1 complete

ชดุ ท่ี 2 การสะท้อนของแสง ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ รายวชิ า ฟสิ ิกส์3 (ว30203) ชั้นมัธยมศึกษาปีท่ี 5 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง นางสาววนั ทนา เก้าเอยี้ น ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครูชานาญการ โรงเรียนเมืองสรุ าษฎรธ์ านี อาเภอเมอื ง จงั หวดั สรุ าษฎร์ธานี สานกั งานเขตพ้ืนทกี่ ารศึกษามัธยมศึกษา เขต 11

ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอุปกรณ์ รายวิชา ฟิสกิ ส์3 กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ช้ันมัธยมศึกษาปที ่ี 5 ชุดที่ 1 เรอ่ื ง ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง จัดทาโดย นางสาววันทนา เก้าเอยี้ น ตาแหน่ง ครู วิทยฐานะ ครชู านาญการ โรงเรียนเมอื งสุราษฎรธ์ านี อาเภอเมือง จงั หวัดสรุ าษฎรธ์ านี สานกั งานเขตพนื้ ท่กี ารศึกษามัธยมศกึ ษา เขต 11 สานกั งานคณะกรรมการการศึกษาขน้ั พ้นื ฐาน กระทรวงศึกษาธิการ ปกี ารศกึ ษา 2560 ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ ก ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

คำนำ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอุปกรณ์ รายวิชาฟิสิกส์3 (ว30203) สาหรับนักเรียนช้ันมัธยมศึกษาปีท่ี 5 เร่ือง แสงและทัศนอุปกรณ์ ท่ีใช้กระบวนการเรียนรู้ แบบสืบเสาะหาความรู้ และเสริมเทคนิคการแก้โจทย์ปัญหาของโพลยา ประกอบด้วย ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ท้ังหมด จานวน 5 ชุด ได้แก่ ชุดท่ี 1 เรื่อง ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง ชุดท่ี 2 การหักเหของแสง ชุดที่ 3 ปรากฏการณ์ที่เก่ียวกับแสง ชุดท่ี 4 ทัศนอุปกรณ์ และชุดท่ี 5 ตาและการมองเห็นสี จัดทาขึ้นเพ่ือพัฒนาการเรียนการสอนและยกระดับผลสัมฤทธ์ิทางการเรียน ของผู้เรียน เป็นนวัตกรรมทางการศึกษาที่จัดกิจกรรมให้ผู้เรียนได้ศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง ตามความสามารถและความสนใจ มีอิสระในการคิด ทุกคนมีโอกาสใช้ความคิดอย่างเต็มที่ และเต็มศักยภาพ โดยคานึงถึงความแตกต่างระหว่างบุคคล ซ่ึงชุดกิจกรรมน้ีจะช่วยให้ใช้เวลาน้อยลง ในการนาเสนอข้อมูลต่าง ๆ สามารถประกอบกิจกรรมการเรียนด้วยตนเองมากกว่าท่ีจะให้ครูบอก หรือกาหนดให้ โดยครเู ปน็ ผู้สร้างโอกาสทางการเรยี นการสอน มกี จิ กรรมให้กับนักเรียนเป็นรายบุคคล หรือรายกลุ่ม ซึ่งผู้เรียนจะดาเนินกิจกรรมการเรียนรู้จากคาแนะนาที่ปรากฏอยู่ในชุดกิจกรรมเป็นไป ตามลาดับข้ันด้วยตนเอง สอดคล้องกับธรรมชาติของนักเรียนระดับมัธยมศึกษา และตอบสนอง กับหลักสูตรแกนกลางการศึกษาข้ันพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ที่มุ่งเน้นให้ผู้เรียนได้รับการพัฒนา ทั้งด้านความรู้กระบวนการคิด กระบวนการสืบเสาะหาความรู้การแก้ปัญหา ความสามารถ ในการส่ือสาร การตัดสินใจ การนาความรู้ไปใช้ในชีวิตประจาวัน ตลอดจนมีจิตวิทยาศาสตร์คุณธรรม และคา่ นยิ มทีถ่ กู ต้องเหมาะสม หวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ใช้กระบวนการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสงเล่มนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาผู้เรียนและส่งเสริม ให้ครูจัดกิจกรรมการเรียนรู้ได้อย่างมีประสิทธิภ าพและเป็นส่วนสา คัญในการพัฒนาคุ ณ ภ า พ และมาตรฐานการศึกษากลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์ ขอขอบพระคุณผู้มีส่วนเกี่ยวข้องทุกท่านท่ีตรวจสอบให้ข้อเสนอแนะ ในการปรับปรุง เพื่อการแก้ไขชุดกิจกรรมการเรียนรู้ท่ีใช้กระบวนการเรียนรู้แบบสบื เสาะหาความรู้ ให้มีความสมบูรณ์ อันส่งผลให้ชุดกิจกรรมน้มี ีประสทิ ธภิ าพ และสาเร็จลุลว่ งไดด้ ้วยดี ไว้ ณ โอกาสน้ี วันทนา เกา้ เอยี้ น ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ ก ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

สำรบัญ หนา้ คานา............................................................................................................................. .............. ก สารบญั ............................................................................................................................. ........... ข สารบญั ภาพ................................................................................................................................ ง คาชีแ้ จงเกยี่ วกับชุดกิจกรรมการเรียนรู้....................................................................................... 1 คาชี้แจงสาหรับครู....................................................................................................................... 3 คาชแี้ จงสาหรบั นักเรียน.............................................................................................................. 5 ลาดับข้นั ตอนการศึกษาชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้............................................................................ 6 แผนผังการจดั ช้นั เรียน................................................................................................................ 7 ผงั มโนทศั น์การเรียนรู้................................................................................................................. 8 สาระสาคัญ / สาระการเรียนรู้..................................................................................................... 9 ผลการเรยี นรู้ / จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ / สมรรถนะสาคญั .......................................................... 10 แบบทดสอบก่อนเรียน................................................................................................................. 11 กระดาษคาตอบแบบทดสอบกอ่ นเรยี น....................................................................................... 14 ใบความรู้ที่ 1.1 การเคลอื่ นท่ีและอัตราเร็วของแสง.................................................................... 15 ใบงานที่ 1.1 การคานวณเกย่ี วกบั อตั ราเร็วของแสง.................................................................... 26 ใบกจิ กรรมที่ 1.1 SOL match…………........................................................................................ 31 ใบกจิ กรรมที่ 1.2 การสะทอ้ นของแสง....................................................................................... 35 ใบบนั ทึกกจิ กรรมท่ี 1.2 การสะท้อนของแสง............................................................................. 37 ใบความร้ทู ่ี 1.2 การสะท้อนของแสง.......................................................................................... 39 ใบงานที่ 1.2 การสะท้อนของแสง............................................................................................... 42 ใบความร้ทู ่ี 1.3 การเขียนรังสีของแสงเม่ือวตั ถอุ ยู่หน้าผิวสะท้อนราบ....................................... 43 ใบงานท่ี 1.3 การเขียนรงั สขี องแสงเม่อื วตั ถุอยูห่ น้าผิวสะท้อนราบ............................................ 56 ใบความร้ทู ่ี 1.4 การเกดิ ภาพของวตั ถุท่ีอยูห่ น้ากระจกเงาโค้ง.................................................... 58 ใบงานท่ี 1.4 การเกิดภาพของวัตถุที่อยหู่ นา้ กระจกเงาโค้ง......................................................... 74 ใบงานที่ 1.5 การคานวณหาตาแหนง่ ขนาดและชนดิ ของภาพทเี่ กิดจากกระจกเงาโค้ง.............. 76 ใบกิจกรรมที่ 1.3 ประโยชนข์ องกระจกเงาราบ และกระจกเงาโคง้ ............................................. 82 ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ ข ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

สำรบญั (ตอ่ ) หน้า บนั ทกึ การเรยี นรู้........................................................................................................................ 83 แบบบันทกึ คะแนนกลุ่ม.............................................................................................................. 84 แบบทดสอบหลงั เรียน................................................................................................................ 85 กระดาษคาตอบหลังเรยี น........................................................................................................... 88 บรรณานกุ รม............................................................................................................................. .. 89 ภาคผนวก.................................................................................................................................... 91 เฉลยใบงานท่ี 1.1 การคานวณเกีย่ วกบั อัตราเร็วของแสง...................................................... 92 เฉลยใบกจิ กรรมที่ 1.1 SOL match…………………………………………....................................... 98 เฉลยใบบันทกึ กิจกรรมท่ี 1.2 การสะท้อนของแสง................................................................. 101 เฉลยใบงานที่ 1.2 การสะท้อนของแสง.................................................................................. 105 เฉลยใบงานท่ี 1.3 การเขยี นรังสีของแสงเม่อื วัตถุอยหู่ น้าผวิ สะท้อนราบ................................ 107 เฉลยใบงานท่ี 1.4 การเกดิ ภาพของวตั ถทุ ่ีอยู่หนา้ กระจกเงาโค้ง............................................. 110 เฉลยใบงานที่ 1.5 การคานวณหาตาแหนง่ ขนาดและชนิดของภาพที่เกิดจากกระจกเงาโคง้ 113 เฉลยใบกจิ กรรมที่ 1.3 ประโยชน์ของกระจกเงาราบ และกระจกเงาโค้ง................................ 122 เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี นและหลังเรียน.............................................................................. 128 ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ ค ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

