หน่วยที่ 1 แสงและการมองเห็น

การเกดิ ภาพของวตั ถุทอี่ ยู่หน้ากระจกเวา้ โดยให้ระยะวตั ถุมีคา่ ตา่ งๆกัน กรณีท่5ี : วตั ถอุ ยู่ระหวา่ งกระจกกบั จดุ F จะไดภ้ าพเสมอื นขนาด โตกวา่ วตั ถุ ระยะวตั ถุ S > F ระยะภาพจะเกิดท่ี หลงั กระจก

สรุปการเกิดภาพของวตั ถุทอ่ี ยู่หน้ากระจกเว้า





การเกิดภาพกบั กระจกนูน

การเกดิ ภาพกบั กระจกนูน

สรุปการเกิดภาพของวตั ถุทอ่ี ย่หู น้ากระจกนูน

หลกั การหกั เหของแสง เมอ่ื แสงเดนิ ทางผ่าน วตั ถุโปร่งใส เช่น อากาศ แก้ว นา้ พลาสตกิ ใส แสงจะสามารถเดนิ ทางผ่านได้เกอื บหมด

หลักการหกั เหของแสง การเดนิ ทางของแสงจาก ตวั กลางหนึ่งไปยังอกี ตวั กลางหน่ึง ซ่งึ มคี วามหนาแน่นแตกตา่ งกัน จะ มคี วามเร็วไม่เท่ากนั โดยแสงจะ เคลื่อนทใ่ี นตวั กลางโปร่งกว่าไดเ้ ร็ว กว่าตวั กลางทที่ บึ กวา่

หลักการหกั เหของแสง เชน่ ความเร็วของแสงใน อากาศความเรว็ มากกว่า ของแสงในน้า และ ความเร็วของแสงในน้า มากกว่าความเร็วของแสง ในแก้วหรือพลาสตกิ



การหกั เหของแสง

หลักการหักเห แบบท่ี 1.การหกั เหเข้าหาเส้นปกติ เม่ือ ของแสง – แสงเดนิ ทางจากตัวกลางความหนาแน่น น้อยไปตัวกลางความหนาแน่นมาก – แสงเดนิ ทางจากตัวกลางทมี่ ดี ชั นีหักเห น้อยไปสู่ตัวกลางทมี่ ีดชั นีหักเหมาก – แสงเดนิ ทางจากตัวกลางทมี่ ีความเร็ว มากไปสู่ตวั กลางทมี่ คี วามเร็วน้อย

แบบท่ี 2. การหกั เหออกจากเสน้ ปกติ เม่ือ – แสงเดนิ ทางจากตวั กลางทม่ี ี ความหนาแน่นมากไปสูต่ วั กลางทม่ี ีความ หนาแน่นนอ้ ย – แสงเดินทางจากตวั กลางทม่ี ดี ชั นี หกั เหมากไปสูต่ วั กลางท่มี ีดชั นีหกั เหนอ้ ย – แสงเดนิ ทางจากตวั กลางท่มี คี วาม เรว็ นอ้ ยไปสูต่ วั กลางทม่ี ีความเรว็ มาก

เลนส์ เป็ นทศั นอุปกรณท์ อี่ าศยั หลักการหกั เหของแสง เลนสม์ ี 2 ขนิด คอื เลนสน์ ูน (Convex Lens) และ เลนสเ์ วา้ (Concave Lens)

เลนสเ์ วา้ ถา่ งแสงออก เลนสน์ ูนรวมแสงเข้า

ภาพทเ่ี กดิ จากเลนสน์ ูน

เลนส์นูนทาหนา้ ท่รี วมแสงใหม้ า รวมกนั ท่ีจดุ จดุ หน่งึ เม่อื รงั สขี องแสง ขนานจากแหลง่ กาเนิดแสงมา ตกกระทบเลนสน์ นู จะเกิดการหกั เหของแสงไปตดั กนั ท่จี ดุ ๆ หน่งึ เรยี กว่า โฟกสั ของเลนส์ ระยะจากจดุ โฟกสั ถึงกง่ึ กลาง เลนส์ เรยี กว่า ความยาวโฟกสั และเสน้ ตรงท่ลี ากผา่ นกง่ึ กลาง เลนสแ์ ละตง้ั ฉากกบั ระนาบของเลนสเ์ รยี กว่า แกนมุขสาคัญ





ภาพทเ่ี กดิ จากเลนสน์ ูน

ภาพทเ่ี กดิ จากเลนสน์ ูน

ภาพท่ีเกดิ จากเลนสน์ ูน



ภาพทเ่ี กดิ จากเลนสเ์ ว้า

เลนส์เว้ามสี มบตั ใิ น การกระจายแสง โดยแสง ขนานทผี่ ่านเลนสเ์ วา้ จะกระจาย ออก เม่อื ต่อแนวรังสีทก่ี ระจายออกมาจะตดั กันทจ่ี ุด จุดหน่ึงทต่ี าแหน่งหน้าเลนส์ เรียกจุดนีว้ ่า โฟกัสของ เลนสเ์ ว้าเกดิ เป็ นภาพเสมือนหวั ตงั้ ขนาดเล็กกว่า วัตถุเสมอ ภาพทเี่ กิดจากเลนสเ์ วา้ ในกรณีตา่ ง ๆ





