แสง    

          แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่ง  เดินทางในรูปเคลื่อนที่มีอัตราเร็วสูง  สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกไม่สามารถดำรงอยู่ได้โดยไม่มีแสง  แหล่งกำเนิดแสงที่สำคัญที่สุดของเราคือดวงอาทิตย์  อย่างไรก็ตาม เราสามารถผลิตแสงได้เองเช่นกันโดยใช้ไฟฟ้า

สี่เหลี่ยมมุมมน: 1.  ลำแสง

          ถ้าลำแสงผ่านควันหรือฝุ่นละออง  จะเห็นลำแสงนี้เป็นเส้นตรงด้วยอัตราเร็ว  300,000 กิโลเมตรต่อวินาที  แสงสามารถผ่านวัตถุบางชนิดได้  แต่แสงไม่สามารถผ่านวัตถุทึบแสงได้  เช่น แผ่นเหล็ก  ผนังคอนกรีต  กระดาษหนาๆ  เป็นต้น  วัตถุทึบแสงจะสะท้อนแสงบางส่วนและดูดกลืนแสงไว้บางส่วน  และเกิดเงาได้เมื่อใช้วัตถุแสงกั้นลำแสงไว้
          วัตถุโปร่งใส หมายถึง วัตถุที่ยอมให้แสงเคลื่อนที่เป็นตรงเส้นผ่านไปได้ เช่น อากาศ  น้ำ เป็นต้น  เราสามารถมองผ่านวัตถุโปร่งใส   เห็นสิ่งต่างๆได้  (ภาพที่  12.1) 
          แสงสามารถผ่านวัตถุโปร่งใสได  เช่น  กระจกฝ้า  กระดาษฝ้า  พลาสติกฝ้า  วัตถุเหล่านี้ จะกระจายแสงออกไปโดยรอบ  ทำให้แสงเคลื่อนที่ไม่เป็นเส้นตรงเมื่อเคลื่อนที่ผ่านวัตถุโปร่งแสง

 

ภาพที่  12.1  แสดงวัตถุโปร่งใส (วัชรา  ทับอัตตานนท์ : 2543, 15)

สี่เหลี่ยมมุมมน: 2.  สีของแสง

          แสงจากดวงอาทิตย์เป็นแสงขาว  ซึ่งประกอบด้วยแสง  7 สี  ผสมอยู่ด้วยกัน  เราสามารถใช้ปริซึมแยกลำแสงขาวออกเป็นแสงทั้ง  7  สีได้  โดยจะเห็นเป็นแถบของแสงสีทั้งหมดเรียงติดกัน เราเรียกว่า  สเปกตรัม (Spectrum)  ในธรรมชาติสิ่งที่มีสมบัติเป็นปริซึม  ได้แก่  หยดน้ำฝน  ละอองไอน้ำ  โดยภายหลังจากฝนตกเมื่อแสงแดดส่องกระทบหยดน้ำฝนหรือละออง ไอน้ำ  เราจะมองเห็นแสงแดดเป็นแถบสีทั้ง  7  สี  ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า  ที่เรียกว่า   รุ้งกินน้ำ  (ภาพที่  12.2)
          สำหรับในอากาศหรือสูญอากาศ  แสงทั้ง  7  สี  จะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว  3 x  108  เมตรต่อวินาที  เท่ากันทุกสี  แต่หากเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง  เช่น  แก้ว  กระดาษ  พลาสติก  แสงแต่ละสีจะมีอัตราเร็วในการเคลื่อนที่ไม่เท่ากัน  โดยจะมีอัตราเร็วน้อยกว่าการเคลื่อนที่ในสุญญากาศ(สุญญากาศ  คือ  บริเวณที่ว่างเปล่าปราศจากอากาศ) 
          เมื่อแสงเคลื่อนที่จากอากาศไปยังตัวกลาง  หรือจากตัวกลางไปยังอากาศ  หรือเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง  2  ชนิด  จะทำให้อัตราเร็วของแสงและทิศการเคลื่อนที่ของแสงเปลี่ยนไป  เราเรียนว่า แสงเกิดการหักเห  ในตัวกลางที่หนาแน่นนั้น  แสงสีแดงจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าสีม่วง  ทำให้แสงสีแดงเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่น้อยกว่าแสงสีม่วง   ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการกระจายแสงสีขาวออกเป็น  7  สี  นั้นเอง

 

