4 แสงและการมอง

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ฟ สิ ก ส บทที่ 4 แสงและการมองเห็น ! ! ตอนท่ี 1 เงามืด เงามัว !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 1. แหลงกําเนิดแสงเปนดวงไฟกลมรัศมี 5 ซม. อยูหางจากวัตถุทึบทรงกลมรัศมี 3 ซม. เปน ระยะ 2 เมตร จงหาเสนผานศูนยกลางของเงามืดและเงามัวที่ปรากฎบนฉากที่อยูหาง จากวตั ถุออกไป 1 เมตร 2. แหลงกําเนิดแสงเปนดวงไฟกลมเสนผานศูนยกลาง 6 เซนตเิ มตร เมื่อนําวัตถุทึบแสง ทรงกลมที่มีเสนผานศูนยกลาง 4 เซนตเิ มตร มากั้นแสงที่ระยะหางจากดวงไฟเปนระยะ 3.5 เมตร จงหาระยะที่จะวางจอไวดานหลังทรงกลมเปนระยะหางอยางนอยเทาไร จงึ จะ ทาํ ใหเกดิ เงามวั บนจออยา งเดียว และหาขนาดเสนผานศูนยกลางของเงามัวนั้น ! !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ! ตอนท่ี 2 การสะทอ นแสง (1) แสงเปนคลนื่ ตามขวางชนดิ หนง่ึ ! แสงจะเดนิ ทางเปน เสน ตรง ทิศทางของแสง เราอาจใชเ สน ตรงแทนไดเ รยี กเสน นว้ี า รังสีของแสง ความเร็วแสงในบรรยากาศเทากับ 3x108 m/s แตในตัวกลางตางชนิดกัน แสงจะมีความเร็วไมเทากัน ! \"!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 3. ถา รศั มขี องวงโคจรของโลกรอบดวงอาทติ ยม คี า 1.47 x 1011 เมตร จงหาวา แสงจากดวง อาทิตยตองใชเวลาเทาใดในการเคลื่อนที่มาถึงโลก !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" การสะทอ นของแสง เมื่อยิงแสงไปตกกระทบผิววัตถุใด ๆ แสงมักสะทอนออกจากวัตถุนั้นได กฎการสะทอ น มีดังนี้ 1. รังสีตกกระทบ รังสีสะทอน เสนปกติอยูในระนาบเดียวกัน 2. มุมตกกระทบเทากับมุมสะทอน รงั สตี กกระทบ! เสนปกต!ิ รงั สสี ะทอ น! มมุ ตก มมุ สะทอ น! θ\"!θ#! ขอ ควรรเู พม่ิ เตมิ เกี่ยวกบั การสะทอ นแสง 1. ถารังสีตกกระทบตั้งฉากกับผิววัตถุ แสงสะทอ น! รงั สสี ะทอ นจะสะทอ นยอ นแนวเดมิ ออกมาโดยตลอด แสงตกกระทบ! 2. หากรังสีสะทอนอยางนอย 2 เสน มาตัดกัน จะเกิด ภาพของวตั ถตุ น กําเนิดแสงขน้ึ ณ จดุ ตดั นน้ั ระยะจากวัตถุสูจุดสะทอน เรยี ก ระยะวตั ถุ (S) ! ระยะจากภาพสูจุดสะทอน เรยี ก ระยะภาพ (S′) และ กําลังขยาย (m) = SS = YY ! ! เ มอ่ื Y′ = ขนาดภาพ ระยะภาพ!!$′! Y = ขนาดวตั ถุ ระยะวตั ถุ $! ! #!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น !! ! กระจก โดยทั่วไปมี 2 ชนดิ 1. กระจกราบ 2. กระจกโคง ไดแก โคง เวา และโคงนูน หลัง หนา กระจกเวา ! กระจกนนู ! กระจกราบ! การสะทอนกระจกผิวราบ รังสีที่สะทอนออกมาจากกระจกราบนั้น จะไมตัด กันจงึ ไมเกิดภาพจรงิ ขน้ึ แตถ า เราตอ แนวรงั สี ถอยออกไปขางหลังกระจก จะพบวาเสนสมมติ ทต่ี อ ออกไปน้ี จะไปตดั กนั ไดท จ่ี ดุ จดุ หนง่ึ การตดั กนั ของเสน สมมตนิ ้ี จะทําใหเกิดภาพหลัง กระจก แตภ าพทเ่ี กดิ น้ี จะเรยี กวา เปน ภาพเสมือน และ เราจะพบวา สาํ หรบั กรณขี องกระจกผวิ ราบน้ี S = S′ เสมอ ขนาดของวตั ถจุ งึ มขี นาดเทา กบั ขนาดของภาพ (y = y′) เสมอ ดงั นน้ั m = SS = 1 !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 4(En 44/1) ถาชายคนหนึ่งสูง 170 เซนตเิ มตร และตาของเขาอยูต่ําจากสวนที่สูงที่สุดใน รางกายเปนระยะ 10 เซนตเิ มตร มกี ระจกราบตง้ั อยบู นพน้ื ในแนวดง่ิ ขอบบนของกระจก ตองอยูสูงจากพื้นเทาใด จึงจะทําใหเขามองเห็นเอวซึ่งอยูสูงจากพื้น 100 เซนตเิ มตร 1. 100 cm 2. 130 cm 3. 160 cm 4. 170 cm ! %!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น กระจกโคง จากรปู จดุ C เรยี ก จุดศูนยกลางความโคง '! จดุ O เรยี ก จดุ ใจกลางบนผวิ โคง '! )!!!! !!! !(! เสน ตรง CO เรยี ก เสนแกนมุขสําคัญ (!!!! ! !!)! กระจกนนู ! ระยะ CO เรยี ก รศั มคี วามโคง (R) กระจกเวา ! ถาเราใหรังสีที่ขนานกับเสนแกนมุขสําคัญ มาตกกระทบ ! กระจกเวา จะพบวา รังสีสะทอนจะตัดกันที่จุดกึ่งกลาง ระหวา ง C กับ O เสมอ จดุ ตดั นเ้ี รยี ก จดุ โฟกสั (F) ระยะหางจาก O ถึง f เรยี กวา ความยาวโฟกัส (f) แตกระจกนูนจะเปนกระจกกระจายแสง เมื่อยิงแสงขนาน กับเสนแกนมุขสําคัญไปตกกระทบกระจกนูน แสงสะทอน จะกระจายออก ตองลางเสนสมมติตอไปขางหลังกระจก จงึ จะไดจ ดุ โฟกสั และความยาวโฟกัส ที่สําคัญ f = R2 เสมอ ! !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 5. ถาใชกระจกเวารัศมีมีความโคง 100 เซนตเิ มตร รบั แสงจากดาวดวงหนง่ึ จะไดภาพหาง จากกระจก ก. 200 เซนตเิ มตร ข. 100 เซนตเิ มตร ค. 50 เซนตเิ มตร ง. 25 เซนตเิ มตร 6. ถากําหนดให R คอื รศั มคี วามโคง ของกระจกเวา ถาตองการใหเกิดลําแสงขนานสงออกไป จากกระจกเวานี้ ควรจะวางหลอดไฟฟาไวที่ตําแหนงใดบนเสนแกนมุขสําคัญของกระจกนี้ 1. 2R 2. R 3. R2 4. R4 ! &!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น การเกดิ ภาพโดยกระจกโคง กระจกเวา สรปุ กระจกเวาสวนมากจะสรางภาพจริงหัวกลับ ยกเวน เมอ่ื วตั ถอุ ยตู รงจดุ โฟกสั จะไมเกิดภาพ ถาวัตถุอยูใกลกวาจุดโฟกัส จะสรา งภาพเสมือนหัวตงั้ ขนาด ภาพใหญกวาวัตถุ กระจกนูน สรปุ กระจกนนู จะสรา งแตภ าพเสมอื นหวั ตง้ั ขนาดภาพเล็กกวาขนาดวัตถุ และระยะภาพสั้นกวา ระยะวัตถุเสมอ ! *!