ภาพท่ีเกดิ จากเลนสเ์ วา้

ภาพท่ีเกดิ จากเลนสเ์ วา้

ภาพท่ีเกดิ จากเลนสเ์ วา้



การกระจายของแสง

การกระจายของแสง แสงขาวท่ีประกอบดว้ ยแสงสตี า่ ง ๆ ไดแ้ ก่ ม่วง คราม น้าเงนิ เขียว เหลอื ง แสด แดง เม่ือผ่านเขา้ ไปในตวั กลาง เช่น แกว้ หรอื น้า จะเกดิ การหกั เหของแสงข้ึน ทง้ั น้ี สารชนิด เดียวกนั จะมีดรรชนีหกั เหของแสงสตี า่ ง ๆ ไม่เทา่ กนั ดงั น้ัน จะเหน็ แสงกระจายออกเป็ นสตี ่าง ๆ

ตวั อยา่ งการกระจายของแสงปรากฏการณ์ธรรมชาติ รุง้ กนิ นา้ เป็นการกระจาย ของแสง เกดิ จากแสงขาวหกั เหผ่านผิวของละอองน้า ทา ใหแ้ สงสตี า่ ง ๆ กระจายออก จากกนั แลว้ เกดิ การสะทอ้ นกลบั หมดท่ผี ิวดา้ นหลงั ของละอองน้าแลว้ หกั เห ออกสูอ่ ากาศ ทาใหแ้ สงขาวกระจายออกเป็ นแสงสตี ่าง ๆ กนั

ตา และ องคป์ ระกอบ ของตา



ตา และ องคป์ ระกอบ ของตา

โครงสร้างตาคนเราประกอบด้วย 1 1.Scleraเป็ นส่วนของตา ขาว ทงั้ หมดทาหน้าทห่ี อ่ หุม้ ลูกตาเอาไว้

โครงสร้างตาคนเรา 2. Cornea กระจกตา เป็ นเยอื่ บางใส อย่ดู า้ นนอก ของลูกตา ทาหน้าทหี่ กั เห แสงใหต้ กลงบน Retina

โครงสร้างตาคนเรา 2. Cornea กระจกตา แสงจะส่องผ่านรูม่านตา (Pupil) ซงึ่ จะรับแสงมาก น้อยเพยี งใดขึน้ อยู่กับการบบี รัดตัว ของม่านตา (Iris)

โครงสร้างตาคนเรา 2. Cornea กระจกตา ทงั้ นีแ้ สงส่วนใหญ่จะถกู หกั เห ด้วย Cornea ส่วนทเ่ี หลอื จะ ถูกปรับละเอยี ด อกี ครั้งด้วยเลนซ์

โครงสร้างตาคนเรา 3. Choroid ประกอบดว้ ยเส้นเลือดตา่ งๆ มากมายเพอ่ื หล่อเลีย้ งดวงตา

โครงสร้างตาคนเราประกอบดว้ ย 4. Iris มา่ นตา ทาหน้าทป่ี รับปริมาณแสง ใหเ้ ข้าสู่ retina อยา่ งเหมาะสม

โครงสร้างตา 5. Ciliary Body หรือ Ciliary Muscle เป็ นกล้ามเนือ้ ทที่ า หน้าทบี่ บี บงั คับ เลนซใ์ ห้พอง หรือแฟบเขา้ เพอื่ รับภาพเขา้ สู่จุด โฟกัส

โครงสร้างตา 6. Ciliary Zonules หรอื Ciliary Fibers เป็ นเอน็ ยดึ ระหวา่ ง Ciliary Body กับเลนซ์ เมื่อตาไดร้ ับ ภาพวัตถุ กล้ามเนือ้ ของ Ciliary Body จะกระทาตอ่ Zonules เป็ นเหตุให้เลนซ์ ขยายตวั ขนึ้ และรับภาพนั้น เข้าสู่จุดโฟกัส

โครงสร้างตา 6. Ciliary Zonules หรือ Ciliary Fibers โดยจะทางานสัมพนั ธก์ ับม่านตา และขณะทว่ี ตั ถุ เคลอ่ื นหา่ งจากดวงตา กล้ามเนือ้ จะคลายตวั ออกทาให้เลนซแ์ ฟบลง กระบวนการทเ่ี กดิ ขนึ้ เรียกวา่ Accommodation

โครงสร้างตา 6. Ciliary Zonules หรือ Ciliary Fibers ค่า Magnitude ของ Accommodationจะลดลงตามอายุที่ เพมิ่ ขนึ้ ทาใหก้ ารมองเหน็ ไม่ชดั เจน การลดลงของคา่ Magnitude เชอื่ ว่าเป็ นเพราะการแขง็ ตัว ของเลนซภ์ าวะอย่างนีเ้ รียกว่า Presbyopia ซง่ึ จะเริ่มเป็ นเมือ่ อายุราว 40 ปี ขนึ้ ไป

โครงสร้างตา 7. Fovea เป็ นจุดเล็กๆ บนเรตนิ า ซ่ึงเป็ นจุดที่ มองเหน็ ชดั ทส่ี ุด

โครงสร้างตา 8. Optic nervesประสาทตา ซง่ึ ตอ่ เชอื่ มกับเซลรับแสง บนเรตนิ ามจี านวน นับล้านเส้น