สำรบัญภำพ หนา้ ภาพที่ 1.1 รงั สีของแสง………………………………………………………………………………………………….. 16 ภาพที่ 1.2 การทดลองเพ่ือวัดอตั ราเร็วแสงของกาลิเลโอ……………………………………………………. 17 ภาพท่ี 1.3 การทดลองเพื่อวดั อัตราเร็วแสงของโรเมอร์…………………………………………………….… 18 ภาพที่ 1.4 การทดลองเพอื่ วดั อตั ราเร็วแสงของฟีโซ……………………………………………………….….. 19 ภาพท่ี 1.5 การทดลองเพ่ือวดั อตั ราเรว็ แสงของไมเคลสัน………………………………………………….… 20 ภาพที่ 1.6 การจัดอุปกรณ์เพ่ือทดลองเรือ่ งกฎการสะท้อนของแสง…………………………………….... 36 ภาพท่ี 1.7 ลักษณะการสะท้อนของแสงท่ผี วิ วัตถุ………………………………………………………….…… 39 ภาพที่ 1.8 การสะทอ้ นของแสงทีผ่ ิวเรียบแบบต่าง ๆ…………………………………………………….…… 40 ภาพท่ี 1.9 การสะทอ้ นของแสงทีผ่ ิวขรขุ ระ………………………………………………………………….…… 41 ภาพท่ี 1.10 การมองเห็นภาพในกระจกเงาราบ.......................................................................... 43 ภาพที่ 1.11 การเขยี นรงั สีตกกระทบเพ่ือหาตาแหนง่ ภาพกรณีวัตถุเปน็ จดุ ................................. 44 ภาพที่ 1.12 การเขียนรังสสี ะท้อนเพื่อหาตาแหน่งภาพกรณวี ัตถเุ ปน็ จดุ ..................................... 45 ภาพท่ี 1.13 การตอ่ แนวรังสีสะท้อนของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพกรณวี ตั ถุเป็นจุด..................... 45 ภาพที่ 1.14 การเขยี นรังสตี กกระทบเพ่ือหาตาแหน่งภาพกรณีวัตถมุ ขี นาด................................ 46 ภาพที่ 1.15 การเขยี นรังสตี กสะทอ้ นเพ่ือหาตาแหน่งภาพกรณีวัตถมุ ีขนาด................................. 47 ภาพที่ 1.16 การต่อแนวรังสีสะท้อนของแสงเพอื่ หาตาแหน่งภาพกรณีวตั ถมุ ีขนาด..................... 47 ภาพท่ี 1.17 การกาหนดขนาดและตาแหนง่ ของภาพกรณีมีการกาหนดตาแหน่งตามาให้............ 48 ภาพที่ 1.18 การเขยี นรังสีสะทอ้ นเพื่อหาตาแหน่งภาพกรณีมกี ารกาหนดตาแหน่งตามาให้……… 49 ภาพท่ี 1.19 การเขียนรังสตี กกระทบเพ่ือหาตาแหน่งภาพกรณมี ีการกาหนดตาแหน่งตามาให้….. 49 ภาพที่ 1.20 ภาพที่เกิดจากการมองเหน็ ตวั เองในกระจกเงาราบ……………………………………………. 50 ภาพที่ 1.21 กระจกเงาโค้ง……………………………………………………………………………………………….. 58 ภาพท่ี 1.22 สว่ นประกอบของกระจกเงาโคง้ ………………………………………………………………………. 59 ภาพท่ี 1.23 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเมื่อแนวรงั สตี กกระทบขนานกับเส้นแกนมุขสาคญั 60 ภาพท่ี 1.24 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเมื่อแนวรงั สีตกกระทบผ่านจดุ โฟกสั ………………… 61 ภาพท่ี 1.25 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเม่ือแนวรังสีตกกระทบจุดผา่ นศนู ย์กลางความโคง้ 61 ภาพที่ 1.26 การเขยี นทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งเว้า ขน้ั ที่ 1…………… 62 ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ ง ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

สำรบัญภำพ (ตอ่ ) หนา้ ภาพที่ 1.27 การเขยี นทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งเว้า ขั้นที่ 2…………… 63 ภาพท่ี 1.28 การเขยี นทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งเวา้ ขัน้ ท่ี 3…………… 63 ภาพท่ี 1.29 การเขียนทางเดินของแสงเพ่ือหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งนนู ขน้ั ท่ี 1…………… 64 ภาพที่ 1.30 การเขยี นทางเดินของแสงเพ่ือหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งนูน ขน้ั ท่ี 2…………… 64 ภาพที่ 1.31 การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งนนู ข้ันที่ 3…………… 65 ภาพท่ี 1.32 การสะท้อนแสงของกระจกราบ............................................................................... 102 ภาพท่ี 1.33 การสะท้อนแสงของผวิ โค้งนนู ................................................................................. 102 ภาพที่ 1.34 การสะท้อนแสงของผวิ โค้งเวา้ ................................................................................. 103 ภาพที่ 1.35 กลอ้ งเปอรสิ โคป……………………………………………………………………………………………122 ภาพท่ี 1.36 กระจกตรวจฟนั …………………………………………………………………………………………… 123 ภาพท่ี 1.37 ไฟฉาย………………………………………………………………………………………………………… 123 ภาพท่ี 1.38 กล้องโทรทรรศน์ประเภทสะท้อนแสง…………………………………………………………….. 124 ภาพท่ี 1.39 กระจกมองหลงั ของรถ………………………………………………………………………………….. 124 ภาพท่ี 1.40 กระจกทต่ี ิดตามแยก…………………………………………………………………………………….. 125 ภาพท่ี 1.41 กระจกติดในร้านคา้ ……………………………………………………………………………………… 125 ภาพท่ี 1.42 กระจกติดรถจักรยานยนต์…………………………………………………………………………….. 126 ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ จ ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

คำชแ้ี จงเกี่ยวกับชุดกจิ กรรมกำรเรยี นรู้ 1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอุปกรณ์ วิชาฟิสิกส์3 สาหรับนักเรียน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เป็นชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่มุ่งเน้นให้ครูผู้สอนจัดกิจกรรมการเรียนรู้ ท่ีหลากหลาย โดยใช้กระบวนการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ และเสริมเทคนิคการแก้โจทย์ปัญหา ของโพลยา เพ่ือส่งเสริมพัฒนาการทางด้านทักษะวิทยาศาสตร์และการคิดวิเคราะห์ของนักเรียน ซง่ึ มี 5 ขนั้ ดงั นี้ ข้นั ที่ 1 ขั้นสรา้ งความสนใจ ขน้ั ที่ 2 ขน้ั สารวจและคน้ หา ข้นั ที่ 3 ข้นั อภปิ รายและลงข้อสรุป ข้นั ที่ 4 ขั้นขยายความรู้ ขนั้ ท่ี 5 ขน้ั ประเมิน 2. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอุปกรณ์ วิชาฟิสิกส์3 สาหรับนักเรียน ช้นั มัธยมศึกษาปีที่ 5 แบ่งออกเปน็ 5 ชดุ ใชเ้ วลาในการจดั กจิ กรรมการเรยี นรทู้ ั้งหมด 26 ชว่ั โมง ดงั นี้ แนะนาการใช้ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ จานวน 1 ช่วั โมง ชดุ ที่ 1 เรอื่ ง ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง จานวน 5 ชวั่ โมง ชดุ ที่ 2 เร่อื ง การหกั เหของแสง จานวน 10 ชั่วโมง ชุดที่ 3 เรื่อง ปรากฏการณท์ เ่ี กย่ี วกบั แสง จานวน 2 ช่วั โมง ชุดท่ี 4 เรือ่ ง ทศั นอปุ กรณ์ จานวน 4 ชัว่ โมง ชดุ ที่ 5 เรือ่ ง ตาและการมองเหน็ สี จานวน 4 ชว่ั โมง 3. ส่วนประกอบของชดุ กิจกรรมการเรียนรู้แต่ละชุด ประกอบด้วย 2.1 คานา 2.2 สารบัญ/สารบญั ภาพ 2.3 คาชีแ้ จงเก่ียวกบั ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 2.4 คาชแี้ จงสาหรบั ครู 2.5 คาชี้แจงสาหรับนกั เรยี น 2.6 ลาดบั ขัน้ ตอนการศกึ ษาชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ 2.7 แผนผงั การจดั ชนั้ เรยี น 2.8 ผังมโนทัศนก์ ารเรยี นรู้ 2.9 สาระสาคัญ ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 1 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

2.10 สาระการเรยี นรู้ 2.11 ผลการเรียนรู้ 2.12 จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 2.13 สมรรถนะสาคญั ของผู้เรียน 2.14 แบบทดสอบกอ่ นเรียน 2.15 ใบความรู้ 2.16 ใบกิจกรรม 2.17 ใบงาน 2.18 แบบทดสอบหลังเรยี น 2.19 แบบบนั ทึกคะแนนการเรยี นรู้ 2.20 บรรณานุกรม 2.21 ภาคผนวก ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เรอ่ื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 2 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

คำช้แี จงสำหรับครู ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอุปกรณ์ วิชาฟิสิกส์3 สาหรับนักเรียน ชัน้ มัธยมศึกษาปีที่ 5 แบง่ ออกเปน็ 5 ชดุ ใชเ้ วลาในการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ทั้งหมด 26 ชัว่ โมง ดงั น้ี แนะนาการใชช้ ุดกิจกรรมการเรียนรู้ จานวน 1 ช่ัวโมง ชดุ ท่ี 1 เรือ่ ง ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง จานวน 5 ช่วั โมง ชุดที่ 2 เรื่อง การหักเหของแสง จานวน 10 ชัว่ โมง ชดุ ที่ 3 เรือ่ ง ปรากฏการณท์ ่เี กี่ยวกบั แสง จานวน 2 ช่วั โมง ชดุ ที่ 4 เรื่อง ทัศนอปุ กรณ์ จานวน 4 ช่ัวโมง ชดุ ท่ี 5 เรือ่ ง ตาและการมองเห็นสี จานวน 4 ชั่วโมง ในการจัดกิจกรรมเพื่อช่วยให้การดาเนินการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรม การเรียนรนู้ เ้ี ปน็ ไปด้วยดี บรรลุวัตถปุ ระสงค์และมปี ระสทิ ธิภาพ ครูผสู้ อนควรดาเนนิ การดังตอ่ ไปนี้ 1. ศึกษาแผนการจัดการเรียนรู้ คาช้ีแจงเกี่ยวกับชุดกิจกรรมการเรียนรู้ คาชี้แจงสาหรับครู และทดลองใช้สือ่ การเรียนรใู้ หเ้ กดิ ความชานาญกอ่ นใชจ้ รงิ ในห้องเรยี น 2. จัดเตรียมสื่อการเรียนรู้ท่ีใช้ประกอบในการจัดกิจกรรมต่างๆ ตามที่ระบุในชุดกิจกรรม การเรยี นรูน้ ี้ไว้ลว่ งหนา้ ให้เรยี บร้อย และครบถ้วนตามจานวนทร่ี ะบุไว้ 3. ศึกษากระบวนการจัดการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ (5E) และข้ันตอนการจัดกิจกรรม จากชุดกิจกกรมการเรยี นรโู้ ดยละเอยี ด ซึ่งมีท้ังหมด 5 ข้นั ดังนี้ ขน้ั ที่ 1 ข้ันสรา้ งความสนใจ ขนั้ ที่ 2 ขั้นสารวจและคน้ หา ขั้นท่ี 3 ขน้ั อภิปรายและลงขอ้ สรุป ขนั้ ที่ 4 ขัน้ ขยายความรู้ ขน้ั ท่ี 5 ขน้ั ประเมิน 4. การจัดชั้นเรียน ควรจัดให้นักเรียนน่ังเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 4-5 คน โดยแบ่งกลุ่ม แบบคละความสามารถ และในแต่ละกลุ่มจะมีการแบ่งหน้าที่ของสมาชิก ซึ่งจะผลัดเปลี่ยนหน้าที่กัน ในแต่ละคร้ัง ดังน้ี คุณอานวย ทาหน้าท่ี อานวยความสะดวกใหก้ บั สมาชกิ ในกลมุ่ โดยการไปหยบิ อปุ กรณ์ หรือเอกสารต่าง ๆ คุณวางแผน ทาหนา้ ที่ วางแผนการทางาน คุณจดั การความรู้ ทาหนา้ ท่ี รวบรวมองค์ความรู้ และผลงานของกล่มุ ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 3 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