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น โจทยพ เิ ศษ ใหเ ขยี นการเกิดภาพโดยกระจกเวา และกระจกนูนตามกรณีตอไปนี้ใหสมบูรณ กระจกเวา สรปุ กระจกนูน สรปุ ! !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ชวนสงั เกตุ ถาม กระจกอะไรสรา งภาพจรงิ ได ถาม กระจกอะไรสรา งภาพเสมอื นได ก. เวา ข. ราบ ค. นูน ง. ถกู ทกุ ขอ ก. เวา ข. ราบ ค. นูน ง. ถกู ทกุ ขอ ลักษณะของภาพจริงที่เกิดจากการสะทอน ลักษณะของภาพเสมือนที่เกิดจากการสะทอน 1. หัวกลับ 1. หวั ตงั้ 2. เกิดหนากระจก 2. เกิดหลังกระจก 3. เอาฉากมาตง้ั รบั ได 3. เอาฉากมารบั ไมไ ด แตเห็นไดดวยตาเปลา ! +!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 7(มข 35) คาํ กลา วตอ ไปนข้ี อ ใดเปน จรงิ ก. ภาพของวัตถุจรงิ ที่เกิดจากกระจกเวา จะเปน ภาพจรงิ เสมอ ข. ภาพของวัตถุจรงิ ที่เกิดจากกระจกเวา จะมีขนาดโตกวาวัตถุเสมอ ค. ภาพของวัตถุจรงิ ที่เกิดจากกระจกนูน จะเปนภาพเสมือนเสมอ ง. ภาพเสมือนที่เกิดจากกระจกนูน จะมีขนาดโตกวาวตั ถเุ สมอ 8. ขอใดไมถูกตอง ข. ภาพจรงิ ตอ งใชฉ ากรบั ก. ภาพจริงหัวกลับ ภาพเสมอื นหวั ตง้ั ง. ภาพเสมือนไมตองใชฉากรับ ค. ภาพเสมอื นโตเทา วตั ถเุ สมอ 9. กระจกในขอใดสามารถใหภาพเสมือนที่มีขนาดใหญกวาวัตถุ ก. กระจกเงาราบ ข. กระจกนูน ค. กระจกเวา ง. ขอ ข, ค ถูก 10. จะตองวางวัตถุหางจากกระจกเวาอยางไร เราจงึ มองเหน็ ภาพทเ่ี กดิ จากกระจกเวา ไดเ ลย โดยไมต อ งใชฉ ากรบั ภาพ ก. วัตถุอยูหางจากกระจกนอยกวาความยาวโฟกัส ข. วัตถุอยูหางจากกระจกเทากับความยาวโฟกัส ค. วัตถุอยูระหวางศูนยกลางความโคงกับโฟกัส ง. วัตถุอยูที่จุดศูนยกลางความโคง 11. ถาวางวัตถุไวที่จุดศูนยกลางความโคงของกระจกเวา ภาพที่เกิดขึ้นเปนอยางไร ก. ภาพเสมือนขนาดเทาวัตถุ ข. ภาพจรงิ ขนาดเทา วัตถุ ค. ภาพจริงขนาดเล็กกวาวัตถุ ง. ภาพจรงิ ขนาดโตกวา วตั ถุ 12(En 43/1) ถาวางวัตถุไวหนาทัศนอุปกรณอยางงายชนิดหนึ่ง จะไดภาพจริงหัวกลับขนาด ขยายใหญกวาวัตถุดังรูป ทัศนอุปกรณอยางงายคือ วั ต ถุ ! ทั ศ น – อปุ กรณ! ภาพ 1. กระจกนูน 2. กระจกเวา 3. เลนสนูน 4. เลนสเวา ! ,!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ตอนท่ี 3 การสะทอ นแสง (2) สูตรที่ใชคํานวณการเกิดภาพโดยกระจกเวา และ กระจกนูน 1f = S1 + 1 m = SS = YY เมอ่ื f = ความยาวโฟกัส S f = R2 S = ระยะวตั ถุ m = s f f S′ = ระยะภาพ y = ขนาดวตั ถุ − y′ = ขนาดภาพ เงื่อนไขการใชสมการ m = กําลังขยาย 1) หากเปน กระจกเวา ตอ งใช f มีคาเปน + R = รศั มคี วามโคง กระจก หากเปนกระจกนูน ตอ งใช f มีคาเปน – 2) หากภาพทเ่ี กิดเปน ภาพจริง ตอ งใช S′ , y′ , m มีคาเปน + 3) หากภาพที่เกิดเปนภาพเสมือน ตอ งใช S′ , y′ , m มีคาเปน – !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 13. วางวัตถหุ นากระจกเวา เปน ระยะ 10 เซนตเิ มตร เกดิ ภาพจรงิ หนากระจกที่ระยะ 15 เซนตเิ มตร กระจกมีรัศมีความโคงเทาไร 14. วางวัตถุหนากระจกโคงความยาวโฟกัส 40 cm ปรากฏวาใชฉากรับภาพไดที่ระยะ 120 cm หนา กระจก จงหาวาวัตถุอยูหางจากกระจกเทาใด และไดขนาดภาพเปนกี่เทา ของขนาดวัตถุ 15. ถาจะใหเกิดภาพหลังจากกระจกนูน 20 เซนตเิ มตร กระจกนนู มรี ศั มคี วามโคง 60 เซนตเิ มตร จะตองวางวัตถุหางจากกระจกนูนเทาไร 16. วางวตั ถุไวห นากระจกโคง หา งกระจก 8 เซนตเิ มตร เกดิ ภาพเสมอื นหา งกระจก 4 เซนตเิ มตร จงหาความยาวโฟกัส และชนิดของกระจก 17. วัตถุสูง 5 เซนตเิ มตร อยหู า ง 10 เซนตเิ มตร จากกระจกเวา ซึ่งมีรัศมีความโคง 50 เซนตเิ มตร จงหาขนาดของภาพ ! -!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 18. วางวัตถุสูง 5 เซนตเิ มตร ไวหนากระจกโคงเปนระยะ 5 เซนตเิ มตร ไดภ าพเสมอื น ขนาดสูง 3 เซนตเิ มตร จงหาชนดิ ของกระจก 19(มอ 32) ถาวางวัตถุที่มีความสูง 10 เซนตเิ มตร ไวหนากระจกนูนซึ่งมีรัศมีความโคง 50 เซนตเิ มตร โดยวางใหหางจากกระจกเปนระยะ 100 เซนตเิ มตร จงหาความสูงของ ภาพวา มขี นาดกเ่ี ซนตเิ มตร 20. ทนั ตแพทยถ ือกระจกเวารัศมคี วามโคง 4.0 เซนตเิ มตร หา งจากฟน ทต่ี อ งการอดุ เปน ระยะ 1.0 เซนตเิ มตร ทันตแพทยจะเห็นฟนในกระจกขยายเปนกี่เทา 1. 2 เทา 2. 3 เทา 3. 4 เทา 4. 5 เทา 21(En 43/2) นําวัตถุมาวางดานของกระจกเวาทมี่ ีรศั มคี วามโคง 35.0 เซนตเิ มตร โดยวางหา ง จากกระจกเปนระยะที่ทําใหเกิดภาพจริงขนาดใหญเปน 2.5 เทาของวัตถุ อยากทราบวาวัตถุ หางจากกระจกเปนระยะเทาไร 1. 10.5 cm 2. 12.25 cm 3. 21.0 cm 4. 24.5 cm 22. กระจกเวา 2 บาน ความยาวโฟกัสแผนละ 10 cm วางหนั หนา เขา หากนั 30 cm นําวัตถุสูง 2 cm วางหางกระจกบานหนึ่งระยะ 5 cm ตําแหนงและชนิดของภาพที่เกิด จากการสะทอนของแสงระหวางกระจกบาน 2 บานใหสะทอนจากบานใกลวัตถุกอน 23. วางหลอดไฟฟาที่โฟกัสของกระจกเวา ดงั รปู ถานํากระจกเวาอีกบานหนึ่งมารับแสง จากกระจกบานแรก ภาพของหลอดไฟฟานี้จะเกิดขึ้น ณ ตําแหนงใด และเปนภาพจรงิ หรอื ภาพเสมอื น วตั ถ!