วิชาการส่องสว่าง

หน่วยท่ี 4 คณุ สมบัติของแสง

สาระการเรยี นรู้ 1 การสะทอ้ นแสง 5 การกระจายแสง (Reflection) (Diffusion) 2 กฎการสะทอ้ นแสง 6 การทะลุผ่าน 3 การหกั เหของแสง (Transmission) (Refraction) 7 การดูดกลืน 4 กฎการหักเหของแสง (Absorption) 8 การแทรกสอด (Interference)

การสะท้อนแสง หมายถึง การท่ีแสงไปกระทบกับตัวกลาง แล้วสะท้อนไปในทศิ ทางอื่น หรอื สะท้อน (Reflection) กลับมาในทศิ ทางเดิม ข้ึนอยูก่ ับพื้นผวิ ของวัตถุด้วยว่าเรยี บหรอื หยาบ ผวิ วตั ถุ ผิววัตถุ วัตถุ วัตถุ คณุ สมบัติของการสะท้อนแสงของวัตถุน้ี สามารถนาไปใช้ในการออกแบบ แผน่ สะทอ้ นแสงของโคมไฟ ซึ่งบังคับทศิ ทางของแสงให้ไปยังตาแหน่งที่ต้องการ

กฎการสะทอ้ นแสง เส้นปกติ 1 รงั สีตกกระทบ เส้นปกติ แสง (รงั สี) แสง (รงั สี) และรงั สีสะท้อนยอ่ ม ตกกระทบ สะทอ้ น อยู่บนพ้ืนระนาบเดียวกัน มุมตกกระทบ มุมสะท้อน 2 มมุ ในการตกกระทบย่อม โตเทา่ กับมุมสะท้อน กฎการสะท้อนแสง

การหักเหของแสง หมายถึง การท่ีแสงเคล่ือนท่ีผ่านตัวกลาง หนึ่งไปยงั อีกตัวกลางหน่ึง ทาให้แนว (Refraction) ลาแสงเกิดการเบีย่ งเบนไปจากแนวเดิม เช่น แสงผ่านจากอากาศไปยงั น้า สงิ่ ควรทราบ ความถี่ของแสงยังคงเท่าเดิม ส่วนความยาวคลื่น และความเรว็ ของแสงจะไม่เท่าเดิม

การหกั เหของแสง ลักษณะการเกิดหักเหของแสง เสน้ ปกติ (Refraction) รงั สตี กกระทบ รงั สีสะทอ้ น สงิ่ ควรทราบ อากาศ 11 (n 1 = 1.00) ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงจะอยู่ นา้ รงั สีทหี่ ักเห ในแนวเดิม ถ้าแสงตกตั้งฉาก (n 2 = 1.33) กับผิวรอยต่อของตัวกลางจะไม่อยู่ 2 ในแนวเดิมถ้าแสงไม่ตกต้ังฉาก กับผิวรอยต่อของตัวกลาง

การหักเหของแสง แผ่นบังคับ ทิศทาง (Refraction) ทิศทางแสง ตัวอย่าง การใช้ประโยชน์ของการหกั เหของแสง เช่น แผ่นปดิ หน้าโคมไฟ ซ่งึ เปน็ กระจก หรอื พลาสติก เพื่อบังคับทศิ ทางของ แสงไฟทอ่ี อกจากโคมไปในทิศทาง ทตี่ ้องการ แสงไฟที่ผา่ นแผ่นบังคับทิศทางแสง

กฎการหกั เหของแสง 1 รงั สีตกกระทบ เส้นแนวฉาก และรงั สีหักเห อยู่ในระนาบเดียวกัน 2 สาหรบั ตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ อัตราส่วนระหวา่ งค่า sin ของมมุ ตกกระทบ ในตัวกลางหน่ึง กับค่า sin ของมุมหักเห ในอีกตัวกลางหน่ึง มีค่าคงทีเ่ สมอ

การกระจายแสง (Diffusion) หมายถึง แสงขาว ซง่ึ ประกอบด้วยแสงหลายความถี่ตกกระทบปรซิ ึมแล้วทาใหเ้ กิดการหกั เห ของแสง 2 ครงั้ (ทีผ่ ิวรอยต่อของปรซิ ึม ทั้งขาเข้า และขาออก) ทาใหแ้ สงสีต่าง ๆ แยกออกจากกัน อย่างเปน็ ระเบยี บเรยี งตามความยาวคลื่นหรอื ความถ่ี ทีเ่ ราเรยี กวา่ สเปกตรมั

การกระจายแสง (Diffusion) การกระจายตัวของลาแสง เม่ือกระทบตัวกลางเรานามาใช้ ประโยชน์ เช่น ใช้แผ่นพลาสติก ใสปดิ ดวงโคม เพ่ือลดความจ้า จากหลอดไฟต่าง ๆ

การทะลุผ่าน หมายถึง การทแี่ สงพุ่งชนตัวกลางแล้ว ทะลุผ่านมนั ออกไปอีกด้านหน่ึง โดยที่ (Transmission) ความถี่ไมเ่ ปลี่ยนแปลง วตั ถุทม่ี ีคุณสมบัติ การทะลุผ่านได้ กระจกใส พลาสติกใส พลาสติกขาว 80-100 % 70-92 % 30-70 % พลาสติกสี หนิ อ่อน 0-90 % 5-30 %

การทะลุผา่ น การดดู กลืน (Transmission) (Absorption) แสงตกกระทบ แสงทะลุผา่ น หมายถึง การที่แสงถูกดูดกลืนหายเข้าไปใน การทะลุผ่านของแสง ตัวกลาง โดยท่ัวไปเมอื่ พลังงานแสงถกู ดดู กลืน หายเข้าไปในวัตถุใด ๆ มันจะเปล่ียนเปน็ พลังงานความรอ้ น สามารถนามาทาเตาอบ พลังงานแสงอาทิตย์ เครอื่ งต้มน้า

การดดู กลืน แสงตกกระทบ (Absorption) การดูดกลืนของแสง แทง่ เหล็ก

การแทรกสอด (Interference) หมายถึง การที่แนวแสงจานวน 2 เส้น รวมตัวกันในทศิ ทางเดียวกัน หรอื หักล้างกัน หากเปน็ การรวมกันของแสงท่มี ีทศิ ทาง เดียวกัน ก็จะทาใหแ้ สงมีความสว่าง มากข้ึน แต่ในทางตรงกันข้ามถ้าหกั ล้างกัน แสงก็จะสวา่ งน้อยลง สามารถนามาใช้ ประโยชน์ในกล้องถ่ายรูป เครอื่ งฉาย ภาพต่าง ๆ

การแทรกสอด การแทรกสอดของแสง (Interference) cf อากาศ e ฟลิ ์ม a b tn d ตัวกลางอ่ืน ๆ