19
ติวสบายฟิ สิกส์ เล่ม 3 http://www.pec9.com บทที12 แสงเชิงฟิ สิกส์ 1 บทที่ 12 แสงเชิงฟิสิกส์ 12.1 การแทรกสอดของแสง เมื่อฉายแสงอาพันธ์ผ่านแผ่นทึบแสงที่มีช่องแคบคู่อยู่ ( สลิตคู่ ) แสงที่ลอดผ่านช่องแคบ คู่ไปนั ้นจะสร้างคลื่นแสงใหม่ขึ ้นมา 2 แสง แล้วคลื่นแสงทั ้งสองนั ้นจะเกิดการแทรกสอดกัน หลังแผ่นทึบแสงนั ้น โดยจะมีแนวบางแนวแสงทั ้งสองจะเข ้ามาเสริมกันทาให้มีความสว่าง มากกว่าปกติ เรียกแนวนี ้ว่าแนวปฏิบัพ (Antinode,A) หรือแถบสว่าง ซึ ่งจะมีอยู่หลายแนว กระจายออกไปทั ้งทางด้านซ้ายและด้านขวาอย่างสมมาตรกัน แถบสว่างที่อยู่ตรงกลางเราจะเรียก เป็นแถบสว่างที0 ( A 0 ) หรือแถบสว่างกลาง ถัดออกไปจะเรียกแถบสว่างที1 ( A 1 ) , 2 ( A 2 ) , 3 ( A 3 ) , .... ไปเรื่อยๆ ทั ้งทางด้านซ้ายและด้านขวาดังรูป ระหว่างกลางแถบสว่าง คลื่นแสงจะเกิดการหักล้างกันทาให้มีความสว่างน้อยปกติ เรียก แนวนี ้ว่าเป็นแนวบัพ ( Node , N ) หรือแถบมืด แถบมืดแรกที่อยู่ถัดจากแถบสว่างกลาง ( A 0 ) จะเรียกแถบมืดที1 ( N 1 ) ถัดออกไปจะเรียกแถบมืดที2 ( N 2 ) , 3 (N 3 ) , ….. ไปเรื่อยๆ ทั ้ง ทางด้านซ้ายและด้านขวาดังรูป หากนาฉากรับแสงไปรองรับแสงบริเวณหลังสลิต เมื่อแสงที่เกิดการแทรกสอดแล้วมาตก กระทบบนฉากจะทาให้เกิดเป็นแถบสว่างและแถบมืดสลับกันไปบนฉากรับแสงนั ้นดังรูป

ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

1

บทท 12 แสงเชงฟสกส

12.1 การแทรกสอดของแสง

เมอฉายแสงอาพนธผานแผนทบแสงทมชองแคบคอย ( สลตค ) แสงทลอดผานชองแคบคไปนนจะสรางคลนแสงใหมขนมา 2 แสง แลวคลนแสงทงสองนนจะเกดการแทรกสอดกนหลงแผนทบแสงนน โดยจะมแนวบางแนวแสงทงสองจะเขามาเสรมกนท าใหมความสวางมากกวาปกต เรยกแนวนวาแนวปฏบพ (Antinode,A) หรอแถบสวาง ซงจะมอยหลายแนวกระจายออกไปทงทางดานซายและดานขวาอยางสมมาตรกน แถบสวางทอยตรงกลางเราจะเรยกเปนแถบสวางท 0 ( A0) หรอแถบสวางกลาง ถดออกไปจะเรยกแถบสวางท 1 ( A1) , 2 ( A2) , 3 ( A3) , .... ไปเรอยๆ ทงทางดานซายและดานขวาดงรป ระหวางกลางแถบสวาง คลนแสงจะเกดการหกลางกนท าใหมความสวางนอยปกต เรยกแนวนวาเปนแนวบพ ( Node , N ) หรอแถบมด แถบมดแรกทอยถดจากแถบสวางกลาง ( A0 ) จะเรยกแถบมดท 1 ( N1) ถดออกไปจะเรยกแถบมดท 2 ( N2) , 3 (N3) , ….. ไปเรอยๆ ทงทางดานซายและดานขวาดงรป หากน าฉากรบแสงไปรองรบแสงบรเวณหลงสลต เมอแสงทเกดการแทรกสอดแลวมาตกกระทบบนฉากจะท าใหเกดเปนแถบสวางและแถบมดสลบกนไปบนฉากรบแสงนนดงรป

Page 2: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

2

สมการทใชค านวณเกยวกบการแทรกสอดแสง ส าหรบแนวปฏบพ (An) (แถบสวาง)

S1P – S2P = n d sin = n

= Dn xd

ส าหรบแนวบพ (Nn) (แถบมด)

S1P – S2P = (n – 21 )

d sin = (n – 21 )