คณุ เสนอ ทาหน้าท่ี นาเสนอผลงาน หรอื ความรู้ทีไ่ ดเ้ รียนรู้ คณุ กิจกรรม ทาหน้าที่ ทากจิ กรรมร่วมกันกับสมาชกิ ในกลุ่ม (ถา้ ม)ี 5. ครูควรช้ีแจงให้นักเรียนทราบถึงบทบาทของนักเรียนในการเรียนรู้ด้วยชุดกิจกรรม การเรียนรู้ 6. ครูควรให้นักเรียนทาแบบทดสอบก่อนเรียนประจาชุดกิจกรรม เพื่อวัดความรู้พื้นฐาน ของนกั เรียนแตล่ ะคน และเม่อื จัดกิจกกรมการเรียนรู้เรียบร้อนแลว้ จึงให้นักเรียนทาแบบทดสอบหลัง เรยี นประจาชุดกิจกรรม 7. ครูควรจัดการเรียนการสอนให้เป็นไปตามลาดับขั้นตอนท่ีกาหนดไว้ในชุดกิจกรรม การเรียนรู้ โดยในระหว่างทากิจกรรมครูควรกระตุ้นให้นักเรียนได้คิด ได้ลงมือปฏิบัติกิจกรรมต่าง ๆ ดว้ ยตนเองตามขั้นตอนอยา่ งเต็มความสามารถ และพยายามสอดแทรกคณุ ธรรมทุกครงั้ ท่มี โี อกาส 8. หากมีนักเรียนบางคนเรียนไม่ผ่านเกณฑ์ ครูควรให้คาแนะนา หรืออาจจะมอบหมายงาน หรอื ให้ศกึ ษาชุดกิจกรรมเพ่ิมเตมิ ในเวลาว่าง ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 4 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

คำช้แี จงสำหรบั นกั เรยี น ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอุปกรณ์ วิชาฟิสิกส์3 สาหรับนักเรียน ช้นั มธั ยมศึกษาปที ี่ 5 ชุดท่ี 1 เร่ือง ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง นักเรยี นจะต้องปฏบิ ตั ิ ดังนี้ 1. ก่อนเร่ิมการจัดการเรียนรู้จากชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ นักเรียนต้องทาแบบทดสอบก่อน เรียน จานวน 10 ข้อ ใช้เวลา 15 นาที เพ่ือประเมินความรู้พ้ืนฐานของนักเรียน และเมื่อศึกษา และปฏิบัติกิจกรรมครบทุกกิจกรรมแล้วและได้คะแนนแต่ละกิจกรรมผ่านเกณฑ์ท่ีกาหนด ให้ทาแบบทดสอบหลังเรียน จานวน 10 ข้อ ใช้เวลา 15 นาที เพ่ือเปรียบเทียบความก้าวหน้า ของนักเรียน ซงึ่ นกั เรียนตอ้ งทาแบบทดสอบหลังเรียนไดไ้ ม่ตา่ กวา่ ร้อยละ 50 จงึ จะผ่านเกณฑ์ 2. นักเรียนจะต้องแบ่งหน้าที่ให้กับสมาชิกภายในกลุ่ม ซ่ึงในแต่ละครั้งหน้าท่ีของสมาชิก แต่ละคนจะตอ้ งสลับกัน โดยมหี นา้ ท่ี 5 ตาแหน่ง ดงั นี้ คุณอานวย ทาหน้าที่ อานวยความสะดวกให้กับสมาชิกในกลมุ่ โดยการไปหยิบอปุ กรณ์ หรอื เอกสารต่าง ๆ คณุ วางแผน ทาหน้าท่ี วางแผนการทางาน คณุ จดั การความรู้ ทาหน้าท่ี รวบรวมองค์ความรู้ และผลงานของกลมุ่ คุณเสนอ ทาหน้าท่ี นาเสนอผลงาน หรอื ความรู้ทไี่ ดเ้ รยี นรู้ คณุ กิจกรรม ทาหน้าท่ี ทากจิ กรรมร่วมกนั กับสมาชิกในกลุ่ม (ถา้ มี) 3. ปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนที่ระบุไว้ในชุดกิจกรรมการเรียนรู้เม่ือปฏิบัติกิจกรรมต่าง ๆ เสร็จเรียบร้อยแล้วให้ตรวจคาตอบจากเฉลย แล้วบันทึกคะแนนลงในแบบบันทึกคะแนนของนักเรียน นักเรียนจะต้องได้คะแนนทุกกิจกรรมไม่ต่ากว่าร้อยละ 70 จึงจะผ่านเกณฑ์ ถ้าไม่ผ่านเกณฑ์ ใหก้ ลบั ไปอา่ นทาความเข้าใจเกยี่ วกับเนื้อหาอีกครง้ั แลว้ ตอบใหม่ 4. นักเรียนทุกคนปฏิบัติกิจกรรมดว้ ยความตัง้ ใจ และทากจิ กรรมใหเ้ สรจ็ ทันเวลาที่กาหนด 5. เม่อื ปฏบิ ตั ิกจิ กรรมเสรจ็ เรยี บร้อยแล้ว ต้องช่วยกันเก็บวสั ดุ อปุ กรณ์ สอื่ การเรียนตา่ ง ๆ จดั โตะ๊ และเก้าอ้ี ให้อยู่ในสภาพ เรียบรอ้ ย และทาความสะอาดก่อนออกจากห้องเรยี น ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 5 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ลำดับขัน้ ตอนกำรศึกษำชุดกิจกรรมกำรเรยี นรู้ 1. ศึกษำคำช้ีแจงต่ำงๆ ในกำรใชช้ ุดกจิ กรรมกำรเรยี นรู้ 2. ศกึ ษำสำระสำคญั / สำระกำรเรียนรู้ /ผลกำรเรยี นรู้ / จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรู้ 3. ทำแบบทดสอบกอ่ นเรียน 10 ขอ้ 15 นำที 4. ปฏิบัตกิ ิจกรรมกำรเรียนรตู้ ำมขัน้ ตอน ประกอบด้วย ข้นั ท่ี 1 สรำ้ งควำมสนใจ ขั้นท่ี 2 สำรวจและค้นหำ ข้นั ท่ี 3 อธบิ ำยและลงข้อสรปุ ขั้นท่ี 4 ขยำยควำมรู้ ขน้ั ที่ 5 ประเมนิ ผล 5. ตรวจสอบคำตอบของใบงำนและกจิ กรรมแต่ละขน้ั เพอ่ื ตรวจสอบควำมเขำ้ ใจ โดยจะต้องผำ่ นเกณฑท์ ่กี ำหนด ถ้ำไมผ่ ่ำนเกณฑ์จะตอ้ งกลบั ไปศกึ ษำเนือ้ หำ ทไี่ มผ่ ่ำนเกณฑอ์ กี ครง้ั จนกวำ่ ผ่ำนเกณฑ์ที่กำหนด 6. ทำแบบทดสอบหลงั เรียน จำนวน 10 ขอ้ 15 นำที 7. ตรวจคำตอบ ผำ่ นเกณฑ์ร้อยละ 50 ไม่ผำ่ นเกณฑ์ ผำ่ นเกณฑ์ ศกึ ษำชดุ กจิ กรรมกำรเรยี นรู้ ชดุ ท่ี 2 ต่อไป ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 6 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

แผนผงั กำรจัดชนั้ เรียน จอนำเสนอ โตะ๊ ครู กล่มุ ท่ี 1 กลมุ่ ที่ 2 กลุ่มที่ 3 กล่มุ ท่ี 6 กลุม่ ท่ี 5 กลุ่มท่ี 4 กล่มุ ท่ี 7 กลมุ่ ที่ 8 กลุ่มท่ี 9 โตะ๊ วสั ดอุ ุปกรณ์ ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 7 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ผงั มโนทศั น์กำรเรยี นรู้ ชุดกจิ กรรมกำรเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ วิชำฟสิ ิกส3์ สำหรบั นกั เรียนชน้ั มัธยมศกึ ษำปีท่ี 5 ธรรมชาติและ แสงและทัศนอุปกรณ์ เคร่อื งฉายภาพ การสะท้อนของแสง ทัศนอุปกรณ์ กลอ้ งถ่ายรปู กล้องจุลทรรศน์ อัตราเร็วของแสง กล้องโทรทรรศน์ กฎการสะท้อน กระจกเงาราบ ปรากฏการณ์ การกระจายแสง รุง้ กระจกเงาโคง้ ทเ่ี กีย่ วข้องกบั การทรงกลด แสง และมิราจ ตาและการมองเหน็ สี ความสว่างกบั การถนอมสายตา การหักเหของแสง สายตาสัน้ กฎการหกั เห สายตายาว ดรรชนีหักเห การมองเหน็ สี การสะท้อนกลบั หมด แสงสี ความลึกปรากฏ สารสี เลนสบ์ าง เลนส์เว้า เลนสน์ ูน ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 8 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เคล่ือนที่ในแนวตรงด้วย สำระ อัตราเร็ว 299,792,458 เมตรต่อวินาทีหรือประมาณ 3.00 x 108 เมตรต่อวินาที ในการศึกษาเกี่ยวกับแสง กาหนดให้เส้นตรงท่ีตั้งฉาก สำคญั กับหน้าคลื่น มีลูกศรแสดงทิศทางการเคล่ือนที่ของคล่ืนแสง เรียกว่า รังสีของแสง หรอื เรียกส้นั ๆ ว่า รงั สี เม่ือแสงตกกระทบผิววัตถุจะเกิดการสะท้อนของแสง (reflection) โดยเป็นไปตามกฎการสะทอ้ นของแสง ดงั นี้ 1. รังสีตกกระทบ เส้นแนวฉากและรังสีสะท้อนอยู่ในระนาบ เดียวกนั เสมอ 2. มกุ ตกกระทบเทา่ กบั มมุ สะท้อน ถ้าวางวัตถุหน้ากระจกเงาราบ จะเกิดภาพของวัตถุ โดยระยะภาพ s' เท่ากับระยะวัตถุ s และความสูงของภาพเท่ากับ ความสูงของวัตถุ แต่ถ้าวางวัตถุหน้ากระจกเงาโค้ง (เว้าและนูน) ระยะวัตถุ s ระยะภาพ s' และความยาวโฟกัส f มีความสัมพันธ์ 1 1 1 ดังสมการ f = s + s' และขนาดของภาพมีท้ังใหญ่กว่าวัตถุ เท่าวัตถุ และเลก็ กวา่ วตั ถุ สำระ 1. อตั ราเรว็ แสง กำรเรยี นรู้ 2. การสะทอ้ นของแสง 3. การเขียนรังสีของแสงเพื่อหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพ ทเ่ี กดิ จากกระจกเงาราบ 4. การเขียนรังสีของแสงเพ่ือหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพ ทเ่ี กดิ จากกระจกเงาโค้ง 5. ประโยชน์ของกระจกเงาราบและกระจกเงาโค้ง ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 9 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ผล อธิบายการสะท้อนของแสง การหาตาแหน่ง ขนาดและชนิด กำรเรียนรู้ ของภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบและกระจกเงาโค้ง ท้ังโดยการเขียน ภาพและการคานวณ จดุ ประสงค์ ดำ้ นควำมรู้ (K) กำรเรียนรู้ 1. อธบิ ายได้ว่าแสงเคล่ือนทใ่ี นแนวตรงดว้ ยอัตราเร็วท่สี ูงมากได้ 2. คานวณหาคา่ ปรมิ าณท่เี ก่ยี วข้องกบั อตั ราเรว็ ของแสงได้ 3. อธบิ ายการสะท้อนของแสงและกฎการสะท้อนของแสงได้ 4. คานวณหาตาแหนง่ ขนาด และชนดิ ของภาพที่เกดิ จากกระจกเงา โคง้ ได้ 5. ยกตวั อยา่ งและอธิบายประโยชน์ของกระจกเงาราบและกระจกเงาโค้ง ในชีวติ ประจาวันได้ ด้ำนทกั ษะกระบวนกำร (P) 1. เขียนรังสขี องแสงเพ่ือหาตาแหน่ง ขนาด และชนดิ ของภาพ ท่ีเกิดจากกระจกเงาราบได้ 2. เขียนรังสขี องแสงเพื่อหาตาแหนง่ ขนาด และชนดิ ของภาพ ที่เกดิ จากกระจกเงาโค้งได้ ด้ำนคุณลกั ษณะอันพึงประสงค์ (A) 1. ซื่อสตั ย์สุจริต 2. ใฝ่เรียนรู้ 3. มงุ่ ม่ันในการทางาน สมรรถนะ 1. ความสามารถในการสอื่ สาร สำคัญ 2. ความสามารถในการคิด 3. ความสามารถในการแก้ปัญหา ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 10 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

แบบทดสอบก่อนเรยี น ชดุ กิจกรรมกำรเรยี นรู้ ชุดท่ี 1 เร่อื ง ธรรมชำติและกำรสะทอ้ นของแสง คำชแี้ จง : แบบทดสอบกอ่ นเรียนเป็นแบบทดสอบแบบเลือกตอบ 4 ตัวเลอื ก จานวน 10 ขอ้ ใชเ้ วลา 15 นาที คำสงั่ : จงเลือกคาตอบทถ่ี ูกต้องท่ีสดุ เพยี งคาตอบเดียว แล้วทาเครอ่ื งหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษคาตอบ 1. ข้อความใด ไม่ใช่ ธรรมชาติของแสงท่ีถูกต้อง ก. แสงเคลอ่ื นทีเ่ ป็นเส้นตรงในตัวกลางชนิดเดียวกัน ข. แสงเปน็ คลนื่ แมเ่ หล็กไฟฟ้า ซ่งึ เคลอื่ นท่ีไปโดยไม่ต้องอาศยั ตัวกลาง ค. แสงเป็นพลังงานท่ีไมส่ ามารถเปลยี่ นไปเป็น หรอื เปลีย่ นมาจากพลังงานรูปอ่ืนๆได้ ง. แสงเปน็ คล่ืนตามขวาง เพราะสามารถเกดิ โพลาไรซ์ได้ 2. แสงจากดวงอาทิตย์เดินทางมายงั โลกใช้เวลานานกน่ี าที (กาหนดให้ ระยะทางจากโลกถงึ ดวงอาทิตย์ เท่ากับ 1.5 x 1011 เมตร) ก. 8.33 นาที ข. 9.33 นาที ค. 10.33 นาที ง. 11.33 นาที 3. เม่ือแสงตกกระทบท่ีพน้ื ผวิ ขรขุ ระจะเป็นอยา่ งไร ก. มุมตกกระทบโตกว่ามมุ สะท้อน ข. มุมตกกระทบเลก็ กว่ามุมสะท้อน ค. มมุ ตกกระทบเทา่ กบั มมุ สะท้อน ง. มุมตกกระทบอาจจะเลก็ หรือโตกว่ามมุ สะท้อนก็ได้ ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 11 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

4. กระจกเงาราบ XY และ YZ วางเอียงทามุม 45o กบั พ้นื ราบ รงั สขี องแสงตกกระทบด้าน XY ทามุม 60o กับระนาบ XY ดังรปู จงพจิ ารณาว่าขอ้ ความใดต่อไปน้ีถูกตอ้ ง X 60o Z 45o 45o Y ก. รงั สีสะทอ้ นด้าน YZ ทามุมสะทอ้ น 30o ข. รังสสี ะท้อนจากดา้ น XY ไปยงั YZ ขนานกับพ้นื ราบ ค. รังสีสะท้อนด้าน YZ ทามุม 60o กบั เส้นแนวฉาก ง. รังสีตกกระทบด้าน XY และรังสสี ะท้อนดา้ น YZ ขนานกัน 5. ชายคนหน่ึงสูง 170 เซนติเมตร และมีดวงตาต่ากว่าส่วนที่สูงท่ีสุดในร่างกาย 10 เซนติเมตร หากต้องการส่องกระจกเงาราบ โดยทาให้มองเห็นได้ตลอดทั้งตัว กระจกต้องมีความยาว อยา่ งน้อยทส่ี ดุ เท่าไร และตอ้ งติดต้ังกระจกใหส้ ูงจากพ้นื เป็นระยะเทา่ ใด ก. กระจกต้องมคี วามยาว 80 เซนตเิ มตร และอยสู่ ูงจากพื้น 85 เซนติเมตร ข. กระจกต้องมีความยาว 85 เซนติเมตร และอยู่สูงจากพื้น 80 เซนตเิ มตร ค. กระจกต้องมีความยาว 160 เซนตเิ มตร และอยู่สูงจากพ้ืน 80 เซนติเมตร ง. กระจกต้องมีความยาว 170 เซนติเมตร และอย่สู ูงจากพ้ืน 85 เซนตเิ มตร 6. จุด C เป็นจุดศูนย์กลางความโค้ง จุด F เป็นจุดโฟกัส ถ้า XY เป็นรังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน จะเป็นไปตามหมายเลขใด 1X Y2 CF 4 3 ง ก. เลข 1 ข. เลข 2 ค. เลข 3 ง. เลข 4 ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 12 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

7. เมอ่ื วางวตั ถุหนา้ กระจกโค้งเวา้ บานหน่งึ ข้อใดต่อไปน้เี ป็นภาพของวัตถุท่ีเกิดขนึ้ (1) ภาพเสมอื น มขี นาดใหญ่กว่าวตั ถุ (2) ภาพเสมอื น มีขนาดเลก็ กว่าวัตถุ (3) ภาพจรงิ ขนาดเลก็ เท่าและใหญ่กวา่ วตั ถุ (4) ภาพเสมอื น มีขนาดเทา่ วัตถุ ก. (1) และ (2) เท่านั้น ข. (2) และ (3) เท่านน้ั ค. (1) และ (3) เท่านัน้ ง. เป็นไดท้ ้ัง (1) (2) (3) และ (4) 8. จากรปู กระจก A B C และ D ควรเป็นกระจกชนิดใด ตามลาดบั A B วัตถุ ภาพ วตั ถุ ภาพ C วตั ถุ D วัตถุ ภาพ ภาพ ก. กระจกโคง้ นูน กระจกโค้งนูน กระจกราบ กระจกโค้งเว้า ข. กระจกโค้งเว้า กระจกโค้งเวา้ กระจกราบ กระจกโค้งเว้า ค. กระจกโคง้ นูน กระจกโค้งนนู กระจกโคง้ นูน กระจกโค้งเวา้ ง. กระจกโค้งเว้า กระจกโค้งนูน กระจกราบ กระจกโคง้ เวา้ 9. วัตถุสูง 8 เซนติเมตร วางอยู่หน้ากระจกโค้งทาให้เกิดภาพจริงหน้ากระจกขนาด 4 เซนติเมตร ห่างจากกระจก 12 เซนตเิ มตร จงหาความยาวโฟกัสของกระจกโคง้ ก. 4 เซนตเิ มตร ข. 6 เซนตเิ มตร ค. 8 เซนตเิ มตร ง. 10 เซนตเิ มตร 10. เด็กคนหนึ่งสูง 120 เซนติเมตร ยืนห่างจากกระจกนูน 60 เซนติเมตร มองเห็นภาพตัวเอง ในกระจกสงู 60 เซนติเมตร กระจกนนู มีรศั มคี วามโคง้ กเ่ี ซนติเมตร ก. 10 เซนติเมตร ข. 20 เซนติเมตร ค. 30 เซนติเมตร ง. 40 เซนติเมตร ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 13 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

