แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต...
Transcript of แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต...
![Page 1: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/1.jpg)
แสงเชงเรขาคณตอ. อาจารย ทองออน
![Page 2: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/2.jpg)
แสงเชงเรขาคณต• รงสของแสง• การเกดเงา• การสะทอน
กระจกเงาราบ กระจกเงาโคงทรงกลม
• การหกเห การกระจายของแสง เลนส
• ตาและการมองเหน• การผสมแสงส• คลนแมเหลกไฟฟา
2
![Page 3: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/3.jpg)
ธรรมชาตของแสง• แสงเปนคลนแมเหลกไฟฟามความถในชวงทตามองเหนได(ความ
ยาวคลน 400 – 700 nm)
3
![Page 4: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/4.jpg)
ธรรมชาตของแสง• ฮอยเกนส อธบายการเดนทางของแสงในลกษณะทเปนคลน
– หลกของฮอยเกนส(Huygens ‘ principle) : ทก ๆ จดบนหนาคลนจะท าหนาทเปนแหลงก าเนดของคลนใหมซงคลนทรงกลมทเกดขนใหมจะกระจายออกไปในทกทศทางดวยอตราเรวทเทากน และหนาคลนใหมจะเปนผวทอยในแนวสมผสกบหนาคลนทรงกลมทเกดขน คลนทเกดขนใหมนเรยกวา Secondary
wave (Huygens’ wavelets)
4
![Page 5: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/5.jpg)
รงสของแสงรงสของแสง คอ แนวทางเดนของแสง ถกแบงออกเปน 3 แบบ ดงน
1. รงสขนาน
2. รงสกระจาย
3. รงสรวมแสง
5
![Page 6: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/6.jpg)
1. แหลงก าเนดแสงเปนจด
2. แหลงก าเนดแสงมขนาดเลกกวาวตถ
3. แหลงก าเนดแสงมขนาดใหญกวาวตถ
การเกดเงา
6
![Page 7: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/7.jpg)
การวาดรงสของแสงกรณทแหลงก าเนดแสงมขนาด
การเกดเงา
7
แหลงก าเนดแสง วตถ
![Page 8: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/8.jpg)
ใชหลกการของสามเหลยมคลาย
การค านวณการเกดเงา
8
แหลงก าเนดแสง วตถ
A
B
CD
E
F
G
AD AB DC= =
EG EF GC
![Page 9: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/9.jpg)
Ex. 1 โปะไฟกระจกฝาทรงกลมมรศม 10 เซนตเมตร และลกเทนนสขนาดรศม 2 เซนตเมตร วาง ณ ต าแหนงจดศนยกลางทงสองหางกน 1 เมตร เกดเงามดและเงามวบนฉากทวางใกลลกเทนนสพอสมควร จงหาต าแหนงใกลลกเทนนสในแนวเงาทไมมเงามดเลย (0.25 เมตร)
ตวอยางโจทยการเกดเงา
9
![Page 10: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/10.jpg)
การสะทอนกฎการสะทอนของแสง1. รงสตกกระทบ, รงสสะทอน และเสนแนวฉากอยในระนาบ
เดยวกน2. มมตกกระทบ (1) = มมสะทอน (2) ณ ต าแหนงทแสงตก
กระทบ
10
![Page 11: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/11.jpg)
กระจกเงาราบ
1. ระยะภาพ = ระยะวตถ ( s = s)2. ขนาดภาพ = ขนาดวตถ ( y = y)3. กระจกราบใหภาพเสมอนส าหรบวตถจรง4. กระจกราบจะใหภาพจรงหนากระจกส าหรบวตถเสมอน
11
![Page 12: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/12.jpg)
วเคราะหคนสองกระจกเงาราบ
1. AB = (ความสงของคน)/2 = H/22. A อยทจดกงกลางระหวางศรษะกบสายตา
A = d + (H – d)/21. B อยทจดกงกลางระหวางสายตากบพน
B = d/2 12
![Page 13: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/13.jpg)
Ex. 2 ถาชายคนหนงสง 170 เซนตเมตร และตาของเขาอยหางจากสวนทสงทสดในรางกายเปนระยะ 10 เซนตเมตร มกระจกราบตงอยบนพนในแนวดง ขอบบนของกระจกตองอยสงจากพนเทาใดจงจะท าใหเขามองเหนเอวซงอยสงจากพน 100 เซนตเมตร ( 130 เซนตเมตร)
ตวอยางโจทยกระจกเงาราบ
13
