การสะท้อนของแสง

การสะท้อนของแสง

                    การสะท้อนของแสง  คือ  การที่แสงเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่กลับมาสู่ตัวกลางเดิม  เมื่อแสงเคลื่อนที่ไปถึงแนวเขตระหว่างตัวกลาง  2  ตัวกลาง

                    ตัวกลางทึบแสงที่มีผิวเรียบเป็นมัน  เช่น  กระจกเงา  แผ่นสังกะสี  นอกจากทำให้เกิดมันเงาแล้ว  จะทำให้แสงที่ตกกระทบบนวัตถุเกิดการสะท้อนแสงในทิศทางย้อนกลับมาทางด้านแหล่งกำเนิดแสง

                    และจากการทดลอง  ทำให้เราทราบว่าวัตถุที่สะท้อนแสงได้ดีจะต้องมีผิวเรียบและเป็นมัน  เช่นกระจกเงา  จะทำให้เกิดการสะท้อนอย่างมีระเบียบ(ดังภาพที่ 1)  แต่ถ้าวัตถุที่มีผิวมัน  แต่ผิวไม่เรียบ  เช่น  กระดาษตะกั่วที่มีรอยยับจะทำให้เกิดการสะท้อนไม่เป็นระเบียบ(ดังภาพที่2)  เนื่องจากระนาบแสงที่ตกกระทบต่างกัน

                   จากการทดลองส่องไฟฉายไปที่กระจกเงา  ทำให้เกิดการสะท้อนแสง  ซึ่งประกอบด้วยลำแสงที่มาตกกระทบผิววัตถุแล้วเกิดลำแสงสะท้อนออกจากวัตถุ   เมื่อลำแสงตกกระทบวัตถุที่มีผิวราบ  เป็นมันเงา  จะเกิดการสะท้อนโดยมีมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

                    1.  ลำแสงตกกระทบ  หมายถึง  แนวลำแสงจากแหล่งกำเนิดแสงที่กระทบวัตถุ

                    2.  ลำแสงสะท้อน  หมายถึง  แนวลำแสงที่สะท้อนออกจากวัตถุ

                    3.  เส้นปกติ  หมายถึง  เส้นที่ตั้งฉากกับผิววัตถุที่ตำแหน่งแนวลำแสงตกกระทบวัตถุ

                    4.  มุมตกกระทบ  (หมายเลข  1)  หมายถึง  มุมระหว่างแนวลำแสงตกกระทบกับเส้นปกติ

                    5.  มุมสะท้อน  (หมายเลข  2)  มุมระหว่างแนวลำแสงสะท้อนกับเส้นปกติ

สรุป

          การสะท้อนของแสงที่ผิววัตถุใด ๆ  เป็นไปตามกฎการสะท้อนของแสง  ดังนี้ 

                1.  ลำแสงตกกระทบ  ลำแสงสะท้อน  และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ

                2.  มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน

 

ตัวกลางของแสง

แสงกับตัวกลาง

                    ตัวกลางของแสง  หมายถึง  วัตถุที่แสงส่องผ่านไปได้  แสงจะเคลื่อนที่จากแหล่งกำเนิดแสงผ่านตัวกลางชนิดต่าง ๆ  เช่น  อากาศ  กระจก  น้ำ  เป็นต้น  ตัวกลางแต่ละชนิดมีสมบัติยอมให้แสงผ่านต่างกัน  ดังนี้

                    1.  ตัวกลางโปร่งใส  หมายถึง  วัตถุที่ยอมให้แสงส่องผ่านไปได้มากหรือเกือบหมด

                    2.  ตัวกลางโปร่งแสง  หมายถึง  วัตถุที่ยอมให้แสงส่องผ่านไปได้บ้างบางส่วน

                    3.  ตัวกลางทึบแสง  หมายถึง  วัตถุที่ไม่ยอมให้แสงส่องผ่านไปได้

                           ตัวกลางทึบแสง  เป็นวัตถุที่ไม่ยอมให้แสงผ่าน  จึงทำให้เกิดเงาขึ้นที่ด้านหลังวัตถุ  เพราะแสงทั้งหมดจะยังปรากฏอยู่บนวัตถุ

สมบัติของแสง

สมบัติของแสง

                    แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่ง  เมื่อแสงเดินทางออกจากแหล่งกำเนิดแสงที่บริเวณใดบริเวณหนึ่ง  ความสว่างของแสงจะเกิดบริเวณกว้างรอบ ๆ ๆแหล่งกำเนิดแสง  แสดงว่า  แสงเคลื่อนที่ทุกทิศทางจากแหล่งกำเนิด  นอกจากนี้แสงยังมีคุณสมบัติอีกหลายประการ  ดังนี้

                    การเคลื่อนที่ของแสง

                           ถ้าเราสังเกตรอบ ๆ ตัวเราในแต่ละวันจะเห็นการเคลื่อนที่ของแสง  เช่น  แสงอาทิตย์ส่องผ่านหน้าต่างเข้ามาในบ้านเรา  แสงจากไฟหน้ารถยนต์  เมื่อสังเกตดูจะพบว่า  แสงจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงออกจากแหล่งกำเนิดแสงทุกทิศทุกทาง

การหักเหของแสง

การหักเหของแสง

                    การหักเหของแสง  คือ  การที่แสงเดินทางผ่านตัวกลางโปร่งใสต่างชนิดกัน  ทำให้แสงเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ ซึ่งเป็นเหตุให้เกิดภาพต่างไปจากเดิม

                    เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางโปร่งใส  2  ชนิดที่แตกต่างกัน  เช่น  จากอากาศสู่น้ำ  จะทำให้แนวลำแสงเบนทิศทางไปจากเดิม  ดังภาพ

                  นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองและศึกษาการหักเหของแสงผ่านตัวกลางต่างชนิดกันและพบว่า  การหักเหของแสงมีกฎ  ดังนี้

                  1.  ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางที่มีเนื้อบางกว่าไปยังตัวกลางที่มีเนื้อแน่นกว่า  ลำแสงจะหักเหเบนเข้าหาเส้นปกติ  เช่น  จากอากาศสู่น้ำ  จากน้ำสู่แก้ว

                   2.  ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางที่มีเนื้อแน่นกว่า  ไปยังตัวกลางที่มีเนื้อบางกว่า  ลำแสงจะหักเหเบนออกจากเส้นปกติ  เช่น  จากน้ำสู่ อากาศ  จากแก้วสู่น้ำ

การหักเหของแสงผ่านเลนส์

                              เลนส์  คือ  แก้วโปร่งใสหรือพลาสติกโปร่งใส  มีผิวโค้งหนึ่งผิวหรือสองผิว  ซึ่งมีสมบัติในการหักเหของแสง  บริเวณตรงกลางเลนส์และขอบเลนส์มีความหนาแตกต่างกัน  แบ่งเป็น  2  ชนิด  คือ

                1)  เลนส์นูน  คือ  เลนส์ที่มีลักษณะตรงกลางหนากว่าบริเวณขอบ  เมื่อฉายแสงผ่านจะเกิดการหักเหและรวมกันที่จุด ๆ หนึ่ง

                2)  เลนส์เว้า  คือ  เลนส์ที่มีลักษณะตรงกลางบางกว่าบริเวณขอบ  เมื่อฉายแสงผ่านจะเกิดการหักเหและกระจายห่างกันออกไป

เลนส์เว้าและเลนส์นูนใช้ในการแก้ปัญหาสายตาได้อย่างไร

             คนสายตาสั้นจะไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลได้ชัดเจน  เนื่องจากแก้วตาที่ทำหน้าที่หักเหแสงไปตกไม่ถึงเรตินา  เพราะเลนส์ตามีความกลมมากกว่าปกติหรือกระบอกตายาวเกินไป  จึงมีการนำเลส์เว้ามาใส่ข้างหน้าเลนส์ตา  เลนส์เว้าจะหักเหแสงให้ภาพตกลงบนเรตินาพอดี

             คนสายตายาวจะไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่อยู่ใกล้ได้ชัดเจน  เนื่องจากแก้วตาหักเหแสงไปตกเลยเรตินา  เพราะเลนส์ตาแบนแกว่าปกติหรือกระบอกตาสั้นเกินไป  จึงมีการนำเอาเลนส์นูนมาใส่ข้างหน้าเลนส์ตา  เลนส์นูนจะช่วยหักเหแสงให้ภาพตกลงบนเรตินาพอดี