คำนำ สมุดเล่มเล็กเล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของวิชาฟิสิกส์ชั้น มัธยมศึกษาปีที่ 6 เพื่อให้ได้ศึกษาหาความรู้ในเรื่อง คลื่นแสง (Light waves) และได้ศึกษาอย่างเข้าใจเพื่อเป็นประโยชน์กับ การเรียนผู้จัดทำหวังว่าสมุดเล่มเล็กเล่มนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้อ่าน หรือนักเรียน นักศึกษา ที่กำลังหาข้อมูลเรื่องนี้อยู่ หากมี ข้อแนะนำหรือข้อผิดพลาดประการใด ผู้จัดทำขอน้อมรับไว้และขอ อภัยมาณ ที่นี้ด้วย พัชราภา ทิมเทศ 17 มกราคา 2548 สารบัญ เรื่อง หน้า แสงคืออะไร 1 แหล่งกำเนิดแสง 3 การหักเกของแสงคืออะไร 4 การสะท้อนของแสงคืออะไร 5 การเดินทางเป็นเส้นตรงของแสง 7 การกระจายของแสง 8 อัตราเร็วของแสงในตัวกลางใดๆ 9 ข้อควรรู้เกี่ยวกับแสงและสมบัติของแสง 10 แบบทดสอบหลังเรียน 11 เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน 14

แสง คือคลื่นชนิดหนึ่งและมีพลังงานการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง ความยาวคลื่นที่สายตามนุษย์มองเห็น โดยแสงนั้นมีคุณสมบัติ ดังนี้ ~ แสงเป็นคลื่น ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยที่ระนาบการ สั่นของสนามแม่เหล็กตั้งฉากกับระนาบการสั่นของสนามไฟฟ้า และตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น และแสงก็มีการ เลี้ยวเบนด้วย ซึ่งการเลี้ยวเบนก็แสดงคุณสมบัติของคลื่น ~ แสงเป็นอนุภาค ซึ่งเป็นก้อนพลังงานมีค่าพลังงาน E=hf เรียกว่า “โฟตอน” โดยที่ h คือค่าคงตัวของพลังค์ 6.63 x 10−34 f คือความถี่ของแสง ลักษณะความเป็นคลื่นแสงระบุได้ด้วยสมบัติอย่างใดอย่างหนึ่ง ใน 3 ส่วน คือ ~ ความยาวคลื่น(λ) คือระยะระหว่างยอดคลื่น(crest) ที่อยู่ติดกัน วัดในหน่วย เมตร(m) ~ ความถี่คลื่น(f) คือจำนวนการสั่นไหงของคลื่น (wave oscillatation) หรือจำนวนลูกคลื่นต่อวินาที วัดในหน่วย เมตรต่อวินาที(m/s) ~ความเร็วคลื่น(v) คือสัมพันธ์กับความยาวคลื่นและความถี่คลื่นดัง สมการ V=f วัดในหน่วย เมตรต่อวินาที(m/s) นอกจากนี้ แสงเป็นอนุภาคเพราะแสงประกอบไปด้วยกลุ่มอนุภาคขนาด เล็ก แต่มีมวลน้อยมากจนถือว่าปราศจากมวล เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง อนุภาคดังกล่าวเรียกว่า “โฟตอน” มีพลังงานเท่ากับ hf เรียกว่าปริมาณ 1 ควอนตัม

แหล่งกำเนิดแสง ~ ดวงอาทิตย์ ~ สิ่งมีชีวิต เช่น หิ่งห้อย หรือปลาบางชนิด ~ เทียนไข หลอดไฟ คบเพลิง ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดที่มาจากการ เปลี่ยนแปลงพลีงงานรูปอื่นมาเป็นพลังงานแสง ปริมาณพบังงาน ที่ส่องออกมาต่อหนึ่งหน่วยเวลาหรืออัตราการให้พลังงานแสงของ แหล่งกำเนิดแสง มีหน่วยการวัดเป็น ลูเมน หลอดไฟฟ้าที่นิยมใช้กันตามบ้านเรือนมี 2 ชนิด คือหลอดไฟฟ้า แบบไส้และหลอดเรืองแสงหรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ ในจำนวน วัตต์ที่เท่ากัน “หลอดเรืองแสงให้ความสว่างมากกว่าหลอดไฟแบบไส้” คือการที่แสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสง บางส่วนสะท้อนกลับไปตัวกลางเดิม ส่วนที่เหลือจะหักเหไปตัวกลาง ใหม่ ความถี่ของแสงจะเท่าเดิมเสมอ แต่ความเร็วจะลดลงเมื่อ เคลื่อนที่เข้าไปในตัวกลาง การหักเหของแสงคืออะไร สมการกฎของสเนลล์ 2 1 = sin 1 sin 2 1 = ดัชนีหักเหของตัวกลาง 1 2 = ดัชนีหักเหของตัวกลาง 2 1 = มุมตกกระทบ 2 = มุมหักเห

การสะท้อนของแสงคืออะไร คือการที่เรามองเห็นวัตถุต่างๆได้ เพราะมีแสงจากวัตถุนั้นมาเข้า ตาเรา ถ้าไม่มีแสงจากวัตถุมาเข้าตาจะเห็นวัตถุนั้นเป็นสีดำ กฎของการสะท้อนของแสงมีดังนี้ 1.เส้นปกติ รังสีตกกระทบ และรังสีสะท้อนอยู่ในระนาบเดียวกัน 2.มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน การสะท้อนของแสงสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะ คือ 1.การสะท้อนแบบปกติ(Regular reflection) จะเกิดขึ้นเมื่อ แสงตกกระทบกับวัตถุผิวเรียบมัน 2.การสะท้อนแบบกระจาย(Diffuse reflection) จะเกิดขึ้นเมื่อ แสงตกกระทบกับวัตถุผิวขรุขระ

การเดินทางเป็นเส้นตรงของแสง การเดินทางแสงเป็นเส้นตรง ในตัวกลางมีค่าดัชนีการหักเหของ แสงเท่ากัน แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงโดยค่าดัชนีการหักเหของ แสง สามารถหาได้จาก n = n = ดัชนีหักเหของแสงในตัวกลางนั้นๆ c = ความเร็วแสงในสุญญากาศ(m/s) v = ความเร็วแสงในตัวกลางนั้นๆ(m/s) แสงในธรรมชาติที่เรามองเห็นอยู่ทุกวันเป็นแสงอาทิตย์และแสง จากหลอดไฟ เป็นแสงสีขาว โดยแสงสีขาวประกอบด้วยสีต่างๆ ได้แก่ ม่วง คราม น ้าเงิน เขียว เหลือง แสด แดง เมื่อผ่าน ตัวกลางที่ยอมให้แสงผ่านได้ จะเกิดการหักเกของแสงขึ้น การกระจายของแสง จากรูปเมื่อแสงขาวผ่านปริซึมทำให้แสงขาวนั้นกระจายออกเป็นสี ต่างมุมจากรูปเรียกว่ามุมเบี่ยงเบน มุมของแสงสีแดงจะมีค่าน้อย ที่สุด และมุมของสีม่วงจะมีค่ามากที่สุด

อัตราเร็วแสงในตัวกลางใดๆ แสงเคลื่อนที่ในสุญญากาศด้วยอัตราเร็ว 3 x 108 m/s ส่วนตัวกลางอื่นๆอัตราเร็วของแสงจะเปลี่ยนไป โดยขึ้นอยู่กับดัชนี การหักเหของแสงในตัวกลางใดๆ หาได้จาก n = n = ดัชนีหักเหของแสงในตัวกลางนั้นๆ c = ความเร็วแสงในสุญญากาศหรืออากาศ(m/s) v = ความเร็วแสงในตัวกลางนั้นๆ (m/s) ดังนั้นอัตราเร็วแสงในตัวกลางใดๆ มีค่าดังนี้ v = ข้อควรรู้เกี่ยวกับแสงและสมบัติของแสง ~ การสะท้อนของแสงเมื่อแสงเดินผ่านตัวกลางที่มีค่าความ หนาแน่นต่างกัน โดยแสงจะตกกระทบกับตัวกลางใหม่แล้วจะท้อ นกลับตัวกลางเดิม ~ กฎการสะท้อนของแสงกล่าวว่า ถ้ารังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติอยู่บนระนายเดียวกัน ค่าของมุมตกกระทบกับมุม สะท้อนจะเท่ากันเสมอ ~ลักษณะของภาพที่เกิดจากกระจกเลนส์นูนและเลนส์เว้าขึ้นอยู่กับ ระยะโฟกัสและระยะวัตถุ ~การหักเหแสงเกิดขึ้นเมื่อผ่านตัวกลางที่มีค่าความหนาแน่น ต่างกันปรากฏว่ารังสีของแสงเบนไปจากแนวเดิม