ภาพที่  12.2   การแสดงการกระจายของแสงขาว

(บุญถึง  แน่นหนา : 2544, 60)

          เราอาจใช้แสงเพียง  3  สีรวมกันเป็นแสงขาวได้  เรียกว่า  สีปฐมภูมิ(primarycolours)  ได้แก่  แสงสีน้ำเงิน  แสงสีเขียว  และแสงสีแดง  เมื่อมีปฐมภูมิทั้ง  3  นี้รวมกันจะได้แสงขาว  (ภาพที่  12.3)  ถ้านำแสงสีปฐมภูมิ  2  สี  มารวมกันจะได้  สีทุติยภูมิ(secondary  colours)  ซึ่งแสงของสีที่จะได้จากการผสมสีทุติยภูมิจะมีความแตกต่างกันในระดับความเข้มสีและความสว่างของแสง

 

ภาพที่  12.3  แสดงแสงขางประกอบด้วยแม่สีทั้งสามตามสัดส่วนที่เหมาะสม (บุญถึงแน่นหนา : 2544, 62)

          เรามองเห็นวัตถุโปร่งแสงด้วยตังเองไม่ได้เพราะมีแสงส่องมากระทบและสะท้อนจากวัตถุนั้นเข้าสู่นัยน์ตาของเรา  และสีของวัตถุก็ขึ้นอยู่กับคุณภาพของแสงที่สะท้อนนั้นด้วย  โดยวัตถุสีน้ำเงินจะสะท้อนออกไปมากที่สุด  สะท้อนแสงสีค้างเคียงออกไปบ้างเล็กน้อย และดูดกลืนแสงสีอื่น ๆ ไว้หมด  ส่วนวัตถุสีแดงจะสะท้อนแสงสีแดงออกไปมากที่สุด  มีสีข้างเคียงสะท้อนออกไปเล็กน้อยและดูดกลืนแสงสีอื่น ๆ  ไว้หมดสำหรับสีดำจะดูดกลืนทุกแสงสีและสะท้อนกลับได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

สี่เหลี่ยมมุมมน: การมองเห็นสีแดง

 

ภาพที่  12.4  แสดงการมองเห็นสีแดง (มานี  จันทามล, 2545 : 103)

สี่เหลี่ยมมุมมน: การเคลื่อนที่ของแสง

          แสงที่ออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง  เมื่อเดินทางผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่ต่างกัน จะเกิดการหักเห  แต่จะผ่านเป็นเส้นตรงเมื่อเดินผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นเท่ากันหรือเป็นตัวกลางชนิดเดียวกัน
          เลนส์และปริซึมเป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของลำแสงที่ส่องผ่าน  ต่างกันตรงที่ปริซึมสามารถแยกลำแสงที่ส่องผ่านออกเป็นแสงสีต่างๆ ตามองค์ประกอบของแสงนั้น ๆ หรือที่เรียกว่า  สเปกตรัม (spectrum)  (ภาพที่  12.5)

 

ภาพที่12.5  แสดงปริซึมแยกลำแสง  เรียกว่า สเปกตรัม

(บุญถึง  แน่นหนา : 2544,62)

สี่เหลี่ยมมุมมน: 4.  การหักเหของแสง

          แสงเมื่อเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังตัวกลางอีกชนิดหนึ่งที่เป็นตัวกลางโปร่งใสและมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน  ความเร็วในการเดินทางของแสงจะเปลี่ยนไป
          เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อย แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ 
          ถ้าแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปหาตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยแสงจะหักเหออกจาเส้นปกติ  ดังนั้นแสงเมื่อเดินทางในตัวกลางที่มีความหนาแน่นมาก  ความเร็วของแสงจะลดลง  จึงทำให้ลำแสงเบนไปจากแนวเดิม  เรียกว่า  แสงเกิดการหักเห  (ภาพที่  12.6)

 

 

 

ภาพที่  12.6  แสดงการหักเหแสงในตัวกลางต่างกัน 

(ยุพา  วรยศ, 2547 : 127)

 ภาพที่  12.7   แสกงการหักเหของแสง 

(บุญถึง แน่นหนา, 2544 : 56)

