1 complete

กำรหำตำแหน่งภำพโดยกำรเขยี นรังสีเมื่อวตั ถุอยู่หนำ้ กระจกรำบ การเขียนรังสีเพ่ือหาตาแหน่งภาพเมื่อวัตถุอยู่หน้ากระจกราบ สามารถแยกเป็น 3 กรณี ได้แก่ กรณีที่ 1 วัตถุเป็นจุด กรณีท่ี 2 วัตถุมีขนาด และกรณีท่ี 3 มีการกาหนดตาแหน่งตามาให้ ซ่งึ มีวิธีการดงั นี้ วิธกี ำรเขยี นรงั สีของแสงเพ่ือหำตำแหน่งภำพ 1. กรณวี ตั ถเุ ป็นจดุ มีขัน้ ตอน 3 ข้ัน ดงั น้ี ข้ันที่ 1 เขียนรังสีตกกระทบ จานวน 2 รังสี โดยเริ่มต้นจากวัตถุ (O) ท่ีจุด P ไปยังกระจก ดังนี้ รังสีท่ี 1 ลากไปตกตั้งฉากกับกระจกท่ีตาแหน่ง A และรังสีท่ี 2 ลากไปทามุม (θ) ใด ๆ กับกระจกท่ีตาแหนง่ B ดังภาพท่ี 1.11 หน้ากระจก หลงั กระจก B θ วตั ถุ (O) รงั สีตกกระทบท่ี 1 A P ระยะวตั ถุ (s) ภาพท่ี 1.11 การเขยี นรงั สีตกกระทบเพ่ือหาตาแหนง่ ภาพกรณวี ตั ถุเปน็ จุด (ทีม่ า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอ้ยี น) ขั้นที่ 2 ลากรังสีสะท้อนจากกระจกที่ตาแหน่งตกกระทบ A และ B ออกไป ทางหน้ากระจกโดยเป็นไปตามกฎการสะท้อน น่ันคือ มุมตกกระทบ (i) เท่ากับมุมสะท้อน (r) จะเห็นได้ว่า รังสีตกกระทบท่ี 1 มีมุมตกกระทบที่ตาแหน่ง A เท่ากับ 0 องศา ดังน้ัน มุมสะท้อน จึงมีค่าเท่ากับ 0 องศาด้วย ทาให้รังสีตกกระทบที่ 1 และรังสีสะท้อนท่ี 1 ซ้อนทับกันพอดี ส่วนรังสีตกกระทบที่ 2 มีมุมตกกระทบเท่ากับ i และรังสีสะท้อนที่ 2 มุมสะท้อนเท่ากับ r โดยท่ี i จะต้องเทา่ กับ r ดงั ภาพท่ี 1.12 ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 44 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

หนา้ กระจก หลงั กระจก เส้นแนวฉาก r B i วตั ถุ (O) รงั สตี กกระทบที่ 1 A P รงั สีสะทอ้ นที่ 1 ระยะวัตถุ (s) ภาพที่ 1.12 การเขยี นรังสีสะทอ้ นเพ่ือหาตาแหนง่ ภาพกรณีวัตถเุ ปน็ จดุ (ท่มี า: วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอ้ียน) ขน้ั ท่ี 3 ลากเส้นประต่อแนวรังสสี ะทอ้ นที่ 1 และ 2 ไปด้านหลงั กระจกจนกระท่งั เกิดจุดตัดท่ีตาแหน่ง P' ซึ่งเปน็ ตาแหนง่ เกิดภาพ (I) เรียกวา่ ตาแหนง่ ภาพ ดังภาพท่ี 1.13 Q หนา้ กระจก หลังกระจก เสน้ แนวฉาก r B i วตั ถุ (O) i รังสตี กกระทบที่ 1 Ar ภาพ (I) P P' รังสสี ะท้อนที่ 1 แนวรังสสี ะท้อนที่ 1 ระยะวัตถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพที่ 1.13 การตอ่ แนวรงั สีสะท้อนของแสงเพือ่ หาตาแหน่งภาพกรณีวัตถเุ ปน็ จุด (ท่มี า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เก้าเอี้ยน) ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 45 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

การหาระยะภาพ (s') ท่ีเกิดจากกระจกเงาราบ สามารถทาได้โดยพิจารณาจากภาพที่ 1.13 ดว้ ยเรขาคณติ ดังน้ี AB พิจารณา ∆ABP tan AP̂B = tan i = s พิจารณา ∆ABP' tan AP̂'B = tan r = AB AB AB s' เพราะวา่ î = r̂ จะได้ s = s' น่นั คือ s = s' สรุปได้ว่า ระยะวตั ถุเท่ากับระยะภาพเสมอ ระยะวัตถุ (s) = ระยะภาพ (s') 2. กรณวี ตั ถุมีขนำด มขี ัน้ ตอน 3 ข้นั ดังน้ี ข้ันที่ 1 เขียนรังสีตกกระทบจากปลายท้ังสองข้างของวัตถุ น่ันคือ ตาแหน่ง P และ Q จานวนจุดละ 2 รังสี โดยเร่ิมต้นจากวัตถุ (O) ท่ีจุด P และ Q ไปยังกระจก ดังนี้ รังสีท่ี 1 และ 2 ลากรังสีจากจุด P ไปตกต้ังฉากกับกระจกท่ีตาแหน่ง A