14
บทที14 แสง 14.1 ธรรมชาติของแสง แสงเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาประเภทหนึ่ง สามารถเคลื่อนที่ผานสุญญากาศไดดวยความเร็ว เทากับคลื่นแมเหล็กไฟฟาอื่น คือ 3 × 10 8 เมตร/วินาที และมีสมบัติเหมือนกับคลื่นตามขวางทั่ว ไป คือมี การสะทอน (reflection) การหักเห (refraction) การเลี้ยวเบน (diffraction) การแทรกสอด (interference) และโพราไลเซชัน (polarization) ในความคิดของนักวิทยาศาสตรปจจุบัน เชื่อวาแสงมีสมบัติเปนไดทั้งคลื่นและอนุภาค แสง ประพฤติตัวเปนคลื่นพบไดในปรากฏการณการแทรกสอดของยัง (Young) ทฤษฎีหนาคลื่นของฮอยเกนสใช อธิบายการสะทอนและการหักเห สมบัติความเปนคลื่นของแสงใชอธิบายการทดลองการเลี้ยวเบนของ เฟรสเนล (Fresnel) แตสมบัติความเปนคลื ่นไมสามารถนําไปใชอธิบายการเกิดอิเล็กตรอนอิสระบนผิวโลหะ เมื่อแสงตกกระทบ ไมสามารถอธิบายปรากฏการณคอมปตัน และไมสามารถอธิบายการแผรังสีของวัตถุดําได ครบสมบูรณ ปรากฏการณเหลานี้ตองใชสมบัติความเปนอนุภาคของแสงอธิบายโดยตั้งสมมติฐานวาแสงเปน อนุภาคไรมวล เรียกวา โฟตอน พลังงานของโฟตอน 1 ตัวมีคาเทากับ hf เมื่อ h คือคาคงที่ของพลังค (planck’s constant) มีคาเทากับ 6.63 × 10 -34 จูลวินาที และ f เปนความถี่ของแสง สมมติฐานที่ใหแสง เปนอนุภาคสามารถอธิบายปรากฏการณตาง ที่กลาวมาไดทั้งหมด ในบทนี้จะกลาวถึงเฉพาะสมบัติ ความเปนคลื่นของแสง คลื่นแสงขบวนหนึ่ง เราสามารถแทนดวยเสนตรงในแนวทิศการเคลื่อนทีเรียกเสนนีวา รังสี (ray) ของแสง รังสีของแสงจะตั้งฉากกับหนาคลื่น (wavefront) ของแสง การหาหนาคลื่นใหมของแสงสามารถทําไดโดยวิธีทางเรขาคณิต เรียกวา หลักของฮอยเกนส (Huygen’ s principle) กลาววาทุก จุดบนหนาคลื่นถือวาเปนตนกําเนิดคลื่นทุติยภูมิ (secondary wave) ทีแผออกไปดวยความเร็วเทาเดิมในตัวกลางเดิม เสนสัมผัสที่ลากผานตําแหนงเหลานี้เปนหนาคลื่นใหม รูปที14.1 () การสรางหนาคลื่นใหมของคลื่นระนาบ () การสรางหนาคลื่นใหมของคลื่นแบบทรงกลม

บทที่ 14 แสง - atom.rmutphysics.com · บทที่ 14 แสง 14.1 ธรรมชาติของแสง แสงเป นคลื่นแม เหล็กไฟฟ

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

บทที่ 14 แสง

14.1 ธรรมชาติของแสง แสงเปนคล่ืนแมเหล็กไฟฟาประเภทหนึ่ง สามารถเคลื่อนที่ผานสุญญากาศไดดวยความเร็ว