กระดำษคำตอบกอ่ นเรียน ชุดกิจกรรมกำรเรยี นรู้ ชดุ ที่ 1 เรอื่ ง ธรรมชำตแิ ละกำรสะทอ้ นของแสง ชื่อ – สกุล.................................................................................ช้ัน....................เลขท.่ี .................... คำสั่ง : จงเลือกคาตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคาตอบเดียว แล้วทาเครื่องหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษคาตอบ ขอ้ ก ข ค ง คะแนนทไ่ี ด้ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ทาแบบทดสอบเสร็จแลว้ อยา่ ลืม! ตรวจคาตอบดว้ ยนะคะ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 14 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ใบควำมรู้ท่ี 1.1 กำรเคลอื่ นท่ีและอัตรำเรว็ ของแสง จดุ ประสงคก์ ำรเรียนรู้ 1. อธิบายได้ว่าแสงเคล่ือนทใี่ นแนวตรงดว้ ยอัตราเร็วท่ีสูงมากได้ 2. คานวณหาคา่ ปรมิ าณท่เี ก่ียวข้องกบั อตั ราเร็วของแสงได้ แสง เป็นพลังงานรูปหน่ึงที่สามารถตรวจรับได้ด้วยนัยน์ตา ในบางกรณีแสงมีพฤติกรรม คล้ายอนุภาค และในหลาย ๆ กรณีแสงก็คล้ายคลื่น ดังน้ันจึงมีคาถามว่า แสงมีพฤติกรรมเป็นอนุภาค หรอื คลื่น ในการค้นหาคาตอบของคาถามข้างต้นน้ันก็ไม่ง่ายนัก เน่ืองจากไม่สามารถมองเห็น ลาอนุภาคที่เคล่ือนท่ีออกมาจากแหล่งกาเนิดแสง และไม่เห็นลูกคล่ื นของแสงด้วย แต่ก็ได้ มีความพยายามในการอธิบายพฤตกิ รรมของแสงมาตง้ั แตส่ มยั กรีกโบราณก่อนศตวรรษที่ 17 กำรศกึ ษำเกีย่ วกบั แสง ววิ ัฒนาการของการศึกษาเกย่ี วกับแสงทีส่ าคญั ๆ มดี ังนี้ ในปี ค.ศ. 1678 ฮอยเกนส์ (Huygens) สามารถใช้ทฤษฎีคล่นื ของแสงอธบิ ายการสะท้อน และการหกั เหของแสงได้ ในปี ค.ศ. 1801 โทมัส ยัง (Thomas Young ) ทาการทดลอง เรียกว่า การทดลองสลิตคู่ พบว่า แสงสามารถเกิดการแทรกสอดและการเลย้ี วเบนได้ ในปี ค.ศ. 1821 เฟรสเนล (Augustin Fresnel) พบว่า แสงสองลาที่ต้ังฉากกันไม่สามารถ แทรกสอดกันได้ ซง่ึ เปน็ ลกั ษณะของการโพลาไรเซชันของแสง กค็ ้นพบว่า แสงเป็นคล่นื ตามขวาง ในปี ค.ศ. 1864 แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell) ไดค้ ้นพบทฤษฎีคล่ืนแมเ่ หล็กไฟฟ้า และความเร็วของคล่ืนดังกล่าว มีค่าเท่ากับความเร็วของคล่ืนแสง ซ่ึงสนับสนุนว่า แสง เป็นคลืน่ แมเ่ หลก็ ไฟฟ้า ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 15 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ในปี ค.ศ 1905 ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) เสนอว่า แสงมีคุณสมบัติเป็นอนุภาค ซึ่งก็คือ กลุ่มของพลังงาน หรือ โฟตอน เม่ือโฟตอนชนกับอิเล็กตรอนแล้วพลังงานและโมเมนตัม ของโฟตอนจะเปล่ยี นแปลงไป ซง่ึ เป็นคณุ สมบตั ิของอนุภาคนั่นเอง ในศตวรรษที่ 20 จนถึงปัจจุบันเชื่อว่าทฤษฎีคล่ืนและทฤษฎีโฟตอน สามารถอธิบาย ปรากฏการณต์ า่ ง ๆ ของแสงได้ ซง่ึ แสดงให้เห็นวา่ แสงแสดงสมบตั ิทัง้ คลนื่ และอนุภาค กำรเคลอื่ นที่ของแสง ในเวลากลางคืน เม่ือใช้ไฟฉายส่องดูส่ิงต่างๆ ในเวลากลางคืน จะพบว่ามีลาแสง เป็นแนวตรง ด้วยเหตุน้ี จึงนิยมเขียน รังสี (ray) ซ่ึงมีลักษณะเป็นเส้นตรงเพ่ือแทนแนวการเคล่ือนที่ ของแสง โดยมีลูกศรกากับบนเส้นตรงเพื่อบอกทิศทาง และถ้าเป็นกรณีของการเคลื่อนท่ีจริง ก็จะใช้เส้นทึบ ส่วนกรณีที่แสงไม่ได้เคล่ือนที่จริง แต่ต้องการแสดงแนวทางที่แสงเสมือนวา่ เคล่ือนทีไ่ ป กจ็ ะใชเ้ ส้นประ ลักษณะของรังสีของแสงมอี ยู่ 3 ลักษณะ คือ 1. รังสีขนำน (Parallel beam) เกิดจากแหล่งกาเนิดแสงท่ีอยู่ไกลมาก ๆ เช่น ดวงอาทติ ย์ ดงั ภาพที่ 1.1 (ก) 2. รังสีลู่ออก (Diverging beam) เกิดจากแหล่งกาเนิดแสงท่ีเป็นจุด เช่น ดวงไฟ ขนาดเล็ก ๆ ดังภาพที่ 1.1 (ข) 3. รังสีลู่เข้ำ (Converging beam) เกิดจากลาแสงขนานสะท้อนที่กระจกเว้า หรือหักเหผ่านเลนสน์ นู ทาใหล้ าแสงเบนเข้าหากัน ดงั ภาพที่ 1.1 (ค) (ก) รังสีขนาน (ข) รงั สีล่อู อก (ค) รงั สีลเู่ ข้า ภาพที่ 1.1 รังสขี องแสง (ท่มี า : วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอี้ยน) ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 16 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

อัตรำเรว็ แสง การมองเห็นเกิดจากการท่ีมีแสงเคล่ือนท่ีเข้าสู่ดวงตา โดยที่แสงเดินทางด้วยอัตราเร็ว ที่สูงมาก สังเกตได้จากการหลับตาแล้วนาหลอดไฟมาวางไว้ตรงหน้า เมื่อลืมตาจะเห็นหลอดไฟทันที ในสมัยกอ่ นมนษุ ยเ์ ช่ือกนั ว่า แสงมอี ัตราเรว็ ไมจ่ ากัด ซึ่งหมายความว่าแสงไมต่ ้องใชเ้ วลาในการเดินทาง เลย ซึ่งมนี กั วิทยาศาสตร์หลายทา่ นไดพ้ ยายามทาการทดลองเพื่อวดั อตั ราเรว็ ของแสง ดังน้ี กำลิเลโอ กำลิเลอี (Galileo Galilei) กาลิเลโอทาการทดลองเพื่อวัดอัตราเร็วแสงด้วยการถือโคมไฟไปบน ยอดเขาลูกหน่ึง และให้ผู้ช่วยถือโคมไฟไปอยู่บนยอดเขาอีกลูกหน่ึง ซ่ึงทราบระยะห่างระหว่างยอดเขาท้ังสอง จากนั้น กาลิเลโอจะเปิดแสงจากโคมไฟ เม่ือผู้ช่วยเห็นแสงก็จะเปิดโคมไฟของตนเองเพื่อส่งสัญญาณ กลับไป กาลิเลโอจะวัดช่วงเวลาตั้งแต่เขาเปิดโคมไฟจนกระทั่งมองเห็นแสงสัญญาณจากผู้ช่วย เพือ่ นาคา่ ของเวลาที่ได้ไปคานวณหาอัตราเร็วแสง ดังภาพที่ 1.2 ภาพท่ี 1.2 การทดลองเพอ่ื วัดอัตราเรว็ แสงของกาลเิ ลโอ (ที่มา : https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/ medien/lanternanim_lichtaus_ver.gif เข้าถึงข้อมลู เมือ่ วนั ที่ 15 เดอื นมีนาคม พ.ศ.2558) ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 17 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

สมการที่ใช้ในการคานวณหาอตั ราเร็วแสง v= s t เมอ่ื v คือ อตั ราเร็วแสง มหี น่วยเปน็ เมตรต่อวนิ าที (m/s) s คอื ระยะทางทแ่ี สงเคลอ่ื นที่ มีหนว่ ยเป็น เมตร (m) t คอื เวลาท่ีแสงใชใ้ นการเคล่ือนท่ี มหี นว่ ยเป็นวินาที (s) ผลจากการทดลองพบว่า ช่วงเวลาที่แสงเดินทางส้ันมากจนเขาไม่สามารถจับเวลาได้ทัน กาลเิ ลโอจึงสรปุ ว่า อตั ราเร็วของแสงสงู มาก โอเลำส์ โรเมอร์ (Olaus Romer) โรเมอร์ นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก สามารถทาการทดลองเพื่อวดั อตั ราเรว็ แสงไดส้ าเร็จ เป็นคร้ังแรก โดยศึกษาจากการเกิดอุปราคาของดาวบริวารท่ีช่ือว่า ไอโอ (Io) ของดาวพฤหัสบดี โดยสังเกตช่วงเวลาที่ดาวบริวารไอโอโคจรอยใู่ นเงาของดาวพฤหสั บดีนัน่ เอง R E1 J2 โลก E2 Io2 ดวงอาทติ ย์ ดวงจนั ทรบ์ ริวาร J1 Io1 ดาวพฤหัสบดี ภาพที่ 1.3 การทดลองเพื่อวัดอัตราเรว็ แสงของโรเมอร์ (ทมี่ า : วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอ้ียน) ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 18 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

จากภาพที่ 1.3 โรเมอร์ได้บันทึกเวลาขณะที่ดาวบริวารไอโอโผล่ออกมาจากเงา ณ ตาแหน่ง Io1 และช่วงเวลาท่ีดาวบริวารไอโอเคล่ือนท่ีผ่านดาวพฤหัสบดีจนหลุดพ้นจากเงาอีกคร้ัง ที่ตาแหน่ง Io2 จากการบันทึกดังกล่าวทาให้โรเมอร์สามารถคานวณหาคาบการโคจรเฉลี่ย ของดาวบริวารไอโอรอบดาวพฤหัสบดีได้ประมาณ 48 ช่ัวโมง 28 นาที จากการสังเกตขณะท่ีโลก อยู่ ณ ตาแหน่ง E1 เมื่อเปรียบเทียบค่าคาบการโคจรของดาวบริวารไอโอรอบดาวพฤหัสบดีท่ีเกิดข้ึน ในครั้งตอ่ ๆ ไป พบวา่ มคี ่ามากกวา่ คา่ เฉลี่ยท่ีคานวณได้ หลังจากผ่านไป 3 เดือน โลกโคจรไปอยู่ท่ีตาแหน่ง E2 จะพบว่า ค่าคาบการโคจร ของดาวบริวารไอโอรอบดาวพฤหัสบดีมากข้ึนจากเดิมประมาณ 11 นาที เมื่อเทียบกับการสังเกต ณ ตาแหน่ง E1 จึงแสดงให้เห็นว่า ขณะท่ีโลกอยู่ที่ตาแหน่ง E2 น้ันอยู่ห่างจากดาพฤหัสบดี มากกว่าท่ีตาแหนง่ E1 จากสมมติฐานน้ีเองทาให้โรเมอร์สามารถคานวณหาอัตราเร็วแสงได้โดย ถ้าแสงเคล่ือนที่ เป็นระยะเท่ากับรัศมีวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ (R) ที่มีค่าประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร จะต้องใช้เวลา 11 นาที ดังนั้น อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศจึงคานวณได้ค่าประมาณ 2.3 x 108 เมตรต่อวินาที อีปอลิต ฟโี ซ (Hippolyte Fizeau) ฟีโซ นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส วัดความเร็วแสงอย่างแม่นยามากขึ้น โดยใช้อุปกรณ์เฟือง ท่ถี กู ออกแบบมาเปน็ อยา่ งดี M2 เฟอื ง ตา L3 M1 A B L2 L1 8.63 km แหล่งกาเนิดแสง ภาพที่ 1.4 การทดลองเพอื่ วัดอตั ราเรว็ แสงของฟีโซ (ท่มี า : วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอ้ยี น) ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 19 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

จากภาพที่ 1.4 ฟิโซทาการทดลองโดยปล่อยแสงจากแหล่งกาเนิด (เช่น เทียนไข) ให้พุ่งเข้าสู่กระจก M1 ซึ่งเป็นกระจกแบบท่ีสะท้อนแสงบางส่วน และสะท้อนไปยังเฟืองท่ีหมุน ด้วยอัตราเร็วสม่าเสมอ แสงเคลื่อนท่ีผ่านช่องว่างระหว่างซี่เฟืองไปกระทบกับกระจก M2 ซ่ึงเป็นกระจกแบบท่ีสะท้อนแสงปกติ อยู่ห่างออกไป 8.63 กิโลเมตร หากหมุนฟันเฟืองด้วยอัตราเร็ว ท่ีพอเหมาะ จะทาให้เวลาท่ีแสงลอดช่องว่าง ณ ตาแหน่ง A ไปชนกระจกแล้วสะท้อนกลับมา เทา่ กับเวลาที่เฟืองตาแหนง่ B หมนุ มาแทนที่ช่องว่าง A พอดี ทาให้ผสู้ ังเกตไมเ่ หน็ แสงไฟลอดออกมา จากการทดลองดังกล่าว ฟีโซวัดความเร็วแสงออกมาได้ 3.14 x 108 เมตรต่อวินาที ซึ่งคลาดเคล่ือนจากค่าจริงทยี่ อมรบั ในปจั จบุ นั ไปประมาณ 5% แอลเบริ ต์ ไมเคลสัน (Albert Michealson) ไมเคลสัน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน – อเมริกัน ประสบความสาเร็จในการทดลอง หาอัตราเร็วของแสง และได้รับรางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2450 การทดลองของไมเคลสันมีหลักการ คล้ายกับการทดลองของกาลิเลโอ ส่ิงที่แตกต่างกัน คือ ไมเคลสันใช้กระจกแปดเหล่ียม มาเป็นตัวสะท้อนแสงเพื่อหาเวลาที่แสงใช้ในการเคลื่อนที่ แทนท่ีจะใช้มนุษย์ซ่ึงไม่สามารถตอบสนอง ได้ทนั ตอ่ อัตราเร็วของแสงที่สงู มาก ดงั ภาพท่ี 1.5 กลอ้ งโทรทรรศน์ (T) ED C B ผสู้ งั เกต (O) กระจกเงา (M2) F G HA แหล่งกาเนิดแสง (S) กระจกเงาหมุน (M1) ภาพท่ี 1.5 การทดลองเพอื่ วัดอัตราเรว็ แสงของไมเคลสนั (ทีม่ า : วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอ้ียน) การทดลองของไมเคลสันมีหลักการดังน้ี ติดต้ังอุปกรณ์โดยให้แสงเคล่ือนท่ี จากแหล่งกาเนิดแสง (S) ตกกระทบกระจกเงาหมุนแปดเหล่ียมชุดหน่ึง (M1) ท่ีตาแหน่ง A ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 20 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

และสะท้อนไปยังกระจกเงาอีกบานหนึ่งท่ีอยู่นิ่ง (M2) แล้วสะท้อนกลับมายังด้าน C ของกระจกเงา หมุน (M1) อีกคร้งั หนง่ึ จนในทส่ี ดุ สะท้อนสู่กล้องโทรทรรศน์ (T) ที่ผ้สู งั เกต (O) ใช้ส่องมองดู หลังจากนั้นหมุนกระจกเงาหมุน (M1) ในทิศทางตามเข็มนาฬิกาด้วยอัตราเร็ว ท่ีทาให้ผู้สังเกต (O) น้ัน สามารถรับแสงได้เช่นเดียวกับเมื่อตอนท่ีชุดกระจกเงาหมุน (M1) อยู่นิ่ง ปรากฏว่ากระจกเงาหมุนบานดังกล่าวหมุนไป 1 ใน 8 รอบในช่วงเวลาที่เท่ากับเวลาที่แสงเคลื่อนที่ เป็นระยะทางจาก A ไป M2 และไป C ซึง่ เปน็ สองเทา่ ของระยะทางจาก M1 ถึง M2 ถ้าเลือกระยะ M1 ถึง M2 ท่ีเหมาะสม และรู้คาบการหมุนของกระจกเงาหมุน (M1) บานดังกล่าว ก็จะสามารถคานวณหาอัตราเร็วของแสงได้ ซ่ึงไมเคลสันได้ทาการทดลอง และคานวณหาค่าความเร็วแสงไดใ้ นอากาศได้ 2.99709 x 108 เมตรตอ่ วินาที ในปี พ.ศ. 2473 ไมเคลสันได้ทาการทดลองเพ่ือหาอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ โดยใช้ ท่อยาว 1.6 กิโลเมตร แต่ในปีต่อมา เขาได้เสียชีวิตลง ทาให้การทดลองยังไม่ประสบความสาเร็จ อย่างไรก็ตาม การทดลองตามแนวคิดดังกล่าวก็ได้รับการสานต่อจนสาเร็จได้ในปี พ.ศ. 2476 โดยสามารถหาค่าอตั ราเร็วของแสงได้เท่ากับ 299,792,458 เมตรต่อวินาที เพ่อื ความสะดวกในการจา และการคานวณทตี่ ้องการความแมน่ ยาพอควร จงึ นิยมใช้ค่าโดยประมาณเป็น 3 x 108 เมตรตอ่ วินาที และใชส้ ญั ลักษณ์ “c” แทนอตั ราเรว็ ของแสงในสญุ ญากาศ กำรคำนวณเก่ียวกบั อัตรำเร็วของแสง การแก้ปัญหาโจทย์เพ่ือคานวณหาปริมาณต่าง ๆ ในชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสง และทศั นอปุ กรณ์ ใช้เทคนิคการแกโ้ จทยป์ ัญหาของโพลยา มีลาดับขน้ั ตอนในการแก้ปัญหาดงั น้ี 1. เข้าใจปญั หา - สถานการณ์ให้อะไรมา - สถานการณ์ให้หาอะไร - สถานการณ์มีการซ่อนเงอื่ นไขอนื่ อกี หรือไม่ 2. วางแผนแก้ปญั หา - เลือกสมการทสี่ ัมพันธก์ ับสถานการณ์ - ตรวจสอบสมการวา่ มสี ่ิงท่โี จทย์ให้หาและปริมาณที่โจทยก์ าหนดมาใหห้ รือไม่ 3. ดาเนินการแก้ปัญหา - แทนคา่ ข้อมลู ตามสถานการณ์ทใ่ี หม้ า - แก้สมการตามท่วี างแผนไว้โดยใชข้ น้ั ตอนและหลักการทางคณติ ศาสตร์ 4. ตรวจสอบ ตรวจสอบผลลัพธท์ ไี่ ด้จากการแกป้ ัญหาว่าถกู ต้องหรือไม่ โดยย้อนกลบั แต่ละขน้ั ตอน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 21 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