ุ /! ! .!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ตอนท่ี 4 การหกั เหของแสง กฎของสเนลล sinθ 1 = vv12 = λ1 = n21 = nn12 sinθ 2 λ2 เมอ่ื n1 คือ ดัชนีหักเหตัวกลางที่ 1 เทียบกับอากาศ เรียกสั้น ๆ ดชั นหี กั เหของตวั กลางท่ี 1 n2 คือ ดัชนีหักเหตัวกลางที่ 2 เทียบกับอากาศ เรียกสั้น ๆ ดัชนหี กั เหของตัวกลางท่ี 2 ** หมายเหตุ : 1. n21 ≠ n2 หรอื n1 2. nอากาศ = 1 เสมอ 3. vอากาศ = 3 x 108 m/s !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 24(มช 32) เมอ่ื แสงจากตวั กลางชนดิ หนง่ึ เขา สตู วั กลางอกี ชนดิ หนง่ึ ปรมิ าณอะไรของแสงจะไมเ ปลย่ี น ก. ทิศทาง ข. ความเรว็ ค. ความถี่ ง. ความยาวชวงคลื่น 25. แสงชนิดหนึ่งมีความยาวคลื่น 450 นาโนเมตร ความเรว็ 3x108 เมตร/วินาที ในอากาศ เมื่อยิงแสงทะลุลงไปในของเหลวชนิดหนึ่ง ปรากฎวาความยาวคลื่นเปลี่ยนเปน 300 นาโน– เมตร ความเรว็ แสงในของเหลวชนดิ นี้มคี าเทา ใด 26. หากความเร็วแสงในอากาศมีคา 3x108 m/s เมื่อยิงแสง ที่มีความยาวคลื่น 450 นาโนเมตร จากอากาศเขาไปในแทงพลาสติก ปรากฏวาความเร็วแสงในแทงพลาสติกมีคาเทากับ 2x108 m/s ก) ใหหาคาความยาวคลื่นแสงในแทงพลาสติก ข) ใหหาคาดัชนีหักเหพลาสติกเทียบกับอากาศ 27(En 41/2) แสงความยาวคลื่นในสุญญากาศ 525 นาโนเมตร เม่ือเคลอื่ นท่ีผานไปในแกว ท่ีมี ดชั นหี กั เห 1.50 ความยาวคลื่นแสงในแกวจะเปนกี่นาโนเมตร ! \"0!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 28. ดรรชนหี กั เหของแสงในตวั กลางหนง่ึ มคี า 1.5 ดงั นน้ั อตั ราเรว็ ของแสงในตวั กลางนน้ั มคี า เทาไร (กาํ หนด ดชั นีหกั เหของแสงในอากาศ = 1) ก. 4.5 x 107 m/s ข. 1.5 x 108 m/s ค. 2 x 108 m/s ง. 2.5 x 108 m/s 29. ดัชนหี ักเหของตวั กลาง A = 3 ดชั นีหักเหของตัวกลาง B = 6 ก. จงหาดชั นหี กั เหของตวั กลาง A เทียบกับ B ข. ความเร็วแสงในตัวกลาง A เปนกเี่ ทา ของความเรว็ แสงในตวั กลาง B 30. ถา ดชั นหี กั เหของนาํ้ มีคา 43 และดชั นหี กั เหของนา้ํ มัน % อตั ราสว นระหวา งอตั ราเรว็ # ของแสงในน้ํามันและน้ําเปนเทาใด 31(En 43/1) ถามีรังสีของแสงในอากาศตกกระทบผานดานขางของขวดแกวและผานเขาใน ของเหลวทบ่ี รรจไุ ว โดยดรรชนหี กั เหของของเหลวเทา กบั 1.25 มุมตกกระทบ บนแกว เทากับ 30o จะไดคาของมุมที่แสงหักเหที่รอยตอระหวางผิวแกวกับของเหลวเทาใด 1. arc sine (0.25) 2. arc sine (0.4) 3. arc sine (0.5) 4. arc sine (0.8) !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" การสะทอนกลบั หมด อากาศ! -01! อากาศ! .01! อากาศ! %01! &*1! *01! พลาสตกิ ! พลาสตกิ ! พลาสตกิ ! หากยิงแสงจากตัวกลางที่มีความหนาแนนมากกวา ไปสูตัวกลางที่มีความหนาแนนนอยกวา เชน ยิงแสงจากพลาสติกไปสูอากาศ จะเกิดการหักเหซึ่ง มมุ หกั เห จะโตกวามุมตกกระทบ เสมอ ดงั รปู และสําหรับมุมตกกระทบที่ทําใหมุมหักเหเปนมุม 90o พอดี มุมตกกระทบนี้จะ เรยี ก มุมวิกฤติ และหากมุมตกกระทบมีขนาดโตกวา มมุ วิกฤติน้ี จะทําใหแสงเกิดการสะทอนกลับเขามาภายใน ตัวกลางที่ 1 ทง้ั หมด ไมม กี ารหกั เหออกไปอกี เราเรียกปรากฎการณนี้วา การสะทอ นกลบั หมด ! \"\"!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 32. ถามุมตกกระทบในของเหลวชนิดหนึ่งเทากับมุมวิกฤติ มมุ ของหักเหของแสงจะเปน เทาไร ก. 0o ข. 45o ค. 60o ง. 90o 33(En 37) มุมวิกฤติ (θC) ของแสงที่เดินทางจากแกวซึ่งมี คา ดรรชนหี กั เห 1.5 ไปยังน้ําซึ่ง มคี า ดรรชนหี กั เห 1.3 มีคาเทากับเทาใด 1. sin−1(0.65) 2. sin−1(0.76) 3. sin−1(0.87) 4. sin−1(0.92) 34(En 38) มุมวิกฤติสําหรับสารโปรงใสชนิดหนึ่งในอากาศ มีคาเทากับ 45 องศา ความเรว็ แสงในสารโปรงใสนี้มีคาเทาใด 1. 2.1 x 108 m/s 2. 2.4 x 108 m/s 3. 2.7 x 108 m/s 4. 3.0 x 108 m/s 35(En 42/2) มุมวิกฤติตอแสงในของเหลวชนิดหนึ่งมีคาเทากับ 60 องศา ความยาวคลื่นของ แสงน้ันในของเหลวจะเปน กี่เทาของความยาวคลื่นในอากาศ 1. 22 2. 23 3. 2 4. 12 36(มช 41) แสงเคลื่อนที่จากใตน้ํา (ดชั นหี กั เห = n1) ตกกระทบท่ีผิวรอยตอกบั อากาศ (ดชั นหี กั เห = 1) ดวยมุมวิกฤติ ถา เผอญิ มนี าํ้ มนั (ดชั นหี กั เห = n2) ลอยมาอยเู หนอื ผวิ นาํ้ พอดี มมุ หกั เหของแสงนใี้ นนา้ํ มันเปน เทา ใด 1. sin−1( n11) 2. sin−1( n12 ) 3. sin−1( nn12 ) 4. sin−1( nn12 ) !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ! \"#!