ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บทที่ 11 แสงและ ... · ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บทที่ 11

ตวสบายฟสกส เลม 3 http://www.pec9.com บทท 11 แสงและทศนอปกรณ

1

บทท 11 แสงและทศนอปกรณ

11.1 การเคลอนท และอตราเรวของแสง

แสงเปนคลนตามขวางชนดหนง แสงจะเดนทาง เปนเสนตรง ทศทางการเคลอนทของแสงเราอาจใชเสน ลกศรแทนได เรยกลกศรนวารงสของแสง ความเรวแสง ในสญญากาศจะมคาเทากบ 3 x 108 เมตรตอวนาท แต แตในตวกลางตางชนดกนความเรวแสงจะมคาไมเทากน

1. ก าหนดความเรวแสงในสญญากาศมคาเทากบ 3 x 108 เมตรตอวนาท ดงนนในเวลา 1 ป แสงจะเคลอนทไดระยะทางเทาไร

1. 9.78 x 1015 เมตร 2. 9.46 x 1015 เมตร 3. 9.77 x1015 เมตร 4. 9.88 x 1015 เมตร

2. สมมตวา ดวงอาทตยอยหางจากดาวพระเคราะห (A) เปนระยะ 20000 ลานกโลเมตร และ หางจากดาวพระเคราะห (B) เปนระยะ 50000 ลานกโลเมตร จงหาวาหากพระอาทตยสอง แสงสวางถงทงสองดาวพระเคราะหนจะใชเวลาตางกนเทาไร ถาความเ รวแสงเทากบ 3x108 เมตรตอวนาท 1. 1.0 x 105 วนาท 2. 1.0 x 106 วนาท 3. 1.0 x 107 วนาท 4. 1.0 x 108 วนาท


2

11.2 การสะทอนแสงของแสง

11.2.1 กฎการสะทอนของแสง เมอแสงไปตกกระทบผววตถใดๆ

ปกตแลวแสงจะสะทอนออกจากผวของ วตถนนได ปรากฏการณนเรยกวาเปน การสะทอนไดของแสง

กฎการสะทอนของแสง มดงน 1. รงสตกกระทบ รงสสะทอน และเสนปกต ตองอยในระนาบเดยวกน 2. มมตกกระทบตองมขนาดเทากบมมสะทอน

ขอควรรเพมเตมเกยวกบการสะทอนแสง 1. ถารงสตกกระทบตกตงฉากกบผวของวตถ รงสสะทอนจะสะทอนยอนแนวเดมออกมาโดยตลอด 2. หากรงสสะทอนอยางนอย 2 เสน มาตดกน จะเกดภาพของวตถตนก าเนดแสงขน ณ.จดตดนน

ระยะจากใจกลางผวตกกระทบถงวตถ เรยก ระยะวตถ (s )

ระยะจากใจกลางผวตกกระทบถงภาพ เรยก

ระยะภาพ ( s ) อตราสวนของระยะภาพตอระยะวตถ หรอขนาดภาพตอขนาดวตถของการสะทอนหนงๆ จะมคาคงท เรยกคาคงทนวาก าลงขยาย ( m )

นนคอ ก ำลงขยำย (m) = ss = yy

เมอ s = ระยะภาพ s = ระยะวตถ y = ขนาดภาพ y = ขนาดวตถ

3. เมอรงสของแสงสะทอนตงแต 2 เสนขนไปมาตดกนจะท าใหเกดขอใดตอไปน 1. การกระเจงแสง 2. การกระจายแสง 3. ภาพของวตถตนก าเนดแสงนน 4. ถกทกขอ

แสงสะทอน

แสงตกกระทบ

1 2

รงสตกกระทบ รงสสะทอน เสนปกต

มมตก มมสะทอน กระทบ

ระยะภาพ ( s)

ระยะวตถ (s)


3

4. ก าหนดใหวตถชนหนงมความสง 6 เซนตเมตร เมอเกดการสะทอนผานกระจกทมก าลง ขยายเทากบ 2 จงหาวาภาพทเกดจะมความสงกเซนตเมตร

5. ก าหนดใหภาพทเกดจากการสะทอนครงหนงมความสงเปน 10 เซนตเมตร ระยะภาพมคา เทากบ 6 เซนตเมตร ระยะวตถมคาเทากบ 3 เซนตเมตร จงหาวาขนาดของวตถตนก าเนด นมความสงกเซนตเมตร

โดยทวไปแลวการศกษาการสะทอนแสง จะใช กระจกเปนอปกรณในการศกษา กระจกโดยทวไปนนจะ ม 2 ชนด 1. กระจกราบ

2. กระจกโคง ( กระจกโคงเวา และกระจกโ นน )

11.2.2 ภาพทเกดจากกระจกเงาราบ พจารณาตามรป เมอยงแสง ออกจากวตถตนก าเนดแสง ไปตก กระทบกระจกดงรป รงสของแสง สะทอนเสนท 1 และ 2 จะกระ จายออกจากกน ดงนนรงสสะทอน นจะไมสามารถตดกนและไมท าให ทดานหนากระจกได แตถาเรา ตอแนวรงสสะทอนทงสองยอนไป

กระจกโคงเวา กระจกโคงนน

หลง หนา

กระจกราบ


4

ดานหลงกระจก จะพบวาเสนสมมตทตอออกไปนจะไปตดกนไดทจดจดหนง การตดกนของเสนสมมตนจะท าใหเกดภาพหลงกระจก เรยกภาพทเกดนวาภาพเสมอน ส าหรบภาพทเกดจากกระจกราบ จะไดวา

ระยะภาพ ( s ) = ระยะวตถ ( s ) และ ขนาดภาพ ( y ) = ขนาดวตถ ( y )

ดงนน ก าลงขยายของกระจกราบ ( m ) = ss = yy = 1

6. ภาพทเกดจากกระจกราบจะเปนภาพ 1. ภาพจรงอยหนากระจก 2. ภาพจรงอยหลงกระจก 3. ภาพเสมอนอยหนากระจก 4. ภาพเสมอนอยหลงกระจก

7. ภาพทเกดจากกระจกราบจะมลกษณะ 1. ขนาดวตถ ( y ) = ขนาดภาพ ( y ) ก าลงขยายเทากบ 1 2. ขนาดวตถ ( y ) > ขนาดภาพ ( y ) ก าลงขยายนอยกวา 1 3. ขนาดวตถ ( y ) < ขนาดภาพ ( y ) ก าลงขยายมากกวา 1

4. ขนาดวตถ ( y ) < ขนาดภาพ ( y ) ก าลงขยายนอยกวา 1

11.2.3 ภาพทเกดจากกระจกเงาทรงกลม กระจกเงาทรงกลม หรอกระจกโคง จะแบงไดเปน 2 ชนดยอย ไดแกกระจกโคงเวา และกระจกโคงนน กระจกแตละ แบบจะมจดตางๆ ซงตองรจกเปนพน ฐานดงรป จาก ป จด C เรยกจดศนยกลา ความโค จ ด O เ ย จ ดใจกลางบนผวโค เสนตรง CO เรยกเสนแ นมขส า ระยะ CO เรยกรศมความโคง ( R )

R

O

กระจกเวา

R

C

กระจกนน

C O


5

ถาเราใหรงสของแสงขนานกบเสนแกนมขส าคญ มาตกกระทบกระจกเวา จะพบวารงสสะทอนของรงส ขนานเหลานจะไปตดกนทจดกงกลางระหวางจด C กบ จด O เสมอ จดตดนเรยกจดโฟกส ( F ) และระยะ หางจากจด O ถงจด F เรยกความยาวโฟกส ( f ) แตกระจกนนจะเปนกระจกกระจายแสง กลาวคอ เมอรงสของแสงขนานกบเสนแกนมขส าคญไปตกกระ ทบกระจกนน รงสของสะทอนจะกระจายออกจากกน ดงรป แตถาตอแนวรงสสะทอนยอนไปดานหลงกระจก จะพบวาเสนสมมตเหลานน จะไปตดกนทจดกงกลางระ หวางจด C กบจด O ดานหลงกระจก จดตดนเรยกจดโฟกส ( F ) และระยะหางจากจด O ถงจด F เรยกความยาวโฟกส ( f ) แตเปนจดโฟกสและความยาวโฟกสเสมอนเทานน

ทส าคญ f = 2R เสมอ

8. จดโฟกสของกระจกเวาเกดจากขอใดตอไปน 1. รงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 2. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 3. รงสหกเหของแสงขนานไปตดกน 4. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสหกเหของแสงขนานไปตดกน 9. จดโฟกสของกระจกนนเกดจากขอใดตอไปน 1. รงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 2. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 3. รงสหกเหของแสงขนานไปตดกน 4. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสหกเหของแสงขนานไปตดกน


6

10. ถาใชกระจกเวารศมความโคง 100 เซนตเมตร รบแสงจากดาวดวงหนง จะไดภาพหาง

จากกระจกกเซนตเมตร 1. 200 2. 100 3. 50 4. 25

11. ถาก าหนดให R คอรศมความโคงของกระจกเวา ถาตองการใหเกดล าแสงขนานสงออกไป

จากกระจกเวาน ควรจะวางหลอดไฟฟาไวทต าแหนงใดบนเสนแกนมขส าคญของกระจกน 1. 2R 2. R 3. 2

R 4. 4R

เกดภาพโดยกระจกโคงเวา

รปท 1 เมอวตถอยไกลกวาจด C จะเกดภาพจรงหวกลบอยดานหนาใกลกระจกเวา รปท 2 และ 3 เมอขยบวตถเขาใกลกระจก ภาพทเกดจะถอยไกลกระจกออกไป และขนาดใหญขน รปท 4 เมอวตถอยทจดโฟกสของกระจก แสงสะทอนแตละเสนจะขนานกน จะไมเกดภาพใดๆ รปท 5 เมอวตถอยใกลกวาจดโฟกส แสงสะทอนแตละเสนกระจายออกจากกนไมตดกน แตแนวเสนสมมตถอยหลงไปจากแสงสะทอนจะตดกนได ท าใหเกดภาพเสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ

รปท 1

รปท 2

รปท 3

รปท 4

รปท 5


7

การเกดภาพโดยกระจกนน ภาพทเกดจากกระจกนน จะเปนภาพเสมอน หวตงขนาดภาพเลกกวาขนาดวตถ อยหลงกระจก และระยะภาพสนกวาระยะวตถเสมอ

ลกษณะของภาพจรงทเกดจากการสะทอน ลกษณะของภาพเสมอนทเกดจากการสะทอน 1. หวกลบ 1. หวตง 2. เกดหนากระจก 2. เกดหลงกระจก 3. เอาฉากมารบได 3. เอาฉากมารบไมได แตเหนไดดวยตาเปลา ผานกระจก

12(แนว En) เมอเลอนวตถซงอยหนากระจกเวาจากจดซงไกลมากเขามาสจดโฟกสของกระจก เวา ภาพทเกดขนจะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดใหญขนเรอยๆ แลวหายไป 2. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลกลงเรอยๆ แลวหายไป 3. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ 4. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดเลกกวาวตถ

13. เมอวางวตถไวหนากระจกเวา ณ. จดซงใกลกระจกมากกวาจดโฟกสของกระจกเวาน น ภาพ ทเกดจะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลก อยหนากระจกระยะภาพสนกวาระยะวตถ 2. เปนภาพจรงหวตงขนาดเลก อยหนากระจกระยะภาพสนกวาระยะวตถ 3. เปนภาพเสมอนหวตง อยหลงกระจกขนาดใหญกวาวตถ 4. ไมเกดภาพใดๆ ทงสน

14. ภาพทเกดจากกระจกนน จะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลก อยหนากระจกระยะภาพสนกวาระยะวตถ 2. เปนภาพเสมอนหวตง อยหลงกระจกขนาดเลกกวาวตถ 3. เปนภาพเสมอนหวตง อยหลงกระจกขนาดใหญกวาวตถ 4. ไมเกดภาพใดๆ ทงสน


8

15. กระจกในขอใดตอไปนสรางภาพจรงได 1. กระจก เวา 2. กระจกราบ 3. กระจกนน 4. ถกทกขอ

16. กระจกในขอใดตอไปนสรางภาพเสมอนได 1. กระจก เวา 2. กระจกราบ 3. กระจกนน 4. ถกทกขอ

17. กระจกในขอใดสามารถใหภาพเสมอนทมขนาดใหญกวาวตถ 1. กระจกเงาราบ 2. กระจกนน 3. กระจกเวา 4. ขอ 2 , 3 ถก

18. ขอใดไมถกตอง 1. ภาพจรงหวกลบ ภาพเสมอนหวตง 2. ภาพจรงตองใชฉากรบ 3. ภาพเสมอนโตเทาวตถเสมอ 4. ภาพเสมอนไมตองใชฉากรบ

สตรทใชค านวณการเกดภาพโดยกระจกเวา และกระจกนน

f1 = s1 + s

1

m = ss = yy

m = f sf

f = 2R

เงอนไขการใชสตร 1) หากเปนกระจกเวา ตองใช R , f มคาเปน + หากเปนกระจกนน ตองใช R , f มคาเปน – 2) หากภาพทเกดเปนภาพจรง ตองใช s , y , m มคาเปน +

หากภาพทเกดเปนภาพเสมอน ตองใช s , y , m มคาเปน –

เมอ f = ความยาวโฟกส s = ระยะวตถ s = ระยะภาพ y = ขนาดวตถ y = ขนาดภาพ m = ก าลงขยาย R = รศมความโคงกระจก


9

19. วางวตถไวหนากระจกเวาอนมความยาวโฟกส 5 เซนตเมตร ปรากฏวาเกดภาพจรงขนท ระยะหางจากกระจก 10 เซนตเมตร จงหาวาวตถอยหางกระจกกเซนตเมตร 1. 5 2. 10 3. 15 4. 20

20. วางวตถไวหนากระจกนนอนมความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร ปรากฏวาเกดภาพขนทระยะ

หางจากกระจก 5 เซนตเมตร จงหาวาวตถอยหางกระจกกเซนตเมตร 1. 5 2. 10 3. 15 4. 20

21. วางวตถหนากระจกเวาเปนระยะ 10 เซนตเมตร เกดภาพจรงหนากระจกทระยะ 15 เซน-

ตเมตร กระจกมรศมความโคงมคากเซนตเมตร

1. 8 2. 10 3. 12 4. 14

22. วางวตถหนากระจกโคงความยาวโฟกส 40 เซนตเมตร ปรากฏวาใชฉากรบภาพไดทระยะ 120 เซนตเมตร หนากระจก จงหาวาวตถอยหางจากกระจกเทาใด และไดขนาดภาพเปนก

เทาของขนาดวตถ 1. 30 เซนตเมตร , 4 เทา 2. 30 เซนตเมตร , 2 เทา 3. 60 เซนตเมตร , 4 เทา 4. 60 เซนตเมตร , 2 เทา


10

23. ถาจะใหเกดภาพหลงจากกระจกนน 20 เซนตเมตร กระจกนนมรศมความโคง 60 เซนต- เมตร จะตองวางวตถหางจากกระจกนนกเซนตเมตร 1. 20 2. 40 3. 60 4. 80

24. วางวตถไวหนากระจกโคง หางกระจก 8 เซนตเมตร เกดภาพเสมอนหางกระจก 4 เซนต- เมตร จงหาความยาวโฟกส และชนดของกระจก 1. 8 เซนตเมตร , กระจกนน 2. 4 เซนตเมตร , กระจกนน 3. 8 เซนตเมตร , กระจกเวา 4. 4 เซนตเมตร , กระจกเวา

25. วตถสง 5 เซนตเมตร อยหาง 10 เซนตเมตร จากกระจกเวาซงมรศมความโคง 50 เซน– ตเมตร จงหาขนาดของภาพ 1. 3

25 เซนตเมตร 2. 25 เซนตเมตร

3. 320 เซนตเมตร 4. 12.5 เซนตเมตร

26(แนว มช) ถาวางวตถทมความสง 10 เซนตเมตร ไวหนากระจกนนซงมรศมความโคง 50 เซนตเมตร โดยวางใหหางจากกระจกเปนระยะ 100 เซนตเมตร จงหาความสงของภาพ วามขนาดกเซนตเมตร

1. –2 2. 25 3. 2 4. 2.5


11

27. เมอวางวตถหนากระจกโคงหาง 30 เซนตเมตร ปรากฏวาไดภาพจรงขนาด 2 เทาของ วตถบนฉาก จงหาความยาวโฟกสของกระจกและชนดกระจก 1. –20 เซนตเมตร , กระจกนน 2. 20 เซนตเมตร , กระจกเวา 3. 100 เซนตเมตร , กระจกเวา 4. –100 เซนตเมตร , กระจกนน

28. กระจกเวามความยาวโฟกส 40 เซนตเมตร จะตองวางวตถบนแกนของกระจกหางจาก กระจกกเซนตเมตรจงจะท าใหเกดภาพหวตงทมขนาดเปน 4 เทาของขนาดวตถ 1. 60 2. 50 3. 40 4. 30

29(แนว Pat) กระจกเว าใหภาพหวต งขนาดเปน 2 เทา ของว ตถ เ มอระยะวตถเ ปน 20 เซนตเมตร ความยาวโฟกสของกระจกเวาบานนเทากบกเซนตเมตร 1. +5 2. +10 3. +20 4. +40

30. วางวตถสง 5 เซนตเมตร ไวหนากระจกโคงเปนระยะ 5 เซนตเมตร ไดภาพเสมอนขนาด สง 3 เซนตเมตร จงหาความยาวโฟกสและชนดของกระจก