          แสงเมื่อเดินทางตกกระทบผิวหน้าของวัตถุอันหนึ่ง   เช่น  แสงเดินทางจากอากาศมากระทบแก้วโปร่งใส  แสงส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับ  อีกส่วนหนึ่งจะเดินทางผ่านเข้าไปในแก้ว  และแสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ   เมื่อแสงเดินทางออกจากแก้วมาสู่อากาศ  แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ  ลำแสงก่อนตกกระทบแก้ว  และลำแสงที่ออกจากแก้วจึงมีลักษณะขนานกัน 
          เมื่อจุ่มหลอดดูดลงไปในน้ำที่บรรจุอยู่ในถ้วยแก้วจึงมองดูเหมือนกับว่าหลอดดูดส่วนที่จมอยู่ในน้ำโค้งงอ  มีขนาดใหญ่กว่าส่วนที่อยู่เหนือน้ำ   และปลาย ล่างสุดของหลอดดูดสูงขึ้นมากันแก้วที่เป็นเช่นนี้เพราะแสงจากหลอดดูดเกิดการหักเห ขณะเดินทางผ่านน้ำผ่านแก้ว  และผ่านอากาศมาเข้าตาของเรา  (ภาพที่  12.7  ก)
          การหักเหของแสงทำให้เรามองเห็นภาพของวัตถุอันหนึ่งที่จมอยู่ก้นสระน้ำอยู่ตื้นกว่า ความเป็นจริง  (ภาพที่  12.7  ข)   ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะแสงจากก้นสระว่ายน้ำจะหักเหเมื่อเดินทางจากน้ำสู่อากาศ  ทั้งนี้เพราะความเร็วของแสงที่เดินทางในอากาศเร็วกว่าเดินทางในน้ำ  จึงทำให้้แสงช่วงที่ออกจากน้ำสู่อากาศหักเหออกจากเส้นปกติ  จึงทำให้เห็นภาพของวัตถุอยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง (ภาพที่  12.8)

ภาพที่  12.8  แสดงการหักเหของแสงทำให้เราเห็นวัตถุใต้น้ำผิด

ไปจากค่าความจริง (บุญถึง  แน่นหนา : 2544, 56)

สี่เหลี่ยมมุมมน: 5.  การสะท้อนแสง

          แสงที่เดินทางจากตัวกลางที่โปร่งแสงไปสู่ตัวกลางที่โปร่งใส  เช่น  จากแก้วไปสู่อากาศ ถ้ามุมตกกระทบน้อย   กว่า  42  องศา  แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับและบางส่วนจะทะลุออกอากาศ แต่ถ้าที่มุมแก้วตกกระทบแก้วกับ  42  องศา  แสงจะสะท้อนกลับคืนสู่แก้วหมดไม่มีแสงออกจากอากาศเลย  ลักษณะเช่นนี้เรียกว่า  การสะท้อนกลับหมด  นั้นคือ  รอยต่อแก้วกับอากาศทำหน้าที่เสมือนการตกกระทบที่จะทำให้แสงสะท้อนกลับหมด  ซึ่งจะมีค่าแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของตัวกลาง (ภาพที่  12.9)

ภาพที่  12.9   แสดงการสะท้อนกลับหมด

(บุญถึง  แน่นหนา, 2544 : 56)

          เมื่อแสงตกกระทบวัตถุ แสงบ่างส่วนจะสะท้อนจากวัตถุ  ถ้าแสงสะท้อนจากวัตถุเข้าสู่นัยน์ตาจะเกิดการมองเห็นและรับรู้เกี่ยวกับวัตถุนั้นได้

 ภาพที่  12.10  แสดงการสะท้อนของแสง (มานี  จันทวิมล, 2545 : 103)

          จากรูป    เมื่อแสงตกกระทบวัตถุทึบแสงผิงเรียบสามารถใช้เส้นตรงและหัวลูกศรแสดงทิศทางของรังสีตกกระทบและรังสีสะท้อน  เมื่อลากเส้นทางเดินของแสงเมื่อตกกระทบวัตถุจะเกิดมุม 2  มุม  โดยเรียกมุมอยู่ระหว่างรังสีตกกระทบกับเส้นปกติกว่า”มุมตกกระทบ” และเรียกมุมที่อยู่ระหว่างรังสีสะท้อนกับเส้นปกติว่า”มุมสะท้อน”  (ภาพที่12.10) ซึ่งการสะท้อนแสงบนผิววัตถุอธิบายได้ด้วย 