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ความลึกปรากฎ ถาเรามองวัตถทุ อี่ ยใู นน้ํา เราจะเหน็ วตั ถนุ น้ั อยตู น้ื ตา! กวา ความเปน จรงิ ทั้งนี้เพราะเมื่อแสงสะทอนจากตัวปลา แลว เดนิ ทางออกจากนาํ้ มาเขา ตาเราซง่ึ อยใู นอากาศ แสงจะ ลกึ ปรากฎ! ภาพ! เกดิ การหกั เห แตเ นอ่ื งจากวา สายตาของคนเราจะมองตรง ลกึ จรงิ ! ! ! เสมอ เราจงึ มองเหน็ ปลาอยตู น้ื กวา ทเ่ี ปน จรงิ วตั ถุ! และหากเรามองวตั ถตุ รง ๆ (มองตั้งฉากกับผิวน้ํา) เราสามารถคํานวณหาความลึกปรากฎไดจาก ลกึ จรงิ = nn12 ลกึ ปรากฏ เมอ่ื n1 คือ ดชั นีหกั เหของตวั กลางที่ 1 ที่แสงอยู n2 คือ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 2 ที่แสงอยู หากเรามองเอียงทํามุมกับผิวหักเห ใชสมการ! ลกึ จรงิ = nn21 cosθ 1 ! ลกึ ปรากฏ cosθ 2 เมอ่ื ! θ1 คือ มุมตกกระทบในตัวกลางที่ 1! ! ! θ2 คือ มุมหักเหในตัวกลางที่ 2! !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 37(En 40) คนมองปลาในสระนาํ้ ในแนวทาํ มมุ 30 องศากับแนวราบ จงพิจารณาขอความตอไปนี้ 1. คนเหน็ ปลาตน้ื กวา ทเ่ี ปน จรงิ 2. คนเห็นปลาลึกกวาที่เปนจริง 3. คนเหน็ ปลาตามตาํ แหนง ทเ่ี ปน จรงิ 4. คนเห็นปลากลับซาย – ขวา 38(มช 38) เราจะมองเห็นวัตถุที่อยูในน้ําที่มีความลึกจริงเปน 4 เมตร (ดชั นหี กั เหของนาํ้ = 4/3) ก. 4 ข. 3 ค. 2.67 ง. 2 39(มช 31) นกตัวหนึ่งบินอยูในอากาศสูงจากผิวน้ํา 3 เมตร คนท่ดี ําอยใู ตน าํ้ และมองดนู กตวั นี้ ในแนวเสนปกติจะมองเห็นนกไกลหรือใกลกวาความจริงเทาใด ในหนว ยของเมตร กําหนด n ของนาํ้ = & % ! \"%!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ก. ใกลเขามามากกวาความจริง 1.00 ข. ไกลออกไปมากกวาความจริง 1.00 ค. ใกลเขามากกวาความจริง 2.25 ง. ไกลออกไปมากกวาความจริง 2.25 40(มช 38) มองผานกลองจุลทรรศนเห็นจดุ เล็ก ๆ บนโตะ ชดั เจน แตเ มอ่ื นาํ แผน วตั ถใุ สหนา 1.00 cm มาวางทับจุดดังกลาว ตอ งปรบั เลอ่ื นกลอ งใหห า งโตะ จากตาํ แหนง เดมิ ไปเปน ระยะ 0.40 cm โดยที่โฟกัสของกลองจุลทรรศนยังคงเดิม ดชั นหี กั เหของแผน วตั ถนุ เ้ี ปน เทา ใด 1. 1.24 2. 1.40 3. 1.66 4. 2.50 41. ปลาอยูกนสระน้ําลึก 10 เมตร ถามองดูปลาเอียงเปนมุม 45o กับผิวน้ําจะมองเห็นปลาอยู ลึกจากผิวน้ําเทาไร กาํ หนดดรรชนีหักเหของนํา้ & % !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" การกระจายของแสง แสงขาวของดวงอาทติ ยนั้น จรงิ ๆ แลว ! ประกอบดวยแสงสีตาง ๆ 7 สี คือ มว ง คราม นาํ้ เงนิ เขียว เหลอื ง แสด และ แดง เมอื่ ใหแ สงขาวเดนิ ทางผานปริซึม สีแตละสี จะเกิดการหักเหไดไมเทากัน สีแดง มีความยาวคลื่นมากที่สุดจะเกิดการหักเหนอยที่สุด สีมวง มีความยาวคลื่นนอยที่สุดจะเกิดการหักเหมากที่สุด สวนสีอื่น ๆ ซึ่งมีความยาวคลื่นไมเทากัน ก็จะเกิดการหักเหไดไมเทากันดวย ลักษณะนี้จะ ทําใหแสงแตละสีเกิดการแยกออกจากกัน เรยี กปรากฎการณน ว้ี า การกระจายของแสง !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 42. ทําไมเมื่อใหแสงสีขาวเชนแสงอาทิตยผานปริซึมแสงสีขาวนั้นถูกกระจายออกเปนสีตาง ๆ กนั ก. เพราะแสงเดนิ เปน แสงตรง ข. เพราะสีภายในวัตถุที่ใชทําปริซึม ค. เพราะแสงถูกปริซึมดูดคลื่นและปลอยออกมาบางสวน ง. เพราะแสงแตละสีหักเหไมเทากัน ! \"&!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 43. เมื่อแสงสีขาวผานปริซึมแสงสีใดมีการเบี่ยงเบนไดมากที่สุด ก. สีน้ําเงิน ข. สีเหลือง ค. สีมวง ง. สีแดง 44. มุมเบี่ยงเบนของแสงสีใดมีคานอยที่สุด ข. สีมวง ง. สีเขียว ก. สีแดง ค. สีน้ําเงิน 45. ปรากฎการณใดไมสามารถเกิดขึ้นไดกับแสงสีเดี่ยว ข. การเลี้ยวเบน ก. การหักเห ง. การกระจาย ค. การแทรกสอด !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ! ตอนท่ี 5 เลนส (1) เลนสมีอยู 2 ชนดิ คือ เลนสนูน และ เลนสเวา คําศัพทข องเลนส '! '! 2!!!! ! 1! ! ! 2′! 2!!!! ! 1! ! ! 2′! จดุ c , c′ = จุดศูนยกลางความโคงของเลนส จดุ o = จุดกลางเลนส ระยะจาก o ถึง c = รศั มคี วามโคง (R) ! \"*!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ถาเราใหรังสีที่ขนานกับเสนแกนมุขสําคัญ มาตกกระทบเลนสนูน จะพบวา แสงหักเหไปตัดกัน ที่จุดกึ่งกลางระหวาง C กับ O ฝงตรงขามเสมอ จดุ ตดั นเ้ี รยี ก จดุ โฟกสั (F) ระยะหางจาก O ถึง f เรยี กวา ความยาวโฟกัส (f) แตเ ลนสเ วา จะเปน เลนสก ระจายแสง เมื่อยิงแสงขนานกับเสนแกนมุขสําคัญไปตกกระทบ เลนสเ วา แสงหกั เหจะกระจายออก ตองลางเสน สมมตยิ อ นถอยออกมา จงึ จะไดจ ดุ โฟกสั และ ความยาวโฟกัส f = R2 ที่สําคัญ เสมอ การเกิดภาพโดยเลนสบาง เลนสน นู สรปุ เลนสนูน สวนมากจะสรางภาพจริงหัวกลับ ยกเวน เมอ่ื วตั ถอุ ยตู รงจดุ โฟกสั จะไมเกิดภาพ ถาวัตถุอยูใกลกวาจุดโฟกัส จะสรางภาพเสมอื นหัวตง้ั ขนาดภาพใหญกวาวัตถุ ! \"+!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น เลนสเ วา สรปุ เลนสเ วา จะสรา งแต ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดภาพเล็กกวาขนาดวัตถุ และ ระยะภาพสั้นกวา ระยะวัตถุเสมอ โจทยพ เิ ศษ จงเขยี นการเกดิ ภาพโดยเลนสเ วา และ เลนสนูน ตามกรณตี อ ไปนใ้ี หส มบรู ณ เลนสน นู สรปุ สรปุ ! เลนสเ วา \",! !