กำรคำนวณเก่ยี วกับอตั รำเร็วของแสงสามารถศึกษาไดจ้ ากตวั อยา่ ง ดงั ต่อไปนี้ ตวั อยำ่ งที่ 1 แสงเคลอื่ นที่ในสญุ ญากาศเป็นเวลา 1 ปี ไดร้ ะยะทางก่ีเมตร วธิ ที ำ ขนั้ ท่ี 1 ทำควำมเขำ้ ใจโจทย์ปัญหำ 1.1 สถำนกำรณใ์ ห้อะไรมำ v = c = 3 × 108 m/s t = 1 ปี = 365 × 24 × 60 × 60 s 1.2 สถำนกำรณ์ให้หำอะไร s ขนั้ ท่ี 2 วำงแผนแก้ปัญหำ 2.1 เลอื กสมกำรทสี่ ัมพันธ์กบั สถำนกำรณ์ s = vt 2.2 นักเรยี นตอ้ งหำตัวแปรใดเพิม่ จำกทโี่ จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่อื ให้เพยี งพอในกำรหำคำตอบ - ไม่มี - ขน้ั ท่ี 3 ดำเนินกำรแกป้ ญั หำ 3.1 แทนค่ำสมกำร s = 3 × 108 × 365 × 24 × 60 × 60 m 3.2 แกส้ มกำรตำมที่วำงแผนไวโ้ ดยใช้ขนั้ ตอนและหลกั กำรทำงคณิตศำสตร์ s = 9.46 × 1015 m ขน้ั ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จำก s = vt 9.46 × 1015m = 3 × 108 × 365 × 24 × 60 × 60 m 9.46 × 1015m = 9.46 × 1015m สมกำรเปน็ จริง ∴ ในเวลา 1 ปี แสงจะเคล่ือนท่ไี ดร้ ะยะทาง 9.5 x 1015 เมตร ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 22 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ตวั อยำ่ งที่ 2 ถ้ารัศมีของวงโคจรของดาวเคราะ ห์ดวงหน่ึงหมุนรอบดวงอาทิตย์ เป็นระยะ 1.2 X 1011 เมตร อยากทราบว่า แสงจากดวงอาทิตย์ต้องใช้เวลาในการเคลื่อนท่ีมาถึงดาวเคราะห์ ดวงน้นั เป็นเทา่ ใด วธิ ที ำ ขั้นท่ี 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปัญหำ 1.1 สถำนกำรณใ์ ห้อะไรมำ v = c = 3 × 108 m/s s = 1.2 × 1011 m 1.2 สถำนกำรณใ์ หห้ ำอะไร t ข้นั ที่ 2 วำงแผนแก้ปัญหำ 2.1 เลือกสมกำรทีส่ ัมพนั ธ์กบั สถำนกำรณ์ s t= v 2.2 นักเรยี นต้องหำตัวแปรใดเพม่ิ จำกทโ่ี จทย์กำหนดหรือไม่ เพอื่ ใหเ้ พียงพอในกำรหำคำตอบ - ไมม่ ี - ขนั้ ท่ี 3 ดำเนนิ กำรแกป้ ัญหำ 3.1 แทนค่ำสมกำร t = 1.2 × 1011 m 3 × 108 (m/s) 3.2 แก้สมกำรตำมที่วำงแผนไวโ้ ดยใช้ขน้ั ตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ t = 400 s ขั้นที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จำก s v t = 400 s = 1.2 × 1011 m 3 × 108 (m/s) 400 s = 400 s สมกำรเป็นจรงิ ∴ แสงจากดวงอาทติ ย์เคลือ่ นที่มาถงึ ดาวเคราะห์ดวงนน้ั ตอ้ งใชเ้ วลา 400 วนิ าที หรือ 6.67 นาที ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 23 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ตัวอยำ่ งที่ 3 ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งอยู่ไกลจากโลก 2.5 ปีแสง ถ้ายานอวกาศใช้อัตราเร็ว 3 x 104 เมตรตอ่ วินาที จะใช้เวลาเดินทางจากโลกถึงดาวเคราะห์ดวงน้ีในเวลาก่ีปี วธิ ีทำ ขัน้ ที่ 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณใ์ หอ้ ะไรมำ v = 3 × 104 m/s s = 2.5 ปแี สง = 2.5 × 9.5 × 1015 m 1.2 สถำนกำรณ์ให้หำอะไร t ขน้ั ที่ 2 วำงแผนแกป้ ญั หำ 2.1 เลอื กสมกำรที่สัมพนั ธก์ บั สถำนกำรณ์ s t= v 2.2 นักเรียนตอ้ งหำตัวแปรใดเพมิ่ จำกทีโ่ จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่อื ใหเ้ พยี งพอในกำรหำคำตอบ - ไม่มี - ขั้นท่ี 3 ดำเนนิ กำรแกป้ ัญหำ 3.1 แทนคำ่ สมกำร t= 2.5 × 9.5 × 1015 m 3 × 104 (m/s) 3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไว้โดยใชข้ ้นั ตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ t = 7.92 × 1011 s t = 7.92 × 1011 60 ปี = 2.5 × 104 ปี 365 × 24 × 60 × ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 24 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ข้ันท่ี 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ ำก s v t = 7.92 × 1011 s = 2.5 × 9.5 × 1015 m 3 × 104 (m/s) 7.92 × 1011 s = 7.92 × 1011 s สมกำรเปน็ จริง ∴ ยานอวกาศจะเดนิ ทางจากโลกถึงดาวเคราะหด์ วงน้ีในเวลา 2.5 x 104 ปี ระยะทาง 1 ปแี สง หมายถงึ ระยะทางทีแ่ สงเดินทางไดใ้ นเวลา 1 ปี ระยะทาง 1 ปแี สง (คิดในอากาศ หรอื สญุ ญากาศ ) = 9.5 x 1015 m = 9.5 x 1012 km ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 25 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบงำนที่ 1.1 กำรคำนวณเกยี่ วกับอตั รำเร็วของแสง จดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้ คานวณหาค่าปริมาณที่เก่ียวข้องกับอัตราเร็วของแสงได้ คำชแ้ี จง ใหน้ ักเรยี นแสดงวธิ ีทาแก้โจทย์ปญั หาต่อไปน้ี 1. ถ้ายานอวกาศอยู่ห่างจากโลก 2,340,000 ไมล์ และมีแสงส่องมาถึงโลกจะใช้เวลาเท่าใด กาหนดให้ 1 ไมล์ = 1.609 กโิ ลเมตร วธิ ีทำ ข้ันที่ 1 ทาความเข้าใจโจทย์ปัญหา 1.1 สถานการณ์ใหอ้ ะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ข้นั ท่ี 2 วางแผนแกป้ ญั หา 2.1 เลือกสมการที่สัมพนั ธก์ ับสถานการณ์ 2.2 นกั เรยี นต้องหาตัวแปรใดเพ่มิ จากท่ีโจทย์กาหนดหรือไม่ เพอื่ ใหเ้ พยี งพอในการหาคาตอบ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 26 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ขั้นท่ี 3 ดาเนนิ การแกป้ ัญหา 3.1 แทนคา่ สมการ 3.2 แก้สมการตามที่วางแผนไวโ้ ดยใช้ข้นั ตอนและหลักการทางคณิตศาสตร์ ขนั้ ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ าก 2. ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งเป็นระยะทาง 4.5 x 1011 เมตร แสงจากดวงอาทิตย์ จะตอ้ งใชเ้ วลานานกีน่ าที จึงจะเดินทางถึงดาวเคราะหด์ วงนั้น วิธที ำ ขนั้ ที่ 1 ทาความเข้าใจโจทยป์ ญั หา 1.1 สถานการณ์ใหอ้ ะไรมา 1.2 สถานการณ์ใหห้ าอะไร ข้ันท่ี 2 วางแผนแกป้ ญั หา 2.1 เลอื กสมการทส่ี ัมพันธ์กับสถานการณ์ 2.2 นักเรียนต้องหาตวั แปรใดเพ่ิมจากทโ่ี จทยก์ าหนดหรือไม่ เพ่ือใหเ้ พียงพอในการหาคาตอบ ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 27 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ขน้ั ท่ี 3 ดาเนนิ การแกป้ ัญหา 3.1 แทนคา่ สมการ 3.2 แก้สมการตามที่วางแผนไว้โดยใช้ข้ันตอนและหลักการทางคณิตศาสตร์ ขั้นที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ าก 3. ดาวฤกษ์ดวงหนึ่งอยู่ไกลจากโลก 3 ปีแสง ถ้ายานอวกาศใช้อัตราเร็ว 5 x 104 เมตร/วินาที จะใช้เวลาเดนิ ทางจากโลกถงึ ดาวฤกษด์ วงนกี้ ป่ี ี วธิ ีทำ ขัน้ ท่ี 1 ทาความเขา้ ใจโจทยป์ ญั หา 1.1 สถานการณ์ให้อะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ขน้ั ท่ี 2 วางแผนแกป้ ัญหา 2.1 เลอื กสมการทส่ี มั พันธก์ ับสถานการณ์ 2.2 นกั เรียนตอ้ งหาตัวแปรใดเพิม่ จากท่โี จทยก์ าหนดหรือไม่ เพ่อื ให้เพยี งพอในการหาคาตอบ ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 28 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ขนั้ ที่ 3 ดาเนินการแกป้ ัญหา 3.1 แทนค่าสมการ 3.2 แกส้ มการตามที่วางแผนไว้โดยใช้ขนั้ ตอนและหลกั การทางคณิตศาสตร์ ขน้ั ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ าก 4. ถ้าต้องการยิงจรวดให้ชนดวงอาทิตย์ ในเวลา 1.6 ปีจะต้องทาให้จรวดมีอัตราเร็วเท่าใด (กาหนดให้ ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทติ ย์ เท่ากบั 1.5 x 1011 เมตร) วิธีทำ ขั้นที่ 1 ทาความเขา้ ใจโจทยป์ ญั หา 1.1 สถานการณ์ใหอ้ ะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ขน้ั ท่ี 2 วางแผนแกป้ ญั หา 2.1 เลอื กสมการทสี่ มั พันธ์กับสถานการณ์ 2.2 นกั เรียนตอ้ งหาตัวแปรใดเพ่มิ จากทโี่ จทยก์ าหนดหรือไม่ เพ่ือใหเ้ พียงพอในการหาคาตอบ ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 29 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ข้ันที่ 3 ดาเนินการแกป้ ัญหา 3.1 แทนค่าสมการ 3.2 แกส้ มการตามท่ีวางแผนไว้โดยใชข้ นั้ ตอนและหลักการทางคณิตศาสตร์ ขน้ั ท่ี 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ าก ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 30 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบกจิ กรรมท่ี 1.1 SOL match จดุ ประสงคก์ ำรเรียนรู้ 1. อธบิ ายไดว้ า่ แสงเคลื่อนทใี่ นแนวตรงด้วยอัตราเรว็ ทสี่ งู มากได้ 2. คานวณหาค่าปรมิ าณทีเ่ ก่ยี วขอ้ งกับอัตราเร็วของแสงได้ คำชี้แจง ใหน้ กั เรยี นทาความเขา้ ใจกบั กตกิ าการเลน่ เกมดังน้ี 1. ให้คุณอานวยของแต่ละกลุ่มออกมารับซองบรรจุเกม “SOL match” กลุ่มละ 1 ซอง ซึ่งมีจานวนบัตรเกมท้ังหมด 24 ใบ โดยแบ่งเป็นบัตรสีชมพู จานวน 10 ใบ และบัตรเกมสีฟ้า จานวน 14 ใบ 2. ให้สมาชิกในกลุ่มช่วยกันจับคู่บัตรสีชมพูและสีฟ้าท่ีมีสอดคล้องกัน โดยใช้เวลา ในการจับคู่บัตรเกม “SOL match” 5 นาที คะแนนเต็มสาหรับการตอบคาถามจะนาไปรวมไว้ เป็นคะแนนกลุ่ม (คะแนนเต็ม 10 คะแนน) 3. หลงั จากเลน่ เกมเสรจ็ แล้ว ครแู ละนักเรียนชว่ ยกนั เฉลยคาตอบ ถา้ เขา้ ใจกตกิ าแล้ว ไปเล่นเกมกนั เลยค่ะ ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 31 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

บตั รเกมสชี มพจู ำนวน 10 ใบ เส้นรงั สีทใ่ี ช้เขียน กำรทดลองเพ่อื วัดอตั รำเร็วแสง แทนแนวกำรเคลอื่ นทีข่ องแสง ด้วยกำรถือโคมไฟไปบนยอดเขำ s กำรทดลองเพื่อวัดอตั รำเรว็ แสง v=t โดยศึกษำจำกกำรเกิดอุปรำคำ กำรทดลองเพื่อวัดอตั รำเร็วแสง แอลเบิรต์ ไมเคลสนั โดยใชอ้ ุปกรณเ์ ฟอื ง อัตรำเร็วของแสง 1 ปแี สง ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 32 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

บตั รเกมสีชมพูจำนวน 10 ใบ (ต่อ) รัศมวี งโคจรของโลกรอบดวงอำทติ ย์ หำกต้องกำรเดนิ ทำงไปยงั ดำวดวง เท่ำกบั 1.5 x 1011 เมตร หนึง่ ซึ่งอยหู่ ่ำงจำกโลก 1 ปีแสง ดว้ ยยำนอวกำศทม่ี คี วำมเรว็ จงหำเวลำทแี่ สงจำกดวงอำทิตย์ 6 x 104 เมตรต่อวนิ ำที จะต้องใช้ เดนิ ทำงมำยงั โลก เวลำเดินทำงกป่ี ี บัตรเกมสีฟำ้ จำนวน 14 ใบ 5,000 ปี 5 x 104 ปี อัลเบริ ์ต ไอสไตน์ 200 วนิ ำที ระยะทำงทีแ่ สงเคลอื่ นท่ีได้ใน 1 ปี 500 วินำที มคี ำ่ 9.5 x 1015 เมตร ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 33 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

บตั รเกมสฟี ำ้ จำนวน 14 ใบ (ต่อ) รงั สีของแสง กำลเิ ลโอ กำลเิ ลอี สมกำรกำรหำอตั รำเรว็ ของแสง โอเลำส์ โรเมอร์ อปี อลติ ฟีโซ ไดร้ บั รำงวัลโนเบลเก่ียวกบั อริสโตเตลิ กำรทดลองหำอตั รำเร็วของแสง 299,792,458 เมตรต่อวนิ ำที 3 x 108 เมตรตอ่ วินำที สัญลักษณ์ c ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 34 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ใบกจิ กรรมที่ 1.2 กำรสะท้อนของแสง จุดประสงคก์ ำรเรยี นรู้ อธบิ ายการสะท้อนของแสงและกฎการสะทอ้ นของแสงได้ วสั ดุอุปกรณ์กำรทดลอง (ต่อกลุม่ ) 1. กล่องแสง จานวน 1 กล่อง 2. กระจกเงาราบ จานวน 1 บาน 3. โลหะผวิ โค้ง จานวน 1 ช้ิน 4. กระดาษขาว A4 จานวน 3 แผ่น 5. ดินสอ จานวน 1 แท่ง 6. ไม้บรรทัด จานวน 1 อนั 7. ไมโ้ ปรแทรกเตอร์ จานวน 1 อัน 8. หม้อแปลงโวลตต์ ่า จานวน 1 เคร่ือง 9. แผน่ ช่องแสง (1 ชอ่ ง) จานวน 1 แผ่น วธิ ีกำรทดลอง 1. นากระจกเงาราบวางบนกระดาษขาว A4 ในแนวตั้ง ใช้ดนิ สอลากเสน้ ตามแนวผวิ กระจก 2. ฉายแสงไปกระทบกบั กระจก จะปรากฏลาแสงสะท้อนกลับมาจากกระจก 3. เขียนจุดบนกระดาษขาว A4 ท่ีลาแสงตกกระทบ 2 ตาแหน่ง และลาแสงสะท้อน 2 ตาแหน่ง 4. ลากเส้นรังสตี กกระทบ รังสสี ะท้อน และเสน้ แนวฉากบนกระดาษขาว A4 5. วัดมมุ ตกกระทบและมุมสะทอ้ น 6. ทาการทดลองซา้ ขอ้ 1-5 เปลย่ี นจากกระจกเงาราบเปน็ โลหะผวิ โค้ง โดยฉายตกกระทบ ทงั้ ด้านผิวโค้งเว้าและผวิ โค้งนูน ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 35 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