กฎการสะท้อน  ดังนี้
          1.  รังสีตกกระทบ  เส้นปกติ  และรังสีสะท้อนอยู่ในระนาบเดียวกัน
          2.  มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน
          เมื่อแสงตกกระทบวัตถุผิวเรียบเกิดการสะท้อนของแสงอย่างเป็นระเบียบ  แต่ถ้าแสงตกกระทบพื้นผิวขรุขระ  แสงสะท้อนจะสะท้อนอย่างกระจัดกระจายดัง  (ภาพที่  12.11)

 

ภาพที่  12..11  แสดงการสะท้อนของแสง  (บุญถึง  แน่นหนา  : 2544, 53)

            มุมวิกฤต  (criticsl  angle)  เป็นมุมตกกระทบค่าหนึ่งทำให้เกิดมุมหักเหมีค่าเป็น  90  องศา  มุมวิกฤตจะเกิดขึ้นได้เมื่อรังสีตกกระทบผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า  เช่น  เมื่อแสงผ่านแก้วสู่อากาศด้วยมุมวิกฤต จะทำให้แนวรังสีหักเหทับอยู่บนรอยต่อของตัวกลางทั้งสอง
            การสะท้อนกลับหมด (total  reflectionเกิดจากการเดินทางของแสงจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า  เมื่อแสงเคลื่อนที่ถึงรอยต่อระหว่างตัวกลางจะเกิดการสะท้อนกลับสู่ตรงกลางเดิม  การสะท้อนกลับหมดจะเกิดขึ้นเมื่อมุมตกกระทบมีค่ามากกว่ามุมวิกฤต  ทำให้ลำแสงไม่หักเหเข้าไปในตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า  แต่เกิดการสะท้อนกลับหมดแทน  เช่น  การสะท้อนกลับหมดของแสงในเส้นใยนำแสงในการแสดงดนตรีบนเวที  (ภาพที่  12.12)

 

ภาพที่  12.12   แสดงการสะท้อนกลับมาของแสง
(บุญถึง  แน่นหนา, 2544 : 53)

            มิราจ  (mirage)  หรือภาพลวงตา  เป็นปรากฏการณ์ซึ่งเกิดจากการหักเหของแสงเนื่องจากชั้นของอากาศที่แสงเดิมทางผ่านมีอุณหภูมิต่างกัน  แล้วเกิดการสะท้อนกลับหมด  เช่น 
            -   การมองเห็นต้นไม้กลับหัว
            -   การมองเห็นเหมือนมีน้ำหรือน้ำมันนองพื้นถนน  ในวันที่มีอากาศร้อนจัด  (ภาพที่ 12.13) 
            -   การมองเห็นภาพบิดเบี้ยว  เนื่องจากไอของความร้อนขยายตัวลอยสูงขึ้นจากผิวถนน

 

ภาพที่  12.13  แสดงการเกิดภาพลวงตา

(บุญถึง  แน่นหนา, 2544 : 57)

 
            

 

ศัพท์วิทยาศาสตร์ ฉบับราชบัณฑิตสถาน

A  B  D  F  G  H  I  J  K  L  M  N  O  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y 

                        ถ                                       อ   

นักวิทยาศาสตร    หน่วย      ศัพท์แผ่นดินไหวตัวอักษรจาก A-M   จาก N-Z

  A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด :

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

       บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์    

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3    เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL  พจนานุกรมภาพต่างๆ  ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2 

กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์

เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  

ฟิสิกส์พิศวง

สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

ทดสอบออนไลน์

วีดีโอการเรียนการสอน

หน้าแรกในอดีต

แผ่นใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF

สุดยอดสิ่งประดิษฐ์

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ 

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์ 

ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์

เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์

คำศัพท์ประจำสัปดาห์

 

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

นักวิทยาศาสตร์เทศ

นักวิทยาศาสตร์ไทย

ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด

2. เวกเตอร์

3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ

4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

7.  งานและพลังงาน 

8.  การดลและโมเมนตัม

9.  การหมุน  

10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง

11. การเคลื่อนที่แบบคาบ

12. ความยืดหยุ่น

13. กลศาสตร์ของไหล  

14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17.  คลื่น

18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต

2.  สนามไฟฟ้า

3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า

6. กระแสไฟฟ้า 

7. สนามแม่เหล็ก

 8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ 

10. ทรานซิสเตอร์ 

11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

14. กลศาสตร์ควอนตัม

15. โครงสร้างของอะตอม

16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม

4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง

5.  ของไหลกับความร้อน

6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 

7. แม่เหล็กไฟฟ้า 

8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

 

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์