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ชวนสงั เกตุ ลักษณะของภาพจริงที่เกิดจากการหักเห ลักษณะของภาพเสมือนที่เกิดจากการสะทอน 1. หัวกลับ 1. หัวตงั้ 2. เกิดหลังเลนส 2. เกิดหนาเลนส 3. เอาฉากมาตง้ั รบั ได 3. เอาฉากมารบั ไมไ ด แตเห็นไดดวยตาเปลา !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 46. ลําแสงสีเดียวสองผานเลนส 2 อนั และรังสีเดินทางดงั รปู เลนส I และเลนส II เปนเลนสอะไร ก. เปนเลนสน นู ทงั้ คู ข. I เปน เลนสน นู II เปน เลนสเ วา 3! ! ! 33! ค. I เปน เลนสเ วา II เปน เลนสน นู ง. เปน เลนสเวาทงั้ คู 47. รังสขี องแสงเบนเขาหากนั ท่ีจดุ A ถานําเลนสไปวางไว 4! ! ! ! 5! ! !!!)! ทจ่ี ดุ B รังสีของแสงนี้จะเบนไปพบกันที่จุด C เลนสที่นําไปวางเปนเลนสชนิดใด อธบิ าย 48. ภาพเสมือนเปนภาพที่ไดจากขอใด 1. กระจกนูน 2. กระจกเวา 3. เลนสนูน 4. เลนสเ วา คาํ ตอบคอื ข. ขอ 1, 3 ง. ขอ 2, 3 ก. ขอ 1, 2, 3, 4 ค. ขอ 1, 4 49. ภาพเสมอื นขนาดโตกวา วตั ถเุ กดิ จาก ข. กระจกเวา เลนสนูน ก. กระจกเวา เลนสเวา ง. กระจกนูน เลนสเวา ค. กระจกนูน เลนสเวา \"-! !

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 50(En 41/2) ขอ ความตอ ไปนข้ี อ ใดถกู ตอ ง 1. ภาพเสมือนจะเกิดขึ้นเสมอ หากวัตถอุ ยูด านหนาของกระจกนูน 2. ภาพทเี่ กิดจากกระจกเงาราบเปนภาพจรงิ เสมอ 3. ภาพที่เกิดจากกระจกเวามีไดกรณีเดียว คอื วตั ถจุ ะตอ งอยหู า งจากผวิ กระจกนอ ยกวา ความยาวโฟกัสของกระจก 4. ภาพที่เกิดจากเลนสเวาเปนไดทั้งภาพจริงและภาพเสมือน 51. ภาพที่เกิดจากเลนสนูนจะมีขนาดเทาวัตถุเมื่อ ก. วางวัตถุไวที่จุดศูนยกลางความโคง ข. วางวัตถุไวที่จุดโฟกัส ค. วางวัตถุไวชิดขอบเลนส ง. วางวัตถุไวที่ระยะไกลมาก ๆ 52. ถาวัตถุเคลื่อนที่จาก 2F ไป F ทางดาน A เมอ่ื F ในรปู เปนจดุ โฟกัสของเลนส ภาพที่ เกดิ ขน้ึ บนดา น R จะเคลื่อนที่จากที่ใดไปที่ใด 5! ก. 2F ไป F ข. 2F ไประยะอนนั ต 2/!!!!!!!!!!/! /!!!!!!!!!2/! ค. F ไป 2F ง. F ไปเลนส 53(มช 31) เมอ่ื ตอ งการดขู องทม่ี ขี นาดเลก็ เรามักจะใช “แวนขยาย” ซึ่งทําดวยเลนสนูน เพราะภาพที่เกิดจาก การวางวัตถไุ วห นาเลนสน นู น้ัน ก. มีขนาดใหญกวาวัตถุเสมอ ข. เปน ภาพเสมอื นเสมอ ค. เปน ภาพจรงิ หรอื ภาพเสมือนและมีขนาดใหญกวาวัตถุเสมอ ง. เปน ภาพเสมอื น ขนาดใหญกวาวัตถุที่ระยะวัตถุชวงหนึ่ง 54(มช 35) ถาให o เปนจุดกึ่งกลางความหนาของเลนส c เปนจุดศนู ยกลางของผิวโคง F เปน จดุ โฟกสั U เปน วตั ถุ และ I เปน ภาพ อยากทราบวาการเกิดภาพจากเลนส ในรูปขางลางนี้ รปู ไหนถกู ! \".!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 55(มช 36) จากรปู ขอใดแสดงการเขียนรังสีแสงทําใหเกิดภาพไดถูกตอง ก. 1 และ 2 ข. 2 และ 3 ค. 1 และ 3 ง. 1 , 2 และ 3 56(En 42/2) ถานํากระดาษทึบแสงมาปดชวงครึ่งซายของเลนซที่ทําใหเกิดภาพของวัตถุบนฉาก ขอ ความใดตอ ไปนถ้ี กู ตอ ง 1. ภาพของวัตถุจะหายไป 2. ภาพซีกซายของวัตถุจะหายไป 3. ภาพซีกขวาของวัตถุจะหายไป 4. ภาพของวัตถุจะครบทุกสวน !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ตอนท่ี 6 เลนส (2) สูตรที่ใชคํานวณการเกิดภาพโดยเลนสเวา และ เลนสน นู เมอ่ื f = ความยาวโฟกัส s = ระยะวตั ถุ 1f = 1s + 1 s m = ss = yy s′ = ระยะภาพ y = ระยะวตั ถุ m = s f- f f = R2 y′ = ระยะภาพ m = กําลังขยาย R = รศั มคี วามโคง ! #0!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น เงื่อนไขการใชสมการ 1) หากเปนเลนสนูน ตอ งใช f มีคาเปน + หากเปน เลนสเวา ตอ งใช f มีคาเปน – 2) หากภาพทีเ่ กดิ เปน ภาพจริง ตอ งใช s′ , y′ , m มีคาเปน + 3) หากภาพที่เกิดเปนภาพเสมือน ตอ งใช s′ , y′ , m มีคาเปน – !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 57. วางวัตถุหางเลนสนูน 12 cm ทางยาวโฟกัสเลนสนูน 18 cm จงหาตําแหนง และชนดิ ของภาพที่เกิด 58(มช 35) วัตถุสูง 4 เซนตเิ มตร วางหนา เลนสน นู เปน ระยะ 12 เซนตเิ มตร ไดภ าพจรงิ หางจากเลนส 24 เซนตเิ มตร จงหาความสูงของภาพและความยาวโฟกัสของเลนสเปน เซนตเิ มตร ก. 2 , 8 ข. 8 , 2 ค. 2 , 2 ง. 8 , 8 เพิ่ม ๑ (มช 45) วัตถุสูง 9.0 เซนตเิ มตร อยูหางจากเลนสเวา 27.0 เซนตเิ มตร ถาเลนสมีความ ยาวโฟกัส 18.0 เซนตเิ มตร ขนาดของภาพมีความสูงกี่เมตร 59. วัตถุสูง 9.0 เซนตเิ มตร วางหางจากเลนสเวา 15.0 เซนตเิ มตร เกิดภาพหางจากเลนส 5.0 เซนตเิ มตร จงหาความยาวโฟกัส 60(En 38) เลนสนูน 2 อนั ความยาวโฟกัส 4 และ 16 cm ตามลําดับ วางหางกัน 20 cm มีวัตถุวางอยูหา งจากเลนสอนั แรก (ไมใชอยูระหวางเลนสทั้งสอง) ที่ระยะ 6 cm จงหาตําแหนงและลักษณะของภาพสุดทายที่เกิดขึ้นเนื่องจากเลนสทั้งสอง ก. ภาพเสมือนที่ระยะ 16 cm จากเลนส 2 ข. ภาพจริงที่ระยะ 16 cm จากเลนส 2 ค. ภาพเสมือนที่ระยะ 48 cm จากเลนส 2 ง. ภาพจริงที่ระยะ 48 cm จากเลนส 2 ! #\"!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 61(มช 40) มีเลนสนูน 2 อนั โดยเลนสแรกมคี วามยาวโฟกสั 15 เซนตเิ มตร และเลนสที่สอง มีความยาวโฟกัส 12.5 เซนตเิ มตร เลนสที่ 2 วางหางจากเลนสแรกไปทางขวาเปนระยะ 40 เซนตเิ มตร ถาวางวัตถุ A ไวดานหนาเลนสแรกหางจากเลนสแรกไปทางซายเปนระยะ 30 เซนตเิ มตร ระยะหางระหวางภาพสุดทายที่เกิด เน่ืองจากการหกั เหผา นเลนสท ัง้ สอง กับวัตถุ A นเ้ี ปน กเ่ี ซนตเิ มตร 1. 20 2. 50 3. 90 4. 120 62(En 29) วัตถุอยูทางดานซายมือของเลนสนูน วตั ถุ! (ความยาวโฟกัส 5 เซนตเิ มตร) ระยะทาง 10 เซนตเิ มตร และ มีเลนสเวา (ความยาวโฟกัส \"06!!!!!!!!!!!*6! 10 เซนตเิ มตร) ทางดา นขวามอื ของเลนสน นู นน้ั ระยะทาง 5 เซนตเิ มตร ภาพท่ีเกิดเปนดงั ดา นขาง ก. ภาพเสมือนอยูทางดานซายมือของเลนสเวาเปนระยะทาง 3.33 เซนตเิ มตร ข. ภาพจริงอยูทางดา นขวามอื ของเลนสเ วา เปนระยะทาง 10 เซนตเิ มตร ค. ภาพเสมือนอยูทางดานขวามือของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนตเิ มตร ง. ภาพจริงอยูทางดานซายมือของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนตเิ มตร 63(มช 42) วัตถุอันหนึ่งวางหางจากเลนสนูนทางยาวโฟกัส 9 เซนตเิ มตร ไปทางซายเปน ระยะ u และมีเลนสเวาทางยาวโฟกัส 40 เซนตเิ มตร วางหางเลนสนูนไปทางขวาเปน ระยะ 10 เซนตเิ มตร พบวาเกิดภาพจริงบนฉากที่วางหางจากเลนสเวาไปทางขวาเปนระยะ 10 เซนตเิ มตร จงหาระยะ u ในหนว ยเซนตเิ มตร 64(En 36) เลนสแ วน ตาสาํ หรบั คนตายาวทาํ หนา ที่ตอผูใสแ วน นนั้ อยา งไร 1. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด 2. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวท อ่ี นนั ต 3. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด 4. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะไกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด ! ##!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 65(มช 34) ชายผูหนึ่งสามารถอานหนังสือไดชัดเมื่อหนังสืออยูหางจากเขาไมนอยกวา 90 เซนตเิ มตร ดังนั้นเขาจะตองสวมแวนตาความยาวโฟกัสกี่ cm ก. 15 ข. 20 ค. 35 ง. 40 66. จงหาความยาวโฟกัสรวมของเลนสที่นํามาประกบกันใหม ก. เลนสนูนสองอันความยาวโฟกัสละ 10 cm ข. เลนสนูนและเลนสเวา ความยาวโฟกัส 30 cm และ 20 cm ตามลําดับ ค. เลนสเ วา 2 อนั ความยาวโฟกัส อนั ละ 20 cm 67. เลนสบ าง 2 ตวั มีทางยาวโฟกัส f1 และ f2 วางแตะกัน ถา f2 = 2f1 ทางยาวโฟกัสรวมของเลนสชุดนี้จะมีคาเปนกี่เทาของ f2 !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" ตอนท่ี 7 ความสวาง ความสวางบนพื้นผิวใด ๆ สามารถคํานวณหาคาได จากสมการ E = AF หรอื E = RI2 เมอ่ื E คือ ความสวาง (ลูเมน/m2 . Lux) F คือ อัตราการใหพลังงานแสง (ลูเมน) [ปริมาณพลังงานแสงที่สองออกมาจากแหลงกําเนิดตอหนึ่งหนวยเวลา] A คือ พื้นที่รับแสง (m2) I คือ ความเขมแหงการสองสวาง (แคนเดลลา) [ความสามารถในการเปลงแสงออกจากแหลงกําเนิด] R คือ ระยะจากแหลงกําเนิดแสง วัดมาตั้งฉากกับพื้นที่ (m) !!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"!\"\" 68(En 37) พลังงานแสงเทากับ 1,000 ลูเมน เมื่อใชไประยะหนึ่งประสิทธิภาพของหลอดใน การใหพลังงานแสงเหลือเพียง 80% ถาตองการฉายภาพใหมีความสวางเฉลี่ยบนจอ 250 ลักซ ภาพที่ฉายจะมีขนาดใหญมากที่สุดไดกี่ตารางเมตร 1. 2.8 2. 3.2 3. 3.6 4. 4.0 ! #%!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 69. หลอดฟลอู อเรสเซนต 1 หลอด ใหอัตราพลังงานแสง ได 2700 ลูเมน จงหาความสวาง บนโตะ พน้ื ท่ี 5 ตารางเมตร จากหลอดไฟ 2 หลอดเปน เทา ไร ก. 1080 ลักซ ข. 880 ลักซ ค. 640 ลักซ ง. 540 ลักซ 70. ติดหลอดไฟที่มีอัตราการใหพลังงานแสง 2700 ลูเมน เพื่อใหแสงสวางแกโตะตัวหนึ่งที่มี พื้นที่ 3 ตารางเมตร ปรากฎวาโตะมีความสวาง 500 ลักซ จงหาวา อตั ราการใหพลงั งาน แสงเกดิ การสญู หายไปกเ่ี ปอรเ ซน็ ต 71(มช 36) หลอดไฟ 64 วตั ต มีความเขมแหงการสองสวาง 36 แคนเดลา ถาตองการความ สวา งบนโตะอา นหนังสอื 144 ลักซ จะตองแขวนหลอดไฟสูงจากโตะเปน ระยะก่ีเมตร ก. 0.5 ข. 0.67 ค. 1.5 ง. 2.25 72(En 41) เครอ่ื งฉายภาพยนตรเ ครอ่ื งหนง่ึ ใหค วามสวา ง เฉลี่ยบนจอ 500 ลักซ เมื่อฉายที่ ระยะหางจากจอ 10 เมตร ถา เลอ่ื นเครอ่ื งฉายไปเปน 1.5 เทาของระยะเดิม ความสวาง บนจอจะเปน เทา ใด 1. 200 lx 2. 220 lx 3. 250 lx 4. 280 lx ! #&!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น แบบฝกหัดบทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ! ! 1. ชายคนหนึ่งสูง 180 cm ยืนหางจากเสาไฟฟาตนหนึ่งเปนระยะ 3 เมตร บนยอดเสามี ดวงไฟเล็ก ๆ ติดอยูปรากฏวาจะเกิดเงาของตัวเขาบนพื้นมีขนาดความยาวเทากับความสูง ของเขาพอดี จงหาวา ถา เขาเดนิ ถอยหา งออกไปจากเสาอกี เปน ระยะ 2 เมตร เงาของเขา บนพื้นจะมีความยาวเทาไร 2(En 44/2) เดก็ คนหนึ่งกําลงั ตดั ผมอยู เขาไดพยายามมองภาพตาง ๆ ทต่ี ดิ บนผนงั ดานหลัง โดยมองผา นกระจกเงาราบทอ่ี ยู ขา งหนา จงหาวา สว นของผนงั ทเ่ี ดก็ เหน็ ! ในกระจกกวางเทาใด ถากระจกมีความกวาง 1 เมตร ผนังดานหลังขนานกับระนาบกระจก และหางจากกระจกเงาเปนระยะ 5 เมตร ตาํ แหนง ตรงทน่ี ง่ั หา งจากกระจกเปน ระยะ 2 เมตร และเขามองเหน็ ตัวเขาอยูก ลางกระจกพอดี (ใหต อบในหนว ยเมตร) 3. ทําไมทันตแพทยจึงใชกระจกเวาสองดูฟนของคนไข 4. กระจกที่ใชติดขางรถสําหรับคนขับใชดูรถขางหลังเปนกระจกชนิดใด ก. กระจกนูน ข. กระจกเวา ค. กระจกราบ ง. เลนสเวา 5. กระจกติดรถยนตสําหรับใชมองดูยวดยานพาหนะที่อยูขางหลังนิยมใชกระจกนูน มากกวา ! ! กระจกราบเพราะเหตุใด! 6(มช 40) วางวตั ถอุ นั หนง่ึ ไวด า นหนา กระจกเวา ณ ตําแหนงจุดศูนยกลางความโคง ของกระจก! ! เวา (C) ถาหากเลื่อนวัตถุนี้ไปในทิศทางเขาใกลจุดโฟกัสของกระจกเวานี้ ภาพที่เห็นจะมี ลักษณะยังคงเปน 1. ภาพเสมือน ขนาดใหญก วา เมอ่ื วางวตั ถทุ ่ี C 2. ภาพเสมือน ขนาดเล็กกวาเมื่อวางวัตถุที่ C 3. ภาพจรงิ ขนาดใหญก วา เมอ่ื วางวตั ถทุ ่ี C 4. ภาพจรงิ ขนาดเล็กกวาเมื่อวางวัตถุที่ C ! #*!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 7. ถาวัตถุอยูหางกระจกเวา 36.4 เซนตเิ มตร จะเกิดภาพจริงความสูงเทากับวัตถุ กระจกเวา รศั มคี วามโคง เทา ใด 8. จะตองวางวัตถุหางจากกระจกเวาเทาไร จึงไดภาพจริงขยายเปน 2 เทาของวัตถุ ถารัศมี ความโคง ของกระจกเปน 6 เซนตเิ มตร 9(En 24) วางวัตถุอันหนึ่งหนากระจกโคงซึ่งมีความยาวโฟกัสเทากับ 20 เซนตเิ มตร ปรากฏวาไดภาพเสมือน โดยมีกําลังขยายเทากับ 0.1 จงหาระยะวตั ถุ ! ! ! ก. + 220 เซนตเิ มตร! ! ! ! ! ! ! ! ข. + 180 เซนตเิ มตร! ค. – 220 เซนตมิ เตร ง. – 180 เซนตเิ มตร 10(มช 33) วัตถุสูง L วางอยูหนากระจกเวาซึ่งมีทางยาวโฟกัส f ดวยระยะ s จากกระจกภาพ ที่เกิดขึ้นจะมีขนาดเทาใด ก. Lf f 2 ข. L (s - f) 2 (s - f) f ค. Lf ง. L(s - f) (s - f) f 11. กระจกเวา P รศั มคี วามโคง 50 cm กระจกเวา Q รศั มคี วามโคง 68 cm วางหนั หนา เขาหากันหางกัน 150 cm ดงั รปู เมอ่ื วางวตั ถเุ ลก็ ๆ A ไวที่โฟกัส ของกระจกเวา P พิจารณาแสงสะทอนของวัตถุ A ! ทีก่ ระจก P เคลอื่ นทีไ่ ปกระจกเวา Q แลวสะทอนมา พบกันที่จุด B อยหู างกระจกเวา P เทาใด 12(มช 43) วางวัตถุไวหนากระจกสะทอนแสงอันหนึ่ง พบวาไดภาพขยายเปน 6 เทา และเมื่อ เลื่อนวัตถุนี้เขาใกลกระจกอีก 10 เซนตเิ มตร พบวายังคงไดภาพขยายเปน 6 เทา กระจก อนั นม้ี คี วามยาวโฟกสั กเ่ี ซนตเิ มตร 1. 10 2. 20 3. 30 4. 60 13. ถาเปลี่ยนทางเดินแสงจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง ก. แสงเปลี่ยนความเร็วและความถี่ ! #+!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น ข. ความเรว็ ความยาวคลื่นและความถี่ของแสงเปลี่ยนแปลง ค. เปลี่ยนเฉพาะความถี่อยางเดียว ง. เปลี่ยนความเร็วและความยาวคลื่น 14. ถา ดรรชนหี กั เหของนาํ้ = 894543 ดรรชนหี กั เหของแกว เมอ่ื เทยี บกบั นาํ้ = ดรรชนีหักเหของพลาสติกเทียบกับแกว = จงหาดรรชนหี กั เหของพลาสตกิ เม่ือเทยี บกับอากาศ 15(En 44/1) ฉายแสงสีเขียวความยาวคลื่น ! 550 นาโนเมตร ใหตกกระทบตั้งฉากกับดานหนึ่ง ของปริซึมสามเหลี่ยมมุมฉากซึ่งวางอยูในอากาศ 4. 1.9 ดงั รปู ถาลาํ แสงทอ่ี อกจากปรซิ มึ เบนออกจาก แนวเดมิ 30o จงหาดรรชนหี กั เหของปรซิ มึ น้ี 1. 1.3 2. 1.5 3. 1.7 16(En 42) ถามุมวิกฤติของตัวกลางชนิดหนึ่งเปน 30 องศา จงหาอัตราเร็วของแสงในตัวกลางนั้น 1. 1.0 x 108 m/s 2. 1.5 x 108 m/s 3. 2.0 x 108 m/s 4. 3.0 x 108 m/s 17(En 32) ในการสงพลังงานในรูปคลื่นแมเหล็กไฟฟา โดยใชแสงเปนคลื่นพาหะไปตามเสนใย นําแสง ควรมเี งอ่ื นไขของมมุ θ อยางไร 1. 0o < θ < sin –1( nn12 ) ! 3. sin –1( nn12 ) < θ < 90o 2. 0o < θ < sin –1( nn12 ) 4. sin –1( nn12 ) < θ < 90o 18. หลอดไฟเล็ก ๆ เปดไฟสวางอยูภายใตของเหลวลึก 100 เซนติเมตร ปรากฏวาเห็นความสวาง บนผิวของเหลวเปนรูปวงกลม ถา ดรรชนขี องเหลวเปน 45 จงหารัศมีของวงกลมของแสงไฟ ! #,!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 19(En 26) แทงแกวรูปลูกบาศกยาวดานละ 15 cm มีฟองอากาศเล็ก ๆ อยูภายใน เมอ่ื มองทาง ดานหน่งึ จะเหน็ ฟองอากาศอยทู ี่ระยะ 6 cm แตเมื่อมองทางดานตรงกันขามจะเห็นอยูที่ ระยะ 4 cm จริง ๆ ฟองอากาศอยูที่ความลึกกี่ cm จากผิวแรกที่มอง ก. 4 ข. 6 ค. 9 ง. 10 20. นาํ้ มนั เบนซนิ และนาํ้ ไมผ สมกนั ถาเทนาํ้ มนั เบนซินลงไปอา งใสน้ํา จะปรากฏวานํ้ามันเบนซิน ! ลอยเปนชั้นสูงดานบน ถาน้ําและน้ํามันเบนซินลึกชั้นละ 5 เซนตเิ มตร เทากัน และมีเหรียญ! บาททก่ี น อา งคนทม่ี องดเู หรยี ญจากดา นบนตรง ๆ จะเห็นวาเหรียญอยูที่ความลึกเทาใด กําหนดดรรชนีหกั เหของนา้ํ !! 43 และ นํ้ามันเบนซนิ 45 21(มช 31) เมอ่ื นาํ วตั ถไุ วห นา เลนสเ วา ก. จะเกิดภาพเสมือนเสมอ และระยะภาพนอยกวาระยะวัตถุ ข. จะเกดิ ภาพจรงิ เมื่อระยะวัตถุมีคานอยกวา ความยาวโฟกัส ค. จะเกิดภาพเสมือนเสมอ และระยะภาพมีคาใด ๆ ขึ้นกับระยะวัตถุ ง. จะเกิดภาพเสมือน เมื่อระยะภาพมีคามากกวาความยาวโฟกัส 22(มช 44) กลองถายรูปอยางงายประกอบดวยเลนสนูนไดอะแฟรมและฉากรับแสง ทต่ี าํ แหนง ภาพชัดจะมีฉากเปนกระจกฝาวางอยู การมองภาพบนฉากมี 2 วิธีคือการมองตรง ๆ ตามรูปที่ 1 และการใชกระจกเงาราบสะทอนแสงวางเปนมุม 45o แลว มองภาพจากดา นบนดังรูปท่ี 2 ภาพที่สังเกตไดในขอใดตอไปนี้ ขอใดถูกตองที่สุด 1. ภาพกลับบนลางและซายขวาทั้ง 2 วิธี 2. ภาพในรูปที่ 1 กลับบนลางและกลับซายขวาสวนภาพ รปู ท่ี 2 กลับซายขวา อยางเดียว 3. ภาพในรูปที่ 1 กลับบนลาง สวนภาพในรูปที่ 2 กลับซายขวาอยางเดียว 4. ภาพในรูปที่ 1 กลับบนลาง สวนภาพในรูปที่ 2 กลับบนลางและซายขวา ! #-!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 23(มช 42) แสงจากจุดวัตถุซึ่งอยูหาง เลนสนูนเปนระยะ 12 เซนตเิ มตร เมอ่ื หกั เหผา นเลนสจ ะตดั แกนหา ง จากเลนสเ ปนระยะ 24 เซนตเิ มตร เมอ่ื นาํ เลนสเ วา มาวางตอ จากเลนสน นู ! เปน ระยะ 6 เซนตเิ มตร ปรากฏวาแสงที่หักเหผานเลนสเวาเปนแสงขนานกับแกนดังรูป ทางยาวโฟกัสของเลนสเวาเทากับ 1. 6 cm 2. 12 cm 3. 18 cm 4. 24 cm 24. เลนสนูนความยาวโฟกัส 0.2 เมตร และเลนสเวา ! ความยาวโฟกัส 0.15 เมตร วางอยดู งั รปู เมื่อใหลําแสงขนานตกกระทบเลนสนูน ลําแสงจะ ผานเลนสนูนไปสูเลนสเวา ถาลําแสงผานเลนสเวา ออกมาเปนลําแสงขนานอีกครั้งหนึ่งเลนสทั้งสองจะตองหางกัน 25(มช 42) เลนสนูนความยาวโฟกัส 30 เซนตเิ มตร อยูห างจากกระจกเวารศั มีความโคง 20 เซนตเิ มตรเปน ระยะทาง 80 เซนตเิ มตร ถาวางวัตถุหนาเลนสนูนเปนระยะทาง 60 เซนตเิ มตร จะเกดิ ภาพจรงิ หรอื ภาพเสมอื น ณ ตาํ แหนง ที่หางจากกระจกเวาเทาใด 1. ภาพจรงิ 10 เซนตเิ มตร 2. ภาพเสมือน 10 เซนตเิ มตร 3. ภาพจรงิ 20 เซนตเิ มตร ! 4. ภาพเสมือน 20 เซนตเิ มตร 26(มช 41) เลนสนูนทางยาวโฟกัส 0.5 เมตร วางหางจากกระจกเงาราบ 2 เมตร มีวัตถุวาง หนาเลนสนูนโดยวางหางจากเลนสนูน 1 เมตร จงหาวา เมอ่ื มองผา นเลนสน นู จะเหน็ ภาพ ของวตั ถอุ ยหู า งจากเลนสน นู กเ่ี ซนตเิ มตร ! #.!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 27(มช 42) ชายคนหนึ่งเปนคนสายตายาว โดยเขาสามารถมองเห็นชัดเมอื่ ไมใ สแวน ตาท่รี ะยะ หางจากวัตถุ 70 เซนตเิ มตรขน้ึ ไป ถาเขาใชกระจกเวาทางยาวโฟกัส 40 เซนตเิ มตร สองดู ใบหนา เพื่อจะแกะสิวโดยตองการใหภาพใบหนาเกิดขึ้นที่ระยะ 80 เซนตเิ มตร กระจก ตอ งอยหู า งจากใบหนา กเ่ี ซนตเิ มตร 1. 26.7 2. 40.0 3. 70.0 4. 80.0 28(มช 39) กลองถายรูปมีความยาวโฟกัสของเลนสกลอง 50 มิลลิเมตร ถายภาพวิวที่มีตนไม สูงอยูไกลออกไป 20 เมตร ในขณะที่พระอาทิตยจะตกอยูดานหลังเมื่อปรับโฟกัสใหภาพ ดวงอาทิตยคมชัด อยากทราบวาทานจะถายรูปตนไมไดสูงมากที่สุดกี่เมตร เมื่อฟลมมีขนาด ความสูง 35 มิลลิเมตร 1. 7 2. 10 3. 14 4. 20 29(มช 43) พิจารณา 4 ขอ ความตอไปนีซ้ ึง่ เก่ยี วขอ งกบั กลอ งจุลทรรศน (ก) ภาพจากเลนสใกลตาและเลนสใกลวัตถุ ถกู จัดใหเ กดิ ภาพเสมอื นหวั ตัง้ (ข) เลนสใกลวัตถุมีทางยาวโฟกัสสั้นมาก (ค) เลนสใกลตาทําหนาที่เหมือนแวนขยาย (ง) เลนสใกลวัตถุเปนเลนสเวา และเลนสใกลตาเปนเลนสนูน 1. ขอ (ก) และ (ข) 2. ขอ (ข) และ (ค) 3. ขอ (ค) และ (ก) 4. ขอ (ง) และ (ข) 30. เพอ่ื จะใหโ ตะ ทม่ี ขี นาด 5 x 4 ตารางเมตร มีความสวาง 300 ลักซ จะตองใชหลอดไฟที่ มีอัตราการใหพลังงานแสง 750 ลูเมน จาํ นวนกห่ี ลอด ถาพลังงานแสงที่ตกกระทบบน โตะ เปน 80% ของพลังงานแสงจากหลอดไฟ 31(En 36) ที่จุดศูนยกลางลูกโปงทรงกลมมีจุดกําเนิดแสงเล็ก ๆ ซึ่งสงแสงออกไปรอบ ๆ เทากัน ทุกทิศทางดวยอัตราการใหพลังงานแสง 4π ลูเมน ถาลูกโปงขยายตัวโดยมี รัศมีเพม่ิ ขน้ึ จากเดมิ เปน 1.5 เทา อัตราสวนความสวางที่พื้นที่ผิวภายใน ผิวภายในลูกโปงตอนขยายตัว แลวเทียบกับ ตอนไมขยายตัวมีคาเทาใด 1. 0.33 2. 0.44 3. 0.66 4. 0.88 ! %0!

ฟสิกสจากจอ เลม 1 http://www.pec9.com บทท่ี 4 แสงและการมองเห็น 32 (En 42/1) โคมไฟสนามสองดวงมีกําลัง 100 และ 200 วตั ต และมีอัตราการใชพลังงาน แสงตอ วตั ตเ ทา กนั ถาทานยืนหางจากโคมไฟ 200 วตั ต เปน ระยะ 2.0 เมตร พบวาไดรบั ความสวางจากหลอดไฟทั้งสองเทากัน ทานยืนหางจากโคมไฟ 100 วตั ต เปน ระยะเทา ใด 1. 1.0 m 2. 1.4 m 3. 2.0 m 4. 4.0 m เพิ่ม ๑ (มช 45) เม่อื นาํ แสงขาว 2 ลําแสง สองทํามุมตกกระทบกับวัตถุสีแดงมวง และวัตถุ สนี าํ้ เงนิ เขยี วได แสงสะทอนไปตกบนฉากขาวบริเวณเดียวกันดวยสัดสวนเทา ๆ กัน แสงสี ผสมที่ปรากฎบนฉากมีสีอะไร 1. ขาว 2. ดาํ 3. นาํ้ เงนิ 4. แดง มวง ! ! %\"!