หนังสือแสงเชิงคลื่น

ผสู้ อน นางสาว พิชชาพร กนั สทิ ธ์ิ

คำนำ หนงั สืออิเล็กทรอนิกส์ (E-book) เลม่ น้ี เป็ นส่วนหนึ่งของวิชำฟิ สิกส์ เน้ือหำเร่ือง แสงเชิงคลื่นในรปู แบบกำรต์ นู เพ่ือสรำ้ ง ควำมน่ำสนใจและควำมเขำ้ ใจใหก้ บั ผอู้ ่ำน มำกข้ึน หวงั ว่ำหนงั สือเล่มน้ีจะใหค้ วำมรู้ และ เป็ นประโยชนแ์ กผ่ อู้ ่ำนทกุ ๆ ท่ำน แ

แนวคิดเกี่ยวกบั แสงเชิงคล่นื “คลื่นแสง หรอื แสง”  เป็ นคลน่ื แมเ่ หล็กไฟฟ้ ำท่ีไม่ จำเป็ นตอ้ งอำศยั ตวั กลำงในกำร สง่ ผำ่ นพลงั งำน มีควำมยำวคล่นื ประมำณ 400- 700 นำโนเมตร  แสงทกุ ยำ่ นควำมถ่ีเคลอ่ื นที่ ดว้ ยอตั รำเรว็ เท่ำกนั ในสญุ ญำกำศ มีค่ำเท่ำกบั 3 x 108 เมตรต่อวินำที คลื่นแสงเกิดการแทรก สอดและการเล้ยี วเบนได้ จริงหรือไม่

แ ธอมัส ยงั ไดท้ าการทดลอง โดยแสดงใหเ้ ห็นว่าแสงเกิดการ แทรกสอดไดเ้ ช่นเดียวกับคล่ืน น้า และคานวณหาความยาว คลนื่ แสงได้ 1. พฤตกิ รรมใดที่แสดงวา่ แสงเป็ นคลน่ื ตอบ พฤตกิ รรมการแทรกสอดและการเล้ยี วเบน ของแสง แสดงใหเ้ ห็นวา่ แสงเป็ นคลื่น 2. มนษุ ยส์ ามารถรบั รคู้ ลื่นแสงไดอ้ ยา่ งไร ตอบ มนษุ ยส์ ามารถรับรคู้ ล่นื แสงไดจ้ ากการมองเห็น

กำรแทรกสอดของแสงผำ่ นสลิต สลิต : เป็ นอปุ กรณท์ างแสงมลี กั ษณะเป็ นชอ่ งเปิ ด ขนาดเล็กท่มี คี วามกวา้ งนอ้ ยๆ คา่ หนงึ่ หากมชี อ่ งเดยี วเรียกว่า สลิตเดย่ี ว (single slit) หากมี 2 ชอ่ ง ใกลก้ นั เรียกว่า สลติ คู่ (double slit)

กำรแทรกสอดของแสงผำ่ นสลิตคู่ จำกรปู ควำมสว่ำงของแสงที่ปรำกฏบนฉำกมี กำรเปล่ียนแปลงจำกสว่ำงมำก และลดลงจน สว่ำงนอ้ ย ** เมอ่ื ระยะห่างชอ่ งมคี า่ มากขน้ึ ความ กวา้ งของแถบสวา่ งจะมคี ่านอ้ ยลง **

กำรแทรกสอดของแสงผำ่ นสลติ คู่ ระยะห่างระหว่างชอ่ งของสลติ คมู่ คี า่ เทา่ กนั ความกวา้ งของแถบสว่างแสงสีแดงจะมากกว่า แสงสเี ขยี ว

กำรเล้ียวเบนของแสงผำ่ นสลิตเดี่ยว การเลีย้ วเบนจะเป็ นสลติ เดย่ี ว ตรงกลางแถบสวา่ งจะใหญ่ทีส่ ดุ เพราะเกิด การแทรกสอดแบบเสริมหลายครง้ั เมอื่ แสงเลเซอรผ์ า่ นสลติ เดย่ี ว ปรากฏแถบสว่างกลางกวา้ งมากกวา่ ความ กวา้ งของสลิต แสดงว่าแสงมกี ารเลย้ี วเบน

กำรเกดิ แถบสว่ำง-แถบมืด ทปี่ รากฏบน ฉากเป็ นผลมาจากการที่ แสงเล้ยี วเบน ชอ่ งแคบไปแทรกสอดกนั ซ่ึงมแี หลง่ กาเนดิ แสงอาพนั ธอ์ ยา่ งนอ้ ยสอง แหลง่ กาเนดิ แสงเดนิ ทางมาแทรกสอดกนั

เกรตติง อปุ กรณท์ ำงแสงท่ีมีชอ่ งเลก็ ๆ หลำยๆ ชอ่ งและระยะหำ่ งแต่ละชอ่ งเท่ำกนั เรยี กว่ำ เกรตติง (grating)

เกรตติง ระยะห่างเกรตติงนอ้ ยมาก แนวปฏิบัพจึงมองไม่เห็น แถบสี