Page 6 - บทที่ 11 แสงและทัศนอุปกรณ์
P. 6
6
ในกรณีวัตถุอยู่บนแกนมุขสำคัญและอยู่ไกลจากเลนส์มาก เลนส์นูนจะให้ภาพจริง ฉากรับได้ และ
เลนส์เว้าจะให้ภาพเสมือน โดยเลนส์ที่ใช้ศึกษาเป็นเลนส์บาง ที่มีความหนาน้อยเมื่อเทียบกับระยะวัตถุ ระยะ
ภาพ และรัศมีความโค้งของผิวโค้งทรงกลมทั้งสองผิว เมื่อแสงจากวัตถุกระทบเลนส์จะประมาณว่ามีการหักเห
ครั้งเดียว
ในกรณีวัตถุอยู่ระหว่างโฟกัส F และจุด O ภาพที่เกิดจากเลนส์นูนมีทั้งขนาดขยาย เท่ากับ และเล็ก
กว่าวัตถุ ภาพที่เกิดมีทั้งภาพจริงและภาพเสมือน ขึ้นอยู่กับระยะวัตถุ ภาพที่เกิดจากเลนส์เว้าจะเป็น
ภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดเล็กลงเสมอ
การทดลองการหักเหของแสงผ่านเลนส์นูน เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างระยะวัตถุ ระยะภาพ และ
1 1 1
ความยาวโฟกัสของเลนส์นูน ได้กราฟความสัมพันธ์ + = และขนาดภาพ y’ และขนาดวัตถุ y มี
′
′ ′
ความสัมพันธ์ดังสมการ =
11.5 ปรากฎการณ์ที่เกี่ยวกับแสง
11.5.1 การกระจายแสง
เมื่อให้แสงขาวผ่านปริซึมสามเหลี่ยมพบว่าแสงที่หักเหออกมาจากปริซึมจะไม่เป็นสีขาว แต่จะมีสี
ต่างกัน แสงแต่ละสีที่หักเหออกมาจะทำมุมหักเหต่างกัน แสงแต่ละสีจึงปรากฏบนฉาก ณ ตำแหน่งต่าง ๆ กัน
เรียกปรากฎการณ์นี้ว่า การกระจายแสง มุมที่รังสีหักเหออกจากปริซึมทำกับรังสีตกกระทบที่ผิวแรกของปริซึม
เรียกว่า มุมเบี่ยงเบน ถ้าให้ปริซึมรับแสงอาทิตย์ แถบสีที่ได้จะมีลักษณะเช่นเดียวกับที่ใช้รับแสงจากกล่องแสง
เรียกแถบสีนี้ว่า สเปกตรัมของแสงขาว
11.5.2 รุ้ง
รุ้งเกิดจากการที่แสงอาทิตย์หักเหผ่านละอองน้ำ แล้วหยดน้ำทำให้เกิดการกระจายและการสะท้อนที่
ผิวภายในหยดน้ำ ทำให้ได้สเปกตรัมของแสงขาว รุ้งมี 2 ชนิด ได้แก่ รุ้งปฐมภูมิและรุ้งทุติยภูมิ ซึ่งขึ้นกับ
ลักษณะการสะท้อนของแสงเมื่อตกกระทบหยดน้ำ
เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบผิวด้านบนของหยดน้ำ แสงจะหักเหผ่านผิวโค้งแรกเข้าสู่หยดน้ำ ทำให้เกิด
การกระจายแสง พบว่าแสงสีม่วงมีมุมหักเหน้อยสุด และแสงสีแดงมีมุมหักเหมากสุด เมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบ
ผิวด้านล่างของหยดน้ำ จะเกิดการกระจายแสงภายในหยดน้ำ และการสะท้อนแสงที่ผิวด้านในของหยดน้ำสอง
ครั้ง แล้วแสงทุกสีตะหักเหออกสู่อากาศ รุ้งทุติยภูมิจะอยู่เหนือรุ้งปฐมภูมิ
11.5.3 การทรงกลด
เป็นปรากฎการณ์ที่เกิดแถบสีของแสงสีเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ เกิดขึ้นในขณะที่
ท้องฟ้ามีเมฆเซอรัส ภายในเมฆประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งรูปหกเหลี่ยม แสงขาวตกกระทบผลึกน้ำแข็งที่วางตัว
เรียงแกนเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ เกิดการหักเหและการกระจายแสงสีออกจากผลึกน้ำแข็ง
เข้าสู่ตาผู้สังเกต การทรงกลดที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางเรียกว่า อาทิตย์ทรงกลด และการทรงกลดที่มีดวง
จันทร์เป็นศูนย์กลางเรียกว่า จันทร์ทรงกลด
11.5.4 มิราจ
เกิดจากการหักเหของแสงในบรรยากาศชั้นต่าง ๆ เพราะความหนาแน่นของอากาศในชั้นต่าง ๆ ไม่
เท่ากัน มิราจมักเกิดในบริเวณที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันมาก เช่น ทะเลทรายหรือถนน