เทากับคล่ืนแมเหล็กไฟฟาอื่น คือ 3 × 108 เมตร/วินาที และมีสมบัติเหมือนกับคล่ืนตามขวางทั่ว ๆ ไป คือมีการสะทอน (reflection) การหักเห (refraction) การเลี้ยวเบน (diffraction) การแทรกสอด (interference) และโพราไลเซชัน (polarization) ในความคิดของนักวิทยาศาสตรปจจุบัน เชื่อวาแสงมีสมบัติเปนไดทั้งคล่ืนและอนุภาค แสงประพฤติตัวเปนคล่ืนพบไดในปรากฏการณการแทรกสอดของยัง (Young) ทฤษฎีหนาคลื่นของฮอยเกนสใชอธิบายการสะทอนและการหักเห สมบัติความเปนคล่ืนของแสงใชอธิบายการทดลองการเลี้ยวเบนของ เฟรสเนล (Fresnel) แตสมบัติความเปนคล่ืนไมสามารถนําไปใชอธิบายการเกิดอิเล็กตรอนอิสระบนผิวโลหะเมื่อแสงตกกระทบ ไมสามารถอธิบายปรากฏการณคอมปตัน และไมสามารถอธิบายการแผรังสีของวัตถุดําไดครบสมบูรณ ปรากฏการณเหลานี้ตองใชสมบัติความเปนอนุภาคของแสงอธิบายโดยตั้งสมมติฐานวาแสงเปนอนุภาคไรมวล เรียกวา โฟตอน พลังงานของโฟตอน 1 ตัวมีคาเทากับ hf เมื่อ h คือคาคงที่ของพลังค

(planck’s constant) มีคาเทากับ 6.63 × 10-34 จูล⋅วินาที และ f เปนความถี่ของแสง สมมติฐานที่ใหแสงเปนอนุภาคสามารถอธิบายปรากฏการณตาง ๆ ที่กลาวมาไดทั้งหมด ในบทนี้จะกลาวถึงเฉพาะสมบัติความเปนคล่ืนของแสง คล่ืนแสงขบวนหนึ่ง ๆ เราสามารถแทนดวยเสนตรงในแนวทิศการเคลื่อนที่ เรียกเสนนี้วา รังสี (ray) ของแสง รังสีของแสงจะตั้งฉากกับหนาคลื่น (wavefront) ของแสง การหาหนาคลื่นใหมของแสงสามารถทําไดโดยวิธีทางเรขาคณิต เรียกวา หลักของฮอยเกนส (Huygen’ s principle) กลาววาทุก ๆ จุดบนหนาคลื่นถือวาเปนตนกําเนิดคลื่นทุติยภูมิ (secondary wave) ที่แผออกไปดวยความเร็วเทาเดิมในตัวกลางเดิม เสนสัมผัสที่ลากผานตําแหนงเหลานี้เปนหนาคล่ืนใหม

รูปที่ 14.1 (ก) การสรางหนาคลื่นใหมของคล่ืนระนาบ

(ข) การสรางหนาคล่ืนใหมของคล่ืนแบบทรงกลม

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

152

14.2 การสะทอนของแสง เมื่อคล่ืนแสงเดินทางตกกระทบตัวกลางอีกชนิดหนึ่ง แสงบางสวนหรือทั้งหมดจะสะทอนกลับไมวาผิวที่ตกกระทบจะขรุขระหรือเปนผิวโคง หรือเปนผิวเรียบก็ตาม หลักการสะทอนแสงจะเปนไปตามกฎการสะทอนแสง 2 ขอ ดังนี้ 1. รังสีตกกระทบและรังสีสะทอนจะอยูในระนาบเดียวกันเสมอ 2. มุมตกกระทบ (angle of incident) จะเทากับมุมสะทอน (angle of reflection)

รูปที่ 14.2 การสะทอนของแสง

14.3 การหักเหของแสง เมื่อแสงเดินทางผานตัวกลางที่มีความหนาแนนตางกัน พบวา 1. ความเร็ว ความยาวคลื่นของแสงจะเปล่ียนไป แตความถี่จะไมเปล่ียน 2. แสงจะหักเหเขาหาเสนปกติ เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแนนนอย สูตัวกลางที่มีความหนาแนนมาก แสงจะหักเหออกจากเสนปกติเมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแนนมากสูตัวกลางที่มีความหนาแนนนอย 3. แสงจะเดินทางผานตัวกลางเปนเสนตรง (ไมมีการหักเห) เมื่อมุมตกกระทบ = 0o