= D )21 (n xd

เมอ P คอจดซงอยบนแถบสวางหรอแถบมดล าดบท n S1 คอจดเกดคลนลกท 1 (ชองแคบท 1 ) S2 คอจดเกดคลนลกท 2 (ชองแคบท 2 ) S1P คอระยะจาก S1 ถง P ( เมตร ) S2P คอระยะจาก S2 ถง P ( เมตร ) คอความยาวคลน ( เมตร ) d คอระยะหางจาก S1 ถง S2 ( เมตร ) D คอระยะจากสลตถงฉากรบแสง ( เมตร ) คอมมทวดจากแถบสวางกลางถงแถบสวางหรอแถบมดท n x คอระยะจากแถบสวางกลางถงแถบสวางหรอแถบมดท n บนฉากรบแสง ( เมตร ) n คอล าดบทของแถบสวางหรอแถบมดซงจด P อยบนนน หรอทวดมม ไปถง หรอทวดความยาว x ไปถง

1. เมอฉายแสงทมความยาวคลน 700 นาโนเมตร ตกตงฉากบนชองแคบคหนงซงหางกน 0.2 มลลเมตร จงหาวาแถบสวางล าดบท 10 ทงสองดานจะท ามมกนกองศา (sin 2o = 0.035)

1. 2 องศา 2. 3 องศา 3. 4 องศา 4. 8 องศา

Page 3: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

3

2. สลตคหางกน 0.03 มลลเมตร วางหางจากฉาก 2 เมตร เมอฉายแสงผานสลต ปรากฏวา แถบสวางล าดบท 5 อยหางจากแถบกลาง 14 เซนตเมตร ความยาวคลนของแสงเปนก นาโนเมตร

1. 320 2. 380 3. 420 4. 480 3. ชองแคบคหนงหางกน 0.1 มลลเมตร เมอฉายแสงความยาวคลน 600 นาโนเมตร ตกตง

ฉากบนชองแคบ แถบสวางล าดบท 4 บนฉากทหางออกไป 80 เซนตเมตร จะอยหางจาก แนวกลางกเซนตเมตร

1. 0.80 2. 1.92 3. 4.68 4. 6.59

4(แนว En) เมอใชแสงทมความยาวคลน 5.0 x 10–7 เมตร ตกตงฉากกบสลตคเกดภาพการแทรก สอดบนฉากทอยหางออกไป 1 เมตร ถาระยะหางระหวางสลตคเทากบ 0.1 มลลเมตร แถบสวาง 2 แถบทตดกนอยหางกนกมลลเมตร

1. 1 2. 3 3. 5 4. 10

Page 4: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

4

5. สลตคทมระยะระหวางสลตเปน 0.10 เซนตเมตร ฉากอยหางจากสลตเปนระยะทาง 1.0 เมตร ระยะระหวางแถบมดทอยตดกนมคาเปน 0.5 มลลเมตร ความยาวคลนแสงทใชเปน เทาใดในหนวยนาโนเมตร

1. 300 2. 400 3. 500 4. 600

6. แสงสเหลองความยาวคลน 630 นาโนเมตร ตกตง ฉากผานสลตคอนหนง พบวาบนฉากทหางออกไป 1.5 เมตร แถบสวางล าดบท 3 และล าดบท 7 อย หางกน 6 มลลเมตร ชองทงสองของสลตคนอย หางกนกไมโครเมตร 1. 330 2. 450 3. 580 4. 630

7. เมอใชแสงสแดงความยาวคลน 650 นาโนเมตร ตกตงฉากกบสลตค เกดภาพแทรกสอด บนฉากโดยแถบสวาง 2 แถบตดกนอยหางกน 0.25 มลลเมตร แตถาใชแสงสมวงความ

ยาวคลน 400 นาโนเมตร ตกตงฉากกบสลตคดงกลาวแถบสวาง 2 แถบตดกนจะหางกน กมลลเมตร 1. 0.10 2. 0.15 3. 0.20 4. 0.22

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 6 mm

Page 5: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

5

8. เมอใหล าแสงขนานแสงสเดยว ความยาวคลน ตกตงฉากกบสลตคซงมระยะหางระหวาง ชองสลตเปน d แลวจะเกดภาพการแทรกสอดขนบนฉากทอยหางจากสลตเปนระยะ D จงหาระยะระหวางแถบสวางแถบแรกกบแถบมดทสาม