กระจกเงาราบ มุมตกกระทบ มมุ สะทอ้ น กระดาษขาว A4 เส้นแนวฉาก กล่องแสง ภาพที่ 1.6 การจดั อปุ กรณเ์ พื่อทดลองเรื่องกฎการสะท้อนของแสง (ท่มี า : ถ่ายภาพและวาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอย้ี น) คำถำมหลังกำรทดลอง การสะท้อนของแสงเมื่อฉายกระทบกระเงาราบ ผิวโค้งเว้า และผิวโค้งนูน เป็นไปตาม กฎการสะทอ้ นหรอื ไม่ อย่างไร ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 36 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบบนั ทึกกิจกรรมที่ 1.2 กำรสะท้อนของแสง จุดประสงคก์ ำรเรยี นรู้ อธบิ ายการสะท้อนของแสงและกฎการสะท้อนของแสงได้ กลุม่ ท.่ี ......................................................... รำยชือ่ สมำชิกในกลุ่ม 1..............................................................เลขที่................หนา้ ที่....................................... 2..............................................................เลขที่................หนา้ ท.่ี ...................................... 3..............................................................เลขท่.ี ...............หนา้ ท.ี่ ...................................... 4..............................................................เลขท.ี่ ...............หนา้ ท.่ี ...................................... 5..............................................................เลขท.่ี ...............หนา้ ท่.ี ...................................... จุดประสงค์กำรทดลอง ...................................................................................... .......................................................................... ............................................................................................................................. ................................... วัสดอุ ุปกรณ์ทใ่ี ช้ในกำรทดลอง ............................................................................................................................. ................................... ........................................................................................ ........................................................................ ............................................................................................................................. ................................... .................................................................................................................................................... ............ วธิ ีกำรทดลอง ......................................................................................................... ....................................................... ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 37 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ผลกำรทดลอง คำถำมหลังกำรทดลอง การสะท้อนของแสงเมื่อฉายกระทบกระเงาราบ ผิวโค้งเว้า และผิวโค้งนูนเป็นไปตามกฎการสะท้อน หรอื ไม่ อย่างไร ............................................................................................................................. ................................... ............................................................................................................................. ................................... สรุปผลกำรทดลอง ............................................................................................................................. ................................... ................................................................................................ ................................................................ อภิปรำยผลกำรทดลอง ............................................................................................................................. ................................... .......................................................................................................................................... ...................... ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 38 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ใบควำมรู้ท่ี 1.2 กำรสะท้อนของแสง จดุ ประสงค์กำรเรยี นรู้ อธบิ ายการสะท้อนของแสงและกฎการสะทอ้ นของแสงได้ แสงเป็นคลื่นชนิดหน่ึง ดังนั้นแสงจึงมีสมบัติเหมือนกับคล่ืนโดยทั่ว ๆ ไป นั่นคือ แสง สามารถเกิดการสะท้อน การหักเห การเล้ียวเบนและการแทรกสอดได้ โดยทั่วไป เมื่อแสงตกกระทบ กบั วตั ถุ วัตถุจะดูดกลนื แสงไวบ้ างส่วน และแสงส่วนที่เหลอื จะสะทอ้ นทีผ่ วิ วัตถกุ ลับสูต่ ัวกลางเดิม การสะท้อนของแสงจะขึ้นอยู่กับลักษณะของผิววัตถุ โดยวัตถุท่ีมีผิวเรียบเป็นมัน เช่น กระจกเงา ผวิ นา้ นิง่ โลหะทม่ี นั เงา จะสะทอ้ นแสงได้ดีกวา่ วตั ถทุ ม่ี ีผวิ ขรขุ ระ เชน่ ผา้ กระดาษ เปน็ ต้น ประเภทของกำรสะท้อนของแสง การสะท้อนของแสงแบง่ ออกเป็น 2 ประเภทดังน้ี 1. กำรสะท้อนสมบูรณ์ (specular reflection) เกิดขึ้นเม่ือรังสีขนานของแสง ตกกระทบกับวัตถุท่ีมีผิวเรียบ ทาให้รังสีสะท้อนทุกรังสีจะเคล่ือนท่ีไปในทิศทางเดียวกัน ดังภาพท่ี 1.7 (ก) 2. สะท้อนไม่สมบูรณ์ (diffuse reflection) เกิดขึ้นเม่ือรังสีขนานตกกระทบผิววัตถุ ท่มี คี วามขรุขระ จะทาใหร้ ังสสี ะทอ้ นมีทิศทางต่างๆ กัน ดังภาพที่ 1.7 (ข) (ก) วตั ถุผวิ เรียบ (ข) วัตถผุ วิ ขรุขระ ภาพท่ี 1.7 ลกั ษณะการสะท้อนของแสงท่ีผิววัตถุ (ทม่ี า : วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอี้ยน) ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 39 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

เอะ๊ !! สงสยั ไหมคะ แล้วเราจะตัดสินได้อยา่ งไรว่า วัตถใุ ดเปน็ ผิวเรียบหรอื ผิวขรุขระ คาตอบคือ เราจะพจิ ารณาความขรุขระเทียบกับความยาวคลืน่ แสงค่ะ ยกตวั อยา่ งเช่น กระดาษทเ่ี ราเหน็ ว่าเรียบ เม่อื พจิ ารณาในระดบั ทเ่ี ลก็ ลงแล้วเทยี บกบั ความยาวคลนื่ แสง จะพบวา่ กระดาษเปน็ ผิวขรขุ ระค่ะ เมื่อให้แสงตกกระทบวัตถุผิวเรียบท่ีมีลักษณะผิวราบ ผิวโค้งเว้าและผิวโค้งนูน พบว่า การสะทอ้ นของแสงในแต่ละผิวให้ผลเช่นเดียวกัน น่ันคือ รังสตี กกระทบ รังสีสะทอ้ นและเส้นแนวฉาก อยบู่ นระนาบเดยี วกัน อกี ทงั้ มมุ ตกกระทบ (i) มีค่าเท่ากบั มุมสะทอ้ น (r) ในแตล่ ะกรณี ดงั ภาพท่ี 1.8 เสน้ แนวฉาก รงั สตี กกระทบ รังสสี ะท้อน ir (ก) วตั ถผุ ิวราบ เสน้ แนวฉาก รงั สตี กกระทบ รงั สสี ะท้อน เสน้ แนวฉาก ir รังสีตกกระทบ รงั สสี ะท้อน (ข) วตั ถผุ ิวโค้งนูน ir (ค) วัตถุผิวโคง้ เว้า ภาพที่ 1.8 การสะทอ้ นของแสงที่ผวิ เรียบแบบตา่ ง ๆ (ทมี่ า : วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอีย้ น) ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 40 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

หากพิจารณาบริเวณเล็กๆ ของผิวขรุขระ อาจจะถือได้ว่าเป็นผิวเรยี บ เนื่องจากผิวขรุขระ ประกอบด้วยผิวเรียบจานวนมากท่ีวางตัวทามุมต่าง ๆ กัน ทาให้แสงท่ีสะท้อนออกมามีทิศทาง แตกต่างกันไปด้วย อย่างไรก็ตาม มุมตกกระทบและมุมสะท้อนในแต่ละตาแหน่งจะมีค่าเท่ากันเสมอ ดังภาพที่ 1.9 เส้นแนวฉาก รังสตี กกระทบ รงั สสี ะทอ้ น ir ภาพที่ 1.9 การสะทอ้ นของแสงทีผ่ ิวขรุขระ (ท่ีมา : วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอ้ยี น) จากการศึกษาการสะท้อนของแสงท่ีวัตถุผิวเรียบและผิวขรุขระแล้ว เราสามารถสรุป เป็น กฎกำรสะท้อนของแสง (laws of reflection) ไดด้ งั นี้ 1. ณ ตาแหน่งที่แสงตกกระทบ รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อนและเส้นแนวฉากอยู่ในระนาบ เดียวกัน 2. มุมตกกระทบเทา่ กบั มุมสะท้อน ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 41 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ใบงำนท่ี 1.2 กำรสะท้อนของแสง จุดประสงค์กำรเรยี นรู้ อธิบายการสะทอ้ นของแสงและกฎการสะทอ้ นของแสงได้ คำชแ้ี จง ให้นกั เรยี นเขียนรังสสี ะทอ้ นให้ถกู ต้องตามกฎการสะท้อนของแสง 1. 2. 45๐ 60๐ 3. 4. 30๐ 70๐ 5. 6. 30๐ 50๐ 45๐ ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 42 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ใบควำมรู้ที่ 1.3 กำรเขยี นรงั สีของแสงเมื่อวตั ถอุ ยู่หน้ำผวิ สะท้อนรำบ จดุ ประสงคก์ ำรเรียนรู้ เขยี นรังสขี องแสงเพอื่ หาตาแหน่ง ขนาด และชนดิ ของภาพท่เี กดิ จากกระจกเงาราบได้ กำรเขียนรงั สขี องแสงเม่ือวตั ถุอยู่หน้ำผวิ สะท้อนรำบ การเขียนรังสีของแสงเพื่อแสดงตาแหน่งและขนาดภาพของวัตถุท่ีอยู่หน้าผิวสะท้อนราบ เช่น กระจกเงาราบ ทาได้โดยอาศัยกฎการสะท้อนของแสง ซึ่งต้องลากรังสีตกกระทบจากวัตถุ ไปยังกระจก เรียกระยะห่างระหว่างวัตถุกับกระจกว่า ระยะวัตถุ (s) แล้วเขียนรังสีสะท้อนเข้าสู่ตา สังเกตเห็นได้ว่ารังสีสะท้อนจากกระจกเงาราบจะไม่ตัดกันหน้ากระจก จึงต้องต่อแนวรังสีสะท้อน ไปหลังกระจก โดยเขียนเป็นเส้นประ เน่ืองจากไม่ใช่รังสีของแสงจริง ดังภาพท่ี 1.10 จุดตัด ของเส้นประ คือ ตาแหน่งที่เกิดภาพ ดังนั้น ภาพท่ีเกิดขึ้นจากกระจกเงาราบจึงเป็นภาพเสมือน มลี ักษณะหวั ต้งั เหมือนวตั ถุ และเรยี กระยะห่างระหว่างกระจกกับภาพว่า ระยะภาพ (s') กระจกเงาราบ กระจกเงาราบ r ri i วัตถุ ภาพ เทยี นไข ภาพเทยี นไข P P' (ก) วตั ถุเปน็ จุด (ข) วตั ถุมีขนาด ภาพท่ี 1.10 การมองเห็นภาพในกระจกเงาราบ (ทมี่ า: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอย้ี น) ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 43 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง