส อาเจียน เบื่ออาหาร ผิวหนัง

ตกกระ ประสาทเสื่อมB6 (กรดโฟลิก) เนื้อสัตว ตับ ผัก ถั่ว ขาวซอมมือ เบื่ออาหาร โลหิตจาง ผิวหนังเปนแผล

มีอาการทางประสาทB12 ตับไก เนื้อปลา (E. coli สราง) โลหิตจาง ประสาทเสื่อมC (กรดแอสคอรบิก) ผัก ผลไม เชน มะเขือเทศ สม ฝรั่ง

มะขามปอม กะหลํ่ าปลีลักปดลักเปด เสนเลือดฝอยเปราะแตกงาย

• ผัก ผลไมสีแดง สีเหลือง มีสารแคโรทีนอยด เปนสารตั้งตนที่สามารถเปลี่ยนเปนวิตามิน A ได• วิตามิน D รางกายสังเคราะหไดเมื่อรางกายไดรับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV)• วิตามิน K และ B12 รางกายสังเคราะหไดเองโดยแบคทีเรีย E. coli ที่อยูในสํ าไสใหญ


• การทดสอบวิตามิน C ทํ าไดโดยการหยดสารอาหารที่ตองการทดสอบลงในสารละลายนํ้ าแปงสุกผสมไอโอดีน (สีนํ้ าเงิน) สารอาหารที่มีวิตามิน C จะทํ าใหสีนํ้ าเงินจางหายไปจนไมมีสี ถาใชจํ านวนหยดมากในการทํ าใหสีนํ้ าเงินจางหายไป แสดงวาสารอาหารนั้นมีวิตามิน C นอย5. เกลือแร

รางกายตองการเพียงเล็กนอยประมาณ 4% ของนํ้ าหนักตัว ขาดไมไดทํ าใหรางกายมีสุขภาพดี เปนสวนประกอบของอวัยวะและสารตางๆ ในรางกาย และชวยควบคุมการทํ างานของอวัยวะตางๆ ใหทํ างานเปนปกติ

ตารางแสดงความสํ าคัญของเกลือแรชนิดตางๆ

เกลือแร แหลงอาหาร ความสํ าคัญ อาการเมื่อขาดแคลเซียม (Ca) นม ไข เนย ปลาไสตัน

กุงฝอย คะนา ตํ าลึงสรางกระดูกและฟนชวยการแข็งตัวของเลือดชวยการทํ างานของหัวใจและประสาท

กระดูกออนในเด็กกระดูกผุในผูใหญ

ฟอสฟอรัส (P) อาหารประเภทเดียวกับแคลเซียม

สรางกระดูกและฟนสรางเซลลประสาท

กระดูกออน ไมมีแรง

โพแทสเซียม (K) เนื้อสัตว ไข นม ผักสีเขียว เปนสวนประกอบของโปรตีนสรางกลามเนื้อ, ประสาท

กลามเนื้อออนแรง

กํ ามะถัน (S) เนื้อ นม ไข ถั่ว สรางโปรตีน เปนโรคตานขโมยโซเดียม (Na) เกลือทะเล รักษาสมดุลของนํ้ าในเซลล

การท ํางานของระบบประสาทเบื่ออาหาร ชกั เปนตะคริว

แมกนีเซียม (Mg) เนื้อวัว นํ้ านม ผักสีเขียว เปนสวนประกอบของกระดูกและฟน การทํ างานของกลามเนื้อ

ชัก

เหล็ก (Fe) ตับ มะเขือพวง เนื้อวัวตํ าลึง ไข ถั่ว คะนา

เปนสวนประกอบของฮีโม-โกลบินในเม็ดเลือดแดงและนํ้ ายอยบางชนิด

โลหิตจาง

ไอโอดีน (I) เกลือทะเล อาหารทะเล ชวยในการเจริญเติบโตปองกันโรคคอพอก

เด็กรางกายแคระแกร็นเปนโรคเออ

• เกลือแรที่รางกายตองการปริมาณมาก ไดแก แคลเซียม และฟอสฟอรัส โดยเฉพาะอยางยิ่งเด็กในวัยที่กํ าลังเจริญเติบโต และสตรีในระยะตั้งครรภจะตองการมากเปนพิเศษ

• ในการผาตัดที่ตองเสียเลือดมาก หลังการผาตัดควรรับประทานอาหารพวกตับ ไขแดง เนื้อสัตวเครื่องในสัตวมากๆ เพราะเปนอาหารที่มีธาตุเหล็กมาก


6. นํ้ าเปนสวนประกอบที่สํ าคัญของรางกาย รางกายของเรามีนํ้ าประมาณ 70% ของนํ้ าหนักตัว (2 ใน 3 ของนํ ้าหนกัตวั)

พบนอยที่สุดในกระดูก พบมากที่สุดในเลือด รางกายจะขาดนํ้ าไดไมเกิน 4-5 วันความสํ าคัญของนํ้ า- ชวยในการลํ าเลียงสารอาหาร ฮอรโมน นํ้ ายอย ไปยังสวนตางๆ ของรางกาย และลํ าเลียงของเสียออกนอก

รางกาย- ควบคุมอุณหภูมิของรางกายใหคงที่ เชน ขณะที่เลนกีฬารางกายจะขับเหงื่อออกมาเพื่อชวยระบายความรอน- เปนตัวกลางในการเกิดปฏิกิริยาเคมีตางๆ ในรางกาย เชน การยอยอาหาร- เปนตัวทํ าละลายที่สํ าคัญ- ทํ าใหเซลลชุมชื้น

2. คุณภาพและสัดสวนของสารอาหารองคการอาหารและเกษตรแหงสหประชาชาติ (FAO) แจงวาประชากรโลกตองการพลงังานโดยเฉลีย่ประมาณวนัละ

2,800 กิโลแคลอรี โดยไดรับจาก คารโบไฮเดรต 1,560 กิโลแคลอรี ไขมัน 840 กิโลแคลอรี และโปรตนี 400 กโิลแคลอรีซึ่งความตองการพลังงานของแตละคนจะไมเทากันทั้งนี้ขึ้นอยูกับเพศ วัย สภาพรางกาย อาชีพ กิจกรรมที่ทํ า

คารโบไฮเดรต 1 กรัม ใหพลังงาน 4 กิโลแคลอรี

โปรตีน 1 กรัม ใหพลังงาน 4 กิโลแคลอรี

ไขมัน 1 กรัม ใหพลังงาน 9 กิโลแคลอรี

ตามปกติอาหารที่รางกายไดรับในแตละวันควรประกอบดวย คารโบไฮเดรตรอยละ 50 ไขมันรอยละ 20 โปรตีนรอยละ 20 ผักและผลไมรอยละ 10 จึงจะถือวากินอาหารถูกสัดสวน

20

ไขมัน โปรตีน ผักและผลไมคารโบไฮเดรต

505

202 2 1

10::

:

::

:

::

:


3. การเปลี่ยนแปลงของสารอาหารอาหารที่เราบริโภคเขาไป โดยผานการยอยสลายโดยเอนไซมใหไดสารอาหารที่มีโมเลกุล ขนาดเล็กที่สุดกอนจึง

สามารถดูดซึมเขาสูกระแสโลหิตได โดยอาหารที่ตองผานกระบวนการยอย คือ คารโบไฮเดรต โปรตีน และไขมันสวนวิตามิน เกลือแร และนํ้ า สามารถดูดซึมเขาสูเซลลโดยไมตองผานการยอย

การยอยอาหาร แบงไดเปน 2 วิธี คือ1. การยอยเชิงกล เปนการทํ าใหอาหารที่มีโมเลกุลใหญมีขนาดเล็กลง โดยอาศัยแรงจากการกัด ฉีก เคี้ยว และ

การบีบรัดของกลามเนื้อทางเดินอาหาร เปนตน2. การยอยเชิงเคมี เปนการทํ าใหอาหารที่มีโมเลกุลใหญมีขนาดเล็กลงโดยนํ้ ายอยหรือเอนไซม (Enzyme) เปน

ตัวเรงปฏิกิริยา ซึ่งนํ้ ายอยแตละชนิดจะยอยอาหารเฉพาะอยางตารางแสดงการยอยอาหารประเภทตางๆ และเอนไซมที่เกี่ยวของ

อวัยวะ การยอยปาก แปง อะไมเลส มอลโทส

กระเพาะอาหาร โปรตีนโมเลกุลใหญ เพปซิน โปรตีนโมเลกุลเล็ก

ลํ าไสเล็ก ไขมัน ไลเพส กรดไขมัน + กลีเซอรอลโปรตีนโมเลกุลใหญ ทริปซิน โปรตีนโมเลกุลเล็ก เพปติเดส กรดอะมิโนแปง อะไมเลส มอลโทส มอลเทส กลูโคส + กลูโคส

ซูโครส ซูเครส กลูโคส + ฟรักโทสแลกโทส แลกเทส กลูโคส + กาแลกโทส

• นํ้ าดี ไมใชนํ้ ายอย แตเปนสารชวยยอยไขมัน โดยทํ าใหไขมันแตกตัวเปนกอนเล็กๆ ทํ าใหนํ้ ายอยไลเพสสามารถยอยไขมันไดงายขึ้น

• ในยางมะละกอดิบมีเอนไซมปาเปน (Papain) สวนในนํ้ าสับปะรดมีเอนไซมโบรเมลิน (Bromelin)เอนไซมทั้งสองชนิดนี้จะทํ าหนาที่ยอยโปรตีนจากเนื้อสัตว


อาหาร

��

��

��

��

��

โปรตีนไขมันคารโบ-

ไฮเดรต

นํ้าตาลแปง

กลูโคส กลูโคส กลูโคส

ฟรักโทส กาแลกโทส+ +

กรดอะมิโนกรดไขมัน

กลีเซอรอล+

ไลเพส (ลําไสเล็ก)

นํ้าดี

ไขมนัทีแ่ตกตวัเปนกอนเล็กๆ

ทริปซิน (ลําไสเล็ก)

เพปซนิ (กระเพาะอาหาร)

อะไมเลส

มอลโทส ซูโครส แลกโทส

มอลเทส ซูเครส แลกเทส

4. การถนอมอาหารและการแปรรูปอาหารการถนอมอาหาร คือ การทํ าใหอาหารเสียชาลง หรือการพยายามรักษาคุณภาพของอาหาร โดยการปองกันหรือ

ทํ าลายจุลินทรียที่จะปลอยเอนไซมออกมายอยทํ าลายอาหาร และโดยการยับยั้งการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของอาหาร ท ําไดโดยการควบคุมอุณหภูมิ การทํ าแหง การใสสารเคมี การฉายรังสี เปนตน

ประโยชนของการถนอมอาหารและการแปรรูปอาหาร1. เพื่อเก็บอาหารไวไดนานๆ โดยไมเนาเสีย สุกงอม2. เพื่อใหไดอาหารรสชาติใหม ซึ่งแปลกไปกวาเดิม3. เพื่อการขนสง การสงออกไปไกลๆ ที่ตองใชเวลานาน


วิธีการถนอมอาหาร1. วิธีทางกายภาพ

1.1 ควบคุมอุณหภูมิ- ใชความรอน ทํ าลายจุลินทรียในนม อาหารกระปอง (ยิ่งใชความรอนสูงคุณคาก็ยิ่งลดลง)- ใชความเย็น เพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย เชน การแชนํ้ าแข็ง หรือการแชแข็ง

1.2 การทํ าใหแหง เชน ตากแดด อบ วิธีนี้จะทํ าใหจุลินทรียขาดความชื้น ไมเจริญเติบโต1.3 การฉายรังสีแกมมาจาก Co-60 จะทํ าใหอาหารสุกชาลง ไมเนา และไมงอก และยังปลอดภัยจาก

เชื้อโรค และพยาธิตางๆ ไมเกิดอันตรายแตอยางใด เพราะไมมีสารตกคาง2. วิธีทางเคมี คือการใสสารตางๆ ลงไปในอาหาร เชน

2.1 เติมเกลือ ทํ าใหอาหารเค็ม เชน ไขเค็ม ปลาเค็ม2.2 เติมนํ้ าตาล ทํ าใหอาหารหวานจัด เชน แยม ผลไมกวน2.3 ใสสารกันบูด หรือกันหืนในปริมาณที่เหมาะสม เชน กรดซอรบิก กรดเบนโซอิกกันบูด สวนกรด

โพรพิออนิกกันหืน ในอุตสาหกรรมทํ าเนยแข็ง3. วิธีทางชีวภาพ ไดแก การทํ าอาหารหมักดอง โดยจุลินทรียทํ าใหเกิดการเปลี่ยนแปลงจนเกดิกรด ท ําใหเปรีย้วการถนอมอาหารโดยการหมักดองจะทํ าใหเกิดกรดแลกติก ซึ่งเปนผลจากการเจริญเติบโตของแบคทเีรยีชนดิหนึง่

ที่ทนตอความเค็มของเกลือไดดี และเกลือจะยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียชนิดอื่นที่ทํ าใหอาหารเนาเสีย เพราะเกลือในนํ้ าดองผักจะเปนตัวดึงนํ้ าออกจากเซลลจุลินทรียชนิดอื่นที่ทนตอความเค็มไมได จึงสามารถชวยยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรียที่ไมตองการได

• การดองผักโดยใสนํ้ าซาวขาวลงไปดวยจะทํ าใหเกิดความเปนกรดในอาหารมากขึ้น เพราะนํ้ าซาวขาวมีแปงซึ่งเปนอาหารของจุลินทรีย ทํ าใหจุลินทรียเจริญเติบโตเร็ว

5. สารปรุงแตงอาหารสารปรุงแตงอาหาร คือ สารที่ใสลงไปในอาหารเพื่อใหเกิดความนารับประทานยิ่งขึ้น ชวยปรุงแตงรูป รส กลิ่น สี

และสมบัติอื่นบางประการของอาหาร เปนการเพิ่มคุณคาของอาหาร และปองกันการเนาเสียของอาหารสารปรุงแตงที่ใชมีทั้งที่ไดจากธรรมชาติและจากการสังเคราะห อาจมีประโยชนหรือไมมีประโยชนได แตไมควร

จะมีโทษตอรางกาย

สารปรุงแตง ชนิดไมอันตราย (แท) ชนิดอันตราย (ปลอม) อันตรายจากของปลอมสีผงชูรสนํ้ าสมปรุงรสสารทํ าใหเนื้อนุม

สีจากธรรมชาติโมโนโซเดียมกลูตาเมตกรดอะซิติกยางมะละกอ, นํ้ าสับปะรด

สีสังเคราะหอนินทรียโซเดียมเมตาฟอสเฟตกรดซัลฟวริกปนอยูโซเดียมคารบอเนต

มีโลหะหนกัปนอยู เชน ตะกัว่ โครเมียมมักมีบอแรกซ และกรดบอริกปนอยูกัดเยื่อบุทางเดินอาหารคลืน่ไส อาเจียน กดัเยือ่บทุางเดนิอาหาร

สีใสอาหาร - สีจากธรรมชาติ ไมเปนอนัตรายตอรางกาย เชน สีเขียวจากใบเตย สีเหลืองจากลูกตาลหรือขมิ้น- สีสังเคราะห ถาเปนสีสังเคราะหอนิทรยีทีอ่นญุาตใหใสอาหาร ใชได แตถามากเกินก็เกิดอันตราย สวน

สีสังเคราะหอนินทรียอันตรายมาก หามใสอาหารเพราะมโีลหะหนกัหลายชนดิ เชน ตะกั่ว โครเมียมแคดเมียม เปนสวนประกอบ


ผงชูรส - เปนเกลอืโซเดยีมของกรดกลตูามกิ นอกจากท ําใหอาหารมรีสกลมกลอมอรอย แลวยงัมคีณุสมบัติลดกลิ่นคาว ลดความขม ถาใสเพียงเล็กนอยไมกอใหเกิดอันตราย เพราะเปนกรดอะมิโนชนิดหนึ่ง แตถาใชมากเกินไปรางกายจะไดรับกรดกลูตามิกสูงเกินไป ทํ าใหสมดุลระหวางกรดอะมิโนชนิดอื่นๆ ในรางกายเสียไป หญิงมีครรภอาจมีลูกพิการเมื่อคลอด

นํ้ าสมสายชู - ปรุงแตงใหรสเปรี้ยว มีชนิดหมักจากผลไม เชน องุน แอปเปล มีคุณคาสูง กลั่นแลวทํ าใหเจือจางเปนกรดอินทรียกัดเนื้อเยื่อนอยกวานํ้ าสมสายชูปลอมที่มีกรดซัลฟวริกปน

นํ้ าตาลเทียม - บางชนิดหวานมากกวานํ ้าตาล แตบางชนดิหวานนอยกวา และบางชนดิเปนสารกอมะเร็ง ปจจุบันนิยมใสในอาหารหวานชนิดลดความอวน เชน นํ้ าอัดลม กาแฟ ไอศกรีม

ดินประสิว - โพแทสเซียมไนเตรดใชเปนสารกันบูดและทํ าใหเนื้อมีสีแดงสด เชน เนื้อเค็ม เนื้อสวรรค กุนเชียงหมูยอ ไสกรอก ทํ าใหเปนโรคกระเพาะอาหารและลํ าไส อาจเปนสาเหตุของมะเร็งตับ มะเร็งกระเพาะ-ปสสาวะ

บอแรกซ - นํ้ าประสานทองหรือผงกรอบ นิยมใสในลูกชิ้น ทอดมัน และผลไมดอง เปนอันตรายตอระบบทางเดิน-อาหาร สมอง และไตอยางมาก อาจทํ าใหไตพิการและตายได

สารกันบูด - กรดซาลิซาลิค เกิดแผลในกระเพาะอาหาร เปนพิษตอระบบประสาท เปนแผลตามตัวสารกันหืน - กรดโพรพิออนิก เตมิลงในเนย ขนมปง ปองกนัไมใหสารอาหาร (กรดไขมันไมอิ่มตัว) รวมกับ

กาซออกซิเจนในอากาศ (ซึ่งเปนสาเหตุของการเหม็นหืน)การตรวจสอบนํ้ าสมสายชู

นํ้ าสมสายชูแท (กรดอะซิติก) + เมทิลไวโอเลต (สีมวง) → สีมวงเหมือนเดิมนํ้ าสมสายชูปลอม (กรดซัลฟวริก) + เมทิลไวโอเลต (สีมวง) → สีเขียวหรือนํ้ าเงิน

6. สารพิษในอาหารสารพิษในอาหารทํ าใหเกิดอาหารเปนพิษ เมื่อบริโภคเขาไปแลวทํ าใหเปนอันตราย เจ็บไขไดปวย หรืออาจถึงขั้น

เสียชีวิตได ผูบริโภคอาจแสดงอาการได 2 ลักษณะ คือ1. อาการอยางเฉียบพลัน เชน ทองเสียอยางรุนแรง คลื่นไส อาเจียน หายใจไมออก และตายไดในที่สุด2. อาการสะสมเรื้อรัง รางกายจะไมแสดงอาการออกทันที แตเมื่อสิ่งเปนพิษเริ่มสะสมในรางกายจนมีมากพอ

ก็จะแสดงอาการของการไดรับพิษออกมาสารพิษในอาหาร แบงไดเปน 2 ประเภท คือ1. พิษที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เชน

- สารพิษในพืช ผัก หรือสิ่งมีชีวิตบางชนิด เชน เห็ดบางชนิด ผักขี้หนอน กลอย ลูกเนียง มันสํ าปะหลังปลาปกเปา แมงดาทะเลบางชนิด

- สารพิษจากจุลินทรียบางชนิดที่ปะปนกับอาหาร เชน แบคทีเรียที่ทํ าใหเปนโรคอหิวาต ไวรัสที่เปนสาเหตุของไวรัสตับอักเสบ พยาธิและไขพยาธิ


- สารพิษจากเชื้อรา เชน เชื้อรา แอสเปอรจิลลัล ฟลาวัส ราชนดินีจ้ะผลติสารพษิรายแรง คอื อะฟลาทอกซนิซึ่งเปนสารพิษที่ทนความรอนสูง ไมสามารถทํ าลายโดยใชความรอนปกติในการประกอบอาหารได มักพบในอาหารทีข่ึน้ราพวกถั่วลิสง หอม กระเทียม อาการเปนพิษ คือ ปวดทอง บวมตามเทา อาเจียน ตับโต และเกิดมะเร็งตับ

2. พิษที่เกิดจากการกระทํ าของมนุษย- สิ่งเปนพิษที่ปะปนมากับอาหารโดยมนุษยมิไดตั้งใจ เชน ยาฆาแมลง ปุยเคมี ยากํ าจัดศัตรูพืชที่ตกคาง

ในผักหรือผลไม เปนตน- สิ่งเปนพิษที่มนุษยตั้งใจใสลงไปในอาหาร ไดแก สารปรุงแตงรส แตงกลิ่น แตงสี สารกันบูด และ

สารกันหืน

7. ประชากรและการขาดแคลนอาหารการขาดสารอาหารของประชากรไทยมีสาเหตุคือ ฐานะทางเศรษฐกิจและการขาดความรูทางโภชนาการ พบวา

ประชากรไทยเปนโรคอันเนื่องมาจากการขาดสารอาหารหลายโรค เชน โรคขาดโปรตีน โรคคอพอก โรคเหน็บชา เปนตนบางคนไมขาดแคลนอาหารแตขาดสารอาหารได เพราะเลือกกินอาหารบางชนิด แตคนที่ขาดแคลนอาหารมักจะขาดสารอาหารดวยเสมอ ในขณะที่ประชากรเพิ่มมากข้ึน แตผลผลิตทางอาหารกลับคงที่หรือลดตํ่ าลง ดังนั้นการแกไขปญหาอาจทํ าไดโดย

1. เพิ่มผลผลิตทางการเกษตร โดยตองอาศัยวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีหลายๆ ดาน เชน การคัดเลือกพันธุการบํ ารุงดิน การใชปุยเคมี การจัดระบบชลประทาน และการกํ าจัดศัตรูพืช

2. ควบคุมจํ านวนประชากร โดยลดอัตราการเพิ่มของประชากร เชน การคุมกํ าเนิด

แบบทดสอบ

1. ขณะกํ าลังนั่งเรียนวิทยาศาสตร เพื่อนของนักเรียนคนหนึ่งรูสึกออนเพลียมากก ําลงัจะเปนลม เพราะไมไดรบัประทานอาหารมาตั้งแตมื้อเย็นวานนี้ ถานักเรียนมีอาหารดังตอไปนี้ ควรจะเลือกอาหารชนิดใดใหเพื่อนเปนอันดับแรก1) นมสด 2) นํ้ าขาวตมอุนๆ3) นํ้ าผลไม 4) นํ้ าหวาน (นํ้ าเชื่อม)

2. ชาย 4 คนไปตรวจสอบนํ้ าตาลในปสสาวะเพื่อตรวจหาโรคเบาหวาน โดยหยดสารละลายเบเนดิกตลงในนํ้ าปสสาวะแลวนํ าไปตมในนํ้ าเดือด ผลการตรวจสอบคนที่ 1 ไดสีแดง คนที่ 2 ไดสีนํ้ าตาล คนที่ 3 ไดสีเขียว คนที่ 4 ไดสีเหลือง ชายคนใดกํ าลังเริ่มเปนโรคเบาหวาน1) คนที่ 1 2) คนที่ 2 3) คนที่ 3 4) คนที่ 4

3. การผลิตเนยเทียมหรือมารการีนจากนํ้ ามันพืชที่มีกรดไขมันชนิดไมอิ่มตัวเปนองคประกอบทํ าไดอยางไร1) ผสมนํ้ ามันพืชกับดาง 2) ผสมนํ้ ามันพืชกับโปรตีน3) เติมไฮโดรเจนใหกับนํ้ ามันพืช 4) เติมออกซิเจนใหกับนํ้ ามันพืช


4. ทํ าไมผูสูงอายุมีความตองการโปรตีนลดลง1) เพราะรางกายมีภูมิตานทานเพียงพอแลว2) เพราะระบบการยอยโปรตีนเสื่อม ทํ าใหยอยยาก3) เพราะไมตองการสรางเซลลเนื้อเยื่อในการเจริญเติบโตอีก4) เพราะรางกายใชโปรตีนที่สะสมอยูมากในสวนตางๆ

5. ในการทํ าเนื้อยาง เมื่อคลุกเนื้อกับนํ้ าผลไมจะทํ าใหเนื้อนุม ไมเหนียว อยากทราบวานํ้ าผลไมชวยไดอยางไร1) ทํ าใหเซลลของเนื้อแตก 2) ชวยเรงปฏิกิริยาใหเนื้อนุม3) ทํ าใหผนังเซลลแยกออกจากกัน 4) ทํ าใหเซลลของเนื้อดูดนํ้ าไดมากข้ึน

6. สารผสมชนิดหนึ่งนํ ามาประมาณ 4 กรัม เติมนํ้ า 20 cm3 ตมใหเดือดแลวแบงออกเปน 4 หลอดเทาๆ กันหลอดที่ 1 เติมกรดไนตริกลงไป 5 หยด ทํ าใหรอนไดสีเหลืองเกิดขึ้นหลอดที่ 2 เติมสารละลายเบเนดิกตลงไป ทํ าใหรอนไมเห็นการเปลี่ยนแปลงหลอดที่ 3 เติมสารละลายไอโอดีนแลวทํ าใหรอน ไมเห็นการเปลี่ยนแปลงหลอดที่ 4 เติมกรดลงไปเล็กนอย แชในนํ้ าเดือดประมาณ 5 ชั่วโมง เติมสารละลายเบเนดิกตลงไปไดตะกอน

สีแดงอิฐสารผสมนี้คืออะไร1) แปงและเซลลูโลส 2) เซลลูโลสและโปรตีน3) โปรตีนและนํ้ าตาลซูโครส 4) นํ้ าตาลซูโครสและแปง

7. แรธาตุใดที่เพศหญิงตองการมากกวาเพศผูชาย1) แคลเซียม 2) ฟอสฟอรัส 3) แมกนีเซียม 4) เหล็ก

8. ชายคนที่หนึ่งรับประทานอาหาร จํ าแนกไดดังนี้ : คารโบไฮเดรต 800 กรัม โปรตีน 100 กรัม ไขมัน 40 กรัมเปนประจํ า จากการคํ านวณของ FAO เกี่ยวกับสัดสวนของอาหารที่รางกายตองการ ชายผูนี้อยูในสภาพอยางไร

ก. มีโอกาสขาดสารอาหารที่จํ าเปนข. ควรลดอาหารประเภทไขมันค. ควรรับประทานอาหารประเภทคารโบไฮเดรตเพิ่มขึ้นง. ควรรับประทานอาหารประเภทโปรตีนเพิ่มขึ้น

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.9. ถานํ านํ้ าตาลซูโครส มอลโทส และแลกโทส อยางละ 1 โมเลกุลมายอยสลายจะไดนํ้ าตาลโมเลกุลเดี่ยวตามขอใด

กลูโคส (โมเลกุล) ฟรักโทส (โมเลกุล) กาแลกโทส (โมเลกุล)1)2)3)4)

4321

1222

1123


10. อาจารยบอกวีระวัฒนวาสารตัวอยางที่ใชวิเคราะหนั้นเปนสารประกอบคารโบไฮเดรตหลายตัวปนกันอยู ใหวเิคราะห วามีอะไรบาง เขาจึงทํ าการทดลองและบันทึกผลไวดังตาราง

ผลที่สังเกตไดเมื่อทดสอบกับสารละลายเบเนดิกต ผลสังเกตไดเมื่อทดลองกับสารละลายไอโอดีนหลังเติมกรดไฮโดรคลอริก ไดตะกอนสีสมแดง หลังตมมีสีนํ้ าเงิน

สรุปผลการทดลองของวีระวัฒน ขอใดไมมีโอกาสเปนไปได1) มีกลูโคสอยางเดียว 2) มีแปงอยางเดียว3) มีกลูโคส ซูโครส แปง 4) มีกลูโคส แปง

11. ขอใดไมควรใชรับประทาน1) กรดจากการหมักผลไมกับยีสต 2) กรดจากการหมักเอทิลแอลกอฮอลกับแบคทีเรีย3) กรดจากการเจือจางกรดแอซิติกใหเปน 3-5% 4) กรดจากการเจือจางกรดเกลือใหเปน 3-5%

12. ผลจากการทดลองดังตารางซึ่งทํ าการทดสอบปริมาณของจุลินทรียที่เกิดขึ้นหลังจาก 1 วันของการทดลอง จํ านวน หยดของ NaOH ที่ใชเปลี่ยนสีฟนอลฟธาลีนจากไมมีสีเปนสีชมพูควรเปนขอใด

ขวดใบที่ บรรจุ จํ านวนหยดของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด123

ถั่วงอก + นํ้ าเปลาถั่วงอก + นํ้ าเกลือถั่วงอก + นํ้ าตาล + เกลือ

ABC

1) A > B > C 2) B > A > C 3) C > A > B 4) C > B > A13. ขอสรุปใดถูกตอง

กรดไขมัน จํ านวนอะตอมคารบอน จุดหลอมเหลว (°C)ABCDE

1618181818

637016-5-11

ก. A B C เปนกรดไขมันอิ่มตัวข. B มีจํ านวนอะตอมของไฮโดรเจนมากกวา Dค. D E เปนของเหลว ถาเติมไฮโดรเจนเขาไปจะไดกรดไขมันที่เปนของแข็งง. B มีจํ านวนอะตอมของไฮโดรเจนเทากับ C เพราะมีจํ านวนคารบอนเทากัน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.


14. สารละลายสีขาวใส 4 หลอดหลอดที่ 1 เปนนํ้ ากลั่น หลอดที่ 2 เปนนํ้ าเกลือหลอดที่ 3 เปนนํ้ าสมสายชู หลอดที่ 4 เปนกรดซัลฟวริกเจือจางเมื่อหยดสารละลายเมธิลไวโอเลตลงไปในหลอดทั้ง 4 หลอด หลอดละ 1-2 หยด หลอดที่จะใหสีเขียวหรือสีนํ้ าเงินคือขอใด1) หลอดที่ 1 2) หลอดที่ 2 3) หลอดที่ 3 4) หลอดที่ 4

15. สารชนิดหนึ่งเปนผงสีขาว นํ ามาแตะปลายลิ้นอมไวสักครูมีรสหวาน เมื่อนํ ามาตมกับนํ้ าจํ านวนเล็กนอยแลวเติมสารละลายเบเนดิกตลงไปจะไดสีฟาเกิดขึ้น แตถาเติมสารละลายไอโอดนีจะไดสนีํ ้าเงนิ ถาน ํามาตมกบักรด 10 ชัว่โมงแลวเติมสารละลายเบเนดิกตลงไปคราวนี้จะไดตะกอนสีสมแดง สารผงสีขาวนี้คือขอใด1) ผงชูรส 2) แปงขาวโพด 3) นํ้ าตาลทรายขาว 4) นํ้ าตาลกลูโคส

16. สารชนิดหนึ่งเมื่อนํ ามาถูกับกระดาษขาวไมปรากฏเปนรอยโปรงแสง เมื่อนํ ามาตมกับสารละลายเบเนดิกตไมเห็นการเปลี่ยนแปลง เมื่อเติมกรดไนตริกลงไปจะไดสารละลายสีเหลือง และใหสีสมกับสารละลายแอมโมเนีย เมื่อนํ ามาทดสอบกับสารละลายไอโอดีนไดสารละลายสีนํ้ าตาล สารนี้คือขอใด1) ไขมันและกลูโคส 2) กลูโคสและโปรตีน 3) โปรตีนและไกลโคเจน 4) ไกลโคเจนและไขมัน

17. ขอความในขอใดเปนความจริง1) การรับประทานสมตํ ามะละกอพรอมกับเนื้อยางไมควรกระทํ า2) สวนของอาหารที่ผานกระเพาะมายังลํ าไสเล็กจะปราศจากไขมัน3) อาการที่ราขึ้นควรทิ้งทั้งหมด เพราะรายอยอาหารภายนอกเซลล กากที่เหลืออาจเปนพิษได4) เราควรสรางนิสัยการรับประทานอาหารดวยการรับประทานที่ชอบแตเพียงอยางเดียว

18. สมฤดีซื้อเมล็ดทานตะวันมาคั่วรับประทานเองเปนประจํ า อยูมาวันหนึ่งเกิดอาการปวดทองอาเจียนและเทาบวมสันนิษฐานวาควรเกิดจากสาเหตุใด1) เกิดการปนเปอนของเชื้อโรคทางเดินอาหาร2) มีสารพาราไทออนตกคางอยูในเมล็ดทานตะวัน3) มีเชื้อ แอสเปอรจิลลัส ฟลาวัล ขึ้นบนเมล็ดทานตะวัน4) นํ้ ามันในเมล็ดทานตะวันทํ าปฏิกิริยากับยาฆาแมลงที่ติดมากับเมล็ด

19. โดยทั่วไปอาหารควรประกอบดวยคารโบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และผักผลไม เปนสัดสวนเทาใดตามลํ าดับ1) 4 : 4 : 1 : 1 2) 5 : 3 : 1 : 1 3) 5 : 2 : 2 : 1 4) 3 : 5 : 1 : 1

20. จากตาราง สาร ก และ สาร ข คืออะไร ตามลํ าดับ

สารที่ใช ผลที่สังเกตไดจากการละลายในนํ้ า ในนํ้ ามันพืช

กข

ไมละลาย แยกเปนชั้นละลายรวมเปนเนื้อเดียวกัน

ละลายรวมเปนเนื้อเดียวกันไมละลาย เปนตะกอน

1) วิตามิน B1, วิตามิน D 2) นํ้ ามันตับปลา, วิตามิน K3) วิตามิน B2, วิตามิน E 4) วิตามิน A, กรดแอสคอรบิก


เฉลย

1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 3) 5. 2) 6. 2) 7. 4) 8. 4) 9. 1) 10. 1)11. 4) 12. 3) 13. 2) 14. 4) 15. 2) 16. 3) 17. 3) 18. 3) 19. 3) 20. 4)


แสงอาทิตยและพลังงาน

1. พลังงานจากแสงอาทิตยพลังงาน ที่นํ ามาใชมากที่สุดบนโลก คือ พลังงานจากนํ้ ามัน ซึ่งใชในงานดานตางๆ มากมาย เชน การคมนาคม

การอุตสาหกรรม การเกษตรกรรม เปนตนพลังงานจากแสงอาทิตย เปนพลังงานตามธรรมชาติที่มีปริมาณมหาศาล และไมทํ าใหเกิดมลภาวะ จึงจัดเปน

พลังงานที่สะอาดบริสุทธิ์ พลังงานที่โลกไดรับจากดวงอาทิตยเฉลี่ยรายปเทากับ 1353 วัตตตอตารางเมตรพลังงานที่โลกไดรับจากดวงอาทิตยเพียง 1 ใน 2200 ลานสวนของพลังงานที่ดวงอาทิตยปลอยมาปรากฏการณเรือนกระจก เปนปรากฏการณที่โลกรอนขึ้น เนื่องจากมีกาซเรือนกระจก (CO2, SO2, NO2 ฯลฯ)

ปกคลุมอยูเหนือผิวโลกประมาณ 25 กิโลเมตร กาซเหลานี้ยอมใหรังสีความรอนจากดวงอาทิตยผานลงมายังพื้นโลกไดแตจะกักเก็บความรอนบางสวนเอาไว ไมใหสะทอนกลับสูอวกาศ

2. อิทธิพลของแสงอาทิตยตอสิ่งแวดลอมอิทธิพลของแสงอาทิตยตอสิ่งแวดลอม ไดแก การเกิดลม พายุ ฤดูกาลตางๆ บนโลก รุงกินนํ้ า หมอก นํ้ าคาง

นํ้ าคางแข็ง การไหลเวียนของกระแสนํ้ า ฯลฯหมอก เกิดจากไอนํ้ าในอากาศที่เกิดขึ้นในเวลากลางวัน เนื่องมาจากอิทธิพลของแสงอาทิตยแลวกลั่นตัวเปน

ละอองนํ้ าเล็กๆ ลอยอยูเหนือพื้นดินในเวลากลางคืนหรือตอนเชามืด เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดตํ่ าลงนํ้ าคาง คือ ไอนํ้ าในอากาศควบแนนกลายเปนหยดนํ้ าเกาะอยูตามใบไมและวัตถุตางๆ ที่อยูใกลพื้นดิน นํ้ าคางจะ

เกิดในเวลาดึกหรือใกลรุง เพราะอุณหภูมิของอากาศลดตํ่ าลงมากจนถึงจุดนํ้ าคางนํ้ าคางแข็ง เกิดเมื่ออุณหภูมิของอากาศใกลพื้นดินลดตํ่ าลงกวาจุดเยือกแข็ง (0°C) ไอนํ้ าในอากาศจะเปลี่ยน

สถานะเปนเกล็ดนํ้ าแข็งทันทีแสงอาทิตยสงผานไปถึงผิวโลกบริเวณตางๆ ไดมากนอยไมเทากัน ทํ าใหอุณหภูมิสวนตางๆ ของโลกแตกตางกัน

บรรยากาศทีห่อหุมผิวโลกข้ัวโลกเหนอื

ข้ัวโลกใต

ลําแสงอาทติย

แสดงพื้นผิวโลกขณะไดรับพลังงานจากดวงอาทิตย


ลม เกิดจากการเคลื่อนที่ของอากาศจากบริเวณที่มีความกดอากาศสูง (อุณหภูมิตํ่ า) ไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศตํ่ ากวา (อุณหภูมิสูง) ยิ่งถาบริเวณ 2 บริเวณมีอุณหภูมิและความกดอากาศแตกตางกันมากก็จะทํ าใหเกิดลมแรงเชน พายุ

รอน Lลอยข้ึน

ไหลเขามาแทนที่ เย็นกวา

H

ลมบก เกิดเวลากลางคืน เนื่องจากพื้นดินคายความรอนไดดีกวานํ้ า อุณหภูมิของอากาศเหนือพื้นดินจึงตํ่ ากวาอุณหภูมิของอากาศเหนือพื้นนํ้ า ลมจึงพัดจากบกไปสูทะเล

H L(เย็นกวา)

ดิน

ไหลเขาแทนอากาศรอบตวั

น้ํา (รอนกวา)

ลมทะเล เกิดเวลากลางวัน พื้นดินดูดความรอนไดดีกวาพื้นนํ้ า อุณหภูมิของอากาศเหนือพื้นดินจึงรอนกวาอากาศเหนือพื้นนํ้ า ลมจึงพัดจากทะเลไปสูบก

L H

(รอนกวา)ดิน

ลอยข้ึน

ไหลแทนที่

น้ํา (เย็นกวา)

การไหลเวียนของกระแสนํ้ าในมหาสมุทรนํ้ าบริเวณศูนยสูตรมีอุณหภูมิสูงกวานํ้ าบริเวณขั้วโลก จึงขยายตัวไดมากกวา ความหนาแนนนอยกวาจึงลอยตัว

สูงขึ้น นํ้ าจากขั้วโลกอุณหภูมิตํ่ ากวา ความหนาแนนมากกวาจึงไหลลงดานลางไปแทนที่นํ้ าบริเวณศูนยสูตร ลักษณะการไหล คือ กระแสนํ้ าอุนไหลจากศูนยสูตรไปขั้วโลก กระแสนํ้ าเย็นไหลจากขั้วโลกไปยังแถบศูนยสูตร ทํ าใหเกิดการไหลเวียนของกระแสนํ้ าในมหาสมุทรขึ้น ดังรูป


ท่ีเสนศูนยสูตร

กระแสนํา้อุน

กระแสนํา้เย็น กระแสนํา้เย็น

กระแสนํา้อุนจากข้ัวโลก

แสดงการไหลเวียนของกระแสนํ้ าในมหาสมุทร

3. การใชพลังงานแสงอาทิตยในชีวิตประจํ าวันเรามีการนํ าพลังงานแสงอาทิตยมาใชประโยชนในดานตางๆ มากมาย ประโยชนของพลังงาน

แสงอาทิตยในชีวิตประจํ าวัน เชน ใชถนอมอาหารโดยการตากแหง ใชอบอาหารในกลองอบแหง ใชกลั่นนํ้ าทะเลใหจืดใชทํ าเตาสุริยะ ใชทํ านํ้ ารอน ใชผลิตเกลือ ใชแปรรูปเปนพลังงานไฟฟาในเซลลสุริยะ

การกลั่นนํ้ าทะเลใหจืดดวยแสงอาทิตย เมื่อนํ้ าทะเลไดรับความรอนจากแสงอาทิตยจะระเหยกลายเปนไอนํ้ าไปกระทบกับกระจกหลังคาดานบนที่มีอุณหภูมิตํ่ ากวา ไอนํ้ าจึงควบแนนกลายเปนหยดนํ้ าแลวไหลตามทางลาดเอียงของหลังคาลงมารวมกันที่ภาชนะรองรับนํ้ า

��

��

แสงอาทิตย

หยดนํ้าพื้นผิวสีดํา

คอนกรีต นํ้าทะเลแผนกระจก

นํ้าจืด

ภาชนะรองรับนํ้า

แสดงการกลั่นนํ้ าทะเลโดยใชพลังงานแสงอาทิตย

เตาสุริยะ เปนอุปกรณผิวโคงรูปพาราโบลา ผิวเรียบเปนมัน สะทอนแสงไดดี เมื่อแสงอาทิตยตกกระทบจะทํ าใหไปรวมกันที่จุดโฟกัส ซึ่งเปนจุดที่มีความเขมแสงสูงสุด และมีความรอนมากพอที่จะทํ าใหอาหารสุกได เชน การปงยางการตมนํ้ า (เตาสุริยะทํ าดวยกระจกเวาจะมีคุณสมบัติรวมแสงเชนเดียวกับเลนสนูน)

เซลลสุริยะ ประกอบดวยแผนกึ่งตัวนํ า 2 ชนิด มาวางซอนกัน ชั้นบนเปนซิลิกอนเจือฟอสฟอรัส ชั้นลางเปนซิลิกอนเจือโบรอน เมื่อแสงตกกระทบทํ าใหเกิดความตางศักยไฟฟาระหวางขั้วทั้งสอง เมื่อนํ าไปตอเขากับวงจรไฟฟาจะเกิดกระแสไหลเวียนในวงจร ดังรูป


แสงอาทติย

แผนซิลิคอนเจือโบรอน หลอดไฟ

รอยตอ

แผนซิลิคอนเจือฟอสฟอรัส

รูปโครงสรางเซลลสุริยะ

สระแสงอาทิตย ใชสารดูดรังสี เชน สีดํ ามาทาที่กนสระ จะทํ าใหสามารถดูดรังสีแสงอาทิตยที่ทะลุผานช้ันนํ ้าลงมาเก็บไวในรูปของความรอน ทํ าใหนํ้ าบริเวณกนสระรอนที่สุด ใชนํ้ าเกลือที่มีความหนาแนนมากในบริเวณสวนลางสุดของสระและความหนาแนนนอยอยูสวนบน ทํ าใหเกิดเปนชั้นหยุดนิ่งปองกันการพาความรอน แตถานํ้ าที่ใชเปนนํ้ าจืด เมื่อนํ้ ามีอุณหภูมิสูงขึ้นความหนาแนนจะลดลง นํ้ ารอนจะลอยตัวขึ้นขางบน และจะพาเอาความรอนจากกนสระขึ้นมาดวย ทํ าใหนํ้ ามีอุณหภูมิไมสูงพอที่จะผลิตไฟฟาได

ดวงอาทติย

เคร่ืองควบแนนน้ําเย็น กระแสไฟฟา

เคร่ืองกําเนิดไฟฟากังหันน้ํารอน

หมอตมผิวดินน้ําเกลือ ความหนาแนนนอย

(น้ําเย็น)น้ําเกลือ ความหนาแนนมาก

(น้ํารอน)กนบอทาสีดําดูดความรอน

รูปแผนภาพหลักการทํ างานของสระแสงอาทิตยตอกับเครื่องกังหันอุณหภูมิตํ่ าเพื่อการผลิตกระแสไฟฟา


4. อิทธิพลของแสงอาทิตยตอปฏิกิริยาเคมีการสงัเคราะหดวยแสงของพชื เปนกระบวนการภายในเซลลทีจ่ดัวาเปนปฏกิริยิาเคมอียางหนึ่ง โดยคลอโรฟลลจะ

เปนตัวดึงพลังงานแสงมาเปลี่ยนนํ้ า คารบอนไดออกไซด ใหเปนนํ้ าตาลกลูโคส ดังสมการ6CO2 + 12H2O แสงอาทิตย

คลอโรฟลล C6H12O6 + 6H2O + 6O2

กาซคารบอนไดออกไซด นํ้ า นํ้ าตาลกลูโคส นํ้ า กาซออกซิเจนสารเคมีหลายชนิดเมื่อถูกแสงจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทํ าใpหเสื่อมสภาพ เชน ซิลเวอรโบรไมดที่ฉาบไวบนฟลม

ถายรูปเปลี่ยนเปนสีดํ า สารละลายไฮโดรเจนเปอรออกไซด (ยาลางแผล) และวิตามินซีเสื่อมคุณภาพ เปลี่ยนสารเคมีบางชนิดใตผิวหนังใหเปนวิตามินดี และรังสี UV ทํ าใหเกิดมะเร็งผิวหนังได

สิ่งของตางๆ ที่ตองเก็บไวไมใหถูกแสง คือ ฟลมถายรูป ซิลเวอรไนเตรต ไอโอดีน โพแทสเซียมไอโอไดดทิงเจอรไอโอดีน กรดไนตริกเขมขน คลอโรฟอรม ไฮโดรเจนเปอรออกไซด โดยบางชนิดอาจเก็บไวในขวดสีชาเพื่อปองกันแสง

5. เชื้อเพลิงเชื้อเพลิง สวนมากประกอบดวยธาตคุารบอนและไฮโดรเจน เรียกวา สารประกอบไฮโดรคารบอน (Hydrocarbon)5.1 ปโตรเลียม คือ สารประกอบไฮโดรคารบอน พวกนํ้ ามันและกาซธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากการทับถมของ

อินทรียสารและถูกยอยสลายโดยแบคทีเรีย อยูใตผิวโลกที่อุณหภูมิและความดันสูงเปนเวลานานนับลานๆ ป เปนสาร-ประกอบไฮโดรคารบอนโมเลกุลใหญ เรียกวา เคโรเจน และตอจากนั้นความรอนและความกดดันจะทํ าใหกลายเปนนํ้ ามันปโตรเลียมแทรกอยูตามชั้นหิน

นํ้ามันดิบนํ้า

หินชั้นหินอื่นๆ

พื้นผิวโลกพื้นผิวโลก

นํ้ามันดิบ

หินอื่นๆหินชั้น

กาซ

นํ้านํ้า

แสดงชัน้หินรูปกระทะควํา่เปนแหลงกักเก็บปโตรเลยีม

แสดงชัน้หินเล่ือนเปนแหลงกักเก็บปโตรเลยีม

กาซ

นํ้ ามันดิบและผลิตภัณฑนํ้ ามนัดบิและผลติภณัฑ นํ ้ามนัดบิประกอบดวยสารประกอบไฮโดรคารบอนหลายชนดิ ท ําไดโดยการกลั่นลํ าดับสวน

ซึ่งหมายถึง การใหความรอนกับสารประกอบหลายชนิดที่ปะปนกันอยูเมื่อถึงจุดเดือดของสารประกอบใด สารประกอบนั้นจะกลายเปนไอแลวแยกออกไป โดยสารที่มีจุดเดือดตํ่ าๆ จะถูกกลั่นออกมากอนตามลํ าดับ


น้ํามันดิบ เตาหลอมหมึกพิมพ

น้ํามันสําหรับเคร่ืองบิน

แกสหุงตมน้ํามันเบนซนิ

น้ํามันดีเซล

น้ํามันเตา

ยางมะตอย

แผนผังแสดงการกลั่นนํ้ ามัน

สารตางๆ ที่ไดจากการกลั่นลํ าดับสวนของนํ้ ามันดิบชื่อของสารตางๆ จุดเดือด (°C) สถานะที่

อุณหภูมิหองจํ านวนอะตอมของคารบอนในโมเลกุล

ประโยชน

กาซนํ้ ามันเบนซินนํ้ ามันกาด

นํ้ ามันดีเซลนํ้ ามันเตาใส

นํ้ ามันหลอลื่นพาราฟนยางมะตอย

ตํ่ ากวา 4040-18080-230

230-305230-305

305-405405-515สูงกวา 515

กาซของเหลวของเหลว

ของเหลวของเหลว

ของเหลวครึ่งแข็งครึ่งเหลว

ครึ่งเหลว

C1-C4C5-C10C11-C12

C13-C14C15-C17

C18-C25C26-C38

มากกวา C38

ใชเปนกาซหุงตมใชเปนเชื้อเพลิงรถยนตใชเปนเชื้อเพลิงเครื่องบินและจุดตะเกียงใชเปนเชื้อเพลิงเครื่องยนตดีเซลใชเปนเชื้อเพลิงในโรงไฟฟาและโรงงานอุตสาหกรรมใชทํ านํ้ ามันหลอลื่นใชทํ าขี้ผึ้งพาราฟน วาสลีนใชราดถนน

นํ้ ามันเบนซินหรือกาซโซลีน ใชเปนเชือ้เพลงิส ําหรบัรถยนตและรถจกัรยานยนต ไดแก ไอโซออกเทน กับ เฮปเทน- ไอโซออกเทน คือ นํ้ ามันเบนซนิทีม่จี ํานวนคารบอน 8 อะตอมใน 1 โมเลกุล เหมาะสํ าหรับเครื่องยนตมากที่สุด

ทํ าใหเครื่องยนตเดินเรียบ ไมกระตุก- เฮปเทน คือ นํ้ ามันเบนซินที่มีคารบอน 7 อะตอมใน 1 โมเลกุล ไมเหมาะสํ าหรับใชกับเครื่องยนต ทํ าให

เครื่องยนตกระตุก เดินเครื่องไมเรียบ


คาออกเทน (Octane number) หมายถึง คาคุณภาพของนํ้ ามันเชื้อเพลิง โดยแสดงตัวเลขเปรียบเทียบเปนเปอรเซ็นตของไอโซออกเทนที่มีอยูในนํ้ ามันเชื้อเพลิง เชน นํ้ ามันเบนซินออกเทนนัมเบอร 95 คือ นํ้ ามันเบนซินที่มีการเผาไหมเหมือนนํ้ ามันเบนซินที่มีไอโซออกเทน 95% และเฮปเทน 5%

- นํ้ ามันที่มีคาออกเทนตํ่ าๆ จะมีคุณภาพตํ่ าจึงมีการผสมสารตะกั่ว คือ เตตระเอทิลเลด (Tetraethyl Lead)เพื่อเพิ่มคาออกเทน แตมีพิษตอมลภาวะและรางกาย

- ปจจุบันมีการเติมเมทิลเทอรเชียรีบิวทิลอีเทน หรือ เอ็มทีบีอี (M.T.B.E.) แทนสารตะกั่วกากที่ไดจากการกลั่นนํ้ ามันดิบ คือ ยางมะตอย ใชราดถนน ปูพื้น และทํ าหลังคา สวนพาราฟน ใชทํ าขี้ผึ้ง

วาสลีน เทียนไขกาซธรรมชาติ แบงเปน 2 กลุม1. ไมใชพวกไฮโดรคารบอน ไดแก N, CO2, ไอนํ้ า2. พวกไฮโดรคารบอน ไดแก มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน กาซโซลีน

- LNG (Liquefied Natural Gas) กาซธรรมชาติเหลว ใชเปนนํ้ ามันสํ าเร็จรูป และเปนเชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรม

- LPG (Liquified Petroleum Gas) ปโตรเลียมเหลว เปนกาซผสมระหวาง โพรเพน (C3) กับบิวเทน(C4) อัดเขาไปในถังที่มีแรงดันสูงจนกลายเปนของเหลว นิยมใชเปนเชื้อเพลิงในครัวเรือน โรงงานอุตสาหกรรม รถยนตขอดี คือ หลังเผาไหมมีเขมานอย ไมมีสารตะกั่ว ราคาถูก แตตองระมัดระวังเนื่องจากกาซหุงตมหรือแอลพีจีไมมีสีไมมีกลิ่น ติดไฟงาย ถาใชไมถูกวิธีอาจจะระเบิดเปนอันตรายได โดยปกติกาซหุงตมจะไมมีพิษ แตถาสูดดมเขาไปในปริมาณมากๆ อาจทํ าใหหมดสติได


หนวยแยกของเหลว

หนวยควบคมุจุดกล่ันตัว DPCU

โรงไฟฟาใชเปนเช้ือเพลิงผลิตกระแสไฟฟา

อุตสาหกรรมซเีมนตและเซรามกิ

กาซธรรมชาตอัิดใชในรถยนต (CNG)

อุตสาหกรรมปุยเคมี แอมโมเนียใชในโรงงานอุตสาหกรรมปุยยูเรียเม็ด

แอมโมเนีย โรงงานยูเรียเหลว

โรงงานยูเรียเม็ด

กรดซัลฟอริก โรงงานปุย

NPK ชนิดตางๆ

ปุย MAP/DAPปุยผสม NP/NPKกรดฟอสฟอริก

โปแตช

กรดฟอสฟอริก

อุตสาหกรรมปโตรเคมข้ัีนตนหนวยผลิตเอทิลีน

LDPEHDPE II DPE

YCMPP

หนวยผลิตโปรไพลิน

กลุมอุตสาหกรรมผลิตผลิตภัณฑพลาสติกสําเร็จรูป

กาซปโตรเลยีมเหลวเปนเช้ือเพลิงในครวัเรือน

และเปนเช้ือเพลิงสําหรับยานพาหนะ

กาซธรรมชาตเิหลว (NGL)นําไปกลัน่เปนน้ํามันสําเร็จรูป

และเปนเช้ือเพลิงในอุตสาหกรรม

กาซคารบอนไดออกไซดเปนวัตถุดิบ

ของอุตสาหกรรมถนอมอาหาร

CO2

C5

(C , C )3 4

3C

2C

1C

1C

1

โรงแยกกาซธรรมชาติขนาด 350 ลานลูกบาศกฟุต/วันผลิตกาซมีเทน (C )กาซอีเทน (C )กาซโพรเพน (C )กาซปโตรเลียมเหลว (C + C )กาซธรรมชาติเหลว ( )

23

3 45+C

ทอสงกาซธรรมชาติใตทะเลยาว425 กิโลเมตร

แหลงกาซธรรมชาติในอาวไทย

กาซธรรมชาตแิหง

รูปแสดงแผนภาพการใชประโยชนจากกาซธรรมชาติ(ที่มา : การปโตรเลียมแหงประเทศไทย รายงานประจํ าป 2529)


5.2 ถานหินและหินนํ้ ามันถานหินมีอะตอมคารบอนมาก ใหพลังงานความรอนมากแอนทราไซต > บิทูมินัส > ซับบิทูมินัส > ลิกไนต > พีต

หินนํ้ ามัน คือ หินดินดานที่มีเคโรเจน นํ ามาสลายตัวใหนํ้ ามันหินถานโคก คือ ตัวรีดิวส (Reduce) ในการถลุงโลหะทํ ามาจากบิทูมินัส5.3 ฟนและถานไมฟน หมายถึง เชื้อเพลิงที่ไดจากสวนของพืชถานไม หมายถึง เชื้อเพลิงที่ไดจากการกลั่นสลายไมในที่อับอากาศ นอกจากไดถานไมแลวยังได ทาร เปนโทษ

แกรางกาย นํ าไปแยกไดเปน กรดแอซิติก เมทิลแอลกอฮอล และอะซิโตน

ปลองควัน

กลบดวยดิน

ชองทางใชจุดไฟ

ไมฟนวางไวอยางระเกะระกะในหลมุดิน

รูปแสดงเตาเผาถานอยางงาย

5.4 พลังงานนิวเคลียรโครงสรางอะตอมธาตุ หมายถึง สารที่มีอะตอมชนิดเดียว เชน O, H, Hi, Uอะตอม หมายถึง อนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุ ประกอบดวย- โปรตอน (P) มีประจุ +- นิวตรอน (N) เปนกลาง (±)- อิเล็กตรอน (e) มีประจุ -


รังสีแอลฟารังสีแกมมา

รังสีบีตา

สารกัมมันตรังสี

-

+

( )α( )γ

( )β

แสดงทิศทางของรังสีชนิดตางๆ ในสนามไฟฟา

รังสีแอลฟา��

��

รังสีบีตารังสีแกมมา

คอนกรีตหนา 10 cmกระดาษหนา 0.02 mm

ไมหนา 0.5 cm

แสดงการเปรียบเทียบอํ านาจการทะลุผานของรังสีแอลฟา บีตา และแกมมา

การตรวจสอบรังสี1. เครื่องตรวจรังสีแบบแผนฟลม2. เครื่องวัดแบบสํ ารวจ เชน ไกเกอรเคารเตอร นิยมใช

แสดงครึ่งชีวิตและประโยชนของธาตุกัมมันตรังสีบางชนิดธาตุกัมมันตรังสี ครึ่งชีวิต ประโยชน

ยูเรเนียม-238คารบอน-14โคบอลต-60ไอโอดีน-131เหล็ก-59ฟอสฟอรัส-32ทอเรียม-234

4.5 × 104 ป5760 ป5.3 ป8.14 ป16.3 ป143.3 ป24 วัน

ใชคํ านวณหาอายุของโลกรักษาโรคเนื้องอกในสมอง คํ านวณหาอายุซากดึกดํ าบรรพรักษาโรคมะเร็งความผิดปกติของตอมไทรอยดศึกษาเกี่ยวกับเลือดใชศึกษาเรื่องปุย และการเจริญเติบโตของพืชใชเปนเชื้อเพลิงของปฏิกิริยานิวเคลียร

6. พลังงานทดแทนอื่นๆจากปญหาการขาดแคลนพลังงานจากเชื้อเพลิง ทํ าใหมนุษยพยายามที่จะหาพลังงานอื่นมาทดแทนพลังงาน

เชื้อเพลิงที่กํ าลังจะหมดไป ไดแก- พลังงานนํ้ า ในบริเวณพื้นที่ที่มีนํ้ าไหลผานในปริมาณมากๆ สามารถสรางเขื่อนเก็บกักนํ้ าเพื่อใชในการผลิต

กระแสไฟฟา และการเกษตร- พลังงานลม แถบชายทะเลและภูเขาที่มีลมพัดแรงสมํ่ าเสมอ สามารถนํ าพลังงานลมมาใชในการหมุนกังหัน

เพื่อเปนตนกํ าลังในการวิดนํ้ า และปจจุบันไดมีการพัฒนานํ ามาผลิตกระแสไฟฟาดวย


- พลังงานความรอนใตพิภพ เปนพลังงานความรอนจากภายในโลก เชน นํ้ าพุรอน ถือเปนพลังงานความรอนที่ไมมีมลพิษ

- พลังงานจากกาซชีวภาพ เปนพลังงานที่ไดจากการนํ ามูลสัตวมาหมักในถังที่ปราศจากออกซิเจน แลวปลอยใหแบคทีเรียทํ าการยอยสลาย จะไดกาซมีเทน สามารถนํ าไปใชเปนเชื้อเพลิงในการหุงตมได

แบบที่ 1 ถังหมักรูปทรงกระบอกมีทอนํ ามูลเขาและออกขางละทอ ดานบนครอบดวยฝาครอบเหล็กซึ่งมีทอนํ ากาซติดอยู

ทอนํากาซชีวภาพ

ฝาครอบเหล็กมูลสัตว (หมู)

มูลสัตว (หมู)

แบบที่ 2 ถังเปนรูปโดมฝงอยูใตดิน วิธีนี้ชวยประหยัดฝาครอบ แตราคาแพง

มูลสัตว (หมู)

ถังหมัก

ท่ีเก็บกาซ


1. กระบวนการใดตอไปนี้ ไมใชปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากแสงอาทิตย1) ฟลมถายรูปเมื่อถูกแสงอาทิตย 2) ผิวหนังคลํ้ าเมื่อถูกแสงอาทิตย3) การผลิตกระแสไฟฟาในเซลลแสงอาทิตย 4) รางกายสรางวิตามินดีเมื่อไดรับแสงแดด

2. ขอใดเรียงลํ าดับจากอุปกรณที่มีอุณหภูมิขณะทํ างานสูงไปหาตํ่ าก. เตาสุริยะ ข. เตาเผาถานค. ถังหมักกาซชีวภาพ ง. กลองอบแหงพลังงานแสงอาทิตย

1) ก., ข., ค. และ ง. 2) ข., ก., ง. และ ค.3) ข., ง., ค. และ ก. 4) ง., ข., ก. และ ค.


3. ในการใชเครื่องกลั่นนํ้ าโดยใชพลังงานแสงอาทิตย กรณีใดบางที่ไมสามารถกลั่นนํ้ าใหบริสุทธิ์ไดก. นํ้ าที่นํ าไปกลั่นมีดินโคลนปนเปอนอยูข. นํ้ าที่นํ าไปกลั่นมีนํ้ าตาลละลายอยูค. นํ้ าที่นํ าไปกลั่นมีคลอรีนผสมอยูง. นํ้ าที่นํ าไปกลั่นมีแอลกอฮอลปนเปอนอยู

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.4. ธาตุกัมมันตรังสีธาตุหนึ่งสลายตัวไป 3

4 ของมวลเดิม โดยใชเวลา 20 วัน ถาธาตุนี้สลายตัวเหลือ 132 ของ

มวลเดิม จะตองใชเวลานานเทาใด1) 40 วัน 2) 50 วัน 3) 80 วัน 4) 160 วัน

5. การที่พื้นดินและพื้นนํ้ าดูดกลืนและคายความรอนไดไมเทากัน ทํ าใหเกิดปรากฏการณในขอใด1) การเกิดหมอก 2) การเกิดนํ้ าคางเกาะตามใบไมใบหญา3) การไหลเวียนของกระแสนํ้ าในมหาสมุทร 4) การไหลเวียนของบรรยากาศบนพื้นโลก

6. ในการกลั่นลํ าดับสวนของนํ้ ามันดิบ คํ าอธิบายใดไมถูกตอง1) ผลิตภัณฑที่ไดแยกออกเปนชวงๆ ตามจุดเดือดของสาร2) ผลิตภัณฑที่ไดในแตละชวงมีนํ้ าหนักโมเลกุลตางกัน3) จํ านวนพวกที่แยกไดขึ้นกับชนิดของนํ้ ามันดิบ4) พวกที่มีโมเลกุลใหญจะถูกแยกออกมากอนพวกที่มีโมเลกุลเล็ก

7. ผลิตภัณฑในขอใดใชแทนกันไดก. นํ้ ามันดีเซลแทนนํ้ ามันเตา เปนเชื้อเพลิงในเครื่องยนตดีเซลข. เอ็มทีบีอี แทนเตตระเอทิลเลดเพื่อปองกันเครื่องยนตกระตุกค. กาซปโตรเลียมเหลวแทนนํ้ ามันเบนซิน เปนเชื้อเพลิง สํ าหรับเครื่องยนตเบนซินง. กาซธรรมชาติเหลวแทนกาซปโตรเลียมเหลว เปนเชื้อเพลิงสํ าหรับการหุงตมในครัวเรือน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.8. ขอใดผิด

1) ปฏิกิริยานิวเคลียรทํ าใหเกิดธาตุใหมได2) ปฏิกิริยานิวเคลียรเกิดขึ้นไดทั้งภายในและภายนอกนิวเคลียส3) ปฏิกิริยานิวเคลียรที่มีมวลหายไปจะมีพลังงานเกิดขึ้นแทน4) การยิงนิวตรอนเขาไปในนิวเคลียสของอะตอมทํ าไดงายกวาการยิงอิเล็กตรอนเขาไป

9. ธาตุกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งมีมวล 10 กรัม เมื่อเวลาผานไป 30 วัน พบวาเหลือเพียง 1.25 กรัม ธาตุนี้มีครึ่งชีวิตเทาใด1) 7.5 วัน 2) 10 วัน 3) 15 วัน 4) 20 วัน

10. ขอใดตอไปนี้ไมไดเกิดจากปฏิกิริยาเคมี1) การเกิดโรคมะเร็งผิวหนัง 2) การเกิดถานหิน และหินนํ้ ามัน3) การตกผลึกของเกลือในการทํ านาเกลือ 4) การเกิดปโตรเลียม และกาซธรรมชาติ


11. เหตุใดกาซหุงตมจึงจัดเปนเชื้อเพลิงสะอาดใชแทนนํ้ ามันเบนซินไดก. เพราะไมเติมสารตะกั่วและเผาไหมไดสมบูรณข. เพราะมีออกเทนนัมเบอรอยูในชวงเดียวกับนํ้ ามันเบนซินค. เพราะมีสถานะเปนกาซ จึงเผาไหมไดรวดเร็วกวานํ้ ามันเบนซิน

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ก. 4) ก., ข. และ ค.12. ปฏิกิริยาฟวชันใหพลังงานสูง แตในปจจุบันยังไมมีการนํ าพลังงานนี้มาใชประโยชนในเชิงพาณิชย เพราะเหตุผลใด

1) ตนทุนการผลิตสูง 2) ยังไมสามารถควบคุมปฏิกิริยานี้ได3) วัตถุดิบที่จะนํ ามาใชในปฏิกิริยานี้มีไมเพียงพอ 4) ยังไมสามารถสรางปฏิกิริยานี้บนโลกได

13. ขอใดผิดก. การไหลเวียนของกระแสนํ้ าในมหาสมุทรเกิดจากนํ้ าบริเวณตางๆ ในโลกไดรับความรอนจากดวงอาทิตย

ไมเทากันข. หมอกที่เกิดขึ้นในเวลาเชา จะจางหายไปในตอนสาย เนื่องจากละอองนํ้ าในหมอกไดรับความรอนจากแสง

อาทิตยค. พื้นนํ้ าดูดและคายความรอนไดดีกวาพื้นดิน ทํ าใหภูมิอากาศในสวนตางๆ ของโลกแตกตางกันง. วัฏจักรของนํ้ าเริ่มตนจากนํ้ าในมหาสมุทรถูกแสงอาทิตยระเหยกลายเปนไอไปในอากาศ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.14. แผนโคงพาราโบลาที่ติดอะลูมิเนียมฟอยลในเตาสุริยะทํ าหนาที่อะไร

ก. รวมแสง ข. สะทอนแสง ค. ดูดกลืนแสง ง. นํ าความรอน1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.

15. ธาตุๆ หนึ่งมีเลขอะตอม 82 มีเลขมวล 207 อะตอมของธาตุนี้จะมีจํ านวนนิวตรอนและอเิลก็ตรอนอยางละกีอ่นภุาค1) นิวตรอน 82 อนุภาค อิเล็กตรอน 125 อนุภาค 2) นิวตรอน 82 อนุภาค อิเล็กตรอน 207 อนุภาค3) นิวตรอน 125 อนุภาค อิเล็กตรอน 82 อนุภาค 4) นิวตรอน 207 อนุภาค อิเล็กตรอน 125 อนุภาค

16. ขอสรุปเกี่ยวกับพลังงานจากดวงอาทิตยที่มีตอโลก ขอใดตอไปนี้ถูกตองก. ปรากฏการณเรือนกระจกเปนปรากฏการณที่โลกไมสามารถสงพลังงานความรอนกลับออกไปนอกโลกได

ตามปกติข. รังสีอินฟราเรดจากดวงอาทิตยเกือบทั้งหมดถูกสะทอนออกไปจากบรรยากาศของโลกค. ที่บริเวณศูนยสูตร พื้นดินและพื้นนํ้ าตางไดรับพลังงานความรอนตอหนวยพื้นที่จากแสงอาทิตยในปริมาณ

เทากันง. นํ้ าในมหาสมุทรเมื่ออุณหภูมิลดลงจะลอยตัวขึ้นสูเบื้องบนเกิดการไหลของนํ้ าจากที่มีอุณหภูมิสูงกวาไหลมา

แทนที่1) ก. และ ข. 2) ก. และ ค. 3) ข. และ ค. 4) ข. และ ง.

17. ถาเรือดํ านํ้ าลํ าหนึ่งแลนระดับลึกจากบริเวณศูนยสูตรไปขั้วโลกเหนือในฤดูรอน เรือลํ านี้จะแลนอยางไร1) ทวนกระแสนํ้ าเย็น 2) ตามกระแสนํ้ าเย็น 3) ทวนกระแสนํ้ าอุน 4) ตามกระแสนํ้ าอุน


18. คํ าอธิบายขอใดตอไปนี้ผิดก. หมอกเกิดจากการรวมกลุมของละอองนํ้ าใกลพื้นดินเมื่ออากาศเย็นข. การเกิดลมพายุชนิดตางๆ มีผลจากการไหลเวียนของบรรยากาศบนพื้นผิวโลกเมื่อมีอุณหภูมิตางกันค. เมื่ออุณหภูมิของอากาศใกลพื้นดินลดตํ่ าลงกวาจุดนํ้ าคางจะเปนผลทํ าใหเกิดนํ้ าคางแข็งง. ภูมิอากาศที่สวนตางๆ ของโลกแตกตางกันไปเนื่องจากปริมาณไอนํ้ าในอากาศและการหมุนเวียนของโลก

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.19. จงพิจารณาขอมูลตอไปนี้

ก. แยกออกเปนชวงๆ ของจุดเดือดของสารข. จํ านวนพวกที่แยกขึ้นอยูกับจุดประสงคของการใชงานค. จํ านวนพวกที่แยกขึ้นอยูกับชนิดของนํ้ ามันดิบง. พวกที่มีโมเลกุลใหญจะถูกแยกออกมากอนพวกโมเลกุลเล็กจ. พวกที่มีจุดเดือดสูงจะถูกแยกออกมากอนพวกที่มีจุดเดือดตํ่ า

ในการทดลองกลั่นนํ้ ามันดิบขอใดสรุปผิด1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ จ.

20. จากขอมูลในตาราง เลขมวล เลขอะตอม และไอโซโทปของ X คือขอใด

อะตอมของธาตุ โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอนXABCD

1717181917

1819181720

1717181917

เลขมวล เลขอะตอม ไอโซโทป1)2)3)4)

17173535

35351717

A และ DB

A และ DB

เฉลย

1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 2) 5. 4) 6. 4) 7. 2) 8. 2) 9. 2) 10. 3)11. 3) 12. 2) 13. 3) 14. 1) 15. 3) 16. 2) 17. 1) 18. 3) 19. 4) 20. 3)


ไฟฟาและเครื่องอํ านวยความสะดวก

1. กระแสไฟฟา (Electric Current)กระแสไฟฟา เกิดจากการไหลของอนุภาคที่มีประจุไฟฟา เชน อิเล็กตรอน ทางวิชาไฟฟาถือวาไหลจากขั้วบวก

ผานเครื่องไฟฟาหรือความตานทานไปยังขั้วลบ การเกิดกระแสไฟฟาเกิดไดหลายประการ ไดแก- เกิดจากปฏิกิริยาเคมี ไดแก เซลลไฟฟาเคมี- เกิดจากอํ านาจแมเหล็ก ไดแก ไดนาโมนอกจากนี้ยังมีสาเหตุอื่นๆ ไดแก แสงอาทิตย, ความรอน ฯลฯ

2. แหลงพลังงานไฟฟาแหลงพลังงานไฟฟาที่สํ าคัญ คือ เซลลไฟฟาเคมี เซลลเชื้อเพลิง เซลลสุริยะ และไดนาโม2.1 เซลลไฟฟาเคมี ไดแก ถานไฟฉาย และแบตเตอรี่รถยนต

สวนประกอบที่สํ าคัญ คือ- ขั้วไฟฟา เปนโลหะนํ าไฟฟา ประกอบดวยขั้วลบและขั้วบวก- อิเล็กโทรไลต เปนสารละลายซึ่งนํ าไฟฟาได เชน โพแทสเซียมไฮดรอกไซด และแอมโมเนียมคลอไรด

เซลลไฟฟาเคมีชนิดประจุไฟใหมไมได คือ เซลลไฟฟาที่เมื่อใชจนหมดกระแสไฟฟาแลวไมสามารถประจุไฟฟาเขาไปใหมได ไมสามารถนํ ามาใชใหมไดอีก เชน ถานไฟฉายธรรมดา ถานอัลคาไลน และเซลลลิเทียม

เซลลไฟฟาเคมีชนิดประจุไฟใหมได คือ เซลลไฟฟาที่เมื่อใชจนหมดกระแสไฟฟาแลวสามารถประจุไฟฟาเขาไปใหมได และสามารถนํ ามาใชไดอีก เชน แบตเตอรี่รถยนต ปจจุบันมีการผลิตเซลลไฟฟาเคมีดังกลาวใหมีรูปรางและขนาดเทาถานไฟฉายธรรมดา แตจะมีคํ าวา rechargeable อยูบนเซลล

+

-

แทงถานเปนขั้ว +แอมโมเนียมคลอไรด

+ แมงกานีสไดออกไซด+ ผงถาน

สังกะสี (ขั้ว -)

+

-

ขั้ว + ใชนิกเกิล

โพแทสเซียมไฮดรอกไซดเปนสารละลายอิเล็กโทรไลต

ขั้วลบใชสังกะสี/แคดเมียม

รูปถานไฟฉายธรรมดา รูปถานไฟฉายที่ประจุไฟฟาไดใหม

2.2 เซลลเชื้อเพลิง (Fuel cell) คือ แบตเตอรี่ชนิดหนึ่ง ผลิตกระแสไฟฟาโดยใชสารที่เปนเชื้อเพลิง เชนเซลลเชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน

- ใชไฮโดรเจนและออกซิเจนเปนเชื้อเพลิง- คารบอนเปนขั้วไฟฟา- โพแทสเซียมไฮดรอกไซดเปนอิเล็กโทรไลต


สมการการเกิดปฏิกิริยา คือ

2H2 + O2 2H2O + พลังงานไฟฟา ไฮโดรเจน ออกซิเจน นํ้ า

��

��

- +

ขั้วไฟฟา

อิเล็กโทรไลต

H2 O2นํ้า

รูปเซลลเชื้อเพลิง

เซลลเชื้อเพลิงแบบนี้จะใหกระแสไฟฟา และนํ้ าบริสุทธิ์ออกมาดวย เหมาะที่จะนํ าไปใชในยานอวกาศ และไมเกิดปญหามลพิษตอสิ่งแวดลอม

2.3 เซลลสุริยะ (Solar cell) เปนเครื่องมือที่เปลี่ยนพลังงานแสงแดดเปนพลังงานไฟฟา โดยอาศัยหลักการที่ใหแสงตกลงบนโลหะกึ่งตัวนํ า 2 ชั้น ชั้นบนเปนสารซิลิกอนเจือฟอสฟอรัส สวนชั้นลางเปนสารซิลิกอนเจือดวยโบรอนจะวัดความตางศักยไฟฟาระหวางแผนโลหะทั้งสองมีกระแสไฟฟาไหลขึ้น ปริมาณไฟฟามากนอยเพียงใดขึ้นกับปริมาณของแสงที่ตกกระทบ หรือการนํ าเซลลสุริยะหลายอันมาตอเขาเปนชุดก็จะไดกระแสไฟฟารวมมากขึ้น เซลลสุริยะใชเปนแหลงกํ าเนิดไฟฟาในเครื่องคิดเลข วิทยุทรานซิสเตอร เปนตน

ซิลิคอนผสมกับฟอสฟอรัส

ข้ัว

แบตเตอรี่

ข้ัว +ซิลิคอน

ผสมกับโบรอน

ภาพแสดงหลักการทํ างานของเซลลสุริยะ2.4 ไดนาโม เปนเครื่องมอืทีเ่ปลีย่นพลงังานกลใหเปนพลงังานไฟฟา โดยอาศัยการเหนี่ยวนํ าของสนามแมเหล็ก

บนขดลวด เราเรียกกระแสไฟฟาวา "กระแสเหนี่ยวนํ า"


กระแสเหนี่ยวนํ า เปนกระแสไฟฟาที่เกิดจากสนามแมเหล็กเคลื่อนที่ตัดกับขดลวด หรือขดลวดเคลื่อนที่ตัดกับสนามแมเหล็ก จะมีการเปลี่ยนแปลงเสนแรงแมเหล็กที่ผานขดลวด มีกระแสไฟฟาไหลขึ้นในวงจรปริมาณกระแสไฟฟามากหรือนอยขึ้นอยูกับ

1. จํ านวนรอบของขดลวด ถาจํ านวนรอบของขดลวดมากขึ้นจะเกิดกระแสไฟฟามากขึ้นดวย2. ความเร็วในการเคลื่อนที่ ถาขดลวดหรือขั้วแมเหล็กเคลื่อนที่เร็วมากขึ้น จะเกิดกระแสไฟฟามากขึ้นดวย3. กํ าลังของขั้วแมเหล็ก ถาแมเหล็กมีกํ าลังมาก จะเกิดกระแสไฟฟามากไดนาโมแบงได 2 ชนิด คือ1. ไดนาโมกระแสตรง เปนไดนาโมทีผ่ลติกระแสไฟฟาทีม่ทีศิทางการไหลทางเดยีวตลอดเวลาในวงจรไมไหลกลบั2. ไดนาโมกระแสสลับ เปนไดนาโมที่ผลิตกระแสไฟฟาที่มีทิศทางการไหลกลับไปกลับมาตลอดเวลาในวงจรไดนาโมกระแสตรงและกระแสสลบั ตางกม็ขีดลวดและขัว้แมเหลก็เปนสวนประกอบทีส่ ําคญัเหมอืนกนั แตกตางกนัที่

วงแหวนซึ่งทํ าหนาที่จายกระแสไฟฟา โดยกระแสตรงจะใชวงแหวนผาซีก แตกระแสสลับใชวงแหวนลื่น

ขั้วแมเหล็กอาเมเจอร (ขดลวด)

N S

วงแหวนแปรง วงแหวน

แปรง

ตอวงจรภายนอก ตอวงจรภายนอกแปรง

แปรงวงแหวนผาซีก(คอมมิวเตเตอร)

N S

ขั้วแมเหล็กอาเมเจอร (ขดลวด)

ก. เครื่องกํ าเนิดไฟฟากระแสสลับ ข. เครื่องกํ าเนิดไฟฟากระแสตรง

- ไดนาโม สามารถดัดแปลงเปนมอเตอรได- บานเรือนทั่วไปจะใชไฟฟากระแสสลับ เพราะสูญเสียพลังงานนอย และใชไดดีกับหมอแปลง

3. การผลิตพลังงานไฟฟาสํ าหรับชุมชนระบบการผลิตพลังงานไฟฟา มี 2 ระบบ คือ1. ระบบพลังนํ้ า ตองมีการสรางเขื่อน ใชเก็บกักนํ้ าใหมีปริมาณมากพอแลวปลอยใหไหลออกมาตามทอไปหมุน

กังหันของเครื่องกํ าเนิดไฟฟา (ไดนาโม)หลักการผลิตมีขั้นตอนดังนี้

นํ้าจากเขื่อน ทอสงนํ้า กังหัน เครื่องกําเนิดไฟฟา

การเปลี่ยนพลังงานพลังงานศักย พลังงานจลน พลังงานกล พลังงานไฟฟา


2. ระบบพลังความรอน เปนระบบที่ตองใชเชื้อเพลิงในการผลิต แบงได 4 ชนิด คือ2.1 โรงไฟฟาพลังไอนํ้ า ใชเครื่องกังหันไอนํ้ า หมุนเครื่องกํ าเนิดไฟฟา โดยใชไอนํ้ าแหง ซึ่งมีความดันสูง

และอุณหภูมิสูงหมุนกังหันไอนํ้ าหลักการผลิตมีขั้นตอนดังนี้

เชื้อเพลิง ความรอน นํ้า ไอนํ้าเดือด แรงดัน เครื่องกําเนิดไฟฟา

การเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิง พลังงานความรอน พลังงานจลน พลังงานกล พลังงานไฟฟา

2.2 โรงไฟฟากังหันกาซ มีลักษณะการทํ างานคลายกับเครื่องยนตไอพน คือ มีเครื่องอัดอากาศใหเกิดพลังงานความรอน จุดนํ้ ามันใหลุกไหม หมุนเครื่องกํ าเนิดไฟฟา

หลักการผลิตมีขั้นตอนดังนี้

เชื้อเพลิง + อากาศ อัด ระเบิดแรงดัน กังหันหมุน เครื่องกําเนิดไฟฟา


2.3 โรงไฟฟาพลังดีเซล ใชเครื่องยนตดีเซลเปนตวัหมนุแกนเครือ่งก ําเนดิไฟฟา โดยการเผาไหมของอากาศและนํ้ ามันในกระบอกสูบของเครื่องยนต ทํ าใหมีแรงดันตอลูกสูบ ลูกสูบเคลื่อนที่ไปหมุนแกนของเครื่องกํ าเนิดไฟฟา


เชื้อเพลิงอัดระเบิดในหองเครื่อง ลูกสูบเคลื่อนที่ เครื่องกําเนิดไฟฟา

อากาศ


2.4 โรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร ใช U-235 หรือ Pu-239 เปนเชื้อเพลิง ปฏิกิริยานิวเคลียรที่เกิดขึ้นเปนปฏิกิริยาฟชชัน เริ่มตนจากการยิงอนุภาคนิวตรอนเขาไปในแทง U-235 หรือ Pu-239 นิวเคลียสของ U-235 จะแตกออกเปนนิวเคลียสขนาดกลาง 2 นิวเคลียส มีอนุภาคนิวตรอน 2-3 อนุภาคเกิดขึ้นใหม ทํ าใหเกิดปฏิกิริยาลูกโซตอเนื่องซึ่งสามารถควบคุมได แตละปฏิกิริยาจะมีมวลสารสวนหนึ่งหนึ่งหายไป กลายเปนพลังงานความรอน



ปฏิกิริยานิวเคลียรในเครื่องปฏิกรณ ความรอน นํ้า ไอนํ้า

เครื่องกําเนิดไฟฟา

แรงดันกังหัน

การเปลี่ยนพลังงานพลังงานนิวเคลียร พลังงานความรอน พลังงานจลน พลังงานกล พลังงานไฟฟา

ตารางเปรียบเทียบขอดี-ขอเสีย และการใชเชื้อเพลิงของโรงไฟฟาประเภทตางๆ

ประเภท ขอดี ขอเสีย ใชเชื้อเพลิง1. โรงไฟฟาพลังนํ้ า ใหประโยชนทางการเกษตร ลงทุนมาก ทํ าลายพื้นที่ปาไม -2. โรงไฟฟาพลังไอนํ้ า สามารถเลือกใชเชื้อเพลิง

ไดเปนผลใหอากาศเสียและมลภาวะทางนํ้ า

ไดทุกชนิด

3. โรงไฟฟาพลังกงัหนักาซ การเดินเครื่องทํ าไดรวดเร็ว

ติดตั้งเครื่องเร็วและใชคนควบคุมนอย แตประสิทธิภาพคอนขางตํ่ า

กาซธรรมชาติ, ดีเซล

4. โรงไฟฟาพลังดีเซล ใชไดสะดวกในชนบท ผลิตกระแสไฟฟาไดนอยตนทุนเชื้อเพลิงแพง

นํ้ ามันดีเซล

5. โรงไฟฟาพลังนิวเคลียร ใหพลังงานไฟฟาสูงเทาเขื่อนใหญ 4-5 เขื่อนรวมกัน

ตองสรางใกลแหลงนํ้ ามาก เพื่อระบายความรอน และขนเชื้อเพลิงจากตางประเทศ

ยูเรเนียม

โรงไฟฟาพลังงานความรอนรวม เปนการสรางโรงไฟฟากังหันกาซรวมกับโรงไฟฟาพลังไอนํ้ า เปนการนํ ากาซเสียจากโรงไฟฟากังหันกาซที่ยังรอนจัดมาใชตมนํ้ าในโรงไฟฟาพลังไอนํ้ า ดังรูป

��

ไอนํ้า

หมอนํ้ากังหันไอนํ้า

เครื่องกําเนิดไฟฟา

กาซรอน

โรงไฟฟากังหันกาซ 4 เครื่อง โรงไฟฟาพลังความรอน 1 เครื่อง

รูปแผนผังโรงไฟฟาพลังความรอนรวม


4. การสงพลังงานไฟฟา

บานเรือน อาคารชุด

สายสงเคเบลิใตดิน

สถานีไฟฟายอย

หมอแปลง

โรงงานอตุสาหกรรม

สายสงไฟฟาแรงสูงโรงไฟฟา

ภาพแสดงการสงกระแสไฟฟาไปยังบานและชุมชน

1. ระบบสายสงไฟฟาแรงสูง เปนระบบการสงไฟฟาจากโรงงานไฟฟาไปยังยานชุมชน สายสงไฟฟาแรงสูงเปนสายอะลูมิเนียมไมมีฉนวนหุม เพื่อใหมีนํ้ าหนักเบาและระบายความรอนไดดี

2. หมอแปลงไฟฟา คือ เครื่องมือสํ าหรับแปลงความตางศักยไฟฟากระแสสลับใหสูงขึ้นหรือตํ่ าลง ขึ้นอยูกับจํ านวนขดลวดบนแทงแมเหล็กปฐมภูมิและทุติยภูมิในหมอแปลง

ขดลวดปฐมภมิู

แกนเหล็ก

ขดลวดทติุยภูมิ

รูปขดลวดภายในหมอแปลงไฟฟา


- หมอแปลงขึ้น ขดลวดทุติยภูมิมีจํ านวนรอบมากกวาขดลวดปฐมภูมิ ทํ าใหไดแรงเคลื่อนถูกแปลงใหเพิ่มขึ้นมากกวาเดิม

IN OUT

ขดลวดปฐมภมิู ขดลวดทติุยภูมิ

110 V 220 V

- หมอแปลงลง ขดลวดปฐมภูมิมีจํ านวนขดลวดมากกวาขดลวดทุติยภูมิ ทํ าใหแรงเคลื่อนไฟฟาลดตํ่ าลงจากเดิม การสงกระแสไฟฟาไปสูชุมชนจะตอสลับคูกันระหวางสายที่มีไฟ 2 สาย กับสายกลาง 1 สาย เพื่อปองกันไฟตก

IN OUT

220 V0 V2 V4 V

สูตรการคํ านวณหมอแปลงEE1

2 = NN1

2E1 = แรงเคลื่อนไฟฟาของขดลวดปฐมภูมิE2 = แรงเคลื่อนไฟฟาของขดลวดทุติยภูมิN1 = จํ านวนรอบของขดลวดปฐมภูมิN2 = จํ านวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ

ตัวอยาง หมอแปลงตัวหนึ่งใชแปลงไฟฟากระแสสลับที่มีแรงเคลื่อน 220 โวลต ใหลดลงเหลือ 44 โวลตมีจํ านวนรอบของขดลวดดานปฐมภูมิจํ านวน 200 รอบ จะมีจํ านวนรอบของขดลวดดานทุติยภูมิเทาใดวิธีทํ า สูตร E

E12 = N

N12

เมื่อ E1 = 220 V, E2 = 44 VN1 = 200 รอบ, N2 = ?แทนคาในสูตร จะได 22044 = 200n2

N2 = 200 × 44220N2 = 40 รอบ

∴ จํ านวนรอบของขดลวดทุติยภูมิเทากับ 40 รอบ


5. การใชพลังงานไฟฟาการใชไฟฟาในบานเรือน ตองรับไฟฟาจากระบบสงไฟแรงสูงผานหมอแปลงใหลดลงเหลือ 220 โวลต สงเขา

ในบานเรือน โดยมีมาตรไฟฟาเปนอุปกรณวัดปริมาณไฟฟาที่ถูกใชไป1. วงจรไฟฟาในบานเรือนตองประกอบดวยสวนที่สํ าคัญ คือ

1. มาตรไฟฟา ใชวัดปริมาณไฟฟาที่ถูกใชไปในบาน2. แผงไฟรวม ใชตัดวงจรไฟฟาและควบคุมความปลอดภัย3. สายไฟใชเดินเชื่อมตอไปยังอุปกรณไฟฟาใชงาน

หลอดไฟเตารับ

สะพานไฟรวม สะพานไฟยอย

มาตรไฟฟา

แผงไฟรวมสะพานไฟยอย

เตารับฟวส

รูปแสดงแผนผังวงจรไฟฟาในบาน

การจัดวงจรไฟฟาในบานเรือนใชตอแบบขนาน ทั้งนี้เพราะ1. สิ้นเปลืองไฟนอยกวาแบบอนุกรม2. ความตางศักยเทากับ 220 โวลต เทากันทุกจุด3. จุดใชงานแตละจุดเสียไป ไมเกี่ยวกันกับจุดอื่นๆ

2. อุปกรณในวงจรไฟฟา ในวงจรไฟฟาประกอบดวยอุปกรณที่สํ าคัญ คือ2.1 สะพานไฟหรือคัทเอาท ทํ าหนาที่ตัดตอกระแสไฟฟาในวงจรทั้งหมด เมื่อเปดสะพานไฟกระแสไฟฟา

จะไหลผานไมได เรียกวา ตัดวงจร การใชสะพานไฟฟาหรอืคทัเอาทตองเลอืกใหเหมาะกบัความตางศักยและกระแสไฟฟาที่คัทเอาททนได

2.2 ฟวส คือ ลวดโลหะซึ่งมีจุดหลอมเหลวตํ่ า สวนมากทํ าดวยตะกั่วผสมดีบุก


ก. ฟวสกระเบือ้งค. ฟวสแผน

ง. ฟวสหลอดจ. ฟวสเสน

50A

30A

การเลือกใชฟวส ควรเลือกใหเหมาะสมกับปริมาณกระแสไฟฟาที่ใชภายในบาน ถาเลือกฟวสขนาดใหญเกินไปกระแสจะไหลผานในวงจรมากเกินไปทํ าใหสายไฟรอนจัดอุปกรณอาจเสียหาย แตถาเลือกใชฟวสที่มีขนาดเล็กเกินไปฟวสจะขาดบอย เมื่อมีการใชอุปกรณไฟฟาหลายๆ ตัวพรอมกัน

การคํ านวณหาขนาดของฟวส = หาคากระแสไฟรวม

สูตร I = VP

I = กระแสไฟฟาที่ไหลผานเครื่องใชไฟฟา มีหนวยเปนแอมแปร (A)P = กํ าลังไฟฟาของเครื่องใชไฟฟา มีหนวยเปนวัตต (W)V = คาความตางศักยไฟฟา มีหนวยเปนโวลต (V)

ตัวอยาง บานหลังหนึ่งมีเครื่องใชไฟฟาดังนี้ หมอหุงขาว 770 วัตต หลอดไฟฟา 10 หลอด หลอดละ 80 วัตต เตารีด1000 วัตต ตูเย็น 220 วัตต ควรเลือกใชฟวสที่มีขนาดเทาใดวิธีทํ า สูตร I = V

P (บานเรือนทั่วไป V = 220 V)

แทนคา ; I = 770 + (10 80) + 1000 + 220220

×

I = 2790220I = 12.6

∴ ควรเลือกใชฟวสขนาด 13 แอมแปร การคํ านวณหาขนาดของฟวส คา I ที่คํ านวณได ถามีเศษเหลือใหปดเปนจํ านวนเต็มทั้งหมดไมวาจะเหลือ

เศษมากหรือนอย2.3 สวิตชไฟฟา คือ เครื่องมือสํ าหรับปด-เปด วงจรของเครื่องใชไฟฟา สวิตชที่นิยมใชกันในบานเรือนมี

3 ลักษณะ คือ- สวิตชอัตโนมัติ ทํ าหนาที่ตัดวงจรไฟฟาไดดวยตนเอง กรณีมีกระแสไฟฟาไหลเขาสูวงจรมากผิดปกติ

ใชตอกับสายไฟฟา 220 โวลต เขาสูบานเรือน- สวิตชธรรมดา ทํ าหนาที่ตัดหรือตอกระแสไฟฟาระหวางเครื่องใชไฟฟากับวงจรไฟฟาในบาน โดยมีจุด

ทํ างานเพียงจุดเดียว- สวิตช 2 ทาง ทํ าหนาที่ตัดหรือตอกระแสไฟฟาระหวางเครื่องใชไฟฟากับวงจรไฟฟาในบาน โดยมีจุด

ทํ างาน 2 จุด จุดตนทางจะอยูดานหนึ่ง และจุดปลายทางจะอยูอีกดานหนึ่ง สามารถปดเปดวงจรไฟฟาจากจุดตนทางหรือปลายทางก็ได


2.4 ปลั๊กไฟฟาหรือเตาเสียบ ทํ าหนาที่เพิ่มคูสายการตอเครื่องใชไฟฟาในวงจรเพื่อนํ ากระแสไฟฟาไปใชที่จุดอื่นๆ ปลั๊กไฟฟาที่ใชกันทั่วไปมี 2 แบบ คือ

- ปลั๊ก 2 ขา เปนปลั๊กเสียบที่มีขั้วลบ ใชกับเตาเสียบชนิด 2 ขา- ปลั๊ก 3 ขา เปนปลั๊กเสียบที่มีขั้วบวก ขั้วลบ และขั้วเสียบสายดิน ใชกับเตารับชนิด 3 ตา

3. เครื่องใชไฟฟา เปนอุปกรณที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาใหเปนพลังงานในรูปอื่นๆ เชน พลังงานความรอนพลังงานกล พลังงานเสียง พลังงานแสงสวาง เปนตน

3.1 เครื่องใชไฟฟาที่ใหแสงสวางหลอดไฟ เปนอุปกรณที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาใหกลายเปนพลังงานแสงสวาง ปจจุบันที่ใชกันอยูม ี2 ชนิด

คือ3.1.1 หลอดไฟธรรมดา เปนหลอดไฟที่ไสหลอดทํ าดวยโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง เชน โลหะทังสเตน

ภายในบรรจุกาซเฉื่อย เชน อารกอน ไนโตรเจน เพื่อปองกันมิใหไสหลอดขาดไดงาย

หลอดแกว

กาซอารกอน และกาซไนโตรเจน

ปลอกโลหะ

ขั้วหลอดเขี้ยวหลอด

แกวดัน

ไสหลอด

3.1.2 หลอดเรืองแสง (Fluorescent Lamp) เปนหลอดแกวที่สูบอากาศออกจนหมดแลวใสไอปรอทไวเล็กนอย ผิวหลอดดานในฉาบดวยสารเรืองแสง มีไสหลอดที่ปลายหลอดสองขาง

บัลลาสต (Ballast) เปนอุปกรณที่เพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟาใหกับหลอดเรืองแสงใหมีคาสูงขึ้น และควบคุมปริมาณกระแสไฟฟาใหผานหลอดลดนอยลงเมื่อหลอดไฟติด แลวภายในบัลลาสตประกอบดวยขดลวดพันรอบแกนเหล็กออน

สตารตเตอร (Starter) เปนอุปกรณที่ทํ าหนาที่เปนสวิตชอัตโนมัติ จะทํ างานในขณะที่หลอดไฟยังไมติดและหยุดทํ างานเมื่อหลอดไฟติดแลว ภายในประกอบดวย แผนโลหะคูและกาซนีออน

ไสหลอด สารเรอืงแสง

บัลลาสต

สวิตช S

สตารตเตอร บรรจไุอปรอท

การทํ างานของหลอดเรืองแสง


3.2 เครื่องใชไฟฟาที่ใหพลังงานความรอน เครื่องใชไฟฟาทีเ่ปลีย่นพลงัไฟฟาใหกลายเปนพลงังานความรอนเชน เตารีด ไฟฟา หมอหุงขาว เปนตน โดยใชหลักการที่วา "เมื่อกระแสไฟฟาไหลผานลวดตัวนํ าที่มีความตานทานสูงๆลวดนั้นจะรอนขึ้นเรื่อยๆ" ซึ่งลวดที่ใชนี้ คือ ลวดนิโครม ทํ าจากโลหะผสมของนิกเกิลกับโครเมียม มีความตานทานสูงมาก จุดหลอมเหลวสูงซึ่งสามารถทนตอความรอนที่เกิดขึ้นไดดี

กาไฟฟา เคร่ืองเปาผมลวดนิโครม

เตารีดไฟฟา

ลวดนิโครมลวดนิโครม

อุปกรณที่สํ าคัญในเครื่องใชไฟฟาที่ใหพลังงานความรอน คือ เทอรโมสตัท หรือเครื่องควบคุมอุณหภูมิ ทํ าจากแผนโลหะ 2 ชนิด เชน ทองแดงกับเหล็ก เมื่อไดรับความรอนโลหะทั้ง 2 ชนิดจะขยายตัวไมเทากันทํ าใหเกิดการงอตัวพนจากจุดสัมผัสเหมือนกับการตัดตอวงจรไฟฟาไมใหอุปกรณรอนมากจนเกินไป

ทองแดง

เหล็ก

แมเหล็กถาวรหนาสัมผัส

แผนโลหะสองชนดิ

(ก) แสดงแผนโลหะสองชนิด เมื่อไดรับความรอน (ข) แสดงแผนโลหะคู เมื่อประกอบกับหนาสัมผัส

3.3 เครื่องใชไฟฟาที่ใหพลังงานกล เครื่องใชไฟฟาที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาใหกลายเปนพลังงานกล เชนพัดลม เครื่องซักผา เครื่องดูดฝุน เปนตน สวนสํ าคัญที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟาเปนพลังงานกล คือ

มอเตอร คือ เครื่องมือที่ใชเปลี่ยนพลังงานไฟฟาใหกลายเปนพลังงานกล มีสวนประกอบภายในเหมือนกับไดนาโม


เครื่องควบคุมความเร็ว ควบคุมความเร็วไดโดยใชหลักการปรับคากระแสไฟฟาที่ไหลผานมอเตอร โดยใชตัวตานทานที่ปรับคาได เมื่อกระแสไฟฟาไหลผานมอเตอรนอยลงจะทํ าใหมอเตอรหมุนชา แตถากระแสไฟฟาไหลผานมอเตอรมากข้ึนจะทํ าใหมอเตอรหมุนเร็วขึ้น

ตัวนํา

ไฟฟาทีป่อน

ขดลวด

0 1 2 3

1 2 30 1 2 3

1 2 3

รูปการควบคุมความเร็วมอเตอรบางชนิด

การคํ านวณคาไฟฟาภายในบาน

สูตร W = P t1000 ×

W = พลังงานไฟฟาที่สิ้นเปลือง (กิโลวัตตตอชั่วโมง หรือยูนิต)P = กํ าลังไฟฟาของเครื่องใช (วัตต)t = เวลาที่ใชงาน (ชั่วโมง)

ตัวอยาง บานหลังหนึ่งใชเครื่องใชไฟฟาดังนี้1. หลอดไฟฟาขนาด 40 วัตต 2 หลอด เปดวันละ 4 ชั่วโมงทุกหลอด2. พัดลมขนาด 150 วัตต เปดวันละ 3 ชั่วโมง3. โทรทัศนขนาด 200 วัตต เปดวันละ 5 ชั่วโมง

จงหาวาบานหลงันีใ้ชพลงังานไฟฟาทัง้หมดกีย่นูติในเดอืนเมษายน ถาคาไฟฟายนูติละ 3 บาท จะเสยีคาไฟฟาเทาใดวิธีทํ า สูตร W = P t

1000 ×

แทนคา ; W = (40 2 4) + (150 3) + (200 5)1000 30

× × × × ×

W = 320 + 450 + 10001000 30 ×

W = 17701000 30 ×

W = 53.1 ยูนิต∴ พลังงานไฟฟาทัง้หมดทีใ่ชในเดอืนเมษายน เทากับ 53.1 ยูนิต จะตองเสียคาไฟฟา = 53.1 × 3 = 159.3 บาท



1. ขอใดเรียงลํ าดับในการผลิตไฟฟาไดถูกตอง

โรงไฟฟา เรียงลํ าดับในการผลิต1)2)3)4)

พลังงานนํ้ าพลังความรอนกังหันกาซดีเซล

นํ้ าจากเขื่อน, กังหัน, ทอสงนํ้ า, ไฟฟากาซธรรมชาติ, ความรอน, นํ้ า, ไอนํ้ า, กังหัน, ไฟฟานํ้ ามัน, อัดอากาศ, ระเบิด, กังหัน, ไฟฟาอัดอากาศ, ฉีดกาซ, ระเบิด, กังหัน, ไฟฟา

2. สายดินทํ าหนาที่อะไร1) ปองกันไมใหถูกอันตรายจากการถูกไฟฟาดูด เมื่อเกิดกระแสไฟฟาลัดวงจร2) ปองกันไมใหเกิดกระแสไฟฟารั่วในอุปกรณเครื่องใชไฟฟาตางๆ จึงทํ าใหปลอดภัยจากการถูกไฟฟาดูด3) ปองกันไมใหเกิดอันตรายจากการถูกไฟฟาดูด เมื่อมีการรั่วไหลของกระแสไฟฟาในอุปกรณเครื่องใชไฟฟาตางๆ4) ปองกันไมใหเกิดอันตรายจากการถูกไฟฟาดูด เมื่อกระแสไฟฟาไหลผานเครื่องใชไฟฟามากเกินไป

3. หลอดไฟวาวแสงเปลงแสงขาวไดเพราะเหตุใด1) ไอปรอทในหลอดถูกเรงดวยไฟฟาแลวคายแสง2) ความรอนจากไสหลอดกระตุนใหไอปรอทเปลงแสง3) ไอปรอทถูกอิเล็กตรอนชนจึงคายรังสีอัลตราไวโอเลตแลวไปกระทบสารวาวแสง4) อิเล็กตรอนที่หลุดออกมาจากไสหลอดที่รอน วิ่งชนอะตอมไอปรอทแลวเปลงแสง

4. การผลิตไฟฟาของเซลลสุริยะใชหลักการใดก. ความรอนทํ าใหเกิดความตางศักยบนเซลลสุริยะข. ความรอนทํ าใหเกิดกระแสไฟฟาบนเซลลสุริยะค. แสงสวางทํ าใหเกิดความตางศักยบนเซลลสุริยะง. แสงสวางทํ าใหเกิดกระแสไฟฟาบนเซลลสุริยะ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ง. 3) ก. และ ค. 4) ค. และ ง.5. โรงไฟฟาประเภทใดที่ทํ าใหเกิดมลภาวะทั้งทางนํ้ า ทางเสียง และทางอากาศ

1) โรงไฟฟาพลังนํ้ า 2) โรงไฟฟาพลังไอนํ้ า 3) โรงไฟฟาพลังดีเซล 4) โรงไฟฟากังหันกาซ6. โทรทัศนโดยทั่วไปมีขนาดกํ าลังไฟฟา 200 วัตต ถาครอบครัวหนึ่งเปดโทรทัศนดูจากเวลา 19.30-22.00 น.

ถาคาไฟฟาราคายูนิตละ 2 บาท ดังนั้นครอบครัวนี้จะใชไฟฟาสํ าหรับดูโทรทัศนแตละเดือนเปนเงินเทาใด(1 เดือนมี 30 วัน)1) 15 บาท 2) 30 บาท 3) 36 บาท 4) 100 บาท

7. พลังงานไฟฟาที่ผลิตไดในประเทศไทยสวนใหญไดมาจากโรงงานไฟฟาประเภทใด1) โรงไฟฟาดีเซล 2) โรงไฟฟาพลังนํ้ า 3) โรงไฟฟากังหันกาซ 4) โรงไฟฟาพลังความรอน


8. เพราะเหตุใด โรงไฟฟาจึงตองแปลงแรงดันไฟฟาที่ผลิตไดใหสูงขึ้นกอนสงไปตามเสาไฟฟาแรงสูง1) เพื่อทํ าใหสงกระแสไฟฟาไดไกลขึ้น เพราะกระแสและกํ าลังไฟฟามากขึ้น2) เพื่อทํ าใหสงกระแสไฟฟาไดไกลขึ้น เพราะกระแสลดลง แตกํ าลังไฟฟามากขึ้น3) เพื่อทํ าใหสงกระแสไฟฟาไดไกลขึ้น เพราะกระแสลดลง โดยกํ าลังไฟฟาเทาเดิม4) เพื่อทํ าใหสงกระแสไฟฟาไดไกลขึ้น เพราะกํ าลังไฟฟามากขึ้น โดยที่กระแสยังเทาเดิม

9. จากรูปวงจรไฟฟา A, B และ C เปนหลอดไฟที่เหมือนกันทุกประการ ถาสับสวิตช S ลง ขอใดถูก

S

A B

C+-10 V

1) B และ C สวางมากขึ้น A ดับ 2) A และ B สวางมากข้ึน C ดับ3) A และ C สวางมากขึ้น B ดับ 4) A สวางมากข้ึน B และ C ดับ

10. มีลวด 3 เสนยาวเทากัน นํ ามาขดใหเปนขดลวดขนาดเทากัน ดังรูป ก ข และ ค ตอปลายทั้งสองเขากับมิลลิแอมมิเตอร แลวเคลื่อนแทงแมเหล็กเขาหาขดลวด โดยใหความเร็วของแมเหล็ก ก และ ข เทากัน แต คชากวา เข็มของมิเตอรจะเบนเรียงจากมากไปนอยตามขอใด

mA

N S

ก. mA

N S

ข.

N S

mA

N S

ค.1) ก., ค. และ ข. 2) ข., ก. และ ค. 3) ข., ค. และ ก. 4) ค., ข. และ ก.

11. เตารีดไฟฟา 220-240 V, 600 W เมื่อนํ าไปใชกับแหลงจายไฟ 110 V ควรเลือกหมอแปลงตามขอใด

จํ านวนรอบของขดลวดของหมอแปลง กํ าลังไฟฟา (W)ดานเตาเสียบ ดานเตารีด

1)2)3)4)

500055001000012000

100001200050005500

550750600600


12. A คือหลอดวาวแสง ตามรูป B, C, D คืออะไร

CA

D

220 VB

B C D1)2)3)4)

บัลลาสตสตารตเตอรสวิตชสวิตชอัตโนมัติ

สวิตชอัตโนมัติบัลลาสตสวิตชอัตโนมัติบัลลาสต

สวิตชสวิตชบัลลาสตสตารตเตอร

13. ในรูปแผนภาพ เซลลเชื้อเพลิง A และ B คืออะไร ตามลํ าดับ

B

ขั้วไฟฟา

A H2

1) N2 และนํ้ า 2) นํ้ า และ O2 3) O2 และนํ้ า 4) O2 และอิเล็กโทรไลต14. โรงไฟฟาชนิดใดไมใชกังหัน

1) โรงไฟฟาดีเซล 2) โรงไฟฟาพลังนํ้ า3) โรงไฟฟาพลังความรอน 4) โรงไฟฟาพลังนิวเคลียร

15. อุปกรณขอใดตอไปนี้ ทํ าหนาที่แบบเดียวกันก. ฟวส ข. สวิตช ค. สะพานไฟ ง. สวิตชอัตโนมัติ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.16. พิจารณาขอความตอไปนี้

ก. ขั้วทั้งสองหรือแผนทั้งสองของเซลลไฟฟาจํ าเปนตองทํ าดวยสารตางชนิดกันข. เซลลไฟฟาเคมีทุกชนิดสามารถประจุไฟฟาใหมไดค. ศักยไฟฟาที่ขั้วหนึ่งหรือแผนหนึ่งของเซลลไฟฟาตองตํ่ ากวาศักยไฟฟาของอีกขั้วหนึ่งหรืออีกแผนหนึ่งเสมอ

ขอใดผิด1) ก. 2) ก. และ ข. 3) ข. และ ค. 4) ค.


17. ขอใดเปนขอดีของการตออุปกรณไฟฟาแบบขนานก. ใหความตางศักยที่มีคาคงตัวข. แยกวงจรใชงานแตละอุปกรณไดค. สามารถใชอุปกรณไดมากตามตองการ

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ก. 4) ก., ข. และ ค.18. บานหลังหนึ่งใชฟวสขนาด 5 แอมแปร เมื่อเกิดฟวสขาดเพราะใชมานาน ถาไมมีฟวสขนาด 5 แอมแปร ควรเลือก

ใชวัสดุในขอใดมาเปลี่ยนแทน เพื่อใหอุปกรณภายในบานใชงานไดตามปกติอยางปลอดภัย1) ฟวส 1 แอมแปร 2) ฟวส 2 แอมแปร 3) ฟวส 10 แอมแปร 4) ลวดทองแดง

19. เมื่อกดปุมหมายเลข 1 ของพัดลมไฟฟา จะไดลมออนกวาเมื่อกดปุมหมายเลข 3 การกดปุมหมายเลข 1 จะมี ปริมาณทางไฟฟาเปนอยางไรเมื่อเปรียบเทียบกับการกดปุมหมายเลข 31) กํ าลังไฟฟาตํ่ ากวา 2) กระแสไฟฟานอยกวา3) ความตานทานนอยกวา 4) ความตานทานและกระแสไฟฟานอยกวา

20. อุปกรณในขอใดทํ าใหความตางศักยระหวางปลายทั้งสองของหลอดวาวแสงมีคาเพิ่มขึ้นก. สวิตช ข. บัลลาสต ค. สตารตเตอร ง. สวิตชอัตโนมัติ


เฉลย

1. 3) 2. 3) 3. 3) 4. 4) 5. 2) 6. 2) 7. 4) 8. 3) 9. 4) 10. 2)11. 2) 12. 2) 13. 3) 14. 1) 15. 4) 16. 2) 17. 4) 18. 3) 19. 2) 20. 2)


โลกแหงแสงสี

1. ธรรมชาติของแสงอาทิตยแสงอาทิตยเปนแสงสวางที่เมื่อมองดวยตาเปลาจะไมมีสี เรียกวา แสงขาว แตเมื่อเคลื่อนที่ผานปริซึม โดยไมทํ า

มุมฉากกับปริซึม จะเกิดการกระจายแสง โดยแสงจะถูกแยกเปนแถบสีตางๆ ตอเนื่องกัน คือ มวง คราม นํ้ าเงิน เขียวเหลือง แสด แดง เรียกวา แถบสเปกตรัมของแสงอาทิตย เมื่อสเปกตรัมนี้ผานปริซึมอีกอันหนึ่งที่วางหักกลับกับปริซึมอันแรก ทํ าใหแสงสีตางๆ ที่กระจายออกจากปริซึมอันแรกเกิดการรวมกันกลับเปนแสงขาวเหมือนเดิมได

แดงแสดเหลืองเขียวนํ้าเงินคราม

พลังงานตํ่าสุด

พลังงานสูงสุดฉากแทงปริซึม

แสงขาว

แนวรังสีเดิมของแสงขาว

มวง

การหักเหไปจากแนวเดิมของแสงสีตางๆ เนื่องจากมีพลังงานไมเทากัน

แสงขาว

สีของสเปกตรัม

แสงขาว


2. แสงเดินทางผานวัตถุโปรงใส

วัตถุโปรงใส วัตถุที่ยอมใหแสงผานเขาและออกอยางมีระเบียบ

เชน พลาสติกใส ปริซึมแกว อากาศ นํ้า

เมื่อแสงเดินทางผานตัวกลางโปรงใสที่มีความหนาแนนไมเทากันจะเกิดปรากฏการณขึ้น โดยที่จะมีแสงสวนหนึ่งสะทอนกลับสูตัวกลางเดิม และแสงสวนหนึ่งผานตัวกลางที่สอง แตจะมีทิศทางเปลี่ยนไป ซึ่งเรียกวา มีการหักเห

มุมที่เกิดระหวางลํ าแสงตกกระทบกับเสนตั้งฉาก เรียกวา มุมตกกระทบ มุมที่เกิดระหวางลํ าแสงสะทอนกับเสนตั้งฉาก เรียกวา มุมสะทอน และมุมที่เกิดระหวางแนวลํ าแสงหักเหกับเสนตั้งฉาก เรียกวา มุมหักเห

เสนที่ลากไปตั้งไดฉากกับผิวรอยตอของตัวกลางตางชนิดกัน ตรงจุดที่ลํ าแสงผานเขาและออก เรียกวา เสนปกติ

ลําแสงหักเห

พลาสติก

มุมตกกระทบ มุมสะทอน

ลําแสงตกกระทบ

อากาศ

เสนปกติ ลําแสงสะทอน

มุมหักเหรอยตอผิวตัวกลาง

ภาพแสดงลํ าแสงและมุมทั้งหมดที่เกิดขึ้น เมื่อแสงเดินทางผานตัวกลางตางชนิดกัน

1. เมื่อแสงผานตัวกลางที่มีความหนาแนนนอยไปยังตัวกลางที่มีความหนาแนนมาก ลํ าแสงจะหักเหเขาหาเสนปกติ

2. เมื่อแสงผานตัวกลางที่มีความหนาแนนมากไปยังตัวกลางที่มีความหนาแนนนอย ลํ าแสงจะหักเหออกจากเสนปกติ

3. เมื่อแสงผานตัวกลางโปรงใสที่มีความหนาแนนไมเทากัน โดยลํ าแสงตั้งฉากกับตัวกลางจะไมเกิดการหักเหของแสง แสงจะทะลุผานไปเลย

เสนปกติ

อากาศนํ้า

θ1

θ2

เสนปกติ

อากาศนํ้า θ1

θ0

แสงผานจากตัวกลางหนาแนนนอย มากลํ าแสงหักเหเขาสูเสนปกติ มุมหักเหเล็กกวามุมตกกระทบ

แสงผานจากตัวกลางหนาแนนมาก นอยลํ าแสงหักเหออกจากเสนปกติ มุมหักเหโตกวามุมตกกระทบ


มุมวิกฤต คือ มุมของลํ าแสงตกกระทบที่ทํ าใหลํ าแสงหักเหทํ ามุมหักเหเทากับ 90 องศา โดยลํ าแสงหักเหจะอยูบนเสนตรงเดียวกับรอยตอของตัวกลาง จะเกิดไดก็ตอเมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแนนมากไปยังตัวกลางที่มีความหนาแนนนอยกวาเทานั้น

เสนปกติลําแสงตกกระทบ

มุมวิกฤต

แทงพลาสติก

มุมหักเห ลําแสงหักเห90°

การสะทอนกลับหมด คือ การที่มุมตกกระทบของลํ าแสงตกกระทบมีคามากกวามุมวิกฤต จะทํ าใหลํ าแสงหักเหสะทอนกลับหมดในตัวกลางเดิมไมทะลุผานเขาไปในอีกตัวกลางหนึ่ง

พลาสติกอากาศ มุมวิกฤต

ก. มุมตกกระทบเล็กกวามุมวิกฤต ข. มุมตกกระทบเทากับมุมวิกฤต ค. มุมตกกระทบโตกวามุมวิกฤต

เสนใยแสง คือ เสนใยเล็กๆ ที่ทํ าจากแกวหรือพลาสติก เพื่อใชเปนตัวกลางใหแสงผานแลวเกิดการสะทอนกลับหมดภายในไมวาจะโคงงอหรือตรง สามารถนํ าไปใชประโยชนในการตรวจวินิจฉัยโรคเกี่ยวกับอวัยวะภายในรางกายและใชในการสื่อสารได

3. ปรากฎการณทางธรรมชาติของแสง1. การเกิดรุง เปนปรากฏการณธรรมชาติที่เกิดจากแสงสองผานละอองนํ ้าในอากาศ แลวเกดิการหกัเหของแสง

การกระจายแสง การสะทอนกลับหมดภายในละอองนํ้ า รวมทั้งแสงสีตางๆ ที่กระจายออกจากละอองนํ้ าทํ ามุมพอเหมาะกับนัยนตาพอดี ดังนั้นการเกิดรุงตองหันหลังใหดวงอาทิตยเสมอ ตอนเชาจะเห็นรุงทางทิศตะวันตก ตอนเย็นจะเห็นรุงทางทิศตะวันออก แตตอนเที่ยงพระอาทิตยอยูตรงศีรษะพอดี จะไมเห็นรุงเลย

คนสองคนถาอยูหางกันและเห็นรุงในเวลาเดียวกัน จะเปนรุงคนละตัว เพราะรุงที่คนทั้งสองเห็น เกิดจากแสงสีจากละอองนํ้ าคนละละออง


การเกิดรุง มี 2 ชนิด คือ1. รุงปฐมภูมิ (Primary Rainbow) หรือรุงตัวลาง2. รุงทุติยภูมิ (Secondary Rainbow) หรือรุงตัวบน

หักเหและกระจายออกสีแดงอยูบนและสีมวงอยูลาง

หักเหและสะทอนกลับหมดภายในหยดนํ้า 1 ครัง้

รุงกินนํา้

รุงกินนํ้าทุติยภูมิ(รุงตัวที่ 2, รุงตัวบน)

รุงกินนํ้าปฐมภูมิ(รุงตัวแรก, รุงตัวลาง)

แสงตกกระทบทางดานบนของหยดนํ้า

แสงตกกระทบทางดานลางของหยดนํ้า

หักเหและสะทอนกลับหมดภายในหยดนํ้า 2 ครัง้

หักเหและกระจายออกสีแดงอยูลางและสีมวงอยูบน

′ข

′ค

กข

ค มวงแดง

ก. หักเหข. สะทอนกลับหมดค. หักเห ′ข

′ค

งค

ข มวงแดง

ก. หักเหข., ค. สะทอนกลับหมดง. หักเหก

′ง

รุงปฐมภูมิ รุงทุติยภูมิ

การเห็นรุงกินนํ้ า ปกติจะเห็นรุงปฐมภูมิ แตถาเห็นรุง 2 ตัว ตัวลาง คือ รุงปฐมภูมิ มีสีชัดเจนกวาตัวบน


��

��

แสงอาทิตย

รุงทุติยภูมิมวงแดง

รุงปฐมภูมิแดงมวง

- รุงปฐมภูมิทํ ามุมกับพื้นระดับเปน 40-42 องศา- รุงทุติยภูมิทํ ามุมกับพื้นระดับเปน 50-54 องศาดวงอาทิตยทรงกลด หรือดวงจันทรทรงกลด เกิดขึ้นเนื่องจาก เมื่อแสงขาวสงมากระทบผลึกนํ้ าแข็ง ซึ่งเรียงกัน

ในแนวโคงของวงกลมของดวงอาทิตยหรือดวงจันทร แสงเกิดการหักเหภายในผลึกสะทอนกลับหมด แลวหักเหออกสูบรรยากาศภายนอก ทํ าใหเราเห็นวงแหวนแถบสีตางๆ หรืออาจเห็นเปนสีขาวนวลรอบดวงอาทิตยหรือดวงจันทร

2. สีของทองฟา เวลาเชามืดใกลสวาง เรามักเห็นทองฟามีสีแดงระเรือ่ จากนัน้จะเปลี่ยนเปนแดงเขม และเมื่อสวางเต็มที่กลับเห็นทองฟาเปนสีนํ้ าเงิน สวนตอนเย็นใกลคํ่ ากลับเห็นเปนสีแดงอีกครั้ง เหตุที่เกิดเชนนี้เพราะการกระเจิงของแสง

การกระเจิงของแสง เปนปรากฏการณที่แสงอาทิตยสองกระทบอนุภาคขนาดเล็กที่กระจัดกระจายอยูทั่วไปในบรรยากาศระดับสูง แลวแสงขาวเกิดการกระจายแสงสีตางๆ ออกไปในทุกทิศทางโดยไมมีระเบียบ สํ าหรับแสงสีที่มีความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงไดมากกวาแสงสีที่มีความยาวคลื่นยาวกวา

แสงขาว แสงสีเหลืองแดง

แสงกระเจงิ

โลก

��

บรรยากาศระยะทางทีแ่สงอาทติยผานบรรยากาศ

แสงอาทติยในตอนเย็น

แสงอาทติยในตอนเทีย่งวัน

ระยะทางทีแ่สงอาทติยผานบรรยากาศ

ในเวลาเชาหรือเย็น จะมองเห็นดวงอาทิตยสีแดง เนื่องจากเวลานั้นแสงจากดวงอาทิตยตองเดินผานบรรยากาศมาไกล แสงสีอื่นๆ เกิดการสะทอนและกระจายไปเกือบหมด เหลือแตแสงที่มีความยาวคลื่นยาว เชน แสงสีแดง แสงสีเหลือง และแสงสีสม ซึ่งกระเจิงไดนอยกวาแสงสีอื่น

ในเวลากลางวัน ดวงอาทิตยเขามาอยูใกลโลกมากกวาเวลาเชาหรือเย็น ระยะทางที่แสงอาทิตยเดินทางผานช้ันบรรยากาศมายงัโลกจงึสัน้กวา แสงสนีํ ้าเงนิเปนแสงทีม่คีวามยาวคลืน่สัน้ จงึกระเจงิกระจายออกไปไดมากกวาจนทั่วทองฟาแลวสะทอนเขาสูนัยนตา เราจึงเห็นทองฟาเปนสีนํ้ าเงินในเวลากลางวัน


3. ภาพลวงตา เปนภาพที่เราเห็นไมตรงกับความจริง เชน เห็นนํ้ านองบนถนน เห็นภาพวิวหัวกลับที่พื้นในทะเลทราย ซึ่งเรียกวา ปรากฏการณมิราจ (Mirage)

มิราจ เกิดจากการหักเหของแสงผานชั้นบรรยากาศที่หนาแนนไมเทากัน โดยแสงอาทิตยผานช้ันบรรยากาศที่หนาแนนมากสูหนาแนนนอย แสงหักเหออก มุมหักเหโตขึ้นเรื่อยๆ จนสะทอนกลับหมดในบรรยากาศ เนื่องจากมุมตกกระทบโตกวามุมวิกฤต ดังรูป

ช้ันอากาศเย็น (ความหนาแนนมาก)

ช้ันอากาศรอน (ความหนาแนนนอย)

ภาพหัวกลับ

ตนไมแสงจากทองฟา

อากาศมีความหนาแนนนอย

อากาศมีความหนาแนนมาก สะทอนกลับหมดวัตถุ

ภาพ

ตา

4. ปรากฏการณแสงโพลาไรส (Polarization of light) หมายถึง แสงที่มีระนาบเดียว เคลื่อนที่ออกจากแหลงกํ าเนิดแสงระนาบเดียว ปกติแสงจะกระจายออกไปทุกทิศทาง เมื่อปลอยใหแสงนี้ผานวัตถุบางอยาง เชน แผนโพลารอยด(Polaroid) คลื่นแสงจะถูกตัดลงเหลือเพียงทิศทางเดียว และสามารถลดความเขมแสงไดประมาณครึ่งหนึ่ง

แผนโพลารอยด สามารถนํ ามาพัฒนาเปนแวนกันแดด แผนกรองแสงในกลองถายภาพ

PolarizedlightUnpolarized

light


เลนส คือ วัตถุโปรงใสทีม่สีวนหนาเปนสวนโคงสองผิวประกบกัน โดยทัว่ไปเลนสทีใ่ชมกัท ําดวยแกว เลนสแบงออกเปน 2 ประเภท คือ เลนสนูนกับเลนสเวา ดังรูป

เลนสนูนสองหนา เลนสนูนแกมระนาบ เลนสนูนแกมเวา

เลนสเวาสองหนา เลนสเวาแกมระนาบ เลนสเวาแกมนูน

เลนสชนิดตางๆ

สมบัติที่ตางกันระหวางเลนสนูนกับเลนสเวาเลนสนูน เลนสเวา

1. เมือ่มลี ําแสงขนานผานเขาเลนส ล ําแสงจะตบีหรอื ลูเขาหากัน2. จดุโฟกสัเกดิจากล ําแสงขนานผานเลนสนนู แลวมา ตดัรวมกันเปนจุดโฟกัสจริงๆ

3. จดุโฟกสัอยูหลงัเลนสหรอือยูคนละดานกบัแหลง- กํ าเนิดแสง

1. เมื่อมีลํ าแสงขนานผานเขาเลนสเวา ลํ าแสงจะถาง แยกออกจากกัน2. จุดโฟกัสเปนจุดที่เกิดเมื่อลํ าแสงขนานผานเลนส ถางออกเมือ่ตอล ําแสงทีถ่างนีเ้ปนเสนตรงยอนกลบั จึงเกิดจุดโฟกัสของเลนส (จึงเปนโฟกัสเสมือน)3. จดุโฟกสัอยูหนาเลนสหรอือยูดานเดยีวกนักบัแหลง- กํ าเนิดแสง

การเกิดภาพจากเลนสนูน เกิดไดทั้งภาพจริงและภาพเสมือน ขึ้นอยูกับตํ าแหนงของวัตถุตํ าแหนงของวัตถุ ชนิดของภาพที่เกิด รูป

นอยกวาความยาวโฟกัสภาพเสมือน หัวตั้งขนาดใหญกวาวัตถุใชเปนแวนขยาย

C F0

F C


ตํ าแหนงของวัตถุ ชนิดของภาพที่เกิด รูป

มากกวาความยาวโฟกัสแตไมถึง 2 เทา

ภาพจริง หัวกลับขนาดใหญกวาวัตถุ

ใชฉายสไลด, ภาพยนตร C F0

CF

2 เทาความยาวโฟกัส ภาพจริง หัวกลับขนาดเทาวัตถุ

C F0 F C

มากกวา 2 เทาความยาวโฟกัส

ภาพจริง หัวกลับขนาดเล็กกวาวัตถุ

ใชถายรูปC F

0 F C

การเกิดภาพจากเลนสเวา เลนสเวาเกิดภาพเพียงชนิดเดียว คือ ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเล็กกวาวัตถุ ไมวาวัตถุจะอยูใกลหรือไกล แตถาวัตถุอยูไกลภาพจะยิ่งเล็กลง

F′F ภาพวัตถุ

4. ทัศนอุปกรณทัศนอุปกรณ หมายถึง อุปกรณที่เกี่ยวของกับแสงชวยในการมองเห็นวัตถุหรือภาพ เชน กลองถายรูป เครื่อง

ฉายภาพนิ่ง1. กลองถายรูป

สวนประกอบที่สํ าคัญของกลองถายรูป มีดังนี้1. ตัวกลอง เปนกลองสี่เหลี่ยมแบบตางๆ มีหนาที่เปนหองมืดขนาดเล็ก ปองกันไมใหเกิดการสะทอนแสง

ในตัวกลาง2. เลนสนูน ทํ าหนาที่รวมแสงที่สะทอนมาจากวัตถุเปนภาพจริงไปปรากฏบนฟลม3. ไดอะแฟรม ทํ าหนาที่ควบคุมปริมาณแสงที่ผานเขาไปในตัวกลอง ถาถายรูปในที่รมตองเปดไดอะแฟรม

ใหกวาง ถาถายรูปในที่แจงตองเปดไดอะแฟรมใหแคบ


4. ชัตเตอร ทํ าหนาที่เปด-ปด และควบคุมเวลาที่แสงผานเขากลองไปยังฟลม ความเร็วของชัตเตอรมีสเกลบอกไวเปน 1, 30, 60, 125, 250, 500, 1000 หมายความวาชัตเตอรจะใหแสงเขาไปในชวง 1, 130 , 160 , 1125 , 1250 ,1500 และ 11000 วินาทีตามลํ าดับ เชน การถายภาพรถกํ าลังวิ่ง ตองตั้งความเร็วชัตเตอรที่ 125, 250 หรือมากกวานี้

5.ฟลม ทํ าหนาที่เปนฉากรับภาพจริงทํ าดวยวัสดุไวแสง

ไดอะแฟรม ชัตเตอร

ฟลม

ตัวปรบัโฟกัส

เลนสนูน

ภาพกลองถายรูป2. เครื่องฉายภาพนิ่ง

เครื่องฉายภาพนิ่งใชสํ าหรับฉายภาพประเภทโพสิทีฟ ขาวดํ า หรือฟลมสี ถาฟลมที่ฉายมีแผนเดียว เรียกวา"สไลด" แตถาเปนฟลมติดตอกันเรียกวา "ฟลมสตริฟ"

เลนสฉายหลอดฉาย

เลนสเวา เลนสรวมแสง

สไลด(หัวกลับ)

ภาพบนจอ(หัวต้ัง ขยาย)

กลองถายภาพนิ่ง

เครื่องฉายภาพนิ่งมีสวนประกอบและหนาที่สํ าคัญดังนี้1. กระจกสะทอนแสง ทํ าดวยโลหะฉาบอะลมูเินยีม ท ําหนาทีส่ะทอนแสงดานหลังของหลอดฉายไปใช

ประโยชนดานหนา2. หลอดฉาย เปนหลอดไฟขนาดเล็ก มีกํ าลังการสองสวางสูง เนื่องจากหลอดฉายแผรังสีความรอนสูงมาก

เครื่องฉายภาพทั่วๆ ไปจึงมีพัดลมเปาระบายความรอน3. เลนสรวมแสง เปนเลนสนูนแกมระนาบ 2 อัน หันดานนูนเขาหากัน ทํ าหนาที่รวมแสงทั้งหมดใหมีความ

เขมสูงผานสไลด และทํ าใหเกิดภาพจริงของหลอดฉายไปตกตรงจุดศูนยกลางของเลนสภาพ เพื่อมิใหเกิดภาพของไสหลอดที่จอฉาย

4. เลนสหนากลอง เปนเลนสนูนเดี่ยวหรือหลายอันประกอบกัน เลนสหนากลองมีหนาที่ฉายภาพไปเกิดภาพจริงหัวกลับที่จอ


การปรับภาพใหชัดเจนปรับโดยการปรับเลนสฉายภาพ ภาพที่เกิดเปนภาพขนาดขยาย จึงตองวางสไลดในระยะระหวาง f กับ 2f ของเลนสฉายภาพ

3. เครื่องฉายภาพนิ่งขามศีรษะ สวนประกอบที่สํ าคัญ1. หลอดฉาย เปนแหลงกํ าเนิดแสง2. กระจกเงาเวา และเลนสนูน ทํ าหนาที่รวมแสง3. เลนสเฟรแนล ทํ าหนาที่เปนเลนสนนูรวมแสงตกกระทบใหมีขนาดเล็กลง และสงภาพไปตกบนเลนสนูน

ดานบน4. กระจกเงาราบ สะทอนแสงไปยังเลนส และสะทอนภาพใหไปตกบนจอ

กระจกเงาราบ จอ

เลนสเฟรแนลหลอดฉาย

พัดลม

ภาพแสดงสวนประกอบที่สํ าคัญของเครื่องฉายภาพนิ่งขามศีรษะ

4. เครื่องเลเซอร (Laser) เปนอุปกรณเพิ่มปริมาณของแสงโดยกระตุนใหสารปลอยรังสีออกมา ความยาวคลื่นของแสงเลเซอรจะมีคาเฉพาะตัว ขึ้นอยูกับสารทีเ่ปนแหลงก ําเนดิแสงนัน่เอง เชน แสงเลเซอรของอารกอน มีความยาวคลื่น457.9 นาโนเมตร และแสงเลเซอรของคารบอนไดออกไซด มีความยาวคลื่น 9400 นาโนเมตร

ปริซึม

แสงธรรมดาปริซึม

แสงเลเซอร

เลเซอร แตกตางจากแสงทั่วๆ ไปที่เลเซอรมีลํ าแสงขนาดเล็กมีความเขมสูง และมีคาความยาวคลื่นเพียงคาเดียวลํ าแสงเลเซอรอาจจะมีหรือไมมีสีก็ได ขึ้นกับความยาวคลื่นของเลเซอรนั้นๆ

เลเซอรชุดแรกที่มนุษยสรางขึ้นมานั้นใชแสงผานแทงทับทิมไดเลเซอรสีแดง มีความยาวคลื่น 694.3 นาโนเมตรจากนั้นไดมีการพัฒนาการสรางเครื่องเลเซอรขึ้นจนกระทั่งสามารถผลิตเลเซอรจากของเหลว กาซ และของแข็งชนิดอื่นที่ไมใชทับทิมได ในปจจุบันไดใชเลเซอรใหเปนประโยชนไดมากมาย ทั้งดานความบันเทิง วิทยาศาสตร การสื่อสารการแพทย เชน การผาตัดเชื่อมหลอดเลือด ทํ าใหเสียเลือดนอย


5. การผสมแสงสีแสงสีตางๆ เมื่อสงไปรวมกันบนฉากขาวจะไดแสงสีใหม หรือแสงสีเดิมที่จางกวา หรือเปลี่ยนไปจนไมมีแสงสีได

เขียว

เหลือง นํ้าเงินเขียวขาวแดง- นํ้าเงินแดงมวง

1. แสงสีปฐมภูมิ คือ แสงสีที่ไมสามารถผสมใหเกิดขึ้นได มี 3 สี คือ แดง เขียว และนํ้ าเงิน2. แสงสีทุติยภูมิ คือ แสงสีทีเ่กดิจากการผสมกนัของแสงสปีฐมภูมิ มี 3 สี คือ เหลือง นํ้ าเงินเขียว และแดงมวง3. แสงสีเติมเต็ม คือ แสงสีที่ผสมกันแลวได แสงขาว ไดแก

แดง + เขียว + นํ้ าเงิน = ขาว เขียว + แดงมวง = ขาวแดง + นํ้ าเงินเขียว = ขาว นํ้ าเงิน + เหลือง = ขาว

6. แสงสีกับการเห็นสีของวัตถุการมองเห็นวัตถุวามีสี เพราะวัตถุมีตัวสี ตัวสีนั้นจะดูดกลืนแสงสีอื่นๆ ไว พรอมกับยอมใหเฉพาะบางแสงสี

เทานั้นที่ผานไป หรือสะทอนไปเขานัยนตาเรา เชน มองใบไมในแสงขาวจะเห็นใบไมมีสีเขียว เพราะใบไมมีคลอโรฟลลซึ่งเปนตัวสีเขียวกระจายอยูทั่วไป ใบไมจึงดูดกลืนแสงสีตางๆ เอาไวหมด พรอมกับปลอยสเีขยีวสะทอนออกมาเขานยันตาแตเมื่อนํ าใบไมไวในแสงสีแดงจะเห็นเปนสีดํ า และเมื่อนํ าใบไมไปไวในแสงสีเหลืองยังคงเห็นใบไมเปนสีเขียวเชนเดิมเพราะวัตถุสีตางๆ จะเปลี่ยนสีได

วัตถุทึบแสง ถามีสีใดก็จะสะทอนแสงสีนั้นๆ ออกมา เชน วัตถุที่มีสีแดงจะสะทอนแสงสีแดงเทานั้นออกมา เมื่อนํ าวัตถุสีแดงไปไวในแสงสีเหลืองจะเห็นวัตถุมีสีแดงอยางเดิม เพราะแสงสีเหลืองเปนแสงสีผสมระหวางแสงสีเขียวกับแสงสีแดง วัตถุสีแดงในแสงเหลืองจะดูดกลืนสีเขียวเอาไว แลวสะทอนสีแดงออกมา จึงทํ าใหวัตถุเปนสีแดง สํ าหรับวัตถุสีเหลืองซึ่งสะทอนไดเฉพาะแสงสีเขียวและแสงสีแดง เมื่อนํ าไปไวในแสงสีแดงมวง ซึ่งเปนแสงสีผสมของแสงสีแดงและแสงสีนํ้ าเงิน วัตถุสีเหลืองจะดูดกลืนแสงสีนํ้ าเงินเอาไว สะทอนแตแสงสีแดงออกมา จึงเห็นวัตถุเปนสีแดง

วัตถุสีขาว เมื่อนํ าไปไวในแสงสใีดกจ็ะสะทอนแสงสนีัน้ออกมา จึงทํ าใหเห็นวัตถุสีขาวมีสีเดียวกับแสงสีทีต่กกระทบเชน วางไวในแสงสีนํ้ าเงินก็เห็นวัตถุนั้นเปนสีนํ้ าเงิน ในกรณีกลับกันวัตถุสีดํ าจะดูดกลืนทุกแสงสีที่มาตกกระทบทุกแสงสีจึงไมสะทอนแสงสีใดเขาสูนัยนตา จึงเห็นวัตถุนั้นเปนสีดํ า


ตารางสีแสดงสีของวัตถุในแสงสีตางๆสีวัตถุในแสงขาว สีที่สังเกตเห็นในแสงสี

แดง เขียว นํ้ าเงิน เหลืองขาวแดงเขียวนํ้ าเงินเหลืองดํ า

แดงแดงดํ าดํ าสมดํ า

เขียวแดงทึบเขียว

เขียวทึบเขียวเหลือง

ดํ า

นํ้ าเงินแดงมวงเขียวทึบนํ้ าเงินเขียวดํ า

เหลืองแดงเขียวมวงเหลืองดํ า

7. นัยนตาและการมองเห็นนัยนตา เปนอวัยวะรับความรูสึกเกี่ยวกับการมองเห็น

เรตินาโฟเวีย

ประสาทรบัภาพ หรือประสาทตากลามเน้ือยึดเลนสตา

พิวพิวกระจกตามานตา

เลนสตาจุดบอดแสง

ภาพตัดขวางของนัยนตาสวนประกอบที่สํ าคัญของนัยนตา คือ1. กระจกตา (Cornea) เปนสวนที่โปรงใส เปนวงกลมอยูหนาเลนส ยอมใหแสงผานเขาไปภายใน กระจกตา

ไมมีเสนเลือด2. เลนสแกวตา (Lens) เปนเลนสนูนรวมแสงใหเกิดภาพจริงที่เรตินา มีเอ็นยึดเลนสติดกับกลามเนื้อยึดเลนส

ซึ่งเปนกลามเนื้อเรียบ ทํ าหนาที่ควบคุมความบางของเลนสขณะมองภาพใกลหรือไกล3. มานตา (Iris) เปนกลามเนื้อทึบแสงมีสีตางๆ ตามเชื้อชาติ ทํ าหนาที่เปนมานปดแกวตา4. พิวพิล (Pupil) เปนดวงกลมใสอยูกลางตาดํ าใหแสงผานเขาตา5. เรตินา (Retina) เปนเยื่อหุมชั้นในของกระบอกตา ประกอบดวยเสนประสาท และเซลลรับแสง 2 ชนิด คือ

5.1 เซลลรูปแทง (Rod cell) ทํ าหนาที่บอกปริมาณแสงเกี่ยวกับการรับภาพขาวดํ า ทํ างานไดดีในที่ที่มีแสงสวางนอย

5.2 เซลลรูปกรวย (Cone cell) ทํ าหนาที่บอกสีเกี่ยวกับการรับภาพสี ทํ างานไดดีในที่ที่มีแสงสวางมาก6. จุดดวงเหลือง (Yellow spot) เปนบริเวณที่มีความไวตอแสงมากที่สุด มีสวนที่เปนแองเล็กๆ เรียก โฟเวีย

(Fovea) ซึ่งมีเซลลรูปกรวยหนาแนนที่สุด และเปนบริเวณที่เกิดภาพชัดเจนที่สุด7. จุดบอด (Blind spot) เปนจุดที่ไมรับแสงสีตางๆ ถาแสงจากวัตถุตกบริเวณนี้ จะมองไมเห็นวัตถุ8. เปลือกตา ทํ าหนาที่ ปด-เปด นัยนตา


เปรียบเทียบสวนตางๆ ของนัยนตาและกลองถายรูปนัยนตา กลองถายรูป

1. กระบอกตา2. เลนสตา3. มานตา4. พิวพิล5. เรตินา

1. ตัวกลอง2. เลนสหนากลอง3. ไดอะแฟรม4. ชองเปดรับแสง5. ฟลม

การบอดสี คนทุกๆ คนไมจํ าเปนจะตองเห็นวัตถุในสภาพแวดลอมเดียวกันมีสีเดียวกัน หากคนใดคนหนึ่งเซลลรับแสงรูปกรวยที่ไวตอแสงสีใดผิดปกติไปก็จะทํ าใหคนนั้น มองเห็นสีผิดไปจากคนปกติ เรียกวา ตาบอดสี

การบอดสีชั่วคราว เกิดจากความเพลียของเรตินา เนื่องจากเซลลประสาทรับความรูสึกเกี่ยวกับสีชุดใดชุดหนึ่งถูกกระตุนอยางรุนแรง ทํ าใหเซลลประสาทชุดนั้นเสื่อมไปชั่วขณะหนึ่ง เชน ในการมองสีแดงในแดดจาเปนเวลานานแลวหันไปมองวัตถุสีเหลืองชั่วระยะแรก จะเห็นเปนสีเขียว

- ไมถือวาตาบอดสีเปนการพิการแตประการใด และเมื่อตาบอดสีแลวแกไขไมได- ในชายมีโอกาสตาบอดสีมากกวาหญิง และเปนการถายทอดทางกรรมพันธุ- คนตาบอดสีสวนใหญจะบอดสีแดง แตบางคนก็บอดเฉพาะสีเขียว และที่แยกวานั้นก็คือพวกที่บอดทัง้สีเขียว

และสีแดงพรอมๆ กัน สวนคนที่ตาบอดสีนํ้ าเงินนั้นมีนอยมากการเห็นภาพติดตา คือ การที่นัยนตามองดูวัตถุจะเกิดภาพของวัตถุนั้นบนเรตินา เมื่อวัตถุนั้นผานพนไปแลว แต

ภาพของวัตถุยังคงคางอยูบนประสาทรับภาพ ทํ าใหคงเห็นภาพอีกชั่วขณะหนึ่งคนปกติจะมีระยะเวลาการเห็นภาพประมาณ 115 ถึง 110 วินาทีปกติการฉายภาพยนตรมักฉายดวยความเร็วภาพละ 124 วินาที หรือฉาย 24 ภาพ ภายใน 1 วินาที แตความจรงิ

แลวแตละภาพเปนภาพนิ่งเมื่อเห็นเปนภาพติดตา จึงหลอกผูดูไดวาเปนภาพเคลื่อนไหวการฉายภาพยนตรชา ทํ าไดโดยการถายภาพยนตรดวยอตัราเรว็สงูกวาปกติ เชน 48 ภาพตอวินาที แลวฉายดวย

ความเร็วปกติ คือ 24 ภาพตอวินาที หรือถายดวยความเร็วปกติ แตฉายดวยความเร็วชากวาปกติภาพยนตรที่ฉายเร็ว ทํ าโดยการถายชากวาปกติ แตฉายดวยความเร็วปกติ หรือถายดวยความเร็วปกติแตฉาย

เร็วกวาปกติ


ความผิดปกติของสายตา

สายตาปกติLens

กลามเน้ือบีบเลนส

กลามเน้ือคลายเลนส

มองใกล กลามเนื้อยึดเลนสบีบเลนสแกวตา ใหมีความโคงมาก f สั้น มองใกลชัด* มองใกลที่สุดประมาณ 25-30 ซม.

มองไกล กลามเนื้อยึดเลนสคลายเลนสแกวตามีความโคงนอยลง f ยาวขึ้นมองไกลชัด* มองไกลสุดระยะอนันต

สายตาสั้น

สาเหตุ กลามเนื้อเกร็ง, กระบอกตายาวอาการ มองใกลนอยกวา 25-30 ซม.มองไกลไมถึงระยะอนันตวิธีแกไข สวมแวนเลนสเวา เพื่อกระจายแสงกอนเขาตา

สายตายาว

สาเหตุ กลามเนื้อเสื่อม ไมบีบเลนส,กระบอกตาสั้นอาการ มองใกลมากกวา 25-30 ซม.มองไกลไดวิธีแกไข สวมแวนเลนสนูน เพื่อรวมแสงกอนเขาตา

สายตาเอียง

VI VII

VIIIIX

X

XI

IIXI

IIIII

IV

V สาเหตุ ความโคงของกระจกตาหรือเลนสแกวตาไมเรียบ ไมเปนผิวของทรงกลมอาการ มองวัตถุบางระนาบไมชัด เชนแนวดิ่งหรือแนวระดับวิธีแกไข ใชแวนตาทํ าดวยเลนสกาบกลวย ชนิดเวาและชนิดนูน

การเห็นภาพลวงตา คือ ภาพที่เรามองเห็นผิดจากความเปนจริง มักนํ ามาใชประโยชนในการตัดเย็บเสื้อผา และการจัดปายโฆษณา



1. จากรูปแสดงการตกกระทบที่ปริซึมของแสงขาว ขอใดแสดงการกระจายของแสงขาวไดถูกตอง

แสงขาวคล่ืนส้ัน

คล่ืนยาว

ก.

แสงขาว

คล่ืนส้ัน

คล่ืนยาว

ข.

แสงขาว คล่ืนยาว

คล่ืนส้ัน

ค.

แสงขาว คล่ืนส้ัน

คล่ืนยาวง.

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.2. ถามีละอองนํ้ าอยูเฉพาะบริเวณเหนือศีรษะของนาย ข ดังรูป ใครมีโอกาสมองเห็นรุงกินนํ้ าบาง

ก. ข. ค.

ง.

ดวงอาทติย

ละอองนํ้า

1) ก. และ ค. 2) ค. และ ง. 3) ง. และ ก. 4) ก., ค. และ ง.3. ปรากฏการณที่เห็นผิวถนนตอนเที่ยงวัน เสมือนมีนํ้ านองที่พื้นถนน เพราะเหตุใด

ก. แสงจากผิวถนนสะทอนกลับหมดที่ชั้นอากาศตอนบนข. แสงหักเหจากผิวถนนที่รอนไปยังชั้นบรรยากาศตอนบนค. แสงจากชั้นอากาศตอนบนตกกระทบชั้นอากาศใกลผิวถนนเปนมุมโตกวามุมวิกฤตง. ดัชนีหักเหของชั้นอากาศตอนบนมากกวาดัชนีหักเหของชั้นอากาศใกลผิวถนน



4. นายแดงอยูทางทิศเหนือ นายขาวอยูทางทิศใตของหมูบานแหงหนึ่ง ตางสังเกตเห็นรุงปรากฏบนทองฟาในเวลาเดียวกัน การเห็นของคนทั้งสองตรงกับขอใด

ก. เห็นรุงปรากฏในทิศเดียวกันข. เห็นจํ านวนแถบสีรุงเทากันค. เห็นความยาวของสวนโคงของรุงยาวเทากันง. ทั้งสองคนอาจเห็นรุงตัวเดียวกัน หรืออาจเห็นรุงคนละตัวก็ได

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.5. การที่เราเห็นทองฟาเปนสีตางๆ ในเวลาตางๆ กันในแตละวัน เกิดจากสาเหตุใด

ก. การหักเหของแสงข. การกระเจิงของแสงค. แสงขาวประกอบดวยแสงสีตางๆง. ระยะหางของโลกจากดวงอาทิตยในเวลาตางๆ ไมเทากันจ. ตัวกลางที่แสงผานมายังโลกในเวลาตางๆ ไมเหมือนกัน

1) ก., ข. และ ง. 2) ข., ค. และ จ. 3) ก., ข., ง. และ จ. 4) ก., ข., ค., ง. และ จ.6. ผาช้ินหนึ่งอยูในหองมืด เมื่อฉายแสงสีนํ้ าเงินเขียว จะเห็นผาเปนสีเขียว แตเมื่อฉายแสงสีแดง จะเห็นผาเปนสีแดง

ถาอยูในแสงสีขาว ผาชิ้นนี้จะเปนสีอะไร1) เขียว 2) เหลือง 3) แดง 4) แดงมวง

7. ชายคนหนึ่งตาบอดสีเขียว ขับรถมาถึงสี่แยก ขณะสัญญาณไฟจราจรเริ่มเปลี่ยนจากสีเขียวไปสีเหลืองและไปสีแดงชายผูนั้นจะเห็นสัญญาณไฟจราจรเปลี่ยนอยางไร1) นํ้ าเงิน เหลือง เหลือง 2) เทา แดง แดง3) เทา เหลือง แดง 4) นํ้ าเงิน เหลือง แดง

8. ถามองกระดาษสีนํ้ าเงินเปนเวลานานๆ แลวหันไปมองเมฆขาวบนทองฟาในทันทีจะมองเห็นกอนเมฆเปนสีอะไร1) ฟา 2) เหลือง 3) นํ้ าเงิน 4) นํ้ าเงินแกมเหลือง

9. ถายืนหันหนาไปทางทิศตะวันออก โดยมีภูเขาสูงซึ่งสันเขาขนานกับขอบฟาทํ ามุมเงย 45 องศา ขณะนั้นเปนเวลาหลังฝนตก ดวงอาทิตยกํ าลังจะลับขอบฟาและเกิดรุงกินนํ้ าขึ้นหลังเขา จะเห็นรุงกินนํ้ าเปนอยางไร1) เห็นรุงกินนํ้ าตัวแรก และตัวที่สองทุกแถบสี2) เห็นรุงกินนํ้ าตัวแรกบางสวน และเห็นตัวที่สองทุกแถบสี3) ไมเห็นรุงกินนํ้ าตัวแรก แตเห็นรุงกินนํ้ าตัวที่สองทุกแถบสี4) ไมเห็นรุงกินนํ้ าตัวที่สอง แตเห็นรุงกินนํ้ าตัวแรกทุกแถบสี


10. ขอความตอไปนี้ขอใดถูกก. การที่เรามองเห็นทองฟาเปนสีตางๆ เกิดจากการที่แสงขาวหักเหในชั้นบรรยากาศกระจายแสงสตีางๆ ออกมาข. จันทรทรงกลด เกิดจากการกระเจิงของแสงในกอนเมฆขาวซึ่งอยูรอบๆ บริเวณที่เรามองเห็นดวงจันทรค. การมองเห็นเมฆสีขาว เกิดจากแสงขาวกระทบกับอนุภาคของกอนเมฆที่มีขนาดใหญกวาความยาวคลื่น

ของแสง แลวเกิดการกระเจิงแสงสีตางๆ เทากันทุกสีง. การมองเห็นนํ้ านองบนพื้นถนนในขณะที่อากาศรอนจัด เกิดจากการที่แสงหักเหในชั้นอากาศที่มีอุณหภูมิ

ตางกันและสะทอนกลับหมด เขาสูนัยนตาเรา1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.

11. ขอใดกลาวถึงสีนํ้ าเงินเขียว เหลือง และแดงมวงไดถูกตอง1) เปนสีปฐมภูมิของแสงสี และสีเติมเต็มของตัวสี 2) เปนสีทุติยภูมิของตัวสี และสีผสมของตัวสี3) เปนสีปฐมภูมิของตัวสี และสีเติมเต็มของแสงสี 4) เปนสีทุติยภูมิของตัวสี และสีผสมของแสงสี

12. รมที่มีสี 3 สี แดง เขียว นํ้ าเงิน สลับกันดังภาพ เมื่อนํ ามาหมุนปนที่ดามรม ดวยความเร็วสูง เราจะเห็นสีของรมเปนสีอะไร เพราะเหตุใด

น้ําเงิน

น้ําเงิน

เขียวเขียวแดงแดง

1) สีดํ า เพราะตัวสีทั้งสามเปนสีปฐมภูมิรวมกันแลวจะไดตัวสีสีดํ า2) สีดํ า เพราะตัวสีทั้งสามดูดกลืนแสงสีทุกสีจึงไมมีแสงสีสะทอนเขาตาเรา3) สีขาว เพราะเกิดจากภาพติดตาของแสงสีทั้งสามในสมองของเรา4) สีขาว เพราะแสงสีปฐมภูมิรวมกันจะไดแสงสีขาว

13. ในการถายภาพยนตร ถาอัตราการถายภาพเปน 24 ภาพตอวินาที และเมื่อนํ าไปฉายดวยอัตรา 18 ภาพตอวินาทีจะเห็นภาพเปนอยางไร1) เคลื่อนไหวชาและไมตอเนื่อง 2) เคลื่อนไหวชาอยางตอเนื่อง3) เคลื่อนไหวเร็วและไมตอเนื่อง 4) เคลื่อนไหวเร็วอยางตอเนื่อง

14. แสงอาทิตย เมื่อผานปริซึมสามเหลี่ยมวางตั้งบนพื้นจะกระจายออกเปนแสงสีตางๆ เรียงจากบนไปลางเปนเชนใด1) แถบแสงสี จะเรียงจากแดงไปมวง เพราะวาแสงสีแดงมีการหักเหในปริซึมนอยที่สุด2) แถบแสงสี จะเรียงจากแดงไปมวง เพราะวาแสงสีแดงมีการหักเหในปริซึมมากที่สุด3) แถบแสงสี จะเรียงจากมวงไปแดง เพราะวาแสงสีมวงมีการหักเหในปริซึมมากที่สุด4) แถบแสงสี จะเรียงจากมวงไปแดง เพราะวาแสงสีมวงมีการหักเหในปริซึมนอยที่สุด


15. ถาแสงเดินจากตัวกลางโปรงใส ก ไปยังตัวกลางโปรงใส ข เกิดการสะทอนกลับหมด ดังรูป

กข

รอยตอ

รูปใดตอไปนี้ แสดงทางเดินของแสงผานตัวกลาง ก และ ข ที่เปนไปได

กข

1)

กข

2)

กข

3) 4)

กข

16. ลูกบอลลูกหนึ่งมีสีเดียว ขณะอยูในแสงสีมวงแดงจะเห็นเปนสีแดง ถาอยูในแสงสเีหลอืง ตวัสขีองลกูบอลจะดดูกลนืแสงสีอะไร และสะทอนใหเห็นเปนสีอะไร1) ดูดสีแดง สะทอนสีเขียว 2) ดูดสีแดง สะทอนสีเหลือง3) ดูดสีเขียว สะทอนสีเหลือง 4) ดูดสีเขียว สะทอนสีแดง

17. ชายคนหนึ่งสายตาผิดปกติ เห็นสีเหลืองเปนสีเขียว และตองใสแวนตาทํ าดวยเลนสนูน ความผิดปกติดังกลาวเกิดจากสาเหตุใด1) เซลลรูปแทงบกพรองและกระจกตาโคงมากหรือลูกตายาว2) เซลลรูปกรวยบกพรองและกระจกตาโคงมากหรือลูกตายาว3) เซลลรูปแทงบกพรองและกระจกตาโคงนอยหรือลูกตาสั้น4) เซลลรูปกรวยบกพรองและกระจกตาโคงนอยหรือลูกตาสั้น

18. ชายคนหนึ่งขณะดํ านํ้ าอยูใตผิวนํ้ า แหงนหนามองดูนกที่บินอยูบนทองฟา เขาจะมองเห็นนกอยูที่ใด เพราะเหตุใด1) สูงกวาที่เดิม เพราะมุมตกกระทบโตกวามุมหักเห2) ตํ่ ากวาที่เดิม เพราะมุมตกกระทบเล็กกวามุมหักเห3) อยูที่เดิม เพราะแสงตกตั้งฉากกับผิวนํ้ าจึงไมเกิดการหักเห4) มองไมเห็น เพราะแสงเกิดการสะทอนกลับหมดในอากาศ


19. เมื่ออยูในหองสวางที่ทาสีนํ้ าเงินเขมนานๆ ทันทีที่เดินออกมาสูที่สวาง จะมองเห็นเสื้อสีแดงมวงที่เพื่อนใสอยูเปนสีอะไร1) สีแดงมวง เพราะเซลลรูปแทงไวตอแสงสีแดงและสีนํ้ าเงิน2) สีแดง เพราะเซลลรูปกรวยที่ไวตอแสงสีนํ้ าเงินยังไมทํ างาน3) สีนํ้ าเงิน เพราะเซลลรูปกรวยที่ไวตอแสงสีนํ้ าเงินยังไดรับการกระตุนอยู4) สีมวงนํ้ าเงิน เพราะเซลลรูปแทงที่ไวตอแสงสีนํ้ าเงินยังไดรับการกระตุนอยู

20. ถาตองการถายภาพคนที่ยืนอยูกลางแจง เมื่อตั้งความเร็วชัตเตอรและเปดหนากลองไวพรอมแลว ปรากฏวาคน ผูนั้นไดวิ่งออกจากผูถายภาพ ควรปรับกลองถายรูปอยางไรบาง จึงจะไดภาพคมชัด

ก. ปรับโฟกัสใหยาว ข. ปรับโฟกัสใหสั้นค. เพิ่มความเร็วชัตเตอร ง. ลดความเร็วชัตเตอรจ. ขยายชองเปดรับแสง

1) ก., ค. และ จ. 2) ก., ค. และ ฉ. 3) ข., ง. และ จ. 4) ข., ง. และ ฉ.

เฉลย

1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 1) 5. 1) 6. 2) 7. 2) 8. 2) 9. 3) 10. 3)11. 3) 12. 4) 13. 2) 14. 1) 15. 1) 16. 4) 17. 1) 18. 2) 19. 2) 20. 1)


รังสีที่มองไมเห็น

1. รังสี : คลื่นแมเหล็กไฟฟารังสีตางๆ ที่แผจากดวงอาทิตยมายังโลกมีทั้งรังสีที่มองเห็น (Visible light) และรังสีที่มองไมเห็น (Invisible

light) โดยรังสีตางๆ นี้มีการเคลื่อนที่ในลักษณะของคลื่น ซึ่งเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาสมบัติของคลื่น คลื่นเปนพลังงาน เกิดจากการสั่นของอนุภาคถายทอดออกจากแหลงกํ าเนิดไปยังอีกแหลงหนึ่ง

อาจมีตัวกลางหรือไมมีตัวกลางก็ไดคลื่นแบงออกเปน 2 ชนิด1. คลื่นตามขวาง (Transverse wave) เปนคลื่นที่เกิดจากการสั่นของอนุภาค มีทิศตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่

เชน คลื่นบนผิวนํ้ า คลื่นเสนเชือก2. คลื่นตามยาว (Longitudinal wave) เปนคลื่นที่เกิดจากการสั่นของอนุภาคมีทิศเดียวกับทิศการเคลื่อนที่

เชน คลื่นเสียงสวนประกอบของคลื่น

สันคลื่น ความยาวคลื่น

ทองคลื่น แอมพลิจูด

สันคลื่น เปนสวนสูงสุดของคลื่นทองคลื่น เปนสวนตํ่ าสุดของคลื่นความยาวคลื่น (λ) คือ ระยะจากสันคลื่นอันหนึ่งไปยังสันคลื่นถัดไป หรือ ระยะจากทองคลื่นอันหนึ่งไปยัง

ทองคลื่นถัดไปแอมพลิจูด คือ ความสูงของคลื่น วัดจากแนวปกติขึ้นไปยังสันคลื่น หรือ วัดจากแนวปกติลงไปยังทองคลื่น

ยิ่งแอมพลิจูดมากแสดงวาคลื่นมีพลังงานมาก แอมพลิจูดนอยแสดงวาคลื่นมีพลังงานนอยความถี่ คือ จํ านวนคลื่นที่ผานจุดๆ หนึ่งภายใน 1 หนวยเวลา มีหนวยเปน รอบ/วินาที หรือเฮิรตซ (Hertz)

ยิ่งความถี่มากแสดงวาพลังงานยิ่งมาก ความถี่นอยแสดงวาพลังงานนอยความเร็วคลื่น (v) คลื่นชนิดเดียวกันมีความเร็วเทากันความสัมพันธระหวางความเร็วคลื่นกับความถี่และความยาวคลื่น

สูตร v = fλ

v คือ ความเร็วคลื่น หนวย m/sf คือ ความถี่ หนวย s-1 หรือ Hzλ คือ ความยาวคลื่น หนวย m


สูตร S = vt

S คือ ระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ได (m)v คือ ความเร็วคลื่น (m/s)t คือ เวลาที่ใชในการเคลื่อนที่ (s)

ตัวอยาง คลื่นชนิดหนึ่งมีความถี่ 1500 เฮิรตซ มีความยาวคลื่น 0.5 เมตร ถาปลอยใหคลื่นเคลื่อนที่ไป แลวจับเวลาได 12 วินาที คลื่นจะเคลื่อนที่ไปไดไกลกี่เมตรวิธีทํ า ตองการหา S = ? จากสูตร S = vt (v = ?, t = 12 s)

หา v จากสูตร v = fλ (f = 1500 Hz, λ = 0.5 m)แทนคา ; v = 1500 × 0.5

= 750 m/sจะได S จากสูตร S = vt (v = 750 m/s, t = 12 s)

แทนคา ; S = 750 × 12= 9000 m

∴ คลื่นเคลื่อนที่ไดไกล 9000 เมตร

คลื่นแมเหล็กไฟฟาคลื่นแมเหล็กไฟฟาเปนคลื่นตามขวาง ไมจํ าเปนตองอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เคลื่อนที่ดวยอัตราเร็ว

3 × 108 m/sสเปกตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟาความถี่ (f) ตํ่ า สูงคลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสง รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ รังสีแกมมาความยาวคลื่น (λ) มาก นอย

ชนิดของรังสี ความถี่ (Hz) ความยาวคลื่น (เมตร)คลื่นวิทยุไมโครเวฟอินฟราเรดแสงอัลตราไวโอเลตเอกซแกมมา

105 - 109

109 - 1011

1011 - 1014

4 × 1014 - 7.5 × 1014

7.5 × 1014 - 1017

1016 - 1020

1019 - 1023

3 × 103 - 3 × 104

3 × 10 - 3 × 103

3 × 103 - 7.5 × 10-7

7.5 × 10-7 - 4 × 10-7

4 × 10-7 - 3 × 10-9

3 × 105 - 10-12

3 × 10-11 - 3 × 10-15


ชวงคลื่นที่เรามองเห็นจะมีเพียงชวงเดียว คือ ชวงแสง ฉะนั้นรังสีที่เรามองไมเห็น ไดแก คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟอินฟราเรด อัลตราไวโอเลต เอกซ และแกมมา

คลื่นวิทยุอินฟราเรด

ไมโครเวฟ

อัลตราไวโอเลตรังสีเอกซ

รังสีแกมมา

แสงสวาง

ความยาวคลื่น (เมตร)

ความถี่ (เฮิรตซ)

3 10 5× 3 10

2× 3 10 1× - 3 10

4× - 3 10 7× - 3 10

10× - 3 10 -13× 3 10

16× -

1024 1021

1018 1015

1012 109

106 103

สเปกตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟา

ชวงความถี่ 1019 - 1021 Hz รังสีเอกซและรังสีแกมมา มีสมบัติเหมือนกันทุกประการ แมแหลงกํ าเนิดรังสีจะตางกัน

รงัสเีอกซ


1016 1021

1019 1023


2. รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet)แหลงกํ าเนิด1. แผมาจากดวงอาทิตย แตจะถูกดูดกลืนดวยโอโซนในชั้นบรรยากาศชั้นสตราโทสเฟยรบางสวน จึงไมคอย

เปนอันตราย2. หลอดรังสีอัลตราไวโอเลตหรือหลอดแสงมืด (Black light) ภายในบรรจุไอปรอทเอาไว เมื่อมีกระแสไฟฟา

ไหลผานขั้วหลอด ทํ าใหอิเล็กตรอนหลุดจากขั้วหลอดวิ่งชนอะตอมของไอปรอท เกิดรังสีอัลตราไวโอเลต

อิเล็กตรอน รังสีอัลตราไวโอเลต

อะตอมของไอปรอท

รูปการเกิดรังสีอัลตราไวโอเลต

คุณสมบัติ1. ทํ าใหสารเคมีบางชนิดวาวแสง2. สามารถทะลุผานกระดาษ พลาสติก และแกวได ทั้งนี้ก็ขึ้นอยูกับความหนาดวยประโยชนของอัลตราไวโอเลต1. สรางวิตามิน D2. แยกสารเคมีออกจากกัน (สารเคมีตางกันเรืองแสงตางกัน)3. ทางการแพทยใชฆาเชื้อโรค4. พิสูจนเอกสาร ตรวจสอบลายเซ็น5. ทํ าใหหลอดเรืองแสงเกิดการวาวแสงอันตรายของอัลตราไวโอเลต1. ทํ าใหผิวหนังเหี่ยวยน2. เซลลผิวหนังถูกทํ าลาย3. มะเร็งผิวหนัง4. อันตรายตอลูกนัยนตารังสี UV แบงเปน 3 ชนิด ไดแก1. UV A มีความถี่ตํ่ า ไมเปนอันตรายตอผิวหนัง และกระตุนใหผิวหนังสรางวิตามิน D2. UV B มีความถี่สูงกวา UV A ทํ าใหผิวหนังไหมเกรียม (Sun burn) เมื่อถูกแดดนานๆ3. UV C มีความถี่สูงมาก เปนอันตรายมาก ทํ าใหเกิดมะเร็งผิวหนัง


3. รังสีเอกซ (X-ray)แหลงกํ าเนิด1. แผออกมาจากดวงอาทิตย แตถูกบรรยากาศดูดกลืนไวหมดจึงมาไมถึงโลก2. ผลิตจากหลอดสุญญากาศ โดยตอเขากับเครื่องกํ าเนิดไฟฟาศักยสูงมาก ผานกระแสไปยังไสหลอด ทํ าให

อิเล็กตรอนหลุดไปชนขั้วบวก ซึ่งเปนโลหะ (ทังสเตน) ถูกดูดกลืนพลังงานไว แลวปลอยรังสี X ออกมา

ข้ัวลบ ไสหลอดท่ีรอนอิเล็กตรอน เปาโลหะทงัสเตน

ข้ัวบวก

รังสีเอกซตอเขากับแหลงกําเนิดไฟฟาสําหรับเผาไสหลอด

ตอกับแหลงกําเนิดไฟฟาศักยสูงมาก

รูปหลอดรังสีเอกซ

สมบัติทะลุผานวัตถุที่มีความหนาแนนนอยไดมากกวาวัตถุที่มีความหนาแนนมาก เชน ผานกลามเนื้อไดดีกวากระดูกประโยชน1. ทางการแพทย ภาพที่ถายบนฟลม โดยการฉายรังสีใชวินิจฉัยโรค ถาในปริมาณที่พอเหมาะสามารถทํ าลาย

เซลลมะเร็งได2. ทางการกอสราง สามารถตรวจสอบรอยรั่ว รอยราวได3. ตรวจอาวุธ วัตถุระเบิด และยาเสพติดที่สนามบิน4. วิจัยโครงสรางผลึกของธาตุขอเสียใชในปริมาณมากเปนอันตรายตอเซลล อาจทํ าใหเซลลปกติเปนมะเร็งได หรือยีนอาจผิดปกติ ทํ าใหเกิดการ

ถายทอดทางพันธุกรรมผิดปกติ


4. รังสีแกมมา (Gamma ray)แหลงกํ าเนิด1. การแผรังสีจากดวงอาทิตย แตมาไมถึงโลก2. การแผรังสีของธาตุกัมมันตรังสีขณะสลายตัว เชน ทอเรียม ยูเรเนียม เรเดียม โคบอลต-60คุณสมบัติไมมีประจุไฟฟา ความถี่และพลังงานสูงมาก

รังสีแกมมา ( )γ

αรังสีแอลฟา ( ) รังสีเบตา ( )βแผนโลหะ

สารกัมมันตรังสีผนังก้ันรังสี

- แหลงกําเนิดไฟฟา +

สนามไฟฟา

รังสีจากธาตุกัมมันตรังสี

ชนิดของรังสี อนุภาค ประจุ การเบี่ยงเบนในสนามไฟฟาแอลฟา (α)แกมมา (γ)เบตา (β)

2p, 2nไมมีอนุภาคอิเล็กตรอน

+ไมมีประจุเปนกลาง

-

เบี่ยงเบนไปทางขั้วลบไมเบี่ยงเบน

เบี่ยงเบนไปทางขั้วบวก

ประโยชน1. ใชตรวจหาและรักษาโรค เชน โคบอลต-60 รักษาโรคมะเร็ง ไอโอดีน-130 รักษาคอพอก โซเดียม-24

ตรวจหาการตีบตันของเสนเลือด2. ถนอมอาหาร ปรับปรุงพันธุพืช ศึกษาโรคพืช3. ตรวจโครงสรางภายใน รอยตอรอยเชื่อม4. หาอายุของโลก โดยใชยูเรเนียม หาอายุของซากดึกดํ าบรรพ (Fossil) จาก C-14โทษของรังสีแกมมาทํ าลายเซลลของรางกายและเนื้อเยื่อ อาจทํ าใหเกิดมะเร็งได ทํ าใหเกิดการแปรผันของยีน (Mutation) พันธุพืช

หรือพันธุสัตวเลวลงหรือผิดปกติได


5. รังสีอินฟราเรด (Infrared ray) รังสีความรอนแหลงกํ าเนิดวัตถุทุกอยางที่มีความรอน เชน ดวงอาทิตย เตาไฟ กองไฟ เตารีด แมแตตัวเราก็มีการแผรังสีอินฟราเรด

ออกมาดวยสมบัติของรังสีอินฟราเรด1. มีความถี่ตํ่ า พลังงานตํ่ า ทะลุผานพลาสติกและแผนแกวได2. สัมผัสไดดวยผิวกาย จะรูสึกวามีความรอนการทดลอง ตรวจสอบรงัสอีนิฟราเรดจากดวงอาทิตย โดยนํ าปรซิมึไปวางรบัแสงอาทติยจะท ําใหเกิดแถบสเปกตรัม

แลวนํ าเทอรโมมิเตอรไปวางบนสเปกตรัมแถบสีตางๆ พบวาบริเวณแถบสีตางๆ มีอุณหภูมิตางกัน รังสีอินฟราเรดจะมีมากบริเวณที่มีความถี่ตํ่ ากวาสีแดง ดังรูป

สเปกตรัมของแสง

เทอรโมมิเตอร

มวง นํ้าเงิน เขียว เหลือง สม แดง

41 Co40 Co39.5 Co39 Co38 Co

ประโยชนของรังสีอินฟราเรด1. ในชีวิตประจํ าวัน เชน การรีดผา การประกอบอาหาร ฯลฯ2. ทางการแพทย เชน การฆาเชื้อโรค กายภาพบํ าบัด วินิจฉัยโรคโดยใชเทอรโมแกรม (Thermogram)3. การอบสีรถ4. การถายภาพและหาวัตถุในที่มืดโดยใชกลอง "สเนปเปอรสโคป" เชน ภาพถายทางอากาศศึกษาลักษณะ

ทางภูมิศาสตร ทรัพยากรธรรมชาติ ปาไม

6. คลื่นวิทยุ (Radio wave)แหลงกํ าเนิด1. ดวงอาทิตย และดวงดาวตางๆ ตรวจไดดวยกลองวิทยุโทรทรรศน ใชศึกษาวัตถุตางๆ บนทองฟา2. ผลิตขึ้นครั้งแรกโดย ไอริช รูดอลฟ เฮิรตซ ในป ค.ศ. 1887 โดยการเหนี่ยวนํ าประกายไฟในขดลวดสมบัติของคลื่นวิทยุความถี่ตํ่ า มีแถบความถี่กวาง ไมสามารถทะลุผานโลหะหรือสิ่งกีดขวางขนาดใหญ แตเคลื่อนที่ไปบนผิวสัมผัส

ของสิ่งกีดขวางได


ประโยชนของคลื่นวิทยุในการสื่อสาร ใชคลื่นวิทยุเปนพาหะในการนํ าสัญญาณไฟฟาของเสียงไปไกลๆ โดยไมตองใชสาย ทํ าใหสะดวก

และประหยัด ตอมาไดมีการฝากสัญญาณของภาพตัวอักษรไปกับคลื่นวิทยุดวย

สัญญาณผสมระบบ เอฟ เอ็มสัญญาณไฟฟาของเสียง

สัญญาณผสมระบบ เอ เอ็ม สายอากาศ

คล่ืนวิทยุ

เสียง

เคร่ืองผลิตกระแสไฟฟา เคร่ืองผสมสัญญาณ

(Mixer)ความถ่ีคล่ืนวิทยุ

การผสมกับคลื่นพาหะ แบงเปน 2 ระบบ1. ระบบ AM (Amplitude Modulation) เมื่อผสมแลวแอมพลิจูดเปลี่ยน ความถี่ไมเปลี่ยน

สัญญาณไฟฟาของเสียง คล่ืนพาหะ

2. ระบบ FM (Frequency Modulation) เมื่อผสมแลวแอมพลิจูดไมเปลี่ยน ความถี่เปลี่ยนเวลาสงสัญญาณออกไปจะกํ าหนดความถี่ตางๆ กัน เพื่อไมใหคลื่นมาปะปนกัน

สัญญาณไฟฟาของเสียง คล่ืนพาหะ

การสงสัญญาณสงได 2 วิธี1. สงสญัญาณเปนแนวขนานกบัพืน้โลก (คลืน่พืน้ดนิ) สงไดไมไกล ตองมสีถานรีบั ใชกบัระบบ AM และ FM2. สงสัญญาณเปนแนว 5-90° ทํ ามุมกับพื้น (คลื่นฟา) สงไดไกล สงขึ้นไปผานช้ันบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟยร

ใหสะทอนกลับลงมา แตจะมีบางสวนทะลุออกไป โดยเฉพาะคลื่นความถี่สูง ดังนั้นระบบ FM ใชไมไดเพราะความถี่สูง


บรรยากาศชัน้ไอโอโนสเฟยร

คล่ืนฟา

เคร่ืองรับสถานีสง

คล่ืนพ้ืนดิน

รูปคลื่นวิทยุในบรรยากาศ

ระบบ AM ระบบ FM1. ใชคลื่นพาหะความถี่ตํ่ า2. สงไดไกล มีทั้งคลื่นดิน และคลื่นฟา3. มีเสียงแทรก เพราะความถี่แตละสถานีตางกันนอย

1. ใชคลื่นพาหะความถี่สูง2. สงไดไมไกล มีแตคลื่นดิน ไมมีคลื่นฟา3. ไมมีเสียงแทรก เสียงชัดเจน ความถี่แตละสถานี ตางกันมาก

คํ านวณจํ านวนสถานี คลื่นวิทยุที่ใชในประเทศไทยวิทยุระบบ AM ใชชวงความถี่ 525-1605 กิโลเฮิรตซ แตละสถานีมีความถี่ตางกัน 9 กิโลเฮิรตซ

จํ านวนสถานี = 1605 5259 - + 1= 121 สถานี

วิทยุระบบ FM ใชชวงความถี่ 88-108 เมกกะเฮิรตซ แตละสถานีมีความถี่ตางกัน 250 กิโลเฮิรตซจํ านวนสถานี = 108000 88000250 - + 1

= 81 สถานีการรับสัญญาณสายอากาศรับคลื่นที่สงมา เราสามารถเลือกสัญญาณที่สงมา ไดจากตัวเก็บประจุแปรคาได (เลือกคลื่น) จากนั้น

แยกสัญญาณไฟฟาของเสียงออกจากคลื่นพาหะโดยใชไดโอด ขยายสัญญาณดวยทรานซิสเตอร เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาใหเปนสัญญาณเสียงโดยลํ าโพง


สายไฟฟา

ตัวเก็บประจุแปรคาได

ไดโอด

เมกะโอหมหูฟง

สายดิน

20 รอบ

60 รอบ

ขดลวดพันรอบแกนเฟอรไรต

เครื่องรับวิทยุอยางงายและวงจร

สายอากาศ รับคลื่นวิทยุเหนี่ยวนํ า ใหเกิดกระแสไฟฟาไหลเขาสูวงจรของเครื่องรับตัวเก็บประจุแปรคาได เลือกความถี่คลื่นที่ตองการไดโอด แยกคลื่นพาหะออกใหเหลือแตสัญญาณไฟฟาของเสียงหูฟง/ลํ าโพง เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาของเสียงใหเปนเสียง

ภาครับสัญญาณ เครื่องแยกสัญญาณ

เครื่องขยายสัญญาณ

ลําโพง

เสาอากาศ

การทํ างานเครื่องรับวิทยุ

โทรภาพหลักการเหมือนเสียง เพียงแตเปลี่ยนเสียงเปนภาพแทน โดยการเปลี่ยนสัญญาณภาพใหเปนสัญญาณไฟฟา

ดวยอุปกรณเปลี่ยนขยายสัญญาณ แลวผสมกับคลื่นพาหะในระบบ AM สงสัญญาณออกไปทางเสาอากาศ เสาอากาศรับสัญญาณ แยกสัญญาณไฟฟาของภาพออกจากคลื่นพาหะ ขยายสัญญาณ แลวเปลี่ยนสัญญาณไฟฟาของภาพเปนแสงตกกระทบฟลม นํ าไปลางและอัด จะไดภาพเหมือนที่สงมา


สัญญาณไฟฟาจากคลื่นวิทยุโทรภาพ

สัญญาณไฟฟาของภาพ

เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาของภาพเปนแสง

เกิดภาพบนฟลมภาพบนกระดาษอัดภาพ

รูปหลักการรับภาพในเครื่องรับโทรภาพ

วิทยุโทรทัศน (TV)มีทั้งสัญญาณภาพและเสียง ใชคลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงในระบบ FM เปนคลื่นพาหะเครื่องรับโทรทัศนเปนตัวรับสัญญาณ แลวแยกสัญญาณไฟฟาออกจากคลื่นพาหะ แลวเปลี่ยนสัญญาณไฟฟา

เปนสัญญาณภาพและเสียง สัญญาณภาพสงเขาหลอดภาพ เกิดเปนภาพบนจอโทรทัศน สัญญาณเสียงสงเขาลํ าโพงการทํ างานของโทรทัศนสีเครื่องสงจะมีระบบแยกสขีองวตัถอุอกเปนสีปฐมภูมิของแสง (นํ้ าเงิน เขียว แดง) แลวจงึเปลีย่นเปนสญัญาณไฟฟา

ของภาพเครื่องรับ หลังจากที่สัญญาณไฟฟาสงมายงัหลอดภาพ ทีห่ลอดภาพมเีครือ่งก ําเนิดลํ าอิเล็กตรอน 3 ชุด แตละชุด

ควบคุมความเขมแสงดวยสัญญาณไฟฟาของภาพแตละสี และที่จอรับภาพฉาบสารเรืองแสงไว 3 ชนิด แตละชนิดไวตอแสงแตละสี ภาพที่เห็นเกิดจากการผสมสีปฐมภูมิของแสงทั้ง 3 สีที่เกิดจากสารเรืองแสง

ขั้นตอนการสงวิทยุโทรทัศน

สายอากาศเคร่ืองสงโทรทศัน

เคร่ืองสงดานภาพ

วงจรขยายสัญญาณภาพ

เคร่ืองสงดานเสียง

เคร่ืองมือผลิตคล่ืนวิทยุ

วงจรขยายสัญญาณเสยีง

ไมโครโฟนเสยีง

กลองถายโทรทศันสี

สีแดงสีเขียวสีน้ําเงิน

เลนสภาพ สัญญาณแสงสี


ขั้นตอนการรับวิทยุโทรทัศน

วงจรสวนหนา วงจรผลติสัญญาณภาพสี

วงจรขยายเสยีง

วงจรของการหักเห

วงจรแยกสัญญาณ

เคร่ืองรับ สัญญาณเสยีงสัญญาณ

สัญญาณภาพสีแดงเขียว

นํ้าเงิน

หลอดภาพสี

ลําอิเล็กตรอน

สัญญาณ

ภาพ

ลําโพง

- เครื่องรับขาวดํ าจะไมมีการแยกสี คือ จะมีลํ าอิเล็กตรอนเพียงลํ าเดียว- เครื่องรับสีจะมีลํ าอิเล็กตรอน 3 ลํ า คือ แดง เขียว นํ้ าเงิน จึงสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟามากกวาโทรทัศนขาวด ํา

ประมาณ 3 เทา

7. คลื่นไมโครเวฟ (Microwave)สมบัติของคลื่นไมโครเวฟ1. ทะลุผานชั้นบรรยากาศไดดี ถูกดูดกลืนนอย สะทอนผิววัตถุไดดี2. มีพลังงานสูงกวาคลื่นวิทยุ ปจจุบันนํ ามาใชในการสื่อสารผานดาวเทียม3. ควบคุมเปนลํ าเล็กๆ ได มีทิศทางในแนวตรงประโยชน1. เรดาร (RADAR : Radio Detection And Ranging) เปนการสงคลื่นไมโครเวฟออกไปเปนชวงๆ แลวรับ

สัญญาณที่สะทอนกลับเขามาเครื่องรับ ปรากฏใหเห็นบนจอภาพ ซึง่จะสามารถบอกชนดิและระยะหางของวตัถทุีส่ะทอนได

แหลงกําเนิดคลื่นไมโครเวฟ

จานสายอากาศรูปพาราโบลา วัตถุ

เครื่องรับเครื่องเปลี่ยนคลื่นสะทอนเปนสัญญาณไฟฟา

จอเปลี่ยนสัญญาณไฟฟาใหเปนสัญญาณภาพ

กระทบ

สะทอนเขา

2. เตาไมโครเวฟ อาหารที่ใชกับเตาไมโครเวฟตองมีนํ้ าเปนองคประกอบ ไมโครเวฟมีพลังงานสูงจะถูกสงมากระทบอาหารพรอมกับถายเทพลังงานใหกับโมเลกุลของนํ้ าที่อยูในอาหาร ทํ าใหโมเลกุลของนํ้ าสั่นและเกิดความรอนขึ้นทํ าใหอาหารรอน


8. การสื่อสารโทรคมนาคมของไทยปจจุบันระบบโทรคมนาคม ไดนํ าคลื่นไมโครเวฟเขามาเปนคลื่นพาหะแทนคลื่นวิทยุมากข้ึนการสื่อสารโทรคมนาคมของไทยปจจุบัน ไดแก วิทยุ โทรทัศน โทรศัพท โทรภาพ โทรสาร (Fax) โทรพิมพ

เทเลกซ โทรเลข สามารถติดตอไดทั่วโลก โดยใชดาวเทียมสื่อสาร 2 ดวง คือ Intelsat-4 หรือ F-4 อยูเหนือมหาสมุทรแปซิฟก และ Intelsat-5 หรือ F-5 อยูเหนือมหาสมุทรอินเดีย ซึ่งมีสถานีรับสัญญาณจากดาวเทียมอยูที่อํ าเภอศรีราชา จังหวัดชลบุรี และมีสถานีทวนสัญญาณที่บางปลา จังหวัดสมุทรปราการ

สถานีโทรคมนาคมภาคพ้ืนดินศรรีาชา

บริการสื่อสาร

โทรสาร โทรพิมพ

ดาวเทยีม

บริการสื่อสารถายทอดสดโทรทัศนโทรสาร โทรพิมพ

สถานีทวนสัญญาณบางปลา (ขยาย)

สถานีโทรคมนาคมภาคพื้นดินตางประเทศ

รับชมโทรทัศนโทรสาร โทรพิมพ

- PALAPA คือ ดาวเทียมที่ใชสื่อสารในกลุมประเทศอาเซียนทั้งหมด เปนของอินโดนีเซีย- ดาวเทียมสื่อสาร ชุดอินเทลแซต (INTELSAT) ขององคการ NASA มีสมาชิกกวารอยประเทศรวมทั้ง

ประเทศไทย ไดสงดาวเทียมสื่อสารขึ้นไปอยูเหนือมหาสมุทรตางๆ มากกวา 10 ดวง ทํ าใหสามารถทํ าการสื่อสารไดพรอมๆ กันทั่วโลก

1. เหนือมหาสมุทรอินเดีย ใชติดตอระหวางยุโรปกับเอเชีย2. เหนือมหาสมุทรแปซิฟก ใชติดตอระหวางเอเชียกับอเมริกา3. เหนือมหาสมุทรแอตแลนติก ใชติดตอระหวางยุโรปกับอเมริกา- ดาวเทียมสื่อสารระหวางประเทศจะลอยอยูในอวกาศสูงจากพื้นโลก 36000 กิโลเมตร เหนือเสนศูนยสูตรใช

เพียง 3 ดวง ก็ติดตอกันไดทั่วโลก ยกเวนขั้วโลกเหนือและใต



1. ดาวเทียมเฉพาะกิจบางดวงที่โคจรอยูรอบโลก สามารถสํ ารวจทรัพยากรธรรมชาติบนพื้นโลก อยากทราบวาคลื่นแมเหล็กไฟฟาในยานใด ที่ดาวเทียมตรวจจับแมนํ้ าและปาไมได1) คลื่นวิทยุ 2) รังสีเอกซ 3) ไมโครเวฟ 4) รังสีอินฟราเรด

2. จากรูป คํ าอธิบายขอใดเกี่ยวกับรังสีเอกซและรังสีแกมมา ในชวง A ถึง B ที่ถูกตอง

10-10 10-1110-910-8 10-12 10-13 10-14

รังสีเอกซ


ความยาวคลื่น (เมตร)

A B

1) สมบัติเหมือนกัน ตนกํ าเนิดตางกัน 2) สมบัติเหมือนกัน ตนกํ าเนิดเหมือนกัน3) สมบัติตางกัน ตนกํ าเนิดเหมือนกัน 4) สมบัติตางกัน ตนกํ าเนิดตางกัน

3. การเกิดภาพบนฟลมเอกซเรยตอไปนี้ก. อวัยวะตางๆ ดูดกลืนรังสีเอกซไปปริมาณมากนอยตางกันข. ผิวหนังและกลามเนื้อยอมใหรังสีเอกซทะลุผานมากกวากระดูกค. กระดูกสะทอนรังสีเอกซจึงปรากฏชัดบนฟลมเอกซเรยง. กลามเนื้อดูดกลืนรังสีเอกซมากจึงปรากฏเบาบางบนฟลมเอกซเรย

ขอใดถูกตอง1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.

4. สถานีทวนสัญญาณมีหนาที่สํ าคัญอยางไร1) รับและสงสัญญาณกลับเพื่อตรวจสอบความถูกตอง2) รับและผสมสัญญาณไฟฟาเขากับคลื่นไมโครเวฟเพื่อถายทอด3) รับและผสมคลื่นไมโครเวฟเขากับคลื่นวิทยุที่ทํ าการสงเพื่อถายทอด4) รับและขยายสัญญาณใหมีความเขมเทาสัญญาณเดิมและสงตอไป


5. เพราะเหตุใดตามสถานที่ที่อยูหางไกลสถานีวิทยุ จึงสามารถรับฟงคลื่นวิทยุระบบเอ.เอ็ม.ไดโดยไมตองใชเสาอากาศ1) คลื่น เอ.เอ็ม. มีความถี่สูงกวาคลื่นระบบอื่น2) คลื่น เอ.เอ็ม. มีแอมพลิจูดมากกวาระบบอื่น3) คลื่น เอ.เอ็ม. สามารถสะทอนกลับมายังผิวโลกไดมาก4) คลื่น เอ.เอ็ม. มีการเปลี่ยนแปลงความถี่หลังจากการผสมสัญญาณ

6. รังสีเอกซเกิดจากกระบวนการใด1) การทํ าใหอิเล็กตรอนหลุดจากขั้วลบของหลอดแลววิ่งไปชนสารเรืองแสงที่ฉาบไวที่ผิวดานในของหลอด2) การทํ าใหอิเล็กตรอนหลุดจากขั้วทั้งสองของหลอดแลววิ่งดวยพลังงานสูงไปชนไอของสารที่เปนโลหะ ซึง่มคีวาม

หนาแนนสูง3) การเผาไสหลอดที่ทํ าดวยโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงจนรอนจัด เกิดกระแสอิเล็กตรอนออกมาอยางตอเนื่อง

ทะลุผานผนังของหลอดแกวออกมา4) การเผาไสหลอดที่เปนขั้วลบจนรอนแดง อิเล็กตรอนจะหลุดจากไสหลอดและวิ่งดวยพลังงานสูงไปชนขั้วบวก

ซึ่งเปนโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง7. จงพิจารณาขอความตอไปนี้

ก. สัญญาณเรดารเปนคลื่นความถี่สูง ที่ถูกสงออกไปเปนสายอยางตอเนื่องข. คลื่นไมโครเวฟมีความถี่สูงกวาแสงจึงสะทอนที่ผิววัตถุทึบไดดีค. ภาพที่ปรากฏบนจอเรดาร บอกไดทั้งขนาดและลักษณะของวัตถุไดง. สัญญาณเรดารใชตรวจทิศทางของลมพายุได

ขอความใดถูกตอง1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.

8. ขั้นตอนใดที่โทรศัพททางไกลระหวางประเทศขามทวีปแตกตางจากโทรศัพททางไกลในประเทศ1) ทวนสัญญาณใหมีความเขมมากข้ึน2) แยกสัญญาณไฟฟาของเสียงออกจากสัญญาณไฟฟา3) ดาวเทียมถายทอดสัญญาณไมโครเวฟกลับสูพื้นดิน4) สัญญาณไฟฟาของเสียงจากผูพูด ถูกสงไปผสมกับสัญญาณไฟฟาความถี่ไมโครเวฟ

9. ในระบบกลองถายภาพโทรทัศนสี สัญญาณไฟฟาของภาพสีประกอบดวยแสงสีตามขอใด1) สีแดง สีเขียว สีนํ้ าเงิน 2) สีแดง สีเขียว สีเหลือง3) สีแดง สีนํ้ าเงิน สีเหลือง 4) สีเขียว สีนํ้ าเงิน สีเหลือง

10. ขณะที่นั่งชมโทรทัศนอยูภายในบาน มีคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่เปนอันตรายชนิดใดบางที่มีโอกาสไดรับมากที่สุดก. รังสีเอกซ ข. รังสีแกมมา ค. รังสีอินฟราเรด ง. รังสีอัลตราไวโอเลต

1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. 4) ง. และ ก.11. สมบัติขอใดของไมโครเวฟที่ไมเกี่ยวของกับการทํ างานของระบบเรดาร

1) ทะลุผานชั้นบรรยากาศไดดี 2) คลื่นสะทอนกลับมีความเขมสูง3) ควบคุมใหเปนลํ าคลื่นเล็กๆ ได 4) ทํ าใหโมเลกุลนํ้ าเรียงตัวตามลักษณะคลื่น


12. ในการตรวจสอบรอยราวภายในหมอไอนํ้ าซึ่งมืดสนิท โดยฉีดสารวาวแสงไปบนผิววัสดุ สารวาวแสงจะซึมเขาไปในบริเวณที่เกิดรอยราว อุปกรณชนิดใดที่สามารถชวยใหมองเห็นรอยราวในที่มืดได1) หลอดอินฟราเรด 2) หลอดรังสีเอกซ 3) หลอดแบลคไลต 4) หลอดวาวแสง

13. ทันตแพทยหญิงวิมล ถายภาพเอกซเรยฟนของคนไขคนหนึ่ง พบวาภาพที่ปรากฏบนแผนฟลมมีความดํ ามากจนไม สามารถวินิจฉัยภาพนั้นได ขอใดตอไปนี้ที่จะมีสวนชวยใหภาพที่ปรากฏบนฟลมมีความชัดเจนมากขึ้น1) ใชรังสีเอกซที่มีพลังงานมากขึ้น และตั้งเวลาในการถายเทาเดิม2) ใชรังสีเอกซที่มีพลังงานตํ่ าลง และตั้งเวลาในการถายเทาเดิม3) ใชรังสีเอกซพลังงานเทาเดิม และตั้งเวลาในการถายมากข้ึน4) ใชรังสีเอกซพลังงานมากขึ้น และตั้งเวลาในการถายมากข้ึน

14. รูปแสดงคลื่นวิทยุในบรรยากาศ

สถานีสง เครือ่งรบั

บรรยากาศชัน้ไอโอโนสเฟยร

คลื่นฟาคล่ืนพ้ืนดิน

ขอใดผิด1) คลื่นที่สะทอนในบรรยากาศไดเปนคลื่นที่มีความถี่สูง2) คลื่นที่กระจายไปตามแนวของผิวโลกเรียกวา คลื่นพื้นดิน3) การรับฟงคลื่น เอฟเอ็ม จะทํ าไดในระยะไกลสุดประมาณ 80 กิโลเมตร4) คลื่นวิทยุเมื่อแผกระจายออกมาจากเสาอากาศจะเคลื่อนที่ออกไปทุกทิศทุกทางโดยไมตองอาศัยตัวกลาง

15. ทรานซิสเตอรมีหนาที่สํ าคัญอยางไรในวงจรเครื่องรับวิทยุ1) ขยายสัญญาณไฟฟาใหแรงมากขึ้น2) เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาเปนสัญญาณเสียง3) เลือกสัญญาณไฟฟาจากสายอากาศสงไปยังไดโอด4) แยกสัญญาณไฟฟาของเสียงจากสัญญาณไฟฟาความถี่คลื่นวิทยุ

16. เครื่องบินที่กํ าลังบินอยูในทองฟาตรวจสอบวัตถุใดอยูใกลหรือไม ทํ าไดโดยสงคลื่นอะไรออกไป1) แสง 2) โซนาร 3) ไมโครเวฟ 4) อัลตราโซนิก


17. เมื่อวางธาตุกัมมันตรังสีในสนามไฟฟา พบวาใหกัมมันตภาพรังสีออกมา 3 ชนิด ดังรูป รังสี ก ข และ ค คือรังสีอะไร ตามลํ าดับ

+ - แบตเตอรี่รงัสี ข

แผนโลหะรังสี ค

ผนงักัน้รงัสีสารกมัมันตรงัสีสนามไฟฟา

รังสี ก

1) บีตา แกมมา แอลฟา 2) แกมมา แอลฟา บีตา3) แอลฟา บีตา แกมมา 4) แอลฟา แกมมา บีตา

18. อุปกรณใดในวงจรเครื่องรับวิทยุอยางงายที่ทํ าหนาที่เลือกและขยายสัญญาณไฟฟาของเสียงตามลํ าดับ1) ไดโอดและตัวตานทาน 2) ทรานซิสเตอรและไดโอด3) ตัวตานทานและตัวเก็บประจุแปรคาได 4) ตัวเก็บประจุแปรคาไดและทรานซิสเตอร

19. ถาคลื่นวิทยุระบบเอฟเอ็มในประเทศไทยมีชวงความถี่ตั้งแต 88-108 เมกะเฮิรตซ เพื่อมิใหสัญญาณปะปนกันควรอนุญาตใหมีสถานีวิทยุกระจายเสียงระบบเอฟเอ็มไดกี่สถานี1) 80 2) 81 3) 120 4) 121

20. เตาไมโครเวฟทํ าใหอาหารสุกโดยวิธีใด1) การแผรังสี 2) การนํ าความรอน 3) การพาความรอน 4) การสั่นของโมเลกุล

เฉลย

1. 4) 2. 1) 3. 1) 4. 4) 5. 3) 6. 4) 7. 3) 8. 3) 9. 1) 10. 4)11. 2) 12. 3) 13. 2) 14. 1) 15. 1) 16. 3) 17. 1) 18. 4) 19. 2) 20. 4)

Documents

Bio physics period2