1. dDλ 2. 23

dDλ 3. 2 dDλ 4. 25

dDλ

12.2 การเลยวเบนของแสง

เมอฉายแสงผานแผนทบแสงซง ม 1 ชองแคบ ( สลตเดยว ) เมอแสง ลอดผานชองแคบไปแลว จะเกดการ เลยวเบนโดยแถบสวางกลางจะมความ กวางมากและถดออกไป จะมแถบมด กบแถบสวางสลบกนไป แถบมดแรก ทอยถดจากแถบสวางกลาง จะเรยก แถบมดท 1 ( N1 ) ถดไปจะเปนแถบ มดท 2 ( N2 ) , 3 ( N3 ) ไปเรอยๆ

สมการทใชค านวณเกยวกบแนวบพของการเลยวเบน d sin = n และ = Dn

xd

เมอ d คอความกวางของชองสลตเดยว ( เมตร ) คอความยาวคลน ( เมตร ) คอมมทวดจากแถบสวางกลางถงแถบมดท n D คอระยะจากสลตถงฉากรบแสง ( เมตร ) x คอระยะจากแถบสวางกลางถงแถบมดท n บนฉากรบแสง ( เมตร ) n คอล าดบทของแถบมดซงวด x ไปถง หรอวด ไปถง

Page 6: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

6

9. ฉายแสงผานสลตเดยวท าใหเกดแนวมดแถบแรกเบนไปจากแนวกลางเปนมม 30o ก าหนด ความยาวคลน 650 นาโนเมตร จงหาความกวางของชองสลตในหนวยไมโครเมตร

1. 0.65 2. 1.3 3. 650 4. 1300

10(แนว En) ใชแสงมความยาวคลน 600 นาโนเมตร ตกตงฉากผานสลตเดยวทมความกวางของชองเทา กบ 50 ไมโครเมตร จากการสงเกตภาพเลยวเบน บนฉาก พบวาแถบมดแถบแรกอยหางจากกงกลาง แถบสวางกลาง 6.0 มลลเมตร ระยะระหวาง สลตเดยวกบฉากเปนเทาใดในหนวยเซนตเมตร

1. 20 2. 30 3. 40 4. 50

11. แสงความยาวคลน 550 นาโนเมตร ตกตงฉากบนสลตเดยวกวาง 50 ไมโครเมตร เกด ภาพการแทรกสอดบนฉากหาง 0.6 เมตร แถบมดทสองอยหางจากแถบมดทสกเมตร

1. 0.66 x 10–2 2. 1.32 x 10–2 3. 0.66 x 10–3 4. 1.32 x 10–3

d

N1 N1

x = 6 mm

Page 7: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

7

12(แนว En) แสงสเหลองความยาวคลน 590 นาโนเมตร เปนล าขนาน ฉายผานสลตเดยว (single slit ) กวาง 250 ไมโครเมตร แสงทตก บนฉากหลงสลตทระยะ 50 เซนตเมตร มความเขมดงรปในแนว ตงฉากกบแนวของสลตระยะ A จะเปนเทาใด

1. 1.18 มลลเมตร 2. 2.36 มลลเมตร 3. 3.54 มลลเมตร 4. 4.92 มลลเมตร

13. ใชแสงความยาวคลน 600 นาโนเมตร ฉายผานสลตเดยวเกดแถบมด – สวาง บนฉากหาง ออกไป 3 เมตร ระยะหางระหวางจดทมดทสดสองขางของแถบสวางทกวางทสดเปน 1.5 เซนตเมตร สลตนนกวางกเมตร 1. 1.2 x 10–2 2. 2.4 x 10–2 3. 1.2 x 10–4 4. 2.4 x 10–4

12.3 เกรตตง

เกรตตงเปนแผนทบแสงซงประกอบดวยชองขนาดเลกจ านวนมากมายทเลกจนมองดวยตาเปลาไมเหน จ านวนชองของเกรตตงอาจมตงแต 1000 ถง 10000 ชองในชวงความยาว 1 เซนตเมตร โดยชองมขนาดแคบมากและอยหางเทาๆ กน ปกตแลวเมอแสงผานเกรตตงออกไป จะท าใหเกดทงการแทรกสอดและเลยวเบนขนควบคกนไป โดยแถบสวางของการเลยวเบนจะมความกวางมาก สวนแถบสวางและแถบมดของการแทรกสอดจะมขนาดเลกแทรกอยภายในแถบสวางของการเลยวเบนนน

A

Page 8: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

8

การค านวณเกยวกบแถบสวาง ( An ) ของการแทรกสอด ยงคงใชสมการเดมคอ d sin = n = Dn

xd

เมอ คอความยาวคลน ( เมตร ) d คอระยะหางจาก S1 ถง S2 ( เมตร )

เราหาคา d ไดจาก

d = นนความยาวนจ านวนชองใตตงความยาวเกร

D คอระยะจากสลตถงฉากรบแสง ( เมตร ) คอมมทวดจากแถบสวางกลางถงแถบสวางท n x คอระยะจากแถบสวางกลางถงแถบสวางท n บนฉากรบแสง ( เมตร ) n คอล าดบทของแถบสวางทวดมม ไปถง หรอทวดความยาว x ไปถง

การค านวณเกยวกบแถบมด ( Nn ) ของการเลยวเบนใชสมการ d sin = n = Dn

xd เมอ d คอความกวางของชองสลตเดยว ( เมตร ) คอความยาวคลน ( เมตร ) คอมมทวดจากแถบสวางกลางถงแถบมดท n D คอระยะจากสลตถงฉากรบแสง ( เมตร ) x คอระยะจากแถบสวางกลางถงแถบมดท n บนฉากรบแสง ( เมตร ) n คอล าดบทของแถบมดซงวด x ไปถง หรอวด ไปถง

ความสวางทเกดจากการ เลยวเบนโดยสลตเดยว

ความสวางทเกดจากการ แทรกสอดโดยสลตค

Page 9: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

9

14(แนว มช) เกรตตงม 2000 ชองตอเซนตเมตร ถาฉายแสงความยาวคลนขนาดหนงไปยงเกรต ตงน แถบสวางทเกดขนแถบแรกบนจอจะอยหางจากแนวกลางเปนมม 30 องศา แสงนนม ความยาวคลนเทาใดในหนวยนาโนเมตร 1. 1.5x10–6 2. 2.5x10–6 3. 1500 4. 2500 15(แนว En) จากการทดลองเพอศกษาสเปกตรมของกาซ

ไฮโดรเจน โดยใชเกรตตงซงมจ านวนชอง/เซนตเมตร เทากบ 3000 ดงรป พบวาเมอระยะ D เทากบ 1 เมตร จะมแถบสวางสเดยวกนบนไมเมตรหางจาก จด O ทงทางดานซายและขวาเทากนคอ 0.3 เมตร จงหาวาแถบสวางนน มความยาวคลนประมาณ

1. 464 นาโนเมตร 2. 565 นาโนเมตร 3. 632 นาโนเมตร 4. 1000 นาโนเมตร

x O

D

เกรตตง

Page 10: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

10

16(แนว มช) แสงความยาวคลน 500 นาโนเมตร พงผานเกรตตงพบวาแนวแถบสวางแถบท 4 ท ามมกบแนวแถบสวางตรงกลางเทากบ 30 องศา จงหาจ านวนชองสลตตอเซนตเมตรของ

เกรตตงน 1. 2000 2. 200 3. 3333 4. 2500

17(แนว En) แสงขาวตกตงฉากกบเกรตตง สเปกตรมล าดบท 3 ของแสงสมวงตรงกบสเปกตรม ล าดบท 2 ของแสงสแดง ถาความยาวคลนของแสงสมวงเปน 400 นาโนเมตร ความยาว คลนของแสงสแดงเปนกนาโนเมตร

1. 100 2. 300 3. 600 4. 900

Page 11: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

11

18. เมอใหแสงความยาวคลน 1 และ 2 ผานสลตคซงหางกน d พบวาแถบมดท 4 ของ แสงความยาวคลน 1 เกดขนทเดยวกบแถบมดท 5 ของแสงความยาวคลน 2 อตราสวน ของ 1 / 2 มคาเทาใด

1. 21 2. 3

5 3. 53 4. 7

9

19(แนว En) ตองการใหต าแหนงรวมดแรกของลวดลายจากการเลยวเบนของสลตเดยวตรงกบ ต าแหนงมดท 5 ของรวลวดลายจากการแทรกสอดของสลตคระยะระหวางสลตคตองเปน กเทาของความกวางของสลต 1. 5 2. 2

7 3. 29 4. 2

11

12.4 การกระเจงของแสง

เมอแสงอาทตยผานเขามาในบรรยากาศของโลก แสงจะกระทบโมเลกลของอากาศหรออนภาคในบรรยากาศ อเลกตรอนในโมเลกลจะดดกลนแสงทตกกระทบนน และจะปลดปลอยแสงนนออกมาอกครงหนงในทกทศทาง ปรากฏการณนเรยกวา การกระเจงของแสง ปกตแลวแสงสมวง สน าเงน ในแสงอาทตยจะกระเจงไดดกวาแสงสแดง ดงนนในชวงเวลากลางวนแสงสมวง สน าเงนจะกระเจงเตมทองฟา แตตาคนเรารบแสงสน าเงนไดดกวาสมวงเราจงมองเหนทองฟาเปนสฟาในตอนกลางวน สวนในตอนเชาซงพระอาทตยเรมขน หรอตอนเยนพระอาทตยใกลตก สมวงและสน าเงนซงกระเจงไดด จะกระเจงหายไปทางอน ท าใหเหลอแตสแดงเราจงเหนทองฟาเปนสแดงในตอนเชาหรอเยน