และไปทามุม (θ) ใด ๆ กับกระจก ที่ตาแหน่ง B ตามลาดับ หลังจากนั้นลากรังสีที่ 3 และ 4 จากจุด Q ไปตกต้ังฉากกับกระจกยังจุด B และจากจุด Q ไปทามุม (θ) ใดๆ กับกระจกท่ีจดุ A ตามลาดบั ดงั ภาพที่ 1.14 หน้ากระจก หลังกระจก Q รงั สีตกกระทบท่ี 3 B วัตถุ (O) θ P θ A รังสีตกกระทบที่ 1 ระยะวัตถุ (s) ภาพท่ี 1.14 การเขียนรังสตี กกระทบเพื่อหาตาแหนง่ ภาพกรณวี ตั ถมุ ีขนาด (ท่มี า: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอยี้ น) ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 46 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ข้ันที่ 2 ลากรังสีสะท้อนจากกระจกท่ีตาแหน่งตกกระทบ A และ B ออกไปทางหน้า กระจกโดยเป็นไปตามกฎการสะทอ้ น นนั่ คอื มุมตกกระทบ (i) เทา่ กบั มมุ สะทอ้ น (r) ดังภาพท่ี 1.15 หนา้ กระจก หลงั กระจก Q รงั สสี ะท้อนที่ 3 ri B A วตั ถุ (O) รังสีตกกระทบ P ที่ 3 รงั สตี กกระทบที่ 1 ir รงั สสี ะทอ้ นท่ี 1 ระยะวัตถุ (s) ภาพที่ 1.15 การเขยี นรังสีสะท้อนเพอื่ หาตาแหนง่ ภาพกรณวี ัตถุมีขนาด (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เก้าเอี้ยน) ขั้นท่ี 3 ลากเส้นประต่อแนวรังสีสะท้อนท่ี 1, 2, 3 และ 4 ไปด้านหลังกระจก จนกระท่ังเกิดจุดตัดท่ีตาแหน่ง P' และ Q' ตามลาดับ ซ่ึงเป็นตาแหน่งเกิดภาพ (I) ซ่ึงเป็นตาแหน่ง ปลายของวัตถนุ นั้ ดงั ภาพที่ 1.16 หนา้ กระจก หลงั กระจก Q รงั สสี ะทอ้ นที่ 3 ri B แนวรังสสี ะทอ้ นท่ี 3 Q' y A y' รังสตี กกระทบ ท่ี 3 วตั ถPุ (O) รงั สีตกกระทบท่ี 1 ir แนวรงั สสี ะท้อนท่ี 1 ภาPพ' (I) รังสสี ะท้อนที่ 1 ระยะวตั ถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพท่ี 1.16 การต่อแนวรงั สีสะท้อนของแสงเพือ่ หาตาแหน่งภาพกรณีวัตถมุ ีขนาด (ท่ีมา: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอ้ียน) ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 47 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

พิจารณาภาพที่ 1.16 จากเรขาคณิต ถ้าวัตถุ PQ มีลักษณะเป็นเส้นตรงและสูง y ภาพของจุด P และ Q จะอยู่ที่จุด P' และ Q' ตามลาดับ ดังน้ัน P'Q' จึงเป็นภาพของ PQ และมคี วามสงู ของภาพ y' เน่อื งจาก PA เท่ากับ P'A และ QB เท่ากบั Q'B จะได้ว่า PQ = P'Q' หรือ y = y' จะเหน็ ไดว้ ่า ภาพทเ่ี กดิ จากกระจกเงา ความสูงของภาพจะเทา่ กับความสูงของวัตถเุ สมอ ความสงู ของวตั ถุ (y) = ความสงู ของภาพ (y') 3. กรณีทมี่ กี ำรกำหนดตำแหน่งตำมำให้ มขี ้นั ตอน 3 ขัน้ ดงั น้ี ข้ันที่ 1 กาหนดขนาดและตาแหน่งของภาพ จากลักษณะการเกิดภาพ ของกระจกเงาราบ น่ันคือ ความสูงของวัตถุ (y) เท่ากบั ความสูงของภาพ (y') และระยะวัตถุ (s) เทา่ กบั ระยะภาพ (s') ดังภาพท่ี 1.17 Q หน้ากระจก หลังกระจก Q' y y' h P P' วัตถุ (O) ภาพ (I) ระยะวัตถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพที่ 1.17 การกาหนดขนาดและตาแหนง่ ของภาพกรณีมีการกาหนดตาแหน่งตามาให้ (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอ้ียน) ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 48 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ขั้นท่ี 2 ลากรังสีสะท้อนท่ีปลายสุดของภาพ นั่นคือ จุด P' และ Q' มาเข้าสู่ตา ของคนท่ีตาแหน่ง E