29
บบบบบ 13 บบบบบบ บบบบบบบบบบ บบบบบบบบบบ บบบ บบบบบบบบบบ บบบบบบ บบบบบบบบบบบบ จจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจ 7 บบบบบ บบบบบบบบบ บบบบบบบ บบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบ บบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบ บบบบบบบบบ

บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

  • Upload
    parinya

  • View
    24.294

  • Download
    7

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

บทท�� 13 แสงและท�ศนู�ปกรณ์�

เร��องย่�อย่ การเคล��อนูท�� และการสะท�อนูของแสงจุ�ดประสงค์การเร�ยนร��ที่�� 7

ทดลอง วิ�เคราะห์� อภิ�ปราย่ และค"านูวิณ์ส��งท��เก��ย่วิก�บ การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสงได�

Page 2: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

การเค์ลื่��อนที่��ของแสงแลื่ะอ�ตราเร�วของแสงแสงจุะเค์ลื่��อนที่��เป�นเส�นตรงด�วยอ�ตราเร�วประมาณ 3.00 x 108 เมตรต"อว#นาที่� เราสามารถเข�ย่นูเส�นูตรงแทนู

ล"าแสงนู�)ได� และเร�ย่กเส�นูตรงนู�)วิ�า ร�งส�ของแสง ด�งร�ป

การมองเห็�นว�ตถุ�ใดๆ ต�องม�แสงจุากว�ตถุ�มาเข�าตา ซึ่)�งแบ่"งได�เป�น 2 กรณ�ค์�อ1. เม��อวิ�ตถ%นู�)นูม�แสงสวิ�างในูต�วิเอง จุะม�แสงสวิ�างจุากวิ�ตถ%เข�าตาโดย่ตรง2. วิ�ตถ%นู�)นูไม�ม�แสงสวิ�างในูต�วิเอง ต�องม�แสงจุากแห์ล�งก"าเนู�ดแสงอ��นูกระทบวิ�ตถ%นู�)นู แล�วิสะท�อนูเข�าตา

Page 3: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7อ�ตราเร�วแสงในต�วกลื่างใด ๆ      แสงเคล��อนูท��ในูส%ญญากาศด�วิย่อ�ตราเร.วิ 3 x 108 m/s ส�วินูในูต�วิกลางอ��นู ๆ อ�ตราเร.วิของแสงจุะเปล��ย่นูไป โดย่ม�ค�าข0)นูก�บด�ชนู�ห์�กเห์ของแสงในูต�วิกลางนู�)นู ๆ ถ�าให์� n แทนูด�ชนู�ห์�กเห์(Refractive Index) ของต�วิกลางใด ๆ จุะได�

ด�งนู�)นูอ�ตราเร.วิแสงในูต�วิกลางใด ๆ ม�ค�าด�งนู�)

Page 4: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ค�าด�ชนู�ห์�กเห์ของวิ�ตถ%โดย่ท��วิไปห์าจุากแสงส�เห์ล�องท��อ%ณ์ห์ภิ�ม�

Page 5: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ไมเค์ลื่ส�น แอลื่เบ่#รต อ�บ่ราฮั�ม (Michelson Albert Abraham) ค.ศ . 1852-1931 นู�กฟิ3ส�กส�ชาวิอเมร�ก�นู ผู้��วิ�ดควิามเร.วิแสงได�ละเอ�ย่ดถ0ง 299796 ก�โลเมตรต�อวิ�นูาท� (โดย่ประมาณ์)

Page 6: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

การสะที่�อนของแสง

แสงสะท�อนูเป5นูระเบ�ย่บ แสงสะท�อนูไม�เป5นูระเบ�ย่บ

โลเร.นูตซ์� เฮนูดร�ก อ�นูโตนู (Lorentz

Hendrik Anton) ค.ศ.1853-1928 ชาวิเนูเธอร�แลนูด� ผู้��ศ0กษาเร��องกฎการสะท�อนูของแสง

Page 7: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

กฎการสะที่�อนของแสง (Law of Reflection)1. ร�งส�ตกกระทบ ร�งส�สะท�อนู และเส�นูแนูวิฉาก อย่��บนูระนูาบเด�ย่วิก�นู2. ม%มตกกระทบเท�าก�บม%มสะท�อนู

Page 8: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ภาพในกระจุกเงาราบ่•ขนูาดภิาพเท�าก�บขนูาดวิ�ตถ%เสมอ•ระย่ะภิาพเท�าก�บระย่ะวิ�ตถ%• ภิาพท��เก�ดข0)นูในูล�กษณ์ะนู�) จุ0งเร�ย่กวิ�า ภิาพเสม�อนู

Page 9: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง1 ถ�าชาย่คนูห์นู0�งส�ง 170 เซ์นูต�เมตร และตาของเขาอย่��ต"�าจุากส�วินูท��ส�งท��ส%ดในูร�างกาย่เป5นูระย่ะ

10 เซ์นูต�เมตร ม�กระจุกเงาราบต�)งอย่��บนูพ�)นู

ในูแนูวิด��ง ขอบบนูของกระจุกต�องอย่��ส�งจุากพ�)นูเท�าใด จุ0งจุะท"าให์�เขามองเห์.นูเอวิซ์0�งอย่��ส�งจุากพ�)นู

100 เซ์นูต�เมตร

Page 10: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

ต�วอย"าง2 ชาย่คนูห์นู0�งส�ง 2 เมตร ย่�นูห์�างจุากเสาไฟิซ์0�งก"าล�งเป3ดไฟิอย่��ในูเวิลากลางค�นู ถ�าเสาไฟิส�ง 6 เมตร เม��อเขาย่�นูห์�างเสาไฟิ 4 เมตร ควิามย่าวิของเงาบนูพ�)นูม�ค�าเท�าไร

Page 11: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง3 ห์นู�ด"า ก�บ ห์นู�ด� ม�

ควิามส�ง 180 และ 170 ซ์ม.ตามล"าด�บ ย่�นูห์�างจุากกระจุกเงาราบ เป5นูระย่ะ 10

เมตร และ 4 เมตร ตามล"าด�บ ถ�าห์นู�ด� สามารถมองเห์.นูภิาพของห์นู�ด"า ได�เต.มกระจุกพอด� จุะต�องใช�กระจุกท��ม�ขนูาดควิามย่าวิเท�าไร ในูห์นู�วิย่เซ์นูต�เมตร

Page 12: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

Page 13: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ภาพที่��เก#ดจุากการสะที่�อนของแสงบ่นกระจุกผิ#วโค์�งที่รงกลื่มกระจุกเงาโค�งทรงกลม จุะม� 2 ชนู�ด ค�อ 1. กระจุกเวิ�า 2. กระจุกนู�นู

Page 14: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7การห์าต"าแห์นู�งภิาพของวิ�ตถ%ม�ขนูาดท��อย่��ห์นู�ากระจุกเวิ�า สร%ปเป5นูห์ล�กท��ใช�ในูการเข�ย่นูร�ปแสดงการเก�ดภิาพด�งนู�)

•เข�ย่นูร�งส�ตกกระทบจุากปลาย่วิ�ตถ%ถ0งผู้�วิกระจุกในูแนูวิซ์0�งม�ขนูานูก�บเส�นูแกนูม%ขส"าค�ญจุะได�ร�งส�สะท�อนูจุากผู้�วิกระจุกผู้�านูโฟิก�ส•เข�ย่นูร�งส�ตกกระทบจุากปลาย่วิ�ตถ%ผู้�านูโฟิก�สถ0งผู้�วิกระจุก จุะได�ร�งส�สะท�อนูจุากผู้�วิกระจุกขนูานูก�บแกนูม%ขส"าค�ญ

•เข�ย่นูร�งส�ตกกระทบจุากปลาย่วิ�ตถ%ผู้�านูศ�นูย่�กลางควิามโค�งถ0งผู้�วิกระจุก จุะได�ร�งส�สะท�อนูจุากผู้�วิกระจุกย่�อนูกล�บทางเด�ม

Page 15: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ก. ภิาพจุร�ง

F

C

Rf

VS/

S

Q

P Q/P/

Page 16: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ข. ภิาพเสม�อนู

F C

R

f

V

S/

S

Q

P

Q/

P/

Page 17: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ภิาพท��เก�ดจุากกระจุกเวิ�า

Page 18: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ภิาพท��เก�ดจุากกระจุกเวิ�า

Page 19: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

Page 20: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

Page 21: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ภาพที่��เก#ดจุากกระจุกน�น

ส"าห์ร�บการเก�ดภิาพของกระจุกนู�นู อาจุแสดงได�ในูท"านูองเด�ย่วิก�นู พบวิ�าภิาพจุากกระจุกนู�นูเป5นู ภาพเสม�อนที่��ม�ขนาดเลื่�กกว"าว�ตถุ�ที่�2งส#2น

Page 22: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

M =ขนูาดวิ�ตถ%ขนูาดภิาพ

ส"าห์ร�บขนูาดของภิาพม�ท�)งให์ญ�กวิ�า เท�า และเล.กกวิ�าวิ�ตถ% เร�ย่กการเปร�ย่บเท�ย่บขนูาดของภิาพก�บขนูาดของวิ�ตถ%วิ�า การขยาย ให์� M แทนูการขย่าย่ จุะ

ได�

การค"านูวิณ์ห์าระย่ะภิาพและขนูาดภิาพ ด�งสมการ

Page 23: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

1. ให์�ระย่ะวิ�ตถ%และระย่ะภิาพม�เคร��องห์มาย่ + เม��อวิ�ดระย่ะจุากข�)วิกระจุกไปย่�งวิ�ตถ%และภิาพท��อย่��ห์นู�ากระจุกเงา

2. ส"าห์ร�บภิาพท��เก�ดห์ล�งกระจุกเงาระย่ะภิาพม�เคร��องห์มาย่ –

3. ควิามย่าวิโฟิก�สของจุ%ดโฟิก�สท��อย่��ด�านูห์นู�ากระจุกเงาม�เคร��องห์มาย่ + แต�ถ�าจุ%ดโฟิก�สอย่��ด�านูห์ล�งกระจุกเงา ควิามย่าวิโฟิก�สม�เคร��องห์มาย่ –

การก"าห์นูดเคร��องห์มาย่ + ห์ร�อ – ส"าห์ร�บ S , S/ และ f ด�งนู�)

Page 24: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง 4 เท�ย่นูไขส�ง 20 เซ์นูต�เมตร ต�)งอย่��บนูแกนูม%ขส"าค�ญของกระจุกเวิ�าท��ม�ควิามย่าวิโฟิก�ส 10 เซ์นูต�เมตร ท"าให์�เก�ดภิาพห์นู�ากระจุกเวิ�า ณ์ ท��ห์�างจุากกระจุกเวิ�า 15 cm จุงห์าวิ�าเท�ย่นูไขอย่��ห์�างจุากกระจุกเวิ�าก��เซ์นูต�เมตร และเก�ดภิาพส�งก��เซ์นูต�เมตร

Page 25: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

FCภิาพวิ�ต

ถ%

ต�วอย"าง 5จุากต�วิอย่�างข�างต�นู ถ�าวิางเท�ย่นูไขห์�างกระจุกเวิ�า 5 เซ์นูต�เมตร ภิาพเท�ย่นูไขเป5นูภิาพชนู�ดใด และอย่��ห์�างกระจุกเวิ�าเท�าใดเข�ย่นูภิาพประกอบ

Page 26: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง 6 วิางวิ�ตถ%ไวิ�ห์นู�ากระจุกนู�นูท��ม�ร�ศม�ควิามโค�ง 24 เซ์นูต�เมตร ให์�ห์�างกระจุก 20 เซ์นูต�เมตร

ก ) ภิาพเก�ดข0)นูท��ใด และเป5นูภิาพชนู�ดใด

ข ) การขย่าย่ของภิาพเป5นูเท�าใด

Page 27: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง 7 วิางวิ�ตถ%ไวิ�ห์นู�ากระจุกโค�ง ปรากฏวิ�าได�ภิาพท��เด�ย่วิก�บวิ�ตถ% เม��อเล��อนูวิ�ตถ%เข�ากระจุกอ�ก 10 เซ์นูต�เมตร จุะได�ภิาพท��ระย่ะอนู�นูต� ถ�าเล��อนูวิ�ตถ%เข�าไปอ�ก 5 เซ์นูต�เมตร จุะได�

ภิาพชนู�ดใด

Page 28: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7

ต�วอย"าง 8 วิางกระจุกนู�นู และกระจุกราบ ให์�ห์�นูห์นู�าเข�าห์าก�นู

และห์�างก�นู 60 cm โดย่วิางวิ�ตถ%ระห์วิ�างกระจุกท�)งสอง ให์�ห์�างจุาก

กระจุกนู�นู 20 cm ภิาพในูกระจุกเงาราบ 2 ภิาพแรก ห์�างก�นู 30cm กระจุกนู�นูม�ร�ศม�ควิามโค�ง

เท�าใด

Page 29: บทที่ 13 แสงและทัศนูปกรณ์

การเคล��อนูท��และการสะท�อนูของแสง จุ%ดประสงค�ท�� 7ต�วอย"าง 9 เม��อวิางวิ�ตถ%ไวิ�ห์นู�ากระจุกโค�งบานูห์นู0�งเป5นูระย่ะทาง 10 และ 30 เซ์นูต�เมตร ปรากฏวิ�าได�ภิาพม�ขนูาดเท�าก�นูพอด� ควิามย่าวิโฟิก�สของกระจุกโค�งก��เซ์นูต�เมตร