แบบทดสอบหลังเรียน 1.ข้อใดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ก.คลื่นสปริง ข.คลื่นแสง ค.คลื่นเสียง ง.คลื่นน ้า 2.คลื่นใดไม่อาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ก.คลื่นน ้า ข.คลื่นตามเชือก ค.คลื่นเสียง ง.คลื่นแสง 3.ค่าคงที่ของพลังค์มีค่าเท่าใด ก. 6.63 x 10−33 Js ข. 6.63 x 10−34 Js ค. 6.63 x 10−35 Js ง. 6.63 x 10−36 Js 4.แสงเคลื่อนที่ในสุญญากาศด้วยอัตราเร็วเท่าใด ก. 2 x 108 m/s ข. 3 x 108 m/s ค. 4 x 108 m/s ง. 5 x 108 m/s 5.ถ้าไม่มีแสงจากวัตถุมาเข้าตาเราจะเห็นวัตถุนั้นเป็นสีอะไร ก.สีน ้าเงิน ข.สีเขียว ค.สีขาว ง.สีดำ 6.ลักษณะของภาพที่เกิดจากเลนส์นูนและเลนส์เว้าขึ้นอยู่กับอะไร ก.แสง ข.ขนาดของวัตถุ ค.ระยะโฟกัสและระยะวัตถุ ง.สีของวัตถุ 7.ถ้ารังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติอยู่บนระนาบ เดียวกันแล้วค่าของมุมตกกระทบกับมุมสะท้อนมีความสัมพันธ์เป็น อย่างไร ก.ค่าของมุมตกกระทบมีค่ามากกว่าค่าของมุมสะท้อน ข.ค่าของมุมตกกระทบมีค่าน้อยกว่าค่าของมุมสะท้อน ค.ค่าของมุมตกกระทบมีค่าเท่ากับค่าของมุมสะท้อน ง.ไม่สามารถสรุปความสัมพันธ์ได้

8.แสงเป็นอนุภาค ชื่อเรียกอนุภาคของแสงคืออะไร ก.อิเล็กตรอน ข.โปรตอน ค.โฟตอน ง.นิวตรอน 9.การสะท้อนของแสงแบบปกติเกิดขึ้นอย่างไร ก.เมื่อตกกระทบกับวัตถุที่มีผิวเรียบมัน ข.เมื่อตกกระทบกับวัตถุที่มีผิวขรุขระ ค.เมื่อตกกระทบกับวัตถุสีดำ ง.เมื่อตกกระทบกับวัตถุสีขาว 10.แสงขาวประกอบด้วยสีอะไรบ้าง ก.สีขาว ข.สีแดง สีน ้าเงิน สีเหลืง ค.สีม่วง สีคราม สีน ้าเงิน สีเขียว ง.สีม่วง สีคราม สีน ้าเงิน สีเขียว สีเหลือง สีแสด สีแดง 1.ตอบ ข.คลื่นแสง 2.ตอบ ง.คลื่นแสง 3.ตอบ ข.6.63 10−34 Js 4.ตอบ ข.3 108 m/s 5.ตอบ ง.สีดำ 6.ตอบ ค.ระยะโฟกัสและระยะวัตถุ 7.ตอบ ค.ค่าของมุมตกกระทบมีค่าเท่ากับค่าของมุมสะท้อน 8.ตอบ ค.โฟตอน 9.ตอบ ก.เมื่อตกกระทบกับวัตถุที่มีผิวเรียบมัน 10.ตอบ ง.สีม่วง สีคราม สีน ้าเงิน สีเขียว สีเหลือง สีแสด สีแดง เฉลยแบบทดสอบหลังเรียน แหล่งที่มา 1. https://www.chulatutor.com/blog/ฟิสิกส์- แสง/#.Y8OLbi85riO 2. https://www.scimath.org/lesson-physics/item/7312- 2017-06-14-15-39-