1. – 7.5 เซนตเมตร , กระจกนน 2. – 8.5 เซนตเมตร , กระจกนน 3. + 7.5 เซนตเมตร , กระจกเวา 4. + 8.5 เซนตเมตร , กระจกเวา


12

31. กระจกเวา 2 บาน ความยาวโฟกสแผนละ 10 เซนตเมตร วางหนหนาเขาหากนหางกน 30 เซนตเมตร น าวตถวางหางกระจกบานหนงระยะ 5 เซนตเมตร จงหาต าแหนงและชนด ของภาพทเกดจากการสะทอนแสงระหวางกระจกทงสอง ใหสะทอนจากบานใกลวตถกอน

1. ภาพจรงอยหนากระจกบาน 2 = 40 / 3 เซนตเมตร 2. ภาพเสมอนอยหนากระจกบาน 2 = 40 / 3 เซนตเมตร 3. ภาพจรงอยหนากระจกบาน 2 = 10 เซนตเมตร 4. ภาพเสมอนอยหนากระจกบาน 2 = 10 เซนตเมตร

32. วตถสง 5 เซนตเมตร วางหางจากกระจกนน 15 เซนตเมตร กระจกนนมรศมความโคง 20

เซนตเมตร กระจกราบบานหนงวางหนหนาเขาหากระ จกนน หางจากกระจกนน 20 เซนตเมตร จงหาต าแหนงของภาพซงเกดจากรงสของแสง ซงสะทอนทกระจกนนกอน จากนนสะทอนทกระจกราบ

1. หลงกระจกนน 30 เซนตเมตร 2. หลงกระจกราบ 26 เซนตเมตร

3. หลงกระจกราบ 30 เซนตเมตร 4. หลงกระจกนน 26 เซนตเมตร

33. วางหลอดไฟฟาทโฟกสของกระจกเ วาดง รป ถาน ากระจกเวาอกบานหนงมารบแสงจาก กระจกบานแรก ภาพหลอดไฟฟานจะเกดขน ณ.ต าแหนงใดและเปนภาพจรงหรอภาพเสมอน 1. เกดภาพจรง ทจดโฟกสกระจกบานท 2 2. เกดภาพจรง ทจดใจกลางกระจกบานท 2 3. เกดภาพเสมอน ทจดโฟกสกระจกบานท 2 4. เกดภาพเสมอน ทจดใจกลางกระจกบานท 2

F

วตถ


13

11.3 การหกเหของแสง

11.3.1 กฎการหกเหของแสง เมอแสงผานจากตวกลางหนงไปยงอกตวกลางหนงซงมความหนาแนนไมเทากน จะท าใหอตราเรว (v) แอมพลจด (A) และความยาวคลน () ของแสงเปลยนไป แตความถ (f ) จะคงท ในกรณทแสงตกกระทบพงเขาตกตงฉากกบแนวรอยตอตวกลาง แสงททะลลงไปในตวกลางท 2 จะมแนวตงฉากกบแนวรอยตอตวกลางเชนเดม แตหากแสงตกกระทบตกเอยงท ามมกบแนวรอยตอตวกลาง แสงททะลลงไปในตวกลางท 2 จะไมทะลลงไปในแนวเสนตรงเ ดม แตจะมการเบยงเบนไปจากแนวเดมดงรป ปรากฏการณนเรยกการหกเหของแสง กฎของสเนลล

2 sin1sin

= 2v1v = 2 1

= n21 = 1n2n

เมอ 1 และ 2 คอมมระหวางรงสแสงกบเสนปกตในตวกลางท 1 และ 2 ตามล าดบ v1 และ v2 คอความเรวแสงในตวกลางท 1 และ 2 ตามล าดบ 1 และ 2 คอความยาวคลนแสงในตวกลางท 1 และ 2 ตามล าดบ n1 คอดชนหกเหตวกลางท 1 เทยบกบอากาศ เรยกสนๆ ดชนหกเหของตวกลางท 1 n2 คอดชนหกเหตวกลางท 2 เทยบกบอากาศ เรยกสนๆ ดชนหกเหของตวกลางท 2 n21 คอดชนหกเหของตวกลางท 2 เทยบกบตวกลางท 1

2

V1 , 1 , A1 มมตก

1 รอยตอตวกลาง

ตวกลางท 1

กรณคลนตกตงฉากรอยตอ ตวกลาง คลนจะไมเปลยนทศทางการเคลอนท

ตวกลางท 2

กรณคลนตกไมตงฉากกบรอย ตอตวกลาง คลนจะเบยงเบน แนวการเคลอนท

รงสตกกระทบ เสนปกต

มมหกเห รงสหกเห

V1 , 1 , A1

V2 , 2 , A2 V2 , 2 , A2

v , , A เปลยน แต f คงท


14

34. แสงชนดหนงมความยาวคลน 450 นาโนเมตร ความเ รว 3 x 108 เมตร/วนาท ใน อากาศ เมอยงแสงทะลลงไปในของเหลวชนดหนง ปรากฏวาความยาวคลนเปลยนเปน 300 นาโนเมตร ความเรวแสงในของเหลวชนดนมคากเมตร/วนาท 1. 2.0 x 108 เมตร/วนาท 2. 1.5 x 108 เมตร/วนาท 3. 7.0 x 108 เมตร/วนาท 4. 2.5 x 108 เมตร/วนาท

35. แสงเคลอนทจากตวกลาง (1) ซงมดชนหกเห 23 ไปยงตวกลาง (2) ซงมดชนหกเห 5

6

ดวยมมตกกระทบ 30o จงหามมหกเหในตวกลาง (2) 1. sin–1

25 2. sin–1 58 3. sin–1

85 4. sin–1

34

36. ดชนหกเหของตวกลาง A = 3 และ ดชนหกเหของตวกลาง B = 6 หากแสงเดนทางจาก ตวกลาง A ไปยงตวกลาง B เมอแสงในตวกลาง B มความเ รวเทากบ 1.2 x 108 เมตร/- วนาท แลวความเรวแสงในตวกลาง A จะมคาเทาใด 1. 2.4 x 108 เมตร/วนาท 2. 2.2 x 108 เมตร/วนาท 3. 2.0 x 108 เมตร/วนาท 4. 2.5 x 108 เมตร/วนาท


15

37(แนว En) แสงความยาวคลนในอากาศ 390 นาโนเมตร เมอเคลอนทผานไปในแกวทมดชน หกเห 1.30 จงหาความยาวคลนแสงในแกวในหนวยนาโนเมตร ( ให ดชนหกเหของแสงในอากาศ = 1 )

1. 100 2. 200 3. 300 4. 400

38. ดรรชนหกเหของแสงในตวกลางหนงมคา 1.5 ดงนนอตราเรวของแสงในตวกลางนนมคา เทาไร ( ก าหนด ดชนหกเหของแสงในอากาศ = 1 , อตราเรวแสงในอากาศ = 3 x 108 เมตร/วนาท )

1. 4.5 x 107 เมตร/วนาท 2. 1.5 x 108 เมตร/วนาท 3. 2.0 x 108 เมตร/วนาท 4. 2.5 x 108 เมตร/วนาท

39. แสงเคลอนทผานของเหลวหนงดวยอตราเรว 2.25 x 108 เมตร/วนาท อยากทราบวาของ เหลวนมคาดชนหกเหเทาใด

1. 1.00 2. 1.25 3. 1.33 4. 1.86


16

40(แนวA–net) แสงความถ 2.00 x 1014 เฮรตซ ในเสนใยน าแสงมความยาวคลนในเ นอเ สน ใยเทากบ 4.50 x 10–7 เมตร จงหาคาดรรชนหกเหของเนอเสนใยน าแสงน 1. 3.62 2. 3.12 3. 3.52 4. 3.33

41. แสงเคลอนจากของเหลวผานแทงแกวไปสอากาศ ดงรป จงหาดรรชนหกเหของของเหลว 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

42(แนว En) แสงสหนงมความยาวคลน 600 นาโนเมตร ในอากาศ และมอตราเ รว 3 x 108 เมตร/วนาท ถาดชนหกเหของแกวเทยบกบอากาศเปน 2

3 จงหาอตราเ รวแสงในแกวและ

ความยาวคลนแสงในแกว

1. 2 x 108 เมตร/วนาท , 500 นาโนเมตร 2. 3 x 108 เมตร/วนาท , 400 นาโนเมตร 3. 3 x 108 เมตร/วนาท , 500 นาโนเมตร 4. 2 x 108 เมตร/วนาท , 400 นาโนเมตร

30o ของเหลว

แกว

อากาศ


17

43. ดชนหกเหของตวกลาง A = 3 และ ดชนหกเหของตวกลาง B = 6 จงหาดชนหกเห ของตวกลาง A เทยบกบ B 1. 0.5 2. 0.4 3. 0.2 4. 0.1