![Page 14: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/14.jpg)
กระจกเงาโคงทรงกลม
14
![Page 15: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/15.jpg)
1. จดยอด (v) คอ จดใจกลางบนผวโคง2. จดศนยกลางความโคง (C) คอ จดศนยกลางของทรงกลม3. จดโฟกส ( F ) มระยะเปนครงหนงของรศมความโคง
f = R/2
สวนประกอบของกระจกโคง
15
![Page 16: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/16.jpg)
F
FC
วธหาภาพจากกระจกโคง
16
F CC
2
1
1
2
![Page 17: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/17.jpg)
ความสมพนธระหวางระยะวตถ (s), ระยะภาพ (s), ความยาวโฟกส (f), รศมความโคงของกระจก (R), ขนาดวตถ (y), ขนาดภาพ (y) และการขยายขนาด (m) เปนดงน
การค านวณกระจกโคง
17
1 1 1= + ,
f s sR=2f ,
y s f s -fm = = =
y s s-f f
![Page 18: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/18.jpg)
ก าลงขยาย(magnification)
• พจารณาวตถหนงสง ℎ สงรงสท ามมตก
กระทบและมมสะทอน 𝜃 เกดภาพสง ℎ
– จากมมตกกระทบได
𝑡𝑎𝑛𝜃 = ℎ/𝑝
– จากมมสะทอนได
𝑡𝑎𝑛𝜃 = −ℎ/𝑞
– มมตกระทบเทากบมมสะทอนดงนน
𝑀 =ℎ
ℎ=
𝑞
𝑝
การค านวณกระจกโคง
18
![Page 19: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/19.jpg)
• ภาพจากกระจกโคง– จากภาพพจารณามม– จะได
tan𝛼 =ℎ
𝑝−𝑅และ tan𝛼 =
ℎ
𝑝−𝑅
– จบทงสองสมการหารกนจะไดℎℎ
= −𝑅−𝑞
𝑝−𝑅
– เปรยบเทยบกบสมการของก าลงขยายจะได
การค านวณกระจกโคง
19
![Page 20: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/20.jpg)
การคดเครองหมายในการค านวณกระจกโคง
20
ระยะ ระยะจรงมคาเปนบวก (+) ระยะเสมอนมคาเปนลบ (-)
s วตถอยหนากระจก วตถอยหลงกระจก
s ภาพอยหนากระจก ภาพอยหลงกระจก
y วตถอยหนากระจก วตถอยหลงกระจก
y ภาพอยหนากระจก ภาพอยหลงกระจก
f กระจกเวา กระจกนน
R กระจกเวา กระจกนน
m ภาพหวกลบ ภาพหวตง
![Page 21: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/21.jpg)
เปรยบเทยบภาพทเกดจากกระจกเวาและกระจกนน
21
ต าแหนงของวตถ กระจกเวา กระจกนน
วตถอยไกลมาก( s )
วตถอยหนา C( R < s < )
วตถอยท C( s = R )
![Page 22: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/22.jpg)
เปรยบเทยบภาพทเกดจากกระจกเวาและกระจกนน
22
ต าแหนงของวตถ กระจกเวา กระจกนน
วตถอยระหวาง Cกบ f
( f < s < R )
วตถอยท f( s = f )
วตถอยระหวาง f กบกระจก
( s < f )
![Page 23: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/23.jpg)
Ex.3 ทนตแพทยถอกระจกเวามรศมความโคง 40 เซนตเมตร หางจากฟนทตองการอดเปนระยะ 10 เซนตเมตร ทนตแพทยจะเหนฟนในกระจกขยายเปนกเทา ( 2 เทา )
ตวอยางโจทยกระจกโคง
23
![Page 24: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/24.jpg)
Ex.4 วางวตถไวขางหนากระจกโคง ซงมความยาวโฟกส 20เซนตเมตร ปรากฏวาไดภาพเสมอนโดยมก าลงขยาย 0.1 เทา จงหาระยะวตถ ( 180 เซนตเมตร )
ตวอยางโจทยกระจกโคง
24
![Page 25: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/25.jpg)
Ex.5 ดนสอยาว 30 เซนตเมตร วางไวตามแนวแกนหนากระจกเวา ซงมรศมความโคง 60 เซนตเมตร โดยใหปลายใกลอยจดศนยกลางความโคงของกระจก ภาพทเกดขนจะมความยาวเปนกเซนตเมตร ( 15 เซนตเมตร )
ตวอยางโจทยกระจกโคง
25
![Page 26: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/26.jpg)
พจารณาแผนภาพรงส แสดงการหกเห และ การสะทอนของแสงเมอมการเปลยนตวกลาง• จะพบวาเกดรงสของแสงขนสองสวน
– รงสสวนทสะทอนกลบในตวกลางเดมเรยกวา รงสสะทอน(Refracted ray)
– รงสสวนทเขาไปในตวกลางใหม(แกว)ซงเรยกวา รงสหกเห(Refracted ray)
• จากการทดลองพบวารงสหกเหในแกวจะเบนเขาหาเสนแนวฉาก
• มมระหวางรงสหกเหกบเสนแนวฉากเรยกวา มมหกเห(angle of refraction)
การหกเห
26
![Page 27: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/27.jpg)
ปรากฏการณทเมอแสงมการเปลยนตวกลาง (เชน เดนทางจากน าส) แลวมการเบยงเบนไปจากแนวเดม เรยกวา การหกเห(refraction)• เราจะสนใจการหกเหเมอแสงมการเคลอนทจากตวกลางหนงไปยงอก
ตวกลางหนง โดยการทแสงจะหกเหมากหรอนอยนนขนกบสมบตประการหนงของแสงและตวกลาง ซงกคอ ดรรชนหกเหของแสง(Index of refraction) – พจารณาวาแสงเปนคลนแมเหลกไฟฟาทสามารถเคลอนทในสญญากาศได– แตเมอเดนทางในตวกลางเชน อากาศ น า หรอ สสารอน ๆ จะมการดดกลนแสงและ
ปลอยแสงออกมาใหม ท าใหท าใหแสง(คลนแมเหลกไฟฟา)มอตราเรวทแตกตางไปจากอตราเรวของแสงในสญญากาศ(c) ได
การหกเห
27
![Page 28: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/28.jpg)
การหาดรรชนหกเหหาจากอตราสวนระหวางอตราเรวของคลนแมเหลกไฟฟาในสญญากาศตออตราเรวของคลนในตวกลาง จะเรยกวา ดรรชนหก(index of refraction)
– C คอ อตราเรวของคลนแมเหลกไฟฟาในสญญากาศ– V คอ อตราเรวของคลนในตวกลาง
การหกเห
28
![Page 29: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/29.jpg)
ตวอยางดรรชนหกเหในตวกลางตางๆ
การหกเห
29
![Page 30: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/30.jpg)
ขอสงเกตจากตารางดรรชนหกเห• ดรรชนหกเหของแสงในอากาศมคาใกลเคยงกบดรรชนหกเหของแสงใน
สญญากาศ เรามกจะประมาณดรรชนหกเหของแสงในอากาศมคาเทากบ 1(เหมอนเปนสญญากาศ)
• ดรรชนหกเหของแสงในสารตาง ๆ จะขนกบอณหภม และโดยทวไปแลว ดรรชนหกเหของแสงจะมคานอยลงเมออณหภมสงขน
• ดรรชนหกเหของแสงในตวกลางทเปนกาซจะขนกบความดนของกาซดวย• ดรรชนหกของแสงในตวกลางตาง ๆ มกจะขนกบความหนาแนนของ
ตวกลางนน โดยสสารทมความหนาแนนสงมกจะมดรรชนหกเหสงดวย
การหกเห
30
![Page 31: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/31.jpg)
กฎของสเนลล ( Snell’s Law )
การหกเห
31
1 1 1 2
2 2 2 1
sin θ v λ n= = =
sin θ v λ n
![Page 32: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/32.jpg)
มมวกฤต คอ มมตกกระทบในตวกลางทมความหนาแนนมาก ทท าใหมมหกเหในตวกลางทมความหนาแนนนอยกวาโตเทากบ 90 องศา ถกเขยนแทนดวย “C”
มมวกฤต ( Critical Angle )
32
C 2
1
2C
1
sin θ n=
nsin 90
nsin θ =
nดงนน
จาก
![Page 33: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/33.jpg)
Ex.6 ถาใชมมตกกระทบในอากาศเทากบ 60 องศา จะเกดมมหกเหในของเหลวชนดหนง 30 องศา ถาเปลยนของเหลวเปนชนดทสอง และใชมมตกกระทบในอากาศเทาเดม พบวามมหกเหใหมมคา 45 องศา คาดชนหกเหของของเหลวชนดหนงเปนกเทาของดชนหกเหของของเหลวชนดทสอง
ตวอยางโจทยการหกเห
33
![Page 34: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/34.jpg)
Ex.7 แสงตกตงฉากกบดาน AC ของปรซม ดงรป ถาดาน AB ของปรซมสมผสอยกบของเหลวซงมคาดชนหกเห 1.3 จงหาคาความเรวของแสงในปรซมเพอท าใหเกดการสะทอนกลบหมดบนดาน AB ก าหนด ความเรวแสงในสญญากาศ 3x108 เมตร/วนาท
ตวอยางโจทยการหกเห
34
![Page 35: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/35.jpg)
Ex.8 ในการวดความยาวของเสนใยน าแสง (optical fiber) ดวยวธทางแสง โดยเปดแสงใหเขาไปในเสนใยน าแสงเปนเวลาชวครแลวปดแสงวดระยะเวลาต งแตเรมเปดแสงจนกระทงรบแสงสะทอนไดทต าแหนงตนทางเปนเวลา 15x10-6 วนาท จงหาวาเสนใยน าแสงนยาวเทาใดก าหนดใหคาดชนหกเหของเสนใยน าแสงเปน 1.5 และอตราเรวของแสงในสญญากาศคอ 3x108 เมตรตอวนาท
ตวอยางโจทยการหกเห
35
![Page 36: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/36.jpg)
เมอมองวตถในแนวท ามมกบเสนแนวฉาก (มองเฉยง)
การหาต าแหนงของภาพ (ลกจรง-ลกปรากฏ)
36
1
2
ABtan θ AI sAO=
ABtan θ AO s
AI
ดงนน
จากรป
1
2
tan θs
s tan θ
![Page 37: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/37.jpg)
เมอมองวตถในแนวตงฉากกบผวรอยตอ (มองตรง)
37
ดงนน
จาก 1
2
tan θs
s tan θ
ถามม 1และ 2 เลกมากแลวtan 1 sin 1 และ tan 2 sin 2
1 2
2 1
sin θ ns
s sin θ n
การหาต าแหนงของภาพ (ลกจรง-ลกปรากฏ)
![Page 38: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/38.jpg)
Ex.9 วตถอยทพนสระน าซงลก 5 เมตร ถาดชนหกเหของน ามคาเทากบ 4/3 จะมองเหนวตถอยลกจากผวน ากเมตร
ตวอยางโจทยการหกเห
38
![Page 39: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/39.jpg)
Ex.10 ถาทรงกระบอกสง 2 เมตรเสนผานศนยกลาง 2 เมตร มน ามนอยเตมถงพอด ชายผหนงฉายล าแสงขนานทขอบถงดวยมมตกกระทบ 60 องศา ท าใหแสงไปปรากฏทกลางกนถง เขาจะเหนกนถงอยลกกเมตร
ตวอยางโจทยการหกเห
39
![Page 40: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/40.jpg)
จากรป1. C1 และ C2 คอ ศนยกลางความโคงของผวทงสองของเลนสนนและเลนสเวา2. เสนทลากผาน C1, C2 ถกเรยกวา “เสนแกนมขส าคญ”3. จดศนยกลางเลนส (O) คอ จดทอยภายในเลนส และอยบนเสนแกนมขส าคญ
โดยถารงสตกกระทบผานจด O แลว แนวรงสหกเหทออกมาจากเลนสจะขนานกบแนวรงสตกกระทบ ดงรป
เลนส
40
![Page 41: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/41.jpg)
4. จดโฟกส (Focus) ของเลนส มอย 2 จด ดงน4.1 จดโฟกสท 1 (F1) คอ จดทเมอมรงสแสงออกไปกระทบเลนส แลวแนวรงสหกเหทออกมาขนานกบเสนแกนมขส าคญ ดงรป
4.2 จดโฟหสท 2 (F2) คอ จดทรงสแสงหกเหรวมกนเมอมรงสแสงขนานกระทบเลนสในแนวขนานกบเสนแกนมขส าคญ ดงรป
เลนส
41
![Page 42: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/42.jpg)
5. ความยาวโฟกส (Focus Length) ส าหรบเลนสบางจะหมายถง ระยะจากจดศนยกลางเลนส (O) ไปยงจดโฟกส (F) ถกเขยนแทนดวยสญลกษณ “f”
จากรป OF1 = f1 , OC1 = 2f1
และ OF2 = f2 , OC2 = 2f2
6. หนาเลนสและหลงเลนส6.1 หนาเลนส คอ ดานทรงสแสงตกกระทบเลนส6.2 หลงเลนส คอ ดานทรงสหกเหออกจากเลนส
ขอบเขตของการศกษาเรองเลนส1. เปนเลนสบาง2. มความโคงของเลนสนอย หรอมคารศมความโคงยาวมากทงสองผว3. รศมทงสองมคาเทากน ท าให f1 = f2 และใหถอวาจดศนยกลางเลนส (O)
อยทจดกงกลางระหวางผวทงสอง
เลนส
42
![Page 43: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/43.jpg)
วธการหาภาพจากเลนส
43
f2f f 2f
f2f f 2f
1
2
12
![Page 44: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/44.jpg)
ความสมพนธระหวางระยะวตถ (s), ระยะภาพ (s), ความยาวโฟกส (f), รศมความโคงของกระจก (R), ขนาดวตถ (y), ขนาดภาพ (y) และการขยายขนาด (m) เปนดงน
การค านวณเลนส
44
1 1 1= + ,
f s s
y s f s -fm = = =
y s s-f f
![Page 45: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/45.jpg)
สมการของชางท าเลนส– สามารถค านวณทางยาวโฟกสไดจากสมการน
– เปรยบเทยบสมการไดสมการเลนสบาง
เลนส
45
![Page 46: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/46.jpg)
การคดเครองหมายในการค านวณเลนส
46
ระยะ ระยะจรงมคาเปนบวก (+) ระยะเสมอนมคาเปนลบ (-)
s วตถอยหนาเลนส วตถอยหลงเลนส
s ภาพอยหลงเลนส ภาพอยหนาเลนส
y วตถอยหนาเลนส วตถอยหลงเลนส
y ภาพอยหลงเลนส ภาพอยหนาเลนส
f เลนสนน เลนสเวา
m ภาพหวกลบ ภาพหวตง
![Page 47: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/47.jpg)
ต าแหนงของวตถ เลนสนน เลนสเวา
วตถอยไกลมาก( s )
วตถอยหนา C( R < s < )
วตถอยท C( s = R )
เปรยบเทยบภาพทเกดจากเลนสนนและเลนสเวา
47
![Page 48: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/48.jpg)
เปรยบเทยบภาพทเกดจากเลนสนนและเลนสเวา
48
ต าแหนงของวตถ เลนสนน เลนสเวา
วตถอยระหวาง Cกบ f
( f < s < R )
วตถอยท f( s = f )
วตถอยระหวาง f กบกระจก
( s < f )
![Page 49: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/49.jpg)
• แวนขยาย คอ เลนสนนอนเดยว ซงจะใหภาพเสมอนขนาดขยาย ทระยะภาพหาง 25 เซนตเมตร– ปกตจะถอ แวนขยายชดกบตาทมอง– วตถทจะมอง ตองอยภายในระยะโฟกสของแวนขยาย จงจะใหภาพเสมอนขนาด
ขยาย
ทศนอปกรณ
49
![Page 50: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/50.jpg)
• กลองจลทรรศน คอ กลองทสองดวตถทมขนาดเลก ๆ เชน เชอโรคใหมขนาด
ขยายอยางมาก จนเหนไดชด
– ใชเลนสใกลวตถมทางยาวโฟกสสนมาก
– เกดภาพจรงขนาดขยายอยระหวางเลนสใกลวตถกบเลนสใกลตา ( I1 )
– ภาพทเกดขนท าหนาทเปนวตถของเลนสใกลตา
– โดยต าแหนงภาพนตกระหวางจดโฟกสของเลนสใกลตากบตวเลนสใกลตา
– ภาพทเกดจากเลนสใกลตาเปนภาพสดทาย (I2) ทระยะ 25 เซนตเมตร
– ก าลงขยาย
𝑀 = 𝑀0𝑚𝑒
ทศนอปกรณ
50
![Page 51: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/51.jpg)
• กลองโทรทรรศน– กลองโทรทรรศน คอ กลองทใชสองวตถทอยไกล– ใชเลนสวตถทมทางยาวโฟกสยาว – ดงภาพวตถเขามาเปนภาพจรง อยระหวางเลนสใกลวตถกบเลนสใกลตา(I1)– ภาพนจะท าหนาทเปนวตถของเลนสใกลตา– โดยต าแหนงของภาพนจะตกระหวางจดโฟกสของเลนสใกลตากบตวเลนสใกลตา– ฉะนนจะท าใหภาพสดทายจากเลนสใกลตาเปนภาพเสมอนหวกลบ (I2)– ก าลงขยาย
m =𝜃
𝜃0=
ℎ/𝑓𝑒−ℎ/𝑓0
= −𝑓0𝑓𝑒
ทศนอปกรณ
51
![Page 52: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/52.jpg)
Ex.11 มเลนสนนความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร อย 1 อน ถาตองการเหนภาพขยายเปน 2 เทาของวตถจะตองวางวตถหางจากเลนสเทาใด (5 เซนตเมตร)
ตวอยางโจทยเลนส
52
![Page 53: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/53.jpg)
Ex.12 วตถสง 4 เซนตเมตร วางหนาเลนสนนเปนระยะ 12 เซนตเมตร ไดภาพจรงหางจากเลนส 24 เซนตเมตร จงหาความสงของภาพและความยาวโฟกสของเลนสเปนเซนตเมตร ( 8 เซนตเมตร, 8เซนตเมตร)
ตวอยางโจทยเลนส
53
![Page 54: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/54.jpg)
Ex.13 วตถอยทางดานซายมอของเลนสนน (ความยาวโฟกส 5 เซนตเมตร) ระยะทาง 10 เซนตเมตร และมเลนสเวา (ความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร) ทางขวามอของเลนสนนหางเปนระยะทาง 5 เซนตเมตร ภาพทเกดขนจะเปนภาพแบบใด และหางจากเลนสเวาเปนระยะเทาไร (ภาพจรง หางเลนสเวา 10 เซนตเมตร)
ตวอยางโจทยเลนส
54
![Page 55: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/55.jpg)
แสงทมความยาวคลนนอยจะหกเหไดมากกวาแสงทมความยาวคลนมาก1. การผานล าแสงสขาวผานปรซม
แสงสแดงมความยาวคลนมากสดจงหกเหไดนอยสด ในขณะทแสงสมวงมความยาวคลนสนสดจงหกเหไดมากสด
การกระจายของแสง
55
![Page 56: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/56.jpg)
2.1 รงกนน าปฐมภม
เกดจากแสงตกกระทบเขามาทางดานบนของหยดน า แลวเกดการกระจายแสงในหยดน า จากนนกเกดการสะทอนกลบหมดเพยงครงเดยว แลวจงหกเหออกจากหยดน า
2.2 รงกนน าทตยภม
เกดจากแสงตกกระทบเขามาทางดานลางของหยดน า แลวเกดการกระจายแสงในหยดน า จากนนกเกดการสะทอนกลบหมด 2 ครงแลวจงหกเหออกจากหยดน า
2. การเกดรง ซงมอย 2 ชนด คอ
การกระจายของแสง
56
![Page 57: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/57.jpg)
สวนประกอบของตา
หลกการมองเหน คอ แสงจากวตถหกเหผานเลนสตา (เลนสนน) แลวเกดภาพจรงบนเรตนา
ตาและการมองเหน
57
![Page 58: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/58.jpg)
คนทมสายตาปกต1. ระยะใกลสดทตามองเหนไดชดอยทระยะ 25 เซนตเมตร
2. ระยะไกลสดทตามองเหนไดชดอยทระยะไกลมาก หรอระยะอนนต
ตาและการมองเหน
58
![Page 59: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/59.jpg)
ความผดปกตทางสายตา1. สายตาสน คอ คนทระยะไกลสดทตามองเหนไมใชระยะอนนต
เนองจากรงสขนานจะตดกนทจดกอนถงเรตนา
การแกไขคนสายตาสน จะตองใชเลนสเวามาใสไวหนาเลนสตาเพอชวยใหรงสขนานจากวตถไปรวมกนทเรตนา
ตาและการมองเหน
59
![Page 60: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/60.jpg)
ความผดปกตทางสายตา2. สายตายาว คอ คนทระยะใกลสดทตามองเหนไกลกวา 25
เซนตเมตร เนองจากทต าแหนง 25 เซนตเมตรรงสจะตดกนหลงเรตนา
การแกไขคนสายตายาว จะตองใชเลนสนนมาใสไวหนาเลนสตาเพอชวยใหรงสจากวตถไปรวมกนทเรตนา
ตาและการมองเหน
60
![Page 61: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/61.jpg)
Ex.14 ชายผหนงสามารถอานหนงสอไดชดเมอหนงสออยหางจากเขาไมนอยกวา 50 เซนตเมตร ดงนนเขาจะตองสวมแวนตาทมความยาวโฟกสกเซนตเมตร (25 เซนตเมตร)
ตวอยางโจทยตาและการมองเหน
61
![Page 62: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/62.jpg)
การผสมแสงส เกดจากการฉายแสงสปฐมภมทง 3 คอแสงสแดง, แสงสเขยว และแสงสน าเงน ผสมกนบนฉาก ดงรป
การผสมแสงส
62
![Page 63: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/63.jpg)
ดอกไมดอกหนง สองดวยแสงสขาว เมอมองผานแผนกรองแสงสแดงจะเหนดอกไมเปนสแดง ถามองผานแผนกรองแสงสเขยวจะเหนเปนสเขยว ถามองผานแผนกรองแสงสเหลองจะเหนเปนสเหลอง ดอกไมดอกนมสอะไร1. น าเงน 2. แดง 3. เขยว 4. เหลอง
ตวอยางการผสมแสงส
63
สขาว
สแดง
สเขยว
สเหลอง
สแดง
สเขยว
สเหลอง
![Page 64: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/64.jpg)
64
คลนแมเหลกไฟฟาคลนแมเหลกไฟฟา เกดจากการรบกวนทางแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic disturbance) โดยการท าใหสนามไฟฟาหรอสนามแมเหลกมการเปลยนแปลง เมอสนามไฟฟามการเปลยนแปลงจะเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลก หรอถาสนามแมเหลกมการเปลยนแปลงกจะเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟา
![Page 65: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/65.jpg)
65
การคนพบคลนแมเหลกไฟฟาผทเสนอแนวคดเกยวกบคลนแมเหลกไฟฟา คอ Jame Clerk Maxwell ซงไดอธบายในเชงทฤษฎเกยวกบคลนแมเหลกไฟฟา และเปนผสรปวา แสงเปนคลนแมเหลกไฟฟา
![Page 66: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/66.jpg)
66
การคนพบคลนแมเหลกไฟฟาสมการของแมกซเวลล (Maxwell’s equation)
- กฎของเกาสส าหรบสนามไฟฟา 𝐸 ∙ 𝑑 𝐴 =𝑞
𝜀0
- กฎของเกาสส าหรบสนามแมเหลก 𝐵 ∙ 𝑑 𝐴 = 0
- กฎการเหนยวน าแมเหลกไฟฟาของฟาราเดย 𝐸 ∙ 𝑑 𝑙 = −𝑑𝐵
𝑑𝑡
- กฎของแอมแปร-แมกซเวลล 𝐵 ∙ 𝑑 𝑙 = 𝜇0 𝑖 + 𝜀0𝑑𝐸
𝑑𝑡
![Page 67: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/67.jpg)
67
การคนพบคลนแมเหลกไฟฟาทฤษฎคลนแมหลกไฟฟาของแมกซเวลลอธบายแนวคดเกยวกบแมเหลกไฟฟาไดวา เมอสนามแมเหลกในบรเวณหนงเปลยนแปลง B จะเหนยวน าใหเกดสนามไฟฟา E โดยสนามไฟฟาทถกเหนยวน าจะมระนาบต งฉากกบทศของสนามแมเหลก ท เป ลยนแปลง และเชนเดยวกน สนามไฟฟาทเปลยนแปลง E จะเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลก B ในระนาบตงฉากกบสนามไฟฟาทเปลยนแปลง
![Page 68: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/68.jpg)
68
การแผของคลนแมเหลกไฟฟาสมการของแมกซ เวลล ช ให เ หนว า เ มอใดสนามไฟฟาและสนามแมเหลกมความเปลยนแปลงตามเวลา สนามท งสองจะมอทธพลตอกน เรยกวาจะเกดคควบกนขน การเกดคควบกนของสนามทงสองนท าใหสามารถถายโอนพลงงาน และโมเมนตมออกไปในระยะไกลๆ เรยกการแผออกไปนวา คลนแมเหลกไฟฟา
![Page 69: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/69.jpg)
69
สมบตของคลนแมเหลกไฟฟา
1. ไมตองใชตวกลางในการเคลอนท 2. อตราเรวของคลนแมเหลกไฟฟาทกชนดในสญญากาศเทากบ 3x108m/s ซงเทากบ อตราเรวของแสง คอ 299,792,458 m/s3. เปนคลนตามขวาง 4. ถายเทพลงงานจากทหนงไปอกทหนง 5. ถกปลอยออกมาและถกดดกลนไดโดยสสาร 6. ไมมประจไฟฟา 7. คลนสามารถแทรกสอด สะทอน หกเห และเลยวเบนได
![Page 70: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/70.jpg)
70
ประเภทของคลนแมเหลกไฟฟา
• รงสแกมมา (Gamma ray) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนนอยกวา 0.01 นาโนเมตร โฟตอนของรงสแกมมามพลงงานสงมาก ก าเนดจากแหลงพลงงานนวเคลยร เชน ดาวระเบด หรอ ระเบดปรมาณ เปนอนตรายมากตอสงมชวต• รงสเอกซ (X-ray) มความยาวคลน 0.01 - 1 นาโนเมตร มแหลงก าเนดในธรรมชาตมาจากดวงอาทตย เราใชรงสเอกซในทางการแพทย เพอสองผานเซลลเนอเยอ แตถาไดรางกายไดรบรงสนมากๆ กจะเปนอนตราย
![Page 71: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/71.jpg)
71
สมบตของคลนแมเหลกไฟฟา• รงสอลตราไวโอเลต (Ultraviolet radiation) มความยาวคลน 1 - 400 นาโนเมตร รงสอลตราไวโอเลตมอยในแสงอาทตย เปนประโยชนตอรางกาย แตหากไดรบมากเกนไปกจะท าใหผวไหม และอาจท าใหเกดมะเรงผวหนง • แสงทตามองเหน (Visible light) มความยาวคลน 400 – 700 นาโนเมตร พลงงานทแผออกมาจากดวงอาทตย สวนมากเปนรงสในชวงน แสงแดดเปนแหลงพลงงานทส าคญของโลก และยงชวยในการสงเคราะหแสงของพช
ส ความยาวคลน (nm) มวง 380-450 น าเงน 450-500 เขยว 500-570 เหลอง 570-590 แสด 590-610 แดง 610-760
![Page 72: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/72.jpg)
72
สมบตของคลนแมเหลกไฟฟา• รงสอนฟราเรด (Infrared radiation) มความยาวคลน 700 นาโนเมตร – 1 มลลเมตร โลกและสงชวตแผรงสอนฟราเรดออกมา กาซเรอนกระจก เชน คารบอนไดออกไซด และไอน า ในบรรยากาศดดซบรงสนไว ท าใหโลกมความอบอน เหมาะกบการด ารงชวต • คลนไมโครเวฟ (Microwave) มความยาวคลน 1 มลลเมตร – 10 เซนตเมตร ใชประโยชนในดานโทรคมนาคมระยะไกล นอกจากนนยงน ามาประยกตสรางพลงงานในเตาอบอาหาร• คลนวทย (Radio wave) เปนคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนมากทสด คลนวทยสามารถเดนทางผานชนบรรยากาศได จงถกน ามาใชประโยชนในดานการสอสาร โทรคมนาคม
![Page 73: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/73.jpg)
73
สเปคตรมของคลนแมเหลกไฟฟา• คลนแมเหลกไฟฟามความถตอเนองกนเปนชวงกวางเราเรยกชวงความถ
เหลานวา "สเปกตรมคลนแมเหลกไฟฟา" และมชอเรยกชวงตาง ๆ ของความถตางกนตามแหลงก าเนดและวธการตรวจวดคลน
• คลนแมเหลกไฟฟาชนดตาง ๆในสเปกตรมมสมบตทส าคญเหมอนกนคอ เคลอนทไปดวยความเรวเทากบแสงและมพลงงานสงผานไปพรอมกบคลน คลนแมเหลกไฟฟาทเกดขนตามธรรมชาตและทมนษยสรางขนมชอเรยกดงน
![Page 74: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/74.jpg)
74
สเปคตรมของคลนแมเหลกไฟฟา1. คลนวทย
• คลนวทยมความถชวง 104 - 109 Hz( เฮรตซ ) ใชในการสอสาร มการสงสญญาณ 2 ระบบคอ • 1.1 ระบบเอเอม (A.M. = amplitude modulation)
• ระบบเอเอม มชวงความถ 530 - 1600 kHz( กโลเฮรตซ ) สอสารโดยใชคลนเสยงผสมเขาไปกบคลนวทยเรยกวา "คลนพาหะ" โดยแอมพลจดของคลนพาหะจะเปลยนแปลงตามสญญาณคลนเสยง
• ในการสงคลนระบบ A.M. สามารถสงคลนไดทงคลนดนเปนคลนทเคลอนทในแนวเสนตรงขนานกบผวโลกและคลนฟาโดยคลนจะไปสะทอนทชนบรรยากาศไอโอโนสเฟยร แลวสะทอนกลบลงมา จงไมตองใชสายอากาศตงสงรบ
• 1.2 ระบบเอฟเอม (F.M. = frequency modulation)
• ระบบเอฟเอม มชวงความถ 88 - 108 MHz (เมกะเฮรตซ) สอสารโดยใชคลนเสยงผสมเขากบคลนพาหะ โดยความถของคลนพาหะจะเปลยนแปลงตามสญญาณคลนเสยง
• ในการสงคลนระบบ F.M. สงคลนไดเฉพาะคลนดนอยางเดยว ถาตองการสงใหคลมพนทตองมสถานถายทอดและเครองรบตองตงเสาอากาศสง ๆ รบ
![Page 75: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/75.jpg)
75
สเปคตรมของคลนแมเหลกไฟฟา2. คลนโทรทศนและไมโครเวฟ
• คลนโทรทศนและไมโครเวฟมความถชวง 108 - 1012 Hz มประโยชนในการสอสาร แตจะไมสะทอนทชนบรรยากาศไอโอโนสเฟยร แตจะทะลผานชนบรรยากาศไปนอกโลก ในการถายทอดสญญาณโทรทศนจะตองมสถานถายทอดเปนระยะ ๆ เพราะสญญาณเดนทางเปนเสนตรง และผวโลกมความโคง ดงนนสญญาณจงไปไดไกลสดเพยงประมาณ 80 กโลเมตรบนผวโลก อาจใชไมโครเวฟน าสญญาณจากสถานสงไปยงดาวเทยม แลวใหดาวเทยมน าสญญาณสงตอไปยงสถานรบทอยไกล ๆ
• เนองจากไมโครเวฟจะสะทอนกบผวโลหะไดด จงน าไปใชประโยชนในการตรวจหาต าแหนงของอากาศยาน เรยกอปกรณดงกลาววา เรดาร โดยสงสญญาณไมโครเวฟออกไปกระทบอากาศยาน และรบคลนทสะทอนกลบจากอากาศยาน ท าใหทราบระยะหางระหวางอากาศยานกบแหลงสงสญญาณไมโครเวฟได
3. รงสอนฟาเรด (infrared rays)
• รงสอนฟาเรดมชวงความถ 1011 - 1014 Hz หรอความยาวคลนตงแต 10-3 - 10-6 เมตร ซงมชวงความถคาบเกยวกบไมโครเวฟ รงสอนฟาเรดสามารถใชกบฟลมถายรปบางชนดได และใชเปนการควบคมระยะไกลหรอรโมทคอนโทรลกบเครองรบโทรทศนได
![Page 76: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/76.jpg)
76
สเปคตรมของคลนแมเหลกไฟฟา4. แสง (light)
• แสงมชวงความถ 1014Hz หรอความยาวคลน 4x10-7 - 7x10-7 เมตร เปนคลนแมเหลกไฟฟาทประสาทตาของมนษยรบได
5. รงสอลตราไวโอเลต (Ultraviolet rays)
• รงสอลตราไวโอเลต หรอ รงสเหนอมวง มความถชวง 1015 - 1018 Hz เปนรงสตามธรรมชาตสวนใหญมาจากการแผรงสของดวงอาทตย ซงท าใหเกดประจอสระและไอออนในบรรยากาศชนไอโอโนสเฟยร รงสอลตราไวโอเลต สามารถท าใหเชอโรคบางชนดตายได แตมอนตรายตอผวหนงและตาคน
6. รงสเอกซ (X-rays)
• รงสเอกซ มความถชวง 1016 - 1022 Hz มความยาวคลนระหวาง 10-8 - 10-13 เมตร ซงสามารถทะลสงกดขวางหนา ๆ ได หลกการสรางรงสเอกซคอ การเปลยนความเรวของอเลกตรอน มประโยชนทางการแพทยในการตรวจดความผดปกตของอวยวะภายในรางกาย ในวงการอตสาหกรรมใชในการตรวจหารอยราวภายในชนสวนโลหะขนาดใหญ ใชตรวจหาอาวธปนหรอระเบดในกระเปาเดนทาง และศกษาการจดเรยงตวของอะตอมในผลก
![Page 77: แสงเชิงเรขาคณิต · 2017-03-12 · ex.7 แสงต ต้งัฉา บัดา้น ac องปริซึม ดังรูป ถ้าด้าน](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022041701/5e417f9a5192663fab27d842/html5/thumbnails/77.jpg)
77
สเปคตรมของคลนแมเหลกไฟฟา7. รงสแกมมา ( -rays)• รงสแกมมามสภาพเปนกลางทางไฟฟามความถสงกวารงสเอกซ เปนคลนแมเหลกไฟฟาท
เกดจากปฏกรยานวเคลยรและสามารถกระตนปฏกรยานวเคลยรได มอ านาจทะลทะลวงสง