รูปที่ 14.3 แสงเดินทางจากตัวกลางที่ 1 เขาสูตัวกลางที่ 2

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

153

จากรูปที่ 14.3 แสงเดินทางจากตัวกลางที่ 1 ดวยความเร็ว 1v หักเหขาสูตัวกลางที่ 2 ดวยความเร็ว 2v ในที่นี้ 1θ เปนมุมตกกระทบ และ 2θ เปนมุมหักเห พบวา

1 1

2 2

sin v

sin v

θ=

θ (14.1)

ถาตัวกลางที่ 1 เปนสุญญากาศ และตัวกลางที่ 2 เปนตัวกลางใด ๆ

ให C เปนอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ มีคา 83 10 m / s× V เปนอัตราเร็วของแสงในตัวกลางใด ๆ ใหคํานิยามของดรรชนีหักเหของตัวกลาง คือ อัตราสวนระหวางอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศกับอัตราเร็วของแสงในตัวกลางนั้น ถา n แทน ดรรชนีหักเหของตัวกลาง

จะได c

nV

= (14.2)

พิจารณารูปท่ี 14.3 ให 1n เปนดรรชนีหักเหของตัวกลาง 1

จากสมการ (14.1) จะได 11

cn

v=

11

cv

n=

ให 2n เปนดรรชนีหักเหของตัวกลางที่ 2 จะได

2

c2

n

v=

แทนคา 1v และ 2v ในสมการ (14.1)

จะได 1 2

2 1

sin n

sin n

θ=

θ

1 1 2 2n sin n sinθ = θ (14.3) สมการที่ 14.3 เรียกวากฎของสเนลล ตัวอยางท่ี 14.1 แสงเดินทางออกจากแกวคราวนสูอากาศ ทํามุมตกกระทบ 30o ท่ีผิวรอยตอระหวางแกวคราวนกับอากาศ มุมหักเหเปนเทาใด กําหนดดรรชนีหักเหของอากาศเทากับ 1 และดรรชนขีองแกวคราวน 1.52 วิธีทํา ใชกฎของสเนลลหามุมหักเห จาก 1 1 2 2n sin n sinθ = θ

21.52 sin30 1sin= θ

2

2

1.52 0.5sin 0.76

1

49.5

×θ = =

θ =

คําตอบ แสงท่ีออกจากแกวคราวนจะหักเหทํามุม 49.5 องศา

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

154

ตารางที่ 14.1 ความเร็วของแสง และดัชนีหักเหของสารตาง ๆ (เมื่อใชแสงสีเหลืองผาน)

ชื่อสาร ความเร็ว(×108 m/s) ดัชนีหักเห (c/v)

สูญญากาศ c = 2.997925 1.0 อากาศ 2.99706 1.00029 คารบอนไดออกไซด 2.99658 1.00045 ฮีเลียม 2.99782 1.000034 นํ้า (20o ซ) 2.2490 1.3330 เอธิลแอลกอฮอล 2.2016 1.3617 เมธิลแอลกอฮอล 2.2555 1.3292 เบนซิน 1.9968 1.5014 คารบอนไดซัลไฟด 1.8415 1.6279 นํ้าเชื่อม 50% 2.1112 1.4200 แกว, light crown 1.976 1.517 แกว, dense crown 1.888 1.588 แกว, light flint 1.899 1.579 แกว, heavy flint 1.820 1.647 ฟลูออไรท 2.091 1.434 เพชร 1.240 2.417

14.4 การแทรกสอดของแสง ในป พ.ศ.2344 โทมัส ยัง ไดพิสูจนโดยการทดลองพบวาแสงเปนคล่ืนเพราะ แสงมีสมบัติการแทรกสอด เชนเดียวกับคล่ืนอ่ืน ๆ โดยใหแสงอาพันธจากหลอดไฟสองผานไปยังชองแคบคู ซ่ึงจะพบวาเกิดแถบมืดแถบสวางสลับกันบนฉากดังรูปท่ี 14.4

รูปท่ี 14.4 ภาพการแทรกสอดโดยวิธีของยัง

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

155

รูปท่ี 14.4 เสนทางการเดินทางของแสงจากการทดลองของยัง

จากรูปท่ี 14.4 พบวาแสงจากชองสลิตคู 1s และแสงที่เดินทางออกจากชองสลิต 2s มีเสนทาง

การเดินทางของแสงตางกันอยูเทากับ sind θ ซ่ึงเราเรียกปริมาณนี้วาผลตางทางเดินของแสง ซ่ึงพบวา สําหรับท่ีเกิดแถบสวางบนฉาก sind nθ λ= เมื่อ n = 0,1,2…….

และแถบมืด ( )1sin

2d nθ λ= + เมื่อ n = 0,1,2…….

14.5 การเลี้ยวเบนของแสง เมื่อใหแสงเดินทางผานลิตเดี่ยว จะทําใหเกิดปรากฏการณการเล้ียวเบนของแสงเกิดขึ้น มีผลทําใหเกิดแถบสวางกลางมีขนาดกวางกวาลิต และท้ังสองขางถัดจากแถบสวางกลางยังมีแถบมืดแถบสวางสลับกันไปดังรูปท่ี 14.5

รูปท่ี 14.5 การเล้ียวเบนของแสงผานลิตเดี่ยว

ปรากฏการณการเล้ียวเบนของแสงโดยสลิตเดี่ยวและการแทรกสอดโดยสลิตคูจะเกิดพรอมกันเสมอ โดยจะมีแถบมืดแถบสวางเหมือนกับเหตุการณท่ีเห็นจากการที่แสงเล้ียวเบนผานสลิตเดี่ยวแลวแสงที่เล้ียวเบนผานสลิตท้ังสองจะแทรกสอดกันทําใหไดแถบมืดแถบสวางขนาดเล็กเกิดขึ้นภายในแถบสวางจาก สลิตเดี่ยวดังรูปท่ี 14.6

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

156

รูปท่ี 14.6 การรวมกันของปรากฏการณการเล้ียวเบนและการแทรกสอดของแสง

14.6 ทัศนอุปกรณ 14.6.1 กลองโทรทรรศน กลองโทรทรรศนประกอบดวยเลนสนูน 2 อัน คือ เลนสใกลวัตถุท่ีมีความยาวโฟกัสมาก และเลนสใกลตาซึ่งมีความยาวโฟกัสนอย ระยะระหวางเลนสท้ังสองซ่ึงเปนความยาวของตัวกลองโทรทรรศน จะมีคาโดยประมาณเทากับผลรวมของความยาวโฟกัสของเลนสท้ังสอง เมื่อใชกลองโทรทรรศนสองดูวัตถุท่ีอยูใกล ๆ รังสีขนานจากวัตถุจะผานเลนสใกลวัตถุแลวมาตัดหลังเลนส ภาพ I1 ท่ีเกิดจากเลนสใกลวัตถุน้ีจะทําหนาที่เปนวัตถุของเลนสใกลตาซึ่งทําหนาที่ขยายภาพ ภาพท่ีเกิดจากกลองโทรทรรศนน้ีเปนภาพหัวกลับแตถาเราตองการทําใหภาพที่เห็นเปนภาพหัวต้ัง จะทําไดโดยใสเลนสอีกอันหน่ึงไวระหวางภาพ I1 กับเลนสใกลตา ดังรูปท่ี 14.7

รูปท่ี 14.7 การทําใหเกิดภาพหัวต้ังในกลองโทรทรรศน

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

157

14.6.2 กลองจุลทรรศน กลองจุลทรรศนประกอบดวยเลนสนูน 2 อัน เลนสท่ีอยูใกลวัตถุเรียกวาเลนสใกลวัตถุ เลนสท่ีอยูใกลตาเรียกวาเลนสใกลตา ถาปรับเลนสใกลวัตถุใหหางจากวัตถุมากกวาความยาวโฟกัสจะไดภาพจริง I1 ขนาดใหญกวาวัตถุ ภาพจริงน้ีจะเกิดระหวางเลนสท้ังสองดังรูปท่ี 14.8 I1 จะทําหนาที่เปนวัตถุองเลนสใกลตา ภาพ I2 ท่ีเกิดขึ้นจากเลนสน้ีเปนภาพเสมือนขนาดใหญกวา I1 และเปนภาพที่ตามองเห็น การท่ีภาพ I2 เปนภาพเสมือนน้ี แสดงวา I1 อยูหางจากเลนสใกลตานอยกวาความยาวโฟกัส ระยะระหวางเลนสท้ังสองเปนความยาวของกลองจุลทรรศน ซ่ึงมีคามากกวาผลรวมของความยาวโฟกัสของเลนสท้ังสอง

รูปท่ี 14.8 การขยายภาพของกลองจุลทรรศน

14.7 ความสวาง ความสวางบนพ้ืนท่ีใด ๆท่ีรับแสงหาไดจากอัตราการใหพลังงานแสงที่ตกกระทบพื้นท่ีใด ๆ ตอพ้ืนท่ีรับแสง

AF

E = (14.4)

เมื่อ E เปนความสวาง มีหนวยเปนลักซ (lx) F เปนอัตราการใหพลังงานแสง มีหนวยเปนลูเมน (lm) A เปนพ้ืนท่ีท่ีรับแสง มีหนวยเปนตารางเมตร (m3) สําหรับอัตราการใหพลังงานแสงที่ตกกระทบพื้นท่ีใด ๆ เปนปริมาณพลังงานแสงที่สองออกจากแหลงกําเนิดแสงใด ๆ ตอหน่ึงหนวยเวลา ซ่ึงบางครั้งเราเรียกวา ฟลักซของการสองสวาง ท่ีขางกลองหลอดไฟฟาจะเขียนเปน lm/W ซ่ึงก็คือประสิทธิผล ซ่ึงบอกอัตราการใหพลังานแสงลูเมนตอวัตตทางไฟฟา เพ่ือเปรียบเทียบวาในจํานวนวัตตท่ีเทากันหลอดใดมีอัตราการใหพลังงานแสงมากกวา

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

158

ในทางปฏิบัติความสวางของหลอดไฟจะสูญเสียไปกับบริเวณรอบ ๆ หลอดไฟนั้น อาจชวยไดโดยใชตัวสะทอนแสง ตัวอยางท่ี 14.2 ติดหลอดฟลูออเรสซนตขนาด 40 วัตต 3 หลอด มีประสิทธิผล 67.5 ลูเมนตอวัตตไวในหองส่ีเหล่ียมท่ีมีขนาดกวาง 2 เมตร ยาว 3 เมตร สูง 2 เมตร ความสวางของหองน้ีโดยเฉล่ียจะมีคาเทาไร ถาอัตราการใหพลังงานแสงจะสูญเสียไปท่ีตัวสะทอนแสง 500 ลูเมน วิธีทํา พ้ืนท่ีรับแสง = พ้ืนท่ีของพ้ืนหอง + พ้ืนท่ีของผนังท้ังส่ีดาน = (2 x 3) + ((2 x2 x 2) + (3 x 2 x 2)) = 26 ตารางเมตร หลอดไฟฟานี้มีอัตราการใหพลังงานแสง = 40 x 3 x 67.5 = 8100 ลูเมน อัตราการใหพลังงานแสงที่ตกกระทบพื้นท้ังหมด = 8100 – 500 = 7600 ลูเมน เพราะฉะนั้นความสวาง = 7600 / 26 = 292.3 ลักซ

14.8 ตาและการมองเห็นสี 14.8.1 สวนประกอบของตา ตามีรูปรางเกือบเปนทรงกลม ดานหนานูนเล็กนอยเรียกวากระจกตา หรือคอรเนีย ถัดเขาไปในลูกตาเปนมานตา (Iris) มีชองเปดตรงกลางเรียกวารูมานตา (pupil) ซ่ึงชองเปดนี้สามารถปรับเปล่ียนขนาดไดเพ่ือปรับความเขมแสงใหเหมาะสม มานตาจะมีสีแตกตางกันตามเชื้อชาติ ถัดเขาไปอีกชั้นจะเปนเลนสตาซึ่งเปนสารหยุนเหนียวใสคลายเยลลีประกอบดวยเนื้อเย่ือโปรงแสงหลายชิ้นมีคาดัชนีหักเหต้ังแต 1.37 ถึง 1.42 สามารถเปลี่ยนรูปทรงไดดวยกลามเนื้อท่ียึดเลนส ซ่ึงจะยืดหรือหดเพ่ือใหเลนสมีความหนาหรือบางได ทําใหเกิดภาพชัดหลังลูกตา ผิวภายในปกคลุมดวยใยประสาทที่เรียกวาเรตินา ตําแหนงท่ีเรียกวาจุดเหลือง(yellow spot) โดยจะเห็นชัดเจนกวาบริเวณอื่น เพราะเปนบริเวณท่ีมีการแยกไดละเอียด บนเรตินานี้มีจุดจุดหนึ่ง ซ่ึงไมมีปลายประสาทอยูเลยเพราะเปนท่ีรวมเสนประสาทไปสูสมองเรียกวา จุดบอด เมื่อภาพปรากฏในบริเวณนี้จะไมเห็นภาพนั้นสวนตอนกลางของลูกตาหรือในโพรงชองวางตรงกลางบรรจุของเหลวใสคลายวุนบรรจุอยูเต็ม ชวยใหลูกนัยนตารักษารูปทรงอยูได สวนทายของลูกตาเชื่อมกับประสาทตา มีหนาที่นําสัญญาณไฟฟาจากเรตินาไปสูสมอง ประสาทตาประกอบดวยเลนสรูปแทง (rod) และเซลลรูปกรวย (cone) ซ่ึงเซลลรูปแทงจะไวตอแสงที่มีความเขมนอยแตไมสามารถแยกรายละเอียดและสีได มักจะทํางานในตอนกลางคืน สวนเซลลรูปกรวยจะไวตอแสงที่มีความเขมมากและสามารถจําแนกสีได มักจะทํางานในตอนกลางวัน

รูปท่ี 14.9 สวนประกอบของตา

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

159

14.8.2 การมองเห็นสี เซลลรูปกรวยมีอยู 3 ชนิด แตละชนิดมีความไวตอแสงสีปฐมภูมิแตละสี คือ ไวตอแสงสีนํ้าเงิน ไวตอแสงสีเขียว และไวตอแสงสีแดง เมื่อแสงสีตาง ๆ ผานเขามากระทบเรตินา เซลลรับแสงรูปกรวยที่ไวตอแสงสีน้ันๆ จะถูกกระตุน สัญญาณที่เกิดขึ้นน้ี จะถูกสงผานประสาทตาไปสูสมองเพ่ือแปลความหมายออกมาเปนความรูสึกของการเห็นสีของแสงนั้น ถามีแสงสีอ่ืนนอกจากแสงสีแดง นํ้าเงิน เขียว มากระทบเรตินา เซลลรับแสงรูปกรวยมากกวา 1 ชนิดจะถูกกระตุนพรอมกันดวยปริมาณมากนอยตามปริมาณแสงสีท่ีตกกระทบ สัญญาณกระตุนท้ังหมดจะถูกสงไปสูสมองเพ่ือแปลออกเปนความรูสึกในการเห็นสีผสมของแสงนั้น ตาของบางคนอาจมองเห็นสีไมครบทุกสี เน่ืองจากความบกพรองของเซลลรูปกรวยชนิดหนึ่ง เชนถาเซลลรูปกรวยชนิดไวตอแสงสีเขียวบกพรองก็จะไมสามารถมองเห็นสีเขียวแตจะมองเห็นเปนสีอ่ืนตางจากคนปกติ เราเรียกวาตาบอดสี

14.9 สี ในกรณีท่ีแสงขาวตกกระทบวัตถุทึบแสง วัตถุน้ันจะดูดกลืนแสงแตละสีท่ีประกอบเปนแสงขาวน้ันไวดวยปริมาณตางกัน แสงที่เหลือจากการดูดกลืนจะสะทอนเขานัยนตา ทําใหเรามองเห็นวัตถุเปนสีเดียวกับแสงที่สะทอนเขาตาดวยปริมาณสูงสุด เราอาจเรียกวาในวัตถุน้ันมีสารสี ทําหนาที่ดูดกลืนแสงบางสีแลวปลอยใหสารบางสีสะทอนออกมา วัตถุท่ีมีสีตางกันจะมีสารสีตางกัน สารสีท่ีใชเปนแมสีมี 3 สี คือสารสีเหลือง สารสีแดงมวง สารสีนํ้าเงินเขียว เรียกวาสารสีปฐมภูมิ

14.9.1 การผสมสารสี การผสมสารสีเขาดวยกันจากสารสีปฐมภูมิ 3 สี คือ สารสีเหลือง สารสีแดงมวง และสารสีนํ้าเงินเขียว ท่ีละคูเรียกวาการผสมสีแบบลบ ผลของการผสมแบบลบของสารสีปฐมภูมิท่ีละคู ก็จะไดสารสีทุติยภูมิ คือ สารสีนํ้าเงิน สารสีเขียว สารสีแดงออกมา เมื่อนําสารสีทุติยภูมิไปผสมกับสารสีปฐมภูมิท่ีไมไดเปนสารสีผสมของสารสีทุติยภูมิน้ันจะไดสารสีดํา เรียกสีคูน้ีวาสีเติมเต็ม ท่ีเรียกวาเปนการผสมแสงสีแบบลบเพราะเปนไปตามหลักการดูดกลืนหรือการลบแสงสี คือแสงที่สองออกมาจะถูกวัตถุดูดกลืนหรือลบสีเติมเต็มของแสงที่สะทอนออกจากวัตถุน้ัน

รูปท่ี 14.10 การผสมสารสีปฐมภูมิ

น้ําเงินเขียว แดงมวง

เหลือง

น้ําเงิน

ดํา

เขียว แดง

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

160

14.9.2 การผสมแสงส ี แสงที่สะทอนหรือทะลุผานออกมาจากวัตถุตาง ๆ มักไมออกมาเพียงสีเดียว ดังน้ันการมองเห็นสีของวัตถุจะเกิดจากการเห็นสีท่ีเปนผลจากการผสมแสงสีตาง ๆ เขาดวยกัน

รูปท่ี 14.11 การผสมแสงสีปฐมภูมิ

น้ําเงิน แดง

เขียว

แดงมวง

ขาว

น้ําเงินเขียว เหลือง

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

161

แบบฝกหัดบทที่ 14 1. ทานไมมีแวนขยายสําหรับสองดูของเล็กๆ จึงเอาเลนสแวนตาคนสายตาสั้นมาสองแทนแวนขยาย ปรากฏวาใชไมได เปนเพราะเหตุใด 2. สวนท่ีชวยสะทอนแสงในไฟฉายหรือโคมหนารถยนต อาศัยหลักการของอุปกรณใด 3. สวนใดของตาที่ทําหนาที่เสมือนฉากรับภาพ 4. คนสายตาปกติสามารถอานหนังสือไดชัดเจนในระยะประมาณกี่เซนติเมตร 5. นักทองเท่ียวคนหนึ่งพลัดหลงในปา เขาเอาแวนขยายมารวมแสงอาทิตยเพ่ือกอไฟ จุดรวมแสงหางแวนน้ัน 10 cm แวนขยายนั้นใชเลนสมีความยาวโฟกัสเทาใด 6.ขอใดอธิบายสายตาสั้นไดดีท่ีสุด ก. แสงจากวัตถุท่ีจุดใกลัตกที่เรตินา แสงจากวัตถุท่ีจุดไกลตกหนาเรตินา

ข. แสงจากวัตถุท่ีจุดใกลัตกหนาเรตินา แสงจากวัตถุท่ีจุดไกลตกที่เรตินา

ค. แสงจากวัตถุท่ีจุดใกลัตกหลังเรตินา แสงจากวัตถุท่ีจุดไกลตกที่เรตินา

ง. แสงจากวัตถุท่ีจุดใกลัตกหลังเรตินา แสงจากวัตถุท่ีจุดไกลตกหลังเรตินา 7. จากรูปมุมใดคือมุมตกกระทบ

8. เมื่อแสงเดินทางจากอากาศไปสูนํ้าขอใดไมถูกตอง ก แสงหักเหเขาหาเสนแนวฉาก

ข. ความเร็วแสงในอากาศมากกวาในน้ํา

ค. มุมตกกระทบเทากับมุมหักเห

ง. มุมหักเหมีคานอยกวามุมตกกระทบ

9. การปองกันไมใหนัยตนาทํางานหนักเกินไปทําไดอยางไร

10. ถาตองการดูดาวหางควรใชกลองชนิดใด

ฟสิกสเบ้ืองตน

สําหรับนักศึกษาคณะสถาปตยกรรมศาสตร/เทคโนโลยีส่ือสารมวลชน

162

11. ใหนักศึกษาทําการทดลองเสมือนจริง เรืองการแทรกสอดโดยวิธีของยังก ท่ี http://www.rmutphysics.com/charud/virtualexperiment/Explore/Young'sExperiment/ Young'sExperimentthai1.htm

กําหนดให a = 2 mm , S = 4 m

แสงสี

y1 (mm) ทดลอง y 1 (mm) คํานวณ

390

430

480

540

590

640

หนังสืออิเล็กทรอนิกส

ฟสิกส 1(ภาคกลศาสตร( ฟสิกส 1 (ความรอน)

ฟสิกส 2 กลศาสตรเวกเตอร

โลหะวิทยาฟสิกส เอกสารคําสอนฟสิกส 1ฟสิกส 2 (บรรยาย( แกปญหาฟสิกสดวยภาษา c ฟสิกสพิศวง สอนฟสิกสผานทางอินเตอรเน็ต

ทดสอบออนไลน วีดีโอการเรียนการสอน หนาแรกในอดีต แผนใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร

แบบฝกหัดออนไลน สุดยอดสิ่งประดิษฐ

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ ตารางธาตุ)ไทย1) 2 (Eng)

พจนานุกรมฟสิกส ลับสมองกับปญหาฟสิกส

ธรรมชาติมหัศจรรย สูตรพื้นฐานฟสิกส

การทดลองมหัศจรรย ดาราศาสตรราชมงคล

แบบฝกหัดกลาง

แบบฝกหัดโลหะวิทยา แบบทดสอบ

ความรูรอบตัวท่ัวไป อะไรเอย ?

ทดสอบ)เกมเศรษฐี( คดีปริศนา

ขอสอบเอนทรานซ เฉลยกลศาสตรเวกเตอร

คําศัพทประจําสัปดาห ความรูรอบตัว

การประดิษฐแของโลก ผูไดรับโนเบลสาขาฟสิกส

นักวิทยาศาสตรเทศ นักวิทยาศาสตรไทย

ดาราศาสตรพิศวง การทํางานของอุปกรณทางฟสิกส

การทํางานของอุปกรณตางๆ

การเรียนการสอนฟสิกส 1 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร3. การเคลื่อนท่ีแบบหนึ่งมิต ิ 4. การเคลื่อนท่ีบนระนาบ5. กฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน 6. การประยุกตกฎการเคลื่อนท่ีของนิวตัน7. งานและพลังงาน 8. การดลและโมเมนตัม9. การหมุน 10. สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง11. การเคลื่อนท่ีแบบคาบ 12. ความยืดหยุน13. กลศาสตรของไหล 14. ปริมาณความรอน และ กลไกการถายโอนความรอน15. กฎขอท่ีหน่ึงและสองของเทอรโมไดนามิก 16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17. คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง การเรียนการสอนฟสิกส 2 ผานทางอินเตอรเน็ต

1. ไฟฟาสถิต 2. สนามไฟฟา3. ความกวางของสายฟา 4. ตัวเก็บประจุและการตอตัวตานทาน 5. ศักยไฟฟา 6. กระแสไฟฟา 7. สนามแมเหล็ก 8.การเหนี่ยวนํา9. ไฟฟากระแสสลับ 10. ทรานซิสเตอร 11. สนามแมเหล็กไฟฟาและเสาอากาศ 12. แสงและการมองเห็น13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตรควอนตัม 15. โครงสรางของอะตอม 16. นิวเคลียร

การเรียนการสอนฟสิกสท่ัวไป ผานทางอินเตอรเน็ต

1. จลศาสตร )kinematic) 2. จลพลศาสตร (kinetics) 3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปลฮารโมนิก คลื่น และเสียง

5. ของไหลกับความรอน 6.ไฟฟาสถิตกับกระแสไฟฟา 7. แมเหล็กไฟฟา 8. คลื่นแมเหล็กไฟฟากับแสง9. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร

ฟสิกสราชมงคล