44. ถา ดรรชนหกเหของน า = 34

ดรรชนหกเหของแกวเมอเทยบกบน า = 89

ดรรชนหกเหของพลาสตกเทยบกบแกว = 45

จงหาดรรชนหกเหของพลาสตก 1. 5/86 2. 8/15 3. 15/8 4. 86/5

11.3.2 การสะทอนกลบหมดของแสง

หากยงแสงจากตวกลางทมความหนาแนนมากไปสตวกลางทมความหนาแนนนอยกวา เชนยงแสงจากพลาสตกไปสอากาศ จะเกดการหกเหซงมมหกเหโตกวามมตกกระทบเสมอดงรป ส าหรบมมตกกระทบทท าใหมมหกเหเปนมม 90o มมตกกระทบนนเรยกมมกฤต (C)

ในกรณทมมตกกระทบมขนาดโตกวามมวกฤต จะท าใหแสงเกดการสะทอนกลบเขามาภายในตวกลางแรกทงหมดไมมการหกเหออกไปยงตวกลางท 2 เราเ รยกปรากฏการณนวาเ ปนการสะทอนกลบหมด

90o

c

อากาศ

พลาสตก

อากาศ

พลาสตก

> c


18

45. เมอแสงเดนทางจากตวกลางทมความหนาแนนมากสตวกลางทมความหนาแนนนอยกวา จะเกดการหกเหโดย 1. มมตกกระทบมขนาดใหญกวามมหกเห 2. มมตกหกเหมขนาดใหญกวามมตกกระทบ 3. มมตกกระทบมขนาดเทากบมมหกเห 4. ไมสามารถบอกไดวามมตกกระทบและมมหกเห มมใดจะใหญกวากน

46. มมวกฤต ( C ) คอขอใดตอไปน 1. มมตกกระทบทท าใหมมหกเหเปนมม 90o 2. มมหกเหซงมขนาดเปน 90o 3. มมตกกระทบทมขนาดเปน 90o 4. มมทเบยงเบนไปจากแนวเดมในการหกเห

47. ปรากฏการณสะทอนกลบหมดจะเกดเมอ 1. มมตกกระทบมขนาดใหญกวามมหกเห 2. มมตกกระทบมขนาดใหญกวามมวกฤต 3. มมตกกระทบมขนาดเปน 90o 4. มมตกหกเหมขนาดเปน 90o

48(แนว En) มมวกฤต C ของแสงทเ ดนทางจากแกวซงมคาดรรชนหกเห 1.4 ไปยงของ เหลวซงมคาดรรชนหกเห 1.2 มคาเทากบเทาใด 1. sin–1(0.65) 2. sin–1(0.76) 3. sin–1(0.86) 4. sin–1(0.92)


19

49. ผลกใสชนดหนงมคาดชนหกเห 2 และของเหลวชนดหนงมคาดชนหกเห 34 จงหามม

วกฤตระหวางผลกใสและของเหลวน

1. sin–1 25 2. sin–1

32 3. sin–1

85 4. sin–1

34

50(แนว En) มมวกฤตส าหรบสารโปรงใสชนดหนงในอากาศมคาเทากบ 30 องศา ความเ รว แสงในสารโปรงใสนมคาเทาใด ( ให ความเรวแสงในอากาศ = 3.0 x 108 เมตร/วนาท ) 1. 1.5 x 108 เมตร/วนาท 2. 2.0 x 108 เมตร/วนาท 3. 2.7 x 108 เมตร/วนาท 4. 3.0 x 108 เมตร/วนาท

51. มมวกฤตส าหรบสารโปรงใสชนดหนงในอากาศมคาเทากบ 30 องศา ดชนหกเหของแสง ในสารโปรงใสนมคาเทาใด ( ใหดชนหกเหแสงในอากาศ = 1 ) 1. 1 2. 2 3. 3 4. 4


20

52(แนว En) ในการสงพลงงานในรปคลนแมเหลกไฟฟา โดยใชแสงเปนคลนพาหะไปตามเสน ใยน าแสง ควรมเงอนไขของมม อยางไร

1. 0o sin –1 2n1n

2. 0o sin –1 1n2n

3. sin –12n1n 90o

4. sin –11n2n 90o

11.3.3 ความลกจรง ความลกปรากฏ พจารณาตวอยางการมองวตถทจม อยใตน า เราจะเหนวตถนนอยตนกวา ความเปนจรง ทงนเพราะแสงทสะทอน ออกมาจากวตถนน เมอเคลอนทออก จากน ามาสอากาศแลวเขาตาเรานน แสง จะเกดการหกเห แตเนองจากสายตาของ คนเราจะมองตรงเสมอ เราจงมองเหนวตถอยตนกวาความเปนจรงดงแสดงในรป ในกรณทเรามองวตถลงไปตรงๆ ( มองตงฉากกบผวหกเห ) เราสามารถ ค านวณหาความลกปรากฏไดจาก

ลกปรากฏลกจรง = 2n1n

เมอ n1 คอดชนหกเหของตวกลางท 1 ทแสงอย n2 คอดชนหกเหของตวกลางท 2 ทแสงไป

n2 n1

เสนใยน าแสง

วตถ

ตา

ภาพ ลกปรากฏ

ลกจรง


21

กรณทเรามองวตถเอยงท ามมกบผวหกเห เราสามารถค านวณหาความลกปรากฏไดจาก

ลกปรากฏลกจรง =

2 cos 2n1cos 1n

เมอ n1 คอดชนหกเหของตวกลางท 1 ทแสงอย n2 คอดชนหกเหของตวกลางท 2 ทแสงไป 1 คอมมตกกระทบในตวกลางท 1 2 คอมมหกเหในตวกลางท 2

53(แนว มช) ปลาอยในน ามความลกจรงเปน 4 เมตร เราจะมองเหนภาพปลาน นอยลกกเมตร ( ก าหนดดชนหกเหของน า = 4 / 3 ) 1. 4 2. 3 3. 2.67 4. 2

54. นายเอนกยนอยบนสะพานเหนปลาตวหนงอยลก 2 เมตร ถามวาตวจรงของปลาอยลกกเมตร ( ก าหนด ดชนหกเหของน า = 4 / 3 ) 1. 1.33 2. 1.50 3. 2.50 4. 2.67

55. ชายคนหนงอยบนเรอ มองลงตรงๆ ในน าเหนปลาอยลกจากผวน า 27 เซนตเมตร ซงพบวา ผดความจรงไป 9 เซนตเมตร จงหาดชนหกเหของน า 1. 3/4 2. 4/3 3. 2/7 4. 7/2


22

56(แนว มช) นกตวหนงบนอยในอากาศสงจากผวน า 3 เมตร คนทด าอยใตน าและมองดนก ตวนในแนวเสนปกตจะมองเหนนกไกลหรอใกลกวาความจรงเทาใด ในหนวยของเมตร ก าหนด n ของน า = 3

4

1. ใกลเขามามากกวาความจรง 1.00 2. ไกลออกไปมากกวาความจรง 1.00 3. ใกลเขามากกวาความจรง 2.25 4. ไกลออกไปมากกวาความจรง 2.25

57. แทงแกวสเหลยมหนา 6 เซนตเมตร มคาดชนหกเห 1.5 วางทบกระดาษ อยากทราบวา ถา มองผานแทงแกวนลงไปตรงๆ จะเหนตวอกษรบนกระดาษลอยสงจากกระดาษขนมากเซน - ตเมตร

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

58(แนว มช) มองผานกลองจลทรรศนเหนจดเลก ๆ บนโตะช ดเจน แตเมอน าแผนวตถใสหนา 1.00 เซนตเมตร มาวางทบจดดงกลาว ตองปรบเ ลอนกลองใหห างโตะจากต าแหนงเ ดม ไปเปนระยะ 0.40 เซนตเมตร โดยทโฟกสของกลองจลทรรศนยงคงเ ดม ดชนหกเหของ แผนวตถนเปนเทาใด 1. 1.24 2. 1.40 3. 1.66 4. 2.50


23

59(แนว En) แทงแกวรปลกบาศกยาวดานละ 15 เซนตเมตร มฟองอากาศเ ลกๆ อยภายใน เมอ มองทางดานหนงจะเหนฟองอากาศอยทระยะ 6 เซนตเมตร แตเมอมองทางดานตรงกน ขามจะเหนอยทระยะ 4 เซนตเมตร จรงๆ ฟองอากาศอยทความลกกเซนตเมตร จากผวแรก ทมอง 1. 4 2. 6 3. 9 4. 10

11.4 ปรากฏการณเกยวกบแสง

11.4.1 การกระจายของแสง พจารณาสงแสงอาทตยผานแทงแกว สามเหลยม(ปรซม) แสงขาวของดวงอาทตย นนมองคประกอบดวยแสงสตางๆ 7 ส คอ มวง คราม น าเงน เขยว เหลอง แสด และ แดง เมอผานปรซมแตละสจะเกดการหกเห ออกมาไดไมเทากน สแดง มความยาวคลนมากทสดจะเกดการหกเหนอยทสด

สมวง มความยาวคลนนอยทสดจะเกดการหกเหมากทสด

สวนสอนๆ ซงมความยาวคลนแตกตางกน กจะเกดการหกเหไดไมเทากนดวย ลกษณะนจะท าใหแสงแตละสทหกเหออกมาเกดการแยกออกจากกนดง รป เ รยกวาเกดการกระจายของแสง


24

60. ท าไมเมอใหแสงสขาวเชนแสงอาทตยผานปรซมแสงสขาวนนถกกระจายออกเปนสตาง ๆ กน 1. เพราะแสงเดนเปนแสงตรง 2. เพราะสภายในวตถทใชท าปรซม 3. เพราะแสงถกปรซมดดคลนและปลอยออกมาบางสวน 4. เพราะแสงแตละสหกเหไมเทากน

61. เมอแสงสขาวผานปรซมแสงสใดมการเบยงเบนไดมากทสด 1. สน าเงน 2. สเหลอง 3. สมวง 4. สแดง

62. มมเบยงเบนของแสงสใดมคานอยทสด 1. สแดง 2. สมวง 3. สน าเงน 4. สเขยว

63. ปรากฏการณใดไมสามารถเกดขนไดกบแสงสเดยว 1. การหกเห 2. การเลยวเบน 3. การแทรกสอด 4. การกระจาย

11.4.2 รงกนน า

แดง

แดง

แดง

แดง

มวง

มวง

มวง

มวง

รงปฐมภม

รงทตยภม

หยดน า

แสงจากดวงอาทตย


25

รงกนน ามกจะเกดหลงฝนตกและเกดในทศซงตรงกนขามกบพระอาทตย ทง น เพราะหลงฝนตกในอากาศจะมละอองน าอยมาก เมอแสงตกกระทบเขาไปในละอองน าน จะเกดการสะทอนกลบหมด และหกเหออกมาท าใหสทง 7 ส ของแสงขาวเกดการกระจายออกจากกน รงกนน าม 2 ชนด ซงปกตแลวจะเกดขนพรอมกน ไดแก 1) รงทตยภม เปนรงกนน าซงแสงจะเกดการสะทอนกลบหมดภายในละอองน า 2 ครงรงแบบนจะเกดในระดบความสงมากกวารงชนดตอไป แสงทหกเหออกมาจากละอองน าแตละละอองนนแสงสแดงจะหกเหอยดานบนสมวง แตสทมาเขาตาเรากลบเปนสมวงอยบนสแดง 2) รงปฐมภม เปนรงกนน าซงแสงจะเกดการสะทอนกลบหมดภายในละอองน า 1 ครงรงแบบนจะเกดในระดบต ากวารงทตยภม แสงทหกเหออกมาจากละอองน าแตละละอองน นแสงสมวงจะหกเหอยดานบนสแดง แตสทมาเขาตาเรากลบเปนสแดงอยบนสมวง

11.4.3 มราจ

สมวง สแดง รงปฐมภม สแดง สมวง รงทตยภม


26

ในบางครงคนซงเดนทางในทะเลทราย จะมองเหนตนไมเ ปนสองตนพรอมกน โดยตนไมตนหนงคอตนไมปกต แตอกตนหนงจะเปนภ าพหวกลบยอดช ลงใตพนทราย ปรากฏ-การณนเรยกมราจ ปรากฏการณนเกดขนเนองจากพนทรายถกแดดจดเผา ท าใหอากาศบรเวณใกลพนทรายมอณหภมสงและมความหนาแน นต า แตจดซงสงกวาพนทรายขนมาเ ลกนอย อณหภมจะลดลงอยางมาก ท าใหความหนาแนนอากาศบรเวณนสงขน จง เกดความแตกตางของความหนาแนนของช นอากาศบรเวณนน และเมอแสงอาทตยสะทอนออกจากยอดไม แสงบางสวนจะพงตรงเขาตา ท าใหเหนยอด ไมช ขนบนอากาศเปนปกต แตแสงบางสวนจะพงลงขางลางแลวเกดการหกเหตามช นอากาศ ซงมความหนาแนนตางกนอยแลวยอนขนมาเขาตา และเมอสายตามองตรงลงไป จะท าใหเหน ยอดไมชลงไปใตพนทราย นอกจากตวอยางนแลว ยงมปรากฏการณมราจใหเหนไดอก เชนการเหนน าปรากฏบน พนผวถนนทรอนทงๆ ทถนนแหง หรอเหนเรอลอยคว าอยในอากาศเหนอทองทะเลเปนตน

ฝกท า จงวาดภาพเพออธบายปรากฏการณมราจทเกดกบเรอลอยล าอยกลางทองทะเล

11.5 เลนสบาง

เลนสโดยทวไป จะม 2 ชนดยอย ไดแกเลนสเวา และเลนสนน เลนสแตละแบบจะมจดตางๆ ซงตองรจก เปนพนฐานดงรป

จด C , C เรยกจดศนยกลางความโคงของเลนส จด O เรยกจดกลางเลนส

เสนตรง OC เรยกแกนมขส าคญ ระยะจาก O ถง C เรยกรศมความโคง (R) เลนสนนจะเปนเลนสรวมแสง กลาวคอถา เราใหแสงซงมรงสขนานกบเสนแกนมขส าคญมาตก กระทบผานเลนสนน แสงหกเหของแสงขนานเหลา นจะไปตดกนทจดกงกลางระหวาง จด C กบจด O

C

R

C/ O

R

C C/ O


27

ฝงตรงขามเสมอ จดทแสงหกเหตดนเรยกจดโฟกส (F) และระยะหางจากจด O ถงจด F เรยกวาความยาวโฟกส (f ) เลนสเวาจะเปนเลนสกระจายแสง กลาวคอ เราใหแสงซงมรงสขนานกบเสนแกนมขส าคญมาตก กระทบผานเลนสเวา แสงหกเหจะกระจายออกจาก กนไมสามารถมาตดกนได แตถาเราลากเสนสมมต ยอนถอยออกมาจากแสงหกเหแตละเสน เสนสมมต เหลานจะมาตดกนทจดกงกลางจด O กบจด C ดานหนาเลนสจดตดนเรยกจดโฟกส (F) เชนกน และระยะหางจากจด O ถงจด F เรยกวาความยาวโฟกส (f ) แตเปนจดโฟกสและความยาวโฟกสเสมอนเทานน ทส าคญ f = 2

R เสมอ

64. จดโฟกสของเลนสนนเกดจากขอใดตอไปน 1. รงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 2. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 3. รงสหกเหของแสงขนานไปตดกน 4. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสหกเหของแสงขนานไปตดกน

65. จดโฟกสของเลนสเวาเกดจากขอใดตอไปน 1. รงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 2. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสสะทอนของแสงขนานไปตดกน 3. รงสหกเหของแสงขนานไปตดกน 4. เสนสมมตทลากยอนหลงของรงสหกเหของแสงขนานไปตดกน

66. ล าแสงสเดยวสองผานเลนส 2 อน และรงสเดน ทางดงรป เลนส I และเลนส II เปนเลนสอะไร

1. เปนเลนสนนทงค 2. I เปนเลนสนน II เปนเลนสเวา 3. I เปนเลนสเวา II เปนเลนสนน 4. เปนเลนสเวาทงค

I II


28

การเกดภาพโดยเลนสนนบาง

รปท 1 เมอวตถอยไกลกวาจด C จะเกดภาพจรงหวกลบอยดานหลงใกลเลนสนน รปท 2 และ 3 เมอขยบวตถเขาใกลเลนส ภาพทเกดจะถอยไกลกระจกออกไป และขนาดใหญขน รปท 4 เมอวตถอยทจดโฟกสของเลนส แสงหกเหแตละเสนจะขนานกน จะไมเกดภาพใดๆ รปท 5 เมอวตถอยใกลกวาจดโฟกส แสงหกเหแตละเสนกระจายออกจากกนไมตดกน แตแนวเสนสมมตถอยหลงไปจากแสงหกเหจะตดกนได ท าใหเกดภาพเสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ

การเกดภาพโดยเลนสเวาบาง ภาพทเกดจากเลนสเวา จะเปนภาพเสมอน หวตงขนาดภาพเลกกวาขนาดวตถ อยหนาเลนส ระยะภาพสนกวาระยะวตถเสมอ ลกษณะของภาพจรงทเกดจากเลนส ลกษณะของภาพเสมอนทเกดจากเลนส 1. หวกลบ 1. หวตง 2. เกดหลงเลนส 2. เกดหนาเลนส 3. เอาฉากมาตงรบได 3. เอาฉากมารบไมได แตเหนไดดวยตาเปลา

รปท 1

รปท 2

รปท 3

รปท 4

รปท 5


29

67(แนว En) เมอเลอนวตถซงอยหนาเลนสนนจากจดซงไกลมากเขามาสจดโฟกสของเลนสนน ภาพทเกดขนจะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดใหญขนเรอยๆ แลวหายไป 2. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลกลงเรอยๆ แลวหายไป 3. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ 4. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดเลกกวาวตถ

68. ภาพทเกดจากเลนสนนจะมขนาดเทาวตถเมอ 1. วางวตถไวทจดศนยกลางความโคง 2. วางวตถไวทจดโฟกส 3. วางวตถไวชดขอบเลนส 4. วางวตถไวทระยะไกลมาก ๆ 69. เมอวตถอยหนาเลนสนนใกลกวาจดโฟกส ภาพทเกดขนจะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดใหญกวาวตถ 2. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลกกวาวตถ 3. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ 4. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดเลกกวาวตถ 70. ภาพทเกดจากเลนสเวา จะมลกษณะดงขอใดตอไปน 1. เปนภาพจรงหวกลบขนาดเลก อยหลงเลนส 2. เปนภาพจรงหวกลบขนาดใหญ อยหนาเลนส 3. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดใหญ อยหลงเลนส 4. เปนภาพเสมอนหวตงขนาดเลก อยหนาเลนส


30

71(แนว มช) ถาให O เปนจดกงกลางความหนาของเลนส C เ ปนจดศนยกลางของผวโคง F เปนจดโฟกส U เปนวตถ และ I เ ปนภาพ อยากทราบวาการเกดภาพจากเลนส ในรปขางลางน รปไหนถก

สตรทใชค านวณการเกดภาพโดยเลนสเวา และเลนสนน

f1 = s1 +

s1

m = ss = yy

m = f sf

f = 2R

เงอนไขการใชสตร 1) หากเปนเลนสนน ตองใช f มคาเปน + หากเปนเลนสเวา ตองใช f มคาเปน –

2) หากภาพทเกดเปนภาพจรง ตองใช s , y , m มคาเปน + หากภาพทเกดเปนภาพเสมอน ตองใช s , y , m มคาเปน – 72. วางวตถไวหนาเลนสนนอนมความยาวโฟกส 5 เซนตเมตร ปรากฏวาเกดภาพจรง ขนท ระยะหางจากเลนส 10 เซนตเมตร จงหาวาวตถอยหางเลนสกเซนตเมตร

1. 5 2. 10 3. 15 4. 20

เมอ f = ความยาวโฟกส s = ระยะวตถ

s = ระยะภาพ y = ขนาดวตถ

y = ขนาดภาพ m = ก าลงขยาย R = รศมความโคง

1.

3.

2.

4.

U I

U I

U

I

U

I


31

73. วางวตถไวหนาเลนสเวาอนมความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร ปรากฏวาเกดภาพขนทระยะ หางจากเลนส 5 เซนตเมตร จงหาวาวตถอยหางเลนสเวากเซนตเมตร

1. 5 2. 10 3. 15 4. 20

74. วางวตถห างเลนสนน 12 เซนตเมตร ทางยาวโฟกสเลนสนน 18 เซนตเมตร จงหา ต าแหนงและชนดของภาพทเกด 1. เกดภาพเสมอนหางเลนส 36 เซนตเมตร 2. เกดภาพเสมอนหางเลนส 18 เซนตเมตร 3. เกดภาพจรงหางเลนส 36 เซนตเมตร 4. เกดภาพจรงหางเลนส 18 เซนตเมตร

75. เลนสนนความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร มวตถอยดานหนาห าง 20 เซนตเมตร จงหาวา สดทายจะเกดภาพหางจากเลนสกเซนตเมตร


32

76. วางวตถหางจากเลนส A เปนระยะทาง 15 เซนตเมตร ไดภาพเสมอนขนาดใหญกวาวตถ 4 เทา เลนส A ควรจะเปนเลนสชนดใด มความยาวโฟกสเทาไร

1. เลนสนน f = 20 เซนตเมตร 2. เลนสนน f = 10 เซนตเมตร 3. เลนสเวา f = 20 เซนตเมตร 4. เลนสเวา f = 10 เซนตเมตร

77. เลนสอนหนงใหภาพเสมอนขนาด 3/4 เทาของวตถ ในขณะทวตถอยหนาเลนส 10 เซนตเมตร จงหาวาเลนสนเปนเลนสชนดใด และมความยาวโฟกสเทาไร 1. เลนสนน f = 20 เซนตเมตร 2. เลนสนน f = 30 เซนตเมตร 3. เลนสเวา f = 20 เซนตเมตร 4. เลนสเวา f = 30 เซนตเมตร

78(แนว มช) วตถสง 9.0 เซนตเมตร อยหางจากเลนสเวา 27.0 เซนตเมตร ถาเลนสมความ ยาวโฟกส 18.0 เซนตเมตร ขนาดของภาพมความสงก เมตร


33

79. วตถสง 6 เซนตเมตร อยหางจากเลนสนน 12.0 เซนตเมตร ถาเลนสมความยาวโฟกส 6.0 เซนตเมตร ขนาดของภาพมความสงก เมตร

80. จากรป จงหาต าแหนงภาพ ถาความ ยาวโฟกสเลนสนน = 30 เซนตเมตร ของเลนสเวา 50 เซนตเมตร

1. 33 เซนตเมตร ทางซายเลนสเวา 2. 20 เซนตเมตร ทางซายเลนสเวา 3. 33 เซนตเมตร ทางซายเลนสนน 4. 20 เซนตเมตร ทางซายเลนสนน

81(แนว En) วตถอยทางดานซายมอของเลนสนน (ความยาวโฟกส 5 เซนตเมตร) ระยะทาง 10 เซนตเมตร และมเลนสเวา (ความยาวโฟกส 10 เซนตเมตร) ทางดานขวามอของเลนสนนนน ระยะทาง 5 เซนตเมตร ภาพทเกดเปนดงขอใด 1. ภาพเสมอนอยทางดานซายมอของเลนสเวาเ ปนระยะทาง 3.33 เซนตเมตร 2. ภาพจรงอยทางดานขวามอของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนตเมตร 3. ภาพเสมอนอยทางดานขวามอของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนตเมตร 4. ภาพจรงอยทางดานซายมอของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนตเมตร

20 cm 40 cm

10 cm 5 cm

วตถ


34

82. เลนสนนและเลนสเวาความยาวโฟกสเทากน 20 เซนตเมตร วางอยในแนวแกนมขส าคญ เดยวกนและหางกน 30 เซนตเมตร วตถวางอยหนาเลนสนนหาง 40 เซนตเมตร จงหาชนด

ต าแหนงของภาพทเกดขนหลงจากแสงหกเหผานเลนสทงสองแลว 1. ภาพเสมอน หนาเลนสเวา 30 เซนตเมตร 2. ภาพเสมอน หลงเลนสเวา 20 เซนตเมตร 3. ภาพจรง หนาเลนสเวา 30 เซนตเมตร 4. ภาพจรง หลงเลนสเวา 20 เซนตเมตร

83. เลนสนน 2 อน ความยาวโฟกสอนละ 10 เซนตเมตร วางหางกน 35 เซนตเมตร อยบน แกนมขส าคญเดยวกน วตถสง 5 เซนตเมตร วางอยหนาเลนสทงสอง และอยหางจากเลนส อนใกล 15 เซนตเมตร จงหาต าแหนงชนดและขนาดของภาพทเกดจากแสงหกเหผานเลนส ทงสองแลว 1. ภาพเสมอนสง 20 เซนตเมตร , อยหนาเลนส L2 หาง 10 เซนตเมตร 2. ภาพเสมอนสง 40 เซนตเมตร , อยหนาเลนส L2 หาง 20 เซนตเมตร 3. ภาพเสมอนสง 20 เซนตเมตร , อยหลงเลนส L2 หาง 10 เซนตเมตร 4. ภาพเสมอนสง 40 เซนตเมตร , อยหลงเลนส L2 หาง 20 เซนตเมตร


35

84(แนว มช) เลนสนนความยาวโฟกส 30 เซนตเมตร อยห างจากกระจกเวารศมความโคง 20 เซนตเมตร เปนระยะทาง 80 เซนตเมตร ถาวางวตถหนาเลนสนนเปนระยะทาง 60 เซนต-

เมตร จะเกดภาพจรงหรอภาพเสมอน ณ ต าแหนง ทหางจากกระจกเวาเทาใด 1. ภาพจรง 10 เซนตเมตร 2. ภาพเสมอน 10 เซนตเมตร 3. ภาพจรง 20 เซนตเมตร 4. ภาพเสมอน 20 เซนตเมตร

85(แนว มช) เลนสนนทางยาวโฟกส 0.5 เมตร วางหางจากกระจกเงาราบ 2 เมตร มวตถ วาง หนาเลนสนนโดยวางหางจากเลนส นน 1 เมตร จงหาวาเมอมองผานเลนส นนจะเหนภาพของวตถอยหางจากเลนสนน กเซนตเมตร

1. 100 2. 200 3. 300 4. 400

1 เมตร 2 เมตร

วตถ


36

86(แนว มช) แสงจากจดวตถซงอยหาง เลนสนนเปนระยะ 12 เซนตเมตร เมอหกเหผานเลนสจะตดแกนหาง จากเลนสเปนระยะ 24 เซนตเมตร เมอน าเลนสเวามาวางตอจากเลนส

นนเปนระยะ 6 เซนตเมตร ปรา- กฎวาแสงทหกเหผานเลนสเวาเปน แสงขนานกบแกนดงรป ทางยาวโฟกสของเลนสเวาเทากบ

1. 6 เซนตเมตร 2. 12 เซนตเมตร 3. 18 เซนตเมตร 4. 24 เซนตเมตร

87. เลนสนนความยาวโฟกส 0.2 เมตร และเลนส เวา ความยาวโฟกส 0.15 เมตร วางอยดงรป

เมอใหล าแสงขนานตกกระทบเลนสนนล าแสง จะผานเลนสนนไปสเลนสเวา ถาล าแสงผาน เลนสเวาออกมาเปนล าแสงขนานอกครงหนงเลนสทงสองจะตองหางกนกเมตร

1. 0.03 2. 0.02 3. 0.04 4. 0.05

12 cm 6 cm

24 cm

จดวตถ


37

11.6 ตาและการมองเหน

สายตาของ คนปกตน นจะมองเ หนว ตถไดช ดเ จนเ มอวตถอยใ นระยะ ใกลสด 25 เซนตเมตร และไกลสดทระยะอนนต ( Infinite ) จากตา ส าหรบคนสายตายาวหากวตถอยทระยะ 25 เซนตเมตร จะเหนไมชด แตอาจมองเหนชด ทระยะไกลกวาน ดงนนตองใชแวนตาเลนส นน เพอน าวตถซงอยทระยะ 25 เซนตเมตร นน ไปสรางเปนภาพเสมอนตรงจดใกลท สดทเขามองเหนไดชด ส าหรบคนสายตาสน หากวตถอยไกลๆ จะเหนไดไมชด แตหากวตถอยใกลๆ อาจ เหนชด ดงนนตองใชแวนตาเลนสเวา เพอ น าวตถทอยไกลๆ นน มาสรางเปนภาพ เสมอนตรงจดไกลสดทเขา ยงสามารถเหน ไดชดเจน ดงแสดงในรป

88(แนว En) เลนสแวนตาส าหรบคนตายาวท าหนาทตอผใสแวนนนอยางไร 1. ยายวตถทระยะ 25 เซนตเมตร จากตาไปไวทระยะใกลสดทตาเปลามองเหนชด 2. ยายวตถทระยะ 25 เซนตเมตร จากตาไปไวทอนนต 3. ยายวตถทระยะอนนตมาไวทระยะใกลสดทตาเปลามองเหนชด 4. ยายวตถทระยะอนนตมาไวทระยะไกลสดทตาเปลามองเหนชด

89(แนว มช) ชายผหนงสามารถอานหนงสอไดช ดเมอหนงสออยห างจากเขาไมนอยกวา 90 เซนตเมตร ดงนนเขาจะตองสวมแวนตาความยาวโฟกสกเซนตเมตร 1. 15 2. 20 3. 35 4. 40


38

90. เลนสแวนตาส าหรบคนตาสนท าหนาทตอผใสแวนนนอยางไร 1. ยายวตถทระยะ 25 เซนตเมตร จากตาไปไวทระยะใกลสดทตาเปลามองเหนชด 2. ยายวตถทระยะ 25 เซนตเมตร จากตาไปไวทอนนต 3. ยายวตถทระยะอนนตมาไวทระยะใกลสดทตาเปลามองเหนชด 4. ยายวตถทระยะอนนตมาไวทระยะไกลสดทตาเปลามองเหนชด

91. ชายสายตาสนผหนงสามารถมองเหนไดชดเจนในระยะไกลสดเพยง 5 เมตร เทานน ดงนนเขาจะตองสวมแวนตาความยาวโฟกสกเซนตเมตร

1. 150 2. 200 3. 400 4. 500

11.7 ทศนอปกรณ

11.7.1 แวนขยาย แวนขยายท าจากเลนสนนโดยอาศยหลกการวา เมอ วางวตถไวใกลกวาจดโฟกสของเลนสนน จะท าใหเกดภาพ

เสมอนหวตงขนาดใหญกวาวตถ ซงสามารถมองเหนได ดวยตาเปลายอนผานเลนสเขาไป

92. กลองสองพระอนหนงมความยาวโฟกส 5 เซนตเมตร ตองการสองดพระสมเดจใหเหน ภาพชดทสดตองวางพระหางจากเลนสของกลองสองเทาไร และจะเหนภาพมก าลงขยายกเทา

1. 4.05 เซนตเมตร , 7 เทา 2. 5.23 เซนตเมตร , 6 เทา 3. 4.17 เซนตเมตร , 6 เทา 4. 4.09 เซนตเมตร , 7 เทา

วตถ

ภาพเสมอน


39

11.7.2 เครองฉายภาพนง เครองฉายภาพนงมองคประกอบพนฐานดงแสดงในรป

เมอแสงจากหลอดไฟผานเลนสรวมแสงแลวผานสไลด จากน นแสงจะพงผานฉายภาพแลวเกดการหกเหไปเกดเปนภาพจรงหวกลบขนทฉากรบภาพ และเ นองจากภาพทเกดบนฉากเปนภาพหวกลบ ดงน นเวลาใสฟลมจงตองกลบหวฟลมลงเพอใหไดภาพหวตง ขนบนฉากนนเอง

93. ขนาดของฟลม 5 มลลเมตร x 4 มลลเมตร ใชกบเครองฉายสไลดแลวท าใหเกดภาพชด มขนาด 80 เซนตเมตร x 64 เซนตเมตร ทจอซงอยหางจากเลนสของเครองฉายเปนระยะ 5 เมตร ก าลงขยายของเลนสในเครองฉายสไลดมคาเทาใด

1. 5 เทา 2. 16 เทา 3. 80 เทา 4. 160 เทา

11.7.3 กลองถายรป กลองถายรปจะมองคประกอบพนฐานดงแสดงในรป เมอแสงสะทอนออกจากวตถทจะถายรป แสงจะพงผานเลนสนนหนากลองแลวหกเหไป เกดภาพจรงหวกลบบนฟลมในกลอง จากนน แสงจะท าใหเกดปฏกรยาเคมบนฟลมเกดเปน รปภาพทตองการเกบไวนนเอง


40

อปกรณเสรมในกลองถายรปปกตจะมดงน วงแหวนปรบความชด ใชปรบเลอนเลนส ( ปรบโฟกส ) เพอปรบความคมชดของภาพ ไดอะแฟรม เปนชองกลมปรบยอขยายขนาดได เพอปรบแตงปรมาณแสงใหเขามากนอยตามความพอด

ชตเตอร เปนแผนทบแสงคอยก นแสงและปดเปดเมอตองการถายรป หากปรมาณแสงมมาก ตองปรบความเรวชตเตอรใหปดเปดอยางรวดเรว หากปรมาณแสงมนอย ตองปรบความเรวชตเตอรใหปดเปดอยางชาๆ

94. กลองถายรปอนหนง ใชเลนสซงมความยาวโฟกส 50 มลลเมตร ถาตองการถายรปชายคน หนงซงสง 175 เซนตเมตร โดยตองการใหไดขนาดภาพบนฟลมเทากบ 35 มลลเมตร อยากทราบวา ชายผนควรยนหางจากกลองถายรปเปนระยะกเ มตร

1. 2.55 2. 3.0 3. 25.5 4. 30.0

11.7.4 กลองจลทรรศน กลองจลทรรศนจะมองคประกอบพนฐานดงแสดงในรป

เมอแสงสะทอนออกจากวตถทตองการสองด แสงจะพงผานเลนสใกลวตถแลวเกดเ ปน

ภาพจรงหวกลบ (ภาพ 1) ในกลองจลทรรศน และเมอจดใหภาพทเกดนอยใกลกวาจดโฟกสของเลนสใกลตาดานบน เมอแสงหกเหผานเลนสใกลตาจะท าใหเกดเปนภาพเสมอนหวตงขนาดใหญ (ภาพ 2) สามารถมองเหนไดดวยตาเปลา


41

95. ภาพทเกดในกลองจลทรรศนจะเปนภาพอะไร 1. ภาพจรงหวกลบ 2. ภาพจรงหวตง 3. ภาพเสมอนหวกลบ 4. ภาพเสมอนหวตง

11.7.5 กลองโทรทรรศน กลองโทรทรรศนเปนกลองทใชสองดวตถทอยไกลๆ เชนกลองดดาว กลองสองทางไกลเปนตน กลองโทรทรรศนจะมองคประกอบพนฐานดงแสดงในรป

เมอแสงจากวตถซงอยไกลพงผานเลนสใกลวตถของกลองโทรทรรศน แสงจะเกดการหกเหท าใหเกดภาพจรงหวกลบ (ภาพ 1) ขนทจดโฟกสของเลนสใกลวตถน น และเมอแสงพงผานเลนสใกลตาจะหกเหแลวท าใหเกดภาพเสมอน (ภาพ 2) ขนาดใหญมองเหนไดดวยตาเปลาดงรป ปจจบนเราสามารถท าใหภาพเสมอนทมองเหนเปนภาพหวตง โดยใสเลนสนนตวท 3 แทรกไวระหวางเลนสใกลวตถกบเลนสใกลตาดงรป

ความยาวของกลองโทรทรรศน จะมคาประมาณ ความยาวโฟกสของเลนสใกลวตถ + ความยาวโฟกส ของเลนสใกลตา


42

ก าลงขยายของกลองโทรทรรศน สามารถหาคา

ไดจาก ก าลงขยาย = ตาสเลนสใกลความยาวโฟก

วตถสเลนสใกลความยาวโฟก

เนองจากกลองโทรทรรศนจะมขนาดทยาวมาก หากเราใชปรซมเขาชวยจะสามารถลดความยาวของ กลองไดดงรป วธการนจะใชกบกลองสองทางไกล

96. ขอใดตอไปนเปนหนาทของเลนสใกลวตถของกลองโทรทรรศน 1. สรางภาพจรงหวกลบของวตถขนขางในกลอง 2. สรางภาพจรงหวตงของวตถขนขางในกลอง 3. สรางภาพเสมอนหวกลบของวตถขนขางในกลอง 4. สรางภาพเสมอนหวตงของวตถขนขางในกลอง

97. ขอใดตอไปนเปนหนาทของเลนสใกลตาของกลองโทรทรรศน 1. สรางภาพจรงหวกลบของวตถขนขางในกลอง 2. สรางภาพจรงหวตงของวตถขนขางในกลอง 3. สรางภาพเสมอนหวกลบของวตถขนขางในกลอง 4. สรางภาพเสมอนหวตงของวตถขนขางในกลอง

98. ความยาวกลองโทรทรรศน จะเทากบ 1. ความยาวโฟกสเลนสใกลวตถลบความยาวโฟกสเลนสใกลตา 2. ความยาวโฟกสเลนสใกลวตถบวกความยาวโฟกสเลนสใกลตา 3. ความยาวโฟกสเลนสใกลวตถคณความยาวโฟกสเลนสใกลตา 4. ความยาวโฟกสเลนสใกลวตถยกก าลงสอง


43

99. ปรซมทใสแทรกเขาไปในกลองโทรทรรศน มจดประสงคเพอขอใดตอไปน 1. เพมความคมชดของภาพ 2. ขยายขนาดของภาพ 3. ลดความยาวกลอง 4. กลบหวของภาพใหตงขน

100. กลองโทรทรรศนชนดหกเหแสง ประกอบดวยเลนสนน 2 อน คอ A และ B มระยะ โฟกส 80 เซนตเมตร และ 20 เซนตเมตร ตามล าดบในการสองดดาว ขอใดผด

1. ความยาวกลอง 1 เมตร 2. ภาพทมองผานเลนสตาเปนภาพจรง 3. ภาพทเกดจากเลนสใกลวตถมระยะภาพ 80 เซนตเมตร 4. ก าลงขยายของกลอง 4 เทา

11.8 ความสวาง

ความสวางบนพนผวใด ๆ สามารถค านวณหาคาได จากสมการ

E = AF หรอ E = 2R

I

เมอ E คอความสวาง (ลเมน/เมตร2 . ลกซ ) F คออตราการใหพลงงานแสง หรอ ฟลกซสองสวาง (ลเมน) [ ปรมาณพลงงานแสงท สอ งออกมาจากแหลงก าเน ดตอหน งหนวย เวลา ]

A คอพนทรบแสง (เมตร2) I คอความเขมของการสองสวาง (แคนเดลลา) [ ความส ามารถ ในการเปลงแสงออกจากแหลงก าเน ด ]

R คอระยะจากแหลงก าเนดแสงวดมาตงฉากกบพนท ( เมตร )


44

101. หลอดฟลออเรสเซนต 1 หลอด ใหอตราพลงงานแสงได 2700 ลเมน จงหาความสวาง บนโตะพนท 5 ตารางเมตร จากหลอดไฟ 2 หลอดเปนเทาไร 1. 1080 ลกซ 2. 880 ลกซ 3. 640 ลกซ 4. 540 ลกซ

102(แนว En) พลงงานแสงเทากบ 1000 ลเมน เมอใชไประยะหนงประสทธภาพของหลอดใน การใหพลงงานแสงเหลอเพยง 50% ถาตองการฉายภาพใหมความสวางเฉลยบนจอ 200

ลกซ ภาพทฉายจะมขนาดใหญมากทสดไดกตารางเมตร 1. 2.5 2. 3.2 3. 3.6 4. 4.0

103(แนว มช) หลอดไฟ 64 วตต มความเขมแหงการสองสวาง 36 แคนเดลา ถาตองการความ สวางบนโตะอานหนงสอ 144 ลกซ จะตองแขวนหลอดไฟสงจากโตะเปนระยะกเมตร 1. 0.50 2. 0.67 3. 1.50 4. 2.25

104. เครองฉายภาพยนตรเครองหนงใหความสวางเฉลยบนจอ 300 ลกซ เมอฉายทระยะหาง จากจอ 5 เมตร ถาเลอนเครองฉายไปเปน 2 เทาของระยะเดม ความสวางบนจอจะเปนเทาใด 1. 65 ลกซ 2. 70 ลกซ 3. 75 ลกซ 4. 80 ลกซ


45

11.9 แสงส และการผสมส

แสงสปฐมภม คอ แสงสพนฐานซงม 3 ส ได แก แสงสแดง แสงสเขยว และแสงสน าเงน เมอน า แสงสปฐมภมมาผสมกน จะเกดเปนสอนๆ อก ดงน แสงสแดง + แสงสน าเงน ได แสงสแดงมวง แสงสแดง + แสงสเขยว ได แสงสเหลอง แสงสน าเงน + แสงสเขยว ได แสงสน าเงนเขยว ทง 3 แสงสปฐมภมรวมกน จะไดแสงขาว

105. เมอฉายแสงสเหลองและแสงสน าเงนลงบนจอภาพสขาวพรอมกน ดวยความเขมแสงท เทา ๆ กน แสงทปรากฏบนจอภาพจะเปนสอะไร

1. สฟาออน 2. สเหลอง 3. สขาว 4. สเทา

106. แสงสคใดทเปนสเตมเตมของกนและกน 1. น าเงน – น าเงนเขยว 2. น าเงน – แดงมวง 3. แดง – แดงมวง 4. เขยว – แดงมวง

107. ถาตาของเรามองดแสงสน าเงนเปนเวลานานๆ แลวเปลยนมาดแสงสขาวทนท ทานจะมอง เหนเปนแสงส

1. สขาว 2. สเขยว 3. สน าเงน 4. สเหลอง


46

ส าหรบการมองเหนวตถเปนสตางๆ นน เกดจากการทวตถสะทอนแสงสน นๆ ออกมาเขาตามเรา ตวอยางเชน ถาเรามองเหนวตถมสแดง แสดงวาวตถนนสะทอน แสงสแดงออกมาเขาตาเรา สวนแสงสอนๆ จะถกดดกลน หมดดงแสดงในแผนภาพ ถาเรามองเหนวตถมสเหลอง แสดงวาวตถนนสะ ทอนแสงสแดงและเขยวออกมาเขาตาเรา แลวแสงสทงสองเกดการผสมรวมกนเปนแสงสเหลอง สวนแสงสน าเงนจะถกดดกลน ถาเรามองเหนวตถมสขาว แสดงวาวตถนนสะทอนแสงทกสออกมาเขาตาเรา แลวแสงสทงหมดเกดการผสมรวมกนเปนแสงสขาว สวนการทเรามองเหนวตถเปนสด า เปนเพราะวตถนนดดกลนแสงทกสจงไมมแสงสะทอนมาเขาตาเรา เราจงมองเหนวตถนนมดด านนเอง 108. วตถหนงมสเหลองภายใตแสงอาทตย ถาน าวตถนมาไวในหองทมแตแสงสน าเงน จะ

ปรากฏเปนสอะไร 1. เขยว 2. น าเงน 3. เหลอง 4. ด า

109(แนว En) นาย ก. สวมหมวกสเขยว เสอสขาว กางเกงสแดง เมอฉายแสงสเ ขยว ตกกระทบ นาย ก. จะเหนเขาแตงตวอยางไร 1. หมวกสเขยว เสอสเขยว กางเกงสด า 2. หมวกสเขยว เสอสเขยว กางเกงสเขยว 3. หมวกสขาว เสอสเขยว กางเกงสเหลอง 4. หมวกสขาว เสอสเขยว กางเกงสเขยว

น าเงน เขยว แดง

วตถสแดง

ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บทที่ 11 แสงและ ... · ติวสบายฟิสิกส์ เล่ม 3 บทที่ 11

Documents