Page 12: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

12

เฉลยบทท 12 แสงเชงฟสกส

1. ตอบขอ 3. 2. ตอบขอ 3. 3. ตอบขอ 2. 4. ตอบขอ 3. 5. ตอบขอ 3. 6. ตอบขอ 4. 7. ตอบขอ 2. 8. ตอบขอ 2. 9. ตอบขอ 2. 10. ตอบขอ 4. 11. ตอบขอ 2. 12. ตอบขอ 2. 13. ตอบขอ 4. 14. ตอบขอ 4. 15. ตอบขอ 4. 16. ตอบขอ 4. 17. ตอบขอ 3. 18. ตอบขอ 4. 19. ตอบขอ 3.

Page 13: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

13

ตะลยโจทยท วไป บทท 12 แสงเชงฟสกส

12.1 การแทรกสอดของแสง

1. เมอฉายแสงความยาวคลน 500 นาโนเมตร ลงบนสลตค ซงมระยะหางระหวางสลตเปน 10 ไมโครเมตร อยากทราบวาจดทเกดการแทรกสอดแบบเสรมกนจดท 2 จะเบนไปจากแนวท ฉายแสงเปนมมเทาใด (sin 6o = 0.1) 1. 3o 2. 6o 3. 12o 4. 30o

2. เมอฉายแสงทมความยาวคลน 500 นาโนเมตร ตกตงฉากบนชองแคบคหนงซงหางกน 0.1 มลลเมตร จงหาวาแถบสวางล าดบท 20 จะเอยงท ำมมกบแถบสวำงกลำงกองศา (sin 6o= 0.1)

1. 2 องศา 2. 3 องศา 3. 6 องศา 4. 12 องศา 3. สลตคหางกน 1 ไมโครเมตร มแสงความยาวคลน 550 นาโนเมตร ผานในแนวตงฉาก จงหามมทแถบมดแรกเบนออกจากแนวกลาง 1. sin–1 0.275 2. sin–1 0.375 3. sin–1 0.460 4. sin–1 0.500

4(แนว En) ใหแสงความยาวคลน 600 นาโนเมตร ผานสลตคในแนวตงฉาก เกดลวดลายการ แทรกสอดบนฉากทอยหางจากสลต 1 เมตร วดระยะระหวางกงกลางของแถบสวาง 2 แถบทถดกนได 6 มลลเมตร สลตคนมระยะหางระหวางชองสลตเทาใดในหนวยมลลเมตร

1. 0.1 2. 0.2 3. 0.3 4. 0.5

5. แสงทมความยาวคลน 5 x 10–7 เมตร สองกระทบสลตคแคบๆ ซงมระยะหางระหวางสลต 1 มลลเมตร ระยะหางระหวางแถบสวางจากการแทรกสอดทเกดขนบนฉากซงอยหางจาก สลตเปนระยะ 2 เมตร จะเปนเทาใด 1. 0.1 มลลเมตร 2. 0.25 มลลเมตร 3. 0.4 มลลเมตร 4. 1.0 มลลเมตร

6. สลตคมระยะหางระหวางชองสลตเทากบ 0.40 มลลเมตร เมอสองดวยแสงสเดยวและเปน แสงอาพนธในแนวตงฉาก ปรากฏรวการแทรกสอดบนฉากทอยหางจากสลต 2.50 เมตร วดระยะระหวางแถบสวางล าดบถดกนไดเทากบ 3.50 มลลเมตร แสงนมความยาวคลนก เมตร

1. 2.60 x 10–7 2. 3.20 x 10–7 3. 4.80 x 10–7 4. 5.60 x 10–7

Page 14: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

14

7. จากการทดลองเรองการแทรกสอดของแสงโดยใชสลตค พบวาระยะระหวางรวสวางทอย ตดกนเทากบ 0.329 มลลเมตร ระยะระหวางชองสลตเทากบ 0.5 มลลเมตร และระยะหาง ระหวางสลตคกบฉากเทากบ 40 เซนตเมตร จงหาความยาวคลนของแสงในหนวยเมตร 1. 2.11 x 10–6 2. 4.11 x 10–6 3. 2.11 x 10–7 4. 4.11 x 10–7

8. สลตคมระยะหางชองสลตเทากบ 0.40 มลลเมตร เมอสองดวยแสงสเดยวและเปนแสง อาพนธในแนวตงฉาก ปรากฏรวการแทรกสอดบนฉากทอยหางจากสลต 2.50 เมตร วดระยะ

ระหวางแถบสวางล าดบถดกนไดเทากบ 3.50 มลลเมตร แสงนมความยาวคลนกนาโนเมตร 1. 380 2. 480 3. 560 4. 640 9. ในการเกดการแทรกสอดของแสงทมความยาวคลน 7.5x10–7 เมตร โดยใชชองขนาดเลก 2 ชอง บนฉากทอยหางออกไป 1 เมตร ถาตองการใหแถบสวาง 2 แถบทตดกนอยหางกน 1 มลลเมตร ชองทงสองจะตองอยหางกนกเมตร (ใหถอวาต าแหนงแถบสวางเบนไปจากแนว กลางนอยมาก) 1. 3.75 x 10–4 2. 7.50 x 10–4 3. 3.75 x 10–6 4. 7.50 x 10–6

10. แสงสหนง เมอผานชองแคบคซงอยหางกน 0.5 มลลเมตร ปรากฏวาแถบสวางท 4 และท 6 อยหางกน 2 มลลเมตร บนฉาก ซงอยหางจากชองแคบค 1 เมตร จงหาความยาว คลนแสงน 1. 250 นาโนเมตร 2. 300 นาโนเมตร 3. 450 นาโนเมตร 4. 500 นาโนเมตร

11. ฉายแสงสองคาความถผานตงฉากกบสลตคไปยงฉากปรากฏวาแถบสวางล าดบท 2 ของ แสงทมความยาวคลน 750 นาโนเมตร ซอนอยกบแถบสวางล าดบท 3 ของแสงสหนงแลว แสงสนนจะมความยาวคลนกนาโนเมตร 1. 250 2. 300 3. 450 4. 500

12. เมอใหแสงทเปลงจากหลอดบรรจไฮโดรเจน ผานตงฉากชองสลตคขนานกนอนหนง ปรากฏวาเสนสเปกตรมทเปนล าดบท 2 (second – order) เนองจากแสงสแดงซงมความยาว คลน 656 นาโนเมตร ซอนอยทเดยวกบสเปกตรมอกเสนหนงทเปนล าดบท 3 (third – order) เนองจากแสงสอนอกสหนง แสงสนจะมความยาวคลนเทาใด 1. 437 นาโนเมตร 2. 486 นาโนเมตร 3. 546 นาโนเมตร 4. 579 นาโนเมตร

Page 15: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

15

13. สองแสงสแดงตงฉากกบชองสลตคอนหนงปรากฏแถบสวางท 1 จะเบนออกจากแนวกลาง ไปเปนมม 45 องศา ถาน าชองสลตคอกอนหนงทมระยะระหวางชองเปน 3 เทาของอน แรกมาวางแทนแถบสวางท 3 จะเบนออกจากแนวกลางเปนมมกองศา 1. 30 องศา 2. 45 องศา 3. 60 องศา 4. 90 องศา

14. ฉายแสง A และ B ใหผานชองสลตคขนานกนไปบนฉากทอยหางออกไป ปรากฏวารวมด ทสของแสง A อยซอนกบรวสวางทหาของแสง B ถาแสง A มความยาวคลน 5.8 x 10–7 เมตร แสง B จะมความยาวคลนเทาใดในหนวยของเมตร

1. 2.1 x 10–6 2. 4.1 x 10–6 3. 2.1 x 10–7 4. 4.1 x 10–7

15. เมอใหแสงทเปลงจากหลอดบรรจกาซชนดหนงตกตงฉากบนชองสลตค ปรากฏวาเสน สเปกตรมล าดบท 2 ของแสง A และของแสง B เบนไปจากแนวกลางเปนระยะ 0.6 เซนตเมตร และ 0.9 เซนตเมตร บนฉากตามล าดบ ถาแสง A มความยาวคลน 500 นาโนเมตร แสง B มความยาวคลนกนาโนเมตร

1. 350 2. 400 3. 550 4. 750

16. ในการทดลองเรองสลตคของยงส พบวาเมอใหแสงทประกอบดวยสองความยาวคลน 1 = 750 นาโนเมตร , 2 = 900 นาโนเมตร สองต งฉากไปยงสลตคทมระยะหาง ระหวางชอง 2 มลลเมตร พบวาแถบสวางจากคลนทงสองทปรากฏบนฉากทอยหางออก ไป 2 เมตร จะซอนกนครงแรกทระยะหางจากแถบสวางตรงกลางกมลลเมตร

1. 2.0 2. 4.5 3. 5.5 4. 6.0

17. ถาแสงจากแหลงก าเนดแสงอนหนงประกอบดวยคลนแสง 2 ความยาวคลน ซงมอตรา สวนของความยาวคลนเปน 1.2 จงค านวณหาคา n ส าหรบคลนทยาวกวา วาตองมคา เทาไร ทจะท าใหต าแหนงของแถบสวางของภาพทเกดจากการแทรกสอดของคลนนทบกบ ต าแหนงของแถบสวางของคลนอนทสนกวาพอดในการทดลองเกยวกบชองสลตค โดยให ตอบเพยงคา n ทเลกทสดคาเดยว ( n คอ ตวเลขบอกล าดบ (order) ของแถบสวาง )

1. 1 2. 3 3. 5 4. 6

Page 16: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

16

18. แสงขนานความยาวคลน 600 นาโนเมตร ตกตงฉากกบชองสลตค เมอน าฉากมาวางหาง จากชองสลตค 1 เมตร พบวาแถบสวางแถบทสองจะอยหางจากแถบสวางแรก x เซนตเมตร ถาเลอนฉากออกไปอก 2 เมตร แถบสวางแถบทสองจะอยหางจากแถบสวาง แรกกเซนตเมตร 1. x 2. 2 x 3. 3 x 4. 4 x

19. เมอใหล าแสงขนานผานสลตคหนง แสงสใดตอไปนจะใหจ านวนแถบสวางมากทสด 1. แสงสน าเงน 2. แสงสเขยว 3. แสงสแสด 4. แสงสแดง

20. ระยะหางระหวางชองสลตควรจะมคานอย เพอ 1. จะไดแถบสวางมความสวางมากขน 2. จะท าใหแถบสวางอยชดกนมากขน ท าใหอยในชวงทเครองมอวดจะวดได 3. จะท าใหแถบสวางมขนาดเลกกวาเดม 4. จะท าใหแถบสวางอยหางกนท าใหสะดวกในการวด

12.2 การเลยวเบนของแสง

21. เมอใหแสงมความยาวคลน 640 นาโนเมตร ผานชองแคบเดยว และตองการใหแถบมดแรก เบนจากแนวกลาง 30o จงหาความกวางของชองแคบนในหนวยไมโครเมตร

1. 0.64 2. 1.28 3. 640 4. 1280

22. แสงความยาวคลน 500 นาโนเมตร ตกตงฉากผานสลตเดยวทมความกวาง 0.01 เซนต- เมตร จงหาระยะหางระหวางแถบมดล าดบท 1 ซงอยสองขางของแถบสวางทปรากฏบน ฉากซงอยหางออกไป 1.5 เมตร

1. 0.75 x 10–2 เมตร 2. 1.5 x 10–2 เมตร 3. 3.0 x 10–2 เมตร 4. 6.0 x 10–2 เมตร

23. แสงมความยาวคลน 500 นาโนเมตร ตกตงฉากกบสลตเดยวทมความกวาง 2 ไมโครเมตร ปรากฏภาพ ชองแคบทระยะหางออกไป 10 เซนตเมตร จงหาความกวางของแถบสวางตรง กลางทเกดขนในหนวยเซนตเมตร 1. 2 2. 5 3. 7 4. 10

Page 17: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

17

24. แสงเลเซอรความยาวคลน 630 นาโนเมตร ฉายผานสลตเดยวแลวปรากฏภาพของสลตท ระยะ 3 เมตร เปนแถบสวางหลายแถบระยะระหวางจดมดทสด 2 ขางของแถบสวางท กวางทสดเปน 1.5 เซนตเมตร สลตนนกวางเทาไร (หนวยเปนไมโครเมตร)

1. 63 2. 126 3. 189 4. 252

25. เมอฉายแสงความยาวคลน 600 นาโนเมตร ตกตงฉากกบสลตเดยว จะปรากฏภาพการ แทรกสอดบนฉากทหางออกไปจากสลต 1.5 เมตร และแถบสวางกลางกวาง 2 เซนตเมตร จงหาความกวางของสลตนในหนวยไมโครเมตร

1. 10 2. 30 3. 60 4. 90

26. สลตเดยววางหางจากฉาก 60 เซนตเมตร ใชแสงความยาวคลน 600 นาโนเมตร ท าให เกดแถบการเลยวเบนขนทฉากวดความกวางแถบสวางอนกลางได 0.7 เซนตเมตร จงหา

ความกวางชองสลตนในหนวยเมตร 1. 1.03 x 10–4 2. 2.06 x 10–4 3. 1.03 x 10–6 4. 2.06 x 10–6

12.3 เกรตตง

27. เกรตตงม 10000 ชองตอเซนตเมตร ถาฉายแสงความยาวคลน ตกตงฉากกบเกรตตง แถบสวางทเกดขนแถบแรกบนจอ จะอยหางจากแนวกลางเปนมม 30o คา มคาเทาใด 1. 250 นาโนเมตร 2. 300 นาโนเมตร 3. 450 นาโนเมตร 4. 500 นาโนเมตร

28. เกรตตงชนด 6000 ชอง/เซนตเมตร มแสงตกผานท าใหเกดแถบทสองเบนท ามม 37o กบ แถบสวางกลาง ถาระยะหางจากเกรตตงไปยงฉากเทากบ 60 เซนตเมตร จงหาความยาวคลน 1. 250 นาโนเมตร 2. 300 นาโนเมตร 3. 450 นาโนเมตร 4. 500 นาโนเมตร

29(En 31) แสงสขาวทผานเกรตตงทมจ านวนชองเทากบ 120 ชองตอความยาว 1 เซนตเมตร ถาตองการใหแสงสเขยว ( ความยาวคลน 500 นาโนเมตร ) เลยวเบนหางจากแถบสขาว 0.6 เซนตเมตร จะตองวางฉากรบใหหางจากเกรตตงอยางนอยเปนระยะทางกเซนตเมตร

1. 50.0 2. 60.0 3. 66.7 4. 100.0

30. ใชแสงทมความยาวคลน 500 นาโนเมตร สองผานเกรตตงอนหนงท าใหแถบสวางท 2 เบนไปเปนมม 30o จากแนวกลาง จงหาจ านวนชอง/เซนตเมตร ของเกรตตงน

1. 2500 2. 3000 3. 4500 4. 5000

Page 18: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

18

31. แสงความชวงคลน 600 นาโนเมตร พงผานเกรตตง พบวาแนวแถบสวางท 4 ท ามมกบ แนวแถบสวางตรงกลางเทากบ 37 องศา จงหาจ านวนชองตอมลลเมตรของเกรตตงทใชน 1. 250 2. 300 3. 450 4. 500

32. ฉายแสงทมความยาวคลน 500 นาโนเมตร ลงบนเกรตตงทมจ านวนเสน 5000 เสนตอ เซนตเมตร ระหวางมม = 0o ถง = 90o จะมต าแหนงสวางไดกต าแหนง 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

33. เกรตตงอนหนงชนด 4000 ชอง/เซนตเมตร ถาใหแสงมความยาวคลน 600 นาโนเมตร สองผานจะเหนแถบสวางทงหมดกแถบ 1. 4 2. 5 3. 8 4. 9

34. ใหคลนหนาตรงความยาวคลน 2 เซนตเมตร ตกกระทบชองเปดซงกวาง 6 เซนตเมตร ในแนวตงฉากกบชองเปดจงหาแนวบพทเกดขนทงหมด 1. 5 แนว 2. 6 แนว 3. 7 แนว 4. 8 แนว

35. คลนน าความยาวคลนเทาใด ทจะไดเกดบพทงหมด 6 บพรอบแนวกงกลางของชองเปด เมอคลนเคลอนทผานชองเปดทมความกวาง 3 เซนตเมตร 1. 0.6 เซนตเมตร 2. 1.0 เซนตเมตร 3. 1.2 เซนตเมตร 4. 1.4 เซนตเมตร

36. ถาฉายแสงความยาวคลน 500 และ 600 นาโนเมตร ผานตงฉากกบเกรตตงไปยงฉาก จงหาล าดบของแสงสทงสองทท าใหรวสวางซอนกนเปนครงแรกจากแนวกลาง

1. A6 สแรกซอน A5 สสอง 2. A4 สแรกซอน A2 สสอง 3. A5 สแรกซอน A6 สสอง 4. A2 สแรกซอน A4 สสอง

12.4 การกระเจงของแสง

Page 19: ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บท ... › 2017 › 02 › e0b895e0b... · 2017-02-12 · กระจายออกไปท้งัทางดา้นซา้ยและด้านขวาอย่างสมมาตร

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 12 แสงเชงฟสกส

19

เฉลยตะลยโจทยท วไป บทท 12 แสงเชงฟสกส

1. ตอบขอ 2. 2. ตอบขอ 3. 3. ตอบขอ 1. 4.ตอบขอ 1. 5. ตอบขอ 4. 6. ตอบขอ 4. 7. ตอบขอ 4. 8. ตอบขอ 3. 9. ตอบขอ 2. 10. ตอบขอ 4. 11. ตอบขอ 4. 12. ตอบขอ 1. 13. ตอบขอ 2. 14. ตอบขอ 4. 15. ตอบขอ 4. 16. ตอบขอ 2. 17. ตอบขอ 3. 18. ตอบขอ 3. 19. ตอบขอ 1. 20. ตอบขอ 4. 21. ตอบขอ 2. 22. ตอบขอ 2. 23. ตอบขอ 2. 24. ตอบขอ 4. 25. ตอบขอ 4. 26. ตอบขอ 1. 27. ตอบขอ 4. 28. ตอบขอ 4. 29. ตอบขอ 4. 30. ตอบขอ 4. 31. ตอบขอ 1. 32. ตอบขอ 3. 33. ตอบขอ 4. 34. ตอบขอ 2. 35. ตอบขอ 2. 36. ตอบขอ 1.