โดยรังสีสะท้อนที่อยู่หลังกระจกให้เขียนด้วยเส้นประ และเขียนด้วยเส้นทึบ เมอื่ อยูห่ นา้ กระจก ดังภาพที่ 1.18 Q หนา้ กระจก หลงั กระจก Q' EB y y' A P P' วตั ถุ (O) ภาพ (I) ระยะวตั ถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพที่ 1.18 การเขียนรังสีสะทอ้ นเพ่ือหาตาแหนง่ ภาพกรณมี ีการกาหนดตาแหนง่ ตามาให้ (ทมี่ า: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอี้ยน) ขั้นที่ 3 ลากรังสีตกกระทบจากปลายของวัตถุ ได้แก่จุด P และ Q ไปยังกระจก ทจี่ ุด A และ B ตามลาดับ ดงั ภาพที่ 1.19 Q หน้ากระจก หลังกระจก Q' EB y y' Ah P P' วัตถุ (O) ภาพ (I) ระยะวตั ถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพที่ 1.19 การเขียนรงั สีตกกระทบเพ่ือหาตาแหน่งภาพกรณีมกี ารกาหนดตาแหน่งตามาให้ (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอีย้ น) ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 49 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

จากภาพที่ 1.19 เมื่อพิจารณาจากตาแหน่งของรังสีสะท้อนท่ีกระจกที่จุด A และ B จะเห็นได้ว่า ในการส่องกระจกเพื่อจะมองเห็นภาพได้ตลอดทั้งตัว สามารถใช้กระจกท่ีมีความยาว น้อยกว่าความสงู ของคนได้ กำรหำขนำดควำมยำวน้อยที่สุดของกระจกท่ีสำมำรถมองเห็นภำพคนได้เต็มตัว พิจารณา ไดจ้ ากภาพที่ 1.20 ดงั นี้ กาหนดให้ H = ความสูงของคน x = ความยาวกระจกท่นี ้อยที่สุด h' = ระยะในแนวดิง่ ระหวา่ งสว่ นท่สี งู ทีส่ ุดของร่างกายกบั ตา h = ระยะระหว่างส่วนท่ีสงู ท่ีสุดของร่างกายกับขอบบนของกระจก จาก ระยะวัตถุ (s) เท่ากับระยะภาพ (s') เน่ืองจาก x และ h เป็นเส้นตรงที่ลาก จากจุดกง่ึ กลางของดา้ น ∆APP' และ ∆BQQ' ตามลาดบั เพราะฉะนั้น H x = 2 และ h= h' 2 Q หนา้ กระจก หลงั กระจก Q' h' E h H H B h x A P P' วัตถุ (O) ภาพ (I) ระยะวตั ถุ (s) ระยะภาพ (s') ภาพที่ 1.20 ภาพทีเ่ กิดจากการมองเหน็ ตวั เองในกระจกเงาราบ (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอย้ี น) ความยาวน้อยทส่ี ดุ ของกระจก = ความสูงของคน 2 ความสูงจากพ้ืนถงึ ขอบลา่ งของกระจก = ความสูงจากพื้นถึงตา 2 ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 50 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

กำรหำตำแหน่งภำพท่ีเกิดจำกกระจกเงำรำบสามารถศกึ ษาได้ จากตวั อยา่ งต่อไปน้ี ตวั อย่ำงที่ 1 นางสาวกกุ๊ ไก่สงู 1.70 เมตร ต้องการกระจกเงาราบเพ่ือใช้ส่องมองเห็นได้ตลอดตัว กระจกเงา ราบจะตอ้ งมคี วามยาวอยา่ งน้อยทสี่ ดุ เทา่ ใด และถ้าวางกระจกเงาราบหา่ งจากตวั เขาท่รี ะยะตา่ ง ๆ กนั เขาจะยังคงมองเหน็ ตลอดตวั หรอื ไม่ วธิ ีทำ C B วธิ ที ่ี 1 ED F A G จากรูป เส้นตรง BD เป็นเส้นแนวฉาก ดังน้ัน ∆CBD = ∆EBD ทุกประการ จะได้ CD = DE และเสน้ ตรง AF เป็นเส้นแนวฉาก ดงั น้ัน ∆EAF = ∆GAF ทุกประการ จะได้ EF = FG เพราะฉะนัน้ DE + EF = CD + FG แต่ DE + EF + CD + FG = 1.70 m ดงั นั้น DE + EF = 0.85 m จะได้ AB = 0.85 m ด้วย เพราะ AB = DE + EF ∴ กระจกเงาราบที่ใช้ส่องมองเห็นได้ตลอดทงั้ ตัว จะต้องมีความยาวอย่างน้อยท่ีสุด เทา่ กบั 0.85 เมตร ถ้าวางกระจกห่างจากตัวเป็นระยะทางตา่ ง ๆ กนั จะยงั คงมองเห็นภาพตลอดตวั วธิ ีท่ี 2 ข้นั ที่ 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณ์ใหอ้ ะไรมำ ความสงู ของคน = 1.70 m 1.2 สถำนกำรณใ์ ห้หำอะไร ความยาวนอ้ ยท่สี ุดของกระจก ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 51 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ขั้นที่ 2 วำงแผนแก้ปญั หำ = ความสงู ของคน 2.1 เลือกสมกำรท่ีสมั พันธก์ บั สถำนกำรณ์ 2 ความยาวนอ้ ยท่ีสดุ ของกระจก 2.2 นกั เรยี นต้องหำตัวแปรใดเพม่ิ จำกท่โี จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่อื ให้เพียงพอในกำรหำคำตอบ -ไม่ม-ี ขน้ั ที่ 3 ดำเนนิ กำรแกป้ ัญหำ 3.1 แทนคำ่ สมกำร 1.70 2 ความยาวน้อยที่สดุ ของกระจก = 3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไว้โดยใชข้ ัน้ ตอนและหลกั กำรทำงคณิตศำสตร์ ความยาวน้อยทส่ี ุดของกระจก = 0.85 m ข้ันท่ี 4 ตรวจสอบผล = ความสงู ของคน ตรวจสอบได้จำก 2 ความยาวนอ้ ยที่สดุ ของกระจก 0.85 = 1.70 2 0.85 = 0.85 สมกำรเป็นจรงิ ∴ กระจกเงาราบทใ่ี ช้ส่องมองเห็นได้ตลอดทั้งตวั จะต้องมีความยาวอย่างน้อยทสี่ ุดเท่ากับ 0.85 เมตร ถา้ วางกระจกหา่ งจากตัวเป็นระยะทางต่างๆ กนั จะยงั คงมองเห็นภาพตลอดตวั ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 52 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ตัวอยำ่ งที่ 2 เด็กหญงิ คนหน่ึงสงู 110 cm และมีดวงตาต่ากว่าส่วนทสี่ ูงท่ีสุดในรา่ งกาย 10 cm ถ้ากระจกเงาสามารถส่องมองเห็นเด็กคนน้ันได้ตลอดทั้งตวั กระจกเงามีความยาวอย่างน้อยที่สดุ เทา่ ใด และกระจกเงาอยสู่ งู จากพ้ืนเปน็ ระยะเทา่ ใด 10 cm กระจกเงา x 110 cm y วิธีทำ กาหนดให้ x แทน ความยาวน้อยท่ีสุดของกระจก และ y แทน ความสูงจากพื้นถึงขอบล่าง ของกระจก 1. หำควำมยำวน้อยท่ีสดุ ของกระจก ขั้นท่ี 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปัญหำ 1.1 สถำนกำรณใ์ หอ้ ะไรมำ ความสูงของคน = 1.10 m 1.2 สถำนกำรณ์ใหห้ ำอะไร ความยาวน้อยท่ีสุดของกระจก (x) ขั้นที่ 2 วำงแผนแกป้ ัญหำ = ความสูงของคน 2.1 เลือกสมกำรทส่ี ัมพนั ธ์กบั สถำนกำรณ์ 2 ความยาวนอ้ ยที่สดุ ของกระจก 2.2 นักเรยี นต้องหำตวั แปรใดเพมิ่ จำกทโ่ี จทย์กำหนดหรือไม่ เพอ่ื ใหเ้ พยี งพอในกำรหำคำตอบ - ไม่มี – ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 53 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ขน้ั ที่ 3 ดำเนินกำรแก้ปญั หำ = 1.10 3.1 แทนค่ำสมกำร 2 ความยาวนอ้ ยทีส่ ุดของกระจก 3.2 แก้สมกำรตำมที่วำงแผนไวโ้ ดยใชข้ น้ั ตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ ความยาวนอ้ ยทส่ี ุดของกระจก = 0.55 m ขัน้ ท่ี 4 ตรวจสอบผล ความสูงของคน ตรวจสอบได้จำก 2 ความยาวนอ้ ยทสี่ ุดของกระจก = 0.55 = 1.10 2 0.55 = 0.55 สมกำรเปน็ จรงิ ∴ กระจกเงาราบทีใ่ ชส้ ่องมองเหน็ ได้ตลอดทง้ั ตวั จะต้องมีความยาวอยา่ งน้อยทสี่ ุดเท่ากับ 0.55 เมตร 2. หำระยะควำมสูงของกระจกเงำจำกพ้ืน ข้ันที่ 1 ทำควำมเขำ้ ใจโจทย์ปัญหำ 1.1 สถำนกำรณ์ให้อะไรมำ ความสูงของคน = 1.10 m ระยะระหว่างดวงตากบั ส่วนที่สูงทสี่ ดุ ในร่างกาย = 0.10 m 1.2 สถำนกำรณ์ใหห้ ำอะไร ความสงู จากพนื้ ถงึ ขอบล่างของกระจก (y) ขั้นที่ 2 วำงแผนแก้ปัญหำ 2.1 เลอื กสมกำรทส่ี ัมพนั ธ์กับสถำนกำรณ์ ความสูงจากพื้นถงึ ขอบล่างของกระจก = ความสงู จากพ้ืนถึงตา 2 ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 54 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

2.2 นกั เรยี นตอ้ งหำตวั แปรใดเพิ่มจำกท่ีโจทย์กำหนดหรือไม่ เพื่อให้เพียงพอในกำรหำคำตอบ - ไม่มี - ข้ันที่ 3 ดำเนินกำรแก้ปญั หำ 3.1 แทนคำ่ สมกำร 1.10 - 0.10 2 ความสงู จากพ้ืนถึงขอบลา่ งของกระจก = 3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไวโ้ ดยใชข้ ั้นตอนและหลักกำรทำงคณติ ศำสตร์ ความสงู จากพน้ื ถึงขอบลา่ งของกระจก = 0.50 m ขน้ั ท่ี 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จำก ความสูงจากพน้ื ถงึ ขอบลา่ งของกระจก = ความสูงจากพ้ืนถงึ ตา 2 0.50 = 1.10 - 0.10 2 0.50 = 0.50 สมกำรเป็นจรงิ ∴ กระจกเงาอยสู่ งู จากพื้นเป็นระยะ 0.50 เมตร ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 55 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบงำนที่ 1.3 กำรเขยี นรงั สขี องแสงเม่ือวตั ถุอยู่หน้ำผิวสะท้อนรำบ จุดประสงคก์ ำรเรียนรู้ เขียนรังสขี องแสงเพื่อหาตาแหนง่ ขนาด และชนิดของภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาราบได้ คำช้ีแจง ให้นักเรียนเขียนรังสีของแสงเพื่อหาตาแหน่งของภาพ บอกชนิด ลักษณะและตาแหน่ง ของภาพทเี่ กิดข้นึ จากรูปทีก่ าหนดให้ 1. วัตถุ กระจกเงาราบ ชนิดของภาพ.....................................ลกั ษณะของภาพ........................................................................... ตาแหนง่ ของภาพ..................................................................................................................................... 2. วตั ถุ กระจกเงาราบ ชนิดของภาพ.....................................ลักษณะของภาพ.................................................................. ......... ตาแหนง่ ของภาพ..................................................................................................................................... ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 56 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

3. กระจกเงาราบ วัตถุ ชนดิ ของภาพ.....................................ลักษณะของภาพ........................................................................... ตาแหน่งของภาพ................................................................................................................ ..................... 4. กระจกเงาราบ A วัตถุ B ชนิดของภาพ.....................................ลักษณะของภาพ........................................................................... ตาแหน่งของภาพ................................................................................................................ ..................... 5. กระจกเงาราบ ตามอง A วตั ถุ B ชนดิ ของภาพ.....................................ลกั ษณะของภาพ........................................................................... ตาแหนง่ ของภาพ..................................................................................................................................... ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 57 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบควำมรู้ที่ 1.4 กำรเกิดภำพของวตั ถุที่อยูห่ นำ้ กระจกเงำโคง้ จุดประสงคก์ ำรเรยี นรู้ 1. เขยี นรังสขี องแสงเพื่อหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาโคง้ ได้ 2. คานวณหาตาแหนง่ ขนาด และชนดิ ของภาพที่เกดิ จากกระจกเงาโค้งได้ กระจกเงำโคง้ กระจกเงาโค้ง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับศึกษาการสะท้อนของแสงและการเกิดภาพ อีกชนิดหน่ึง ซ่ึงเป็นกระจกเงาท่ีได้มาจากส่วนหนึ่งของผิวโค้งของทรงกลม โดยแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ดังน้ี 1. กระจกเงาเวา้ (concave mirror) หรอื กระจกโคง้ เว้า คอื กระจกเงาโค้งที่มีผิวสะท้อน อยู่ดา้ นในของผวิ โค้งของทรงกลม ดังภาพที่ 1.21 (ก) 2. กระจกเงานูน (convex mirror) หรือ กระจกโค้งนูน คือ กระจกเงาโค้งท่ีมีผิวสะท้อน อย่ดู า้ นนอกของผวิ โคง้ ของทรงกลม ดงั ภาพท่ี 1.21 (ข) ผวิ สะทอ้ น R V R V ผวิ สะทอ้ น (ก) กระจกโค้งเวา้ (ข) กระจกโคง้ นนู ภาพที่ 1.21 กระจกเงาโค้ง (ท่ีมา: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอยี้ น) ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 58 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

สว่ นประกอบที่สำคญั ของกระจกเงำโค้ง กระจกเงาโค้งมสี ว่ นประกอบทส่ี าคญั ดังภาพท่ี 1.22 มรี ายละเอียดดังตอ่ ไปนี้ ผวิ สะท้อน ผิวสะทอ้ น A C F VB AV F C B R R f f (ก) กระจกโค้งเว้า (ข) กระจกโคง้ นนู ภาพที่ 1.22 สว่ นประกอบของกระจกเงาโคง้ (ท่ีมา: วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอยี้ น) 1. จุด V คอื จดุ กึง่ กลางของกระจก เรียกวา่ จดุ ยอด 2. จุด C คือ จุดศนู ย์กลางความโค้งของกระจก 3. จุด F คือ จุดโฟกัสของกระจก ในกรณีจุดโฟกัสของกระจกโค้งเว้าเป็นจุดโฟกัสจริง อยู่หน้ากระจกเกิดจากรังสีสะท้อนจริงตัดกัน ส่วนจุดโฟกัสของกระจกโค้งนูนเป็นจุดโฟกัสเสมือน จะอยู่หลังกระจกเกิดจากรังสีสะท้อนเสมือน (แนวเส้นประท่ีลากต่อรังสีสะท้อนมาด้านหลังกระจก) ตดั กัน 4. เสน้ ตรง AB คือ เสน้ ตรงท่ีลากผ่านจดุ V และ C เรียกว่า เส้นแกนมุขสาคัญ 5. ระยะ VC เรียกว่า รัศมคี วามโคง้ ของกระจก แทนดว้ ยสัญลกั ษณ์ R R 2 6. ระยะ VF เรยี กว่า ความยาวโฟกัสของกระจก แทนดว้ ยสัญลักษณ์ f โดยท่ี f = ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 59 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

กำรสะท้อนแสงจำกกระจกเงำโค้ง เม่ือแสงเดินทางจากวัตถุมากระทบกับกระจกเงาโค้ง ได้แก่ กระจกโค้งเว้า และกระจกโคง้ นูน ไมว่ ่ารงั สีตกกระทบจะอยใู่ นทิศทางใดก็ตาม จะเกดิ การสะท้อนของแสง โดยเป็นไป ตามกฎการสะท้อนของแสงเสมอ นั่นคอื มมุ ตกกระทบ (i) เทา่ กบั มุมสะท้อน (r) ยกตัวอย่างเชน่ กรณีที่ 1 แนวรังสตี กกระทบขนำนกบั เส้นแกนมขุ สำคัญ จากภาพที่ 1.23 จะเห็นได้ว่า เมื่อรังสีตกกระทบอยู่ในแนวขนานกับเส้นแกนมุขสาคัญ ตกกระทบกับกระจกที่จุด A ในกรณีของกระจกโค้งเว้า รังสีสะท้อนของแสงจะสะท้อนไป ตดั เส้นแกนมขุ สาคญั ทจี่ ุดโฟกสั (F) ดังภาพท่ี 1.23 (ก) และในกรณีของกระจกเงานูน รังสีสะท้อนจะเบนออกห่างจากเส้นแกนมุขสาคัญ เม่ือต่อแนวรังสีสะท้อนให้ตัดเส้นแกนมุขสาคัญ พบว่า แนวรังสีสะท้อนจะตัดเส้นแกนมุขสาคัญ ที่จุดโฟกัส (F) ด้วย แต่เน่ืองจากไม่ได้เกิดจากการตัดกันของรังสีสะท้อนจริง จึงเรียกจุดโฟกัส ของกระจกโคง้ นนู ว่า จุดโฟกัสเสมือน ดงั ภาพที่ 1.23 (ข) รงั สตี กกระทบ i r A รังสตี กกระทบ i r A เส้นแกนมขุ สาคญั C F เสน้ แกนมุขสาคญั FC (ก) กระจกโค้งเวา้ (ข) กระจกโคง้ นนู ภาพที่ 1.23 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเมื่อแนวรังสีตกกระทบขนานกบั เสน้ แกนมุขสาคญั (ที่มา: วาดโดยนางสาววันทนา เก้าเอี้ยน) ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 60 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

กรณที ่ี 2 แนวรงั สตี กกระทบผ่ำนจุดโฟกสั จากภาพที่ 1.24 จะเห็นได้ว่า เมื่อพิจารณาตามกฎการสะท้อนของแสง แนวรังสีสะท้อน จะอยใู่ นแนวขนานกับเสน้ แกนมขุ สาคญั รงั สสี ะทอ้ น r i A เสน้ แกนมุขสาคญั F เส้นแกนมุขสาคัญ C r i F C รงั สีสะทอ้ น A (ก) กระจกโค้งเว้า (ข) กระจกโค้งนนู ภาพท่ี 1.24 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเมื่อแนวรังสีตกกระทบผ่านจดุ โฟกัส (ทีม่ า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เก้าเอย้ี น) กรณีที่ 3 แนวรงั สตี กกระทบจดุ ผำ่ นศูนยก์ ลำงควำมโค้ง (C) จากภาพท่ี 1.25 จะเห็นได้ว่า แนวรังสีสะท้อนจะกลับทางเดิม เน่ืองจากระยะ AC คือ รัศมีความโคง้ ของกระจก ซึ่งอยใู่ นแนวเส้นแนวฉาก ทาใหม้ มุ ตกกระทบและมุมสะท้อนมีคา่ เท่ากับ 0 องศา ดังนนั้ รังสีตกกระทบและรังสสี ะท้อนจงึ ซ้อนทบั กนั พอดี เส้นแกนมุขสาคัญ เส้นแกนมขุ สาคญั A FC CF A (ก) กระจกโค้งเว้า (ข) กระจกโคง้ นูน ภาพท่ี 1.25 การสะท้อนแสงจากกระจกเงาโค้งเม่ือแนวรงั สีตกกระทบจุดผา่ นศนู ย์กลางความโค้ง (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอย้ี น) ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 61 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

กำรเกดิ ภำพของวัตถุทอี่ ยหู่ นำ้ กระจกเงำโคง้ เมื่อวางวัตถุไว้หน้ากระจกเงาโค้ง เราสามารถมองเห็นวัตถุและภาพของวัตถุนั้นได้ เนื่องจาก แสงจากแหล่งกาเนิดแสงไปตกกระทบวัตถุแล้วสะท้อนเข้าสู่ตาเรา ในขณะเดียวกัน หากแสงสะท้อนนั้นกระทบกับกระจกก่อนที่จะสะท้อนมายังตา ก็จะทาให้เราสามารถมองเห็นภาพ ของวัตถุน้ัน ซ่ึงลักษณะของภาพของวัตถุที่เกิดขึ้น จะเหมือนหรือแตกต่างกับวัตถุหรือไม่ ข้ึนอยู่กับ ชนิดของกระจกเงาโค้ง และระยะวัตถุ กำรหำตำแหนง่ ขนำดและลักษณะของภำพทีเ่ กดิ จำกกระจกเงำโคง้ การหาตาแหน่ง ขนาดและลักษณะของภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาโค้ง สามารถทาได้ 2 วิธี ดังนี้ วิธแี รก ทาไดโ้ ดยการเขยี นแผนภาพทางเดนิ ของแสง วธิ ที ่สี อง คอื การใช้สูตรคานวณ วิธีที่ 1 กำรเขยี นทำงเดินของแสงเพ่อื หำตำแหนง่ ภำพ 1. กระจกโคง้ เว้ำ มขี นั้ ตอนดังนี้ ขั้นที่ 1 ลากรังสีตกกระทบ (I1) จากปลายของวัตถุที่จุด Q ขนานกับเส้นแกนมุข สาคัญไปจนถึงผิวกระจกท่ีจุด A หลังจากน้ันลากรังสีสะท้อน (R1) ให้ตัดเส้นแกนมุขสาคัญท่ีจุดโฟกัส (F) ดงั ภาพที่ 1.26 Q I1 A เสน้ แกนมขุ สาคัญ วัตถุ CF P R1 ภาพที่ 1.26 การเขยี นทางเดินของแสงเพ่ือหาตาแหน่งภาพของกระจกโคง้ เว้า ขั้นท่ี 1 (ทม่ี า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอี้ยน) ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 62 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ขั้นท่ี 2 เขียนรังสีตกกระทบ (I2) จากปลายของวัตถุท่ีจุด Q ผ่านจุด C ไปตกกระทบผวิ กระจกที่จุด B แล้วลากรังสสี ะท้อน (R2) ผา่ นกลบั ทางเดมิ ดังภาพที่ 1.27 Q I1 A P เสน้ แกนมุขสาคัญ วัตถุ I2 CF P R1 R2 B ภาพที่ 1.27 การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโคง้ เวา้ ข้ันที่ 2 (ท่ีมา: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอยี้ น) ข้ันท่ี 3 เขียนรังสีตกกระทบ (I3) จากปลายของวัตถุท่ีจุด Q ผ่านจุด F ไปตกกระทบผิวกระจกท่ีจุด D แล้วลากรังสีสะท้อน (R3) ซึ่งขนานกับเส้นแกนมุขสาคัญ ตาแหน่ง ที่รงั สสี ะทอ้ นทงั้ สามตดั กนั ท่ีจดุ Q' คอื ตาแหน่งเกดิ ภาพ ดังภาพท่ี 1.28 Q I1 A เสน้ แกนมุขสาคญั วัตถุ I2 I3 P' P P R3 C ภาพ F D Q' B R2 R1 ภาพที่ 1.28 การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโคง้ เวา้ ขั้นที่ 3 (ทมี่ า: วาดโดยนางสาววนั ทนา เกา้ เอ้ยี น) ข้อสงั เกต...เราสามารถหาตาแหน่งเกดิ ภาพ โดยการเขียนรงั สีเพียง 2 ขน้ั ตอนก็ได้ค่ะ เราก็จะได้ จดุ ตัดทเ่ี ป็นตาแหน่งเกดิ ภาพแล้วค่ะ ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 63 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

2. กระจกโค้งนูน ใช้หลักการเดียวกับการเขียนทางเดินแสงเพ่ือหาการเกิดภาพ จากกระจกโคง้ เวา้ แต่ตอ้ งตอ่ รังสสี ะทอ้ นโดยการเขียนเปน็ เส้นประไปด้านหลงั กระจก มีขน้ั ตอนดงั น้ี ขั้นท่ี 1 ลากรังสีตกกระทบ (I1) จากปลายของวัตถุท่ีจุด Q ขนานกับเส้นแกนมุข สาคัญไปจนถึงผวิ กระจกที่จุด A หลังจากน้ันลากรงั สีสะท้อน (R1) กลับมาด้านหน้ากระจกด้วยเสน้ ทึบ เพราะเป็นรังสีจริง และต่อแนวรังสีสะท้อนด้วยเส้นประไปหลงั กระจกตดั เส้นแกนมุขสาคัญที่จุดโฟกัส (F) ดังภาพท่ี 1.29 Q I1 R1 เสน้ แกนมขุ สาคญั วตั ถุ A FC P ภาพท่ี 1.29 การเขียนทางเดินของแสงเพ่ือหาตาแหน่งภาพของกระจกโคง้ นูน ข้ันท่ี 1 (ทีม่ า: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอยี้ น) ขั้นที่ 2 เขียนรังสีตกกระทบ (I2) จากปลายของวัตถุท่ีจุด Q ไปตกกระทบ ผิวกระจกท่ีจุด B ซ่ึงอยู่ในแนวเส้นตรงผ่านจุด C แล้วลากรังสีสะท้อน (R2) กลับทางเดิม หลังจากนั้น ลากเส้นประต่อแนวรังสีสะท้อนไปด้านหลังของกระจก ตาแหน่งที่แนวรังสีสะท้อนท้ังสองตัดกัน ท่จี ุด Q’ คอื ตาแหนง่ เกิดภาพ ดังภาพที่ 1.30 Q R1 เสน้ แกนมขุ สาคัญ วัตถุ I1 A P I2 R2 B F C ภาพท่ี 1.30 การเขยี นทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโค้งนูน ขั้นที่ 2 64 (ท่ีมา: วาดโดยนางสาววนั ทนา เก้าเอ้ียน) ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ขั้นที่ 3 เขียนรังสีตกกระทบ (I3) จากปลายของวัตถุท่ีจุด Q ไปตกกระทบ ผวิ กระจกทจี่ ุด D ซง่ึ อยใู่ นแนวเสน้ ตรงผ่านจดุ F แล้วลากรงั สสี ะทอ้ น (R3) ขนานกบั เสน้ แกนมุขสาคัญ หลังจากนั้นลากเส้นประต่อแนวรังสสี ะท้อนไปด้านหลังของกระจก ตาแหน่งที่แนวรังสีสะท้อนทั้งสาม ตัดกนั ที่จดุ Q' คือ ตาแหน่งเกดิ ภาพ ดังภาพท่ี 1.31 R1 A Q I3 I1 I2 R2 B Q'ภาพ R3 D P'F เส้นแกนมุขสาคญั วัตถุ C P ภาพที่ 1.31 การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพของกระจกโคง้ นูน ขั้นท่ี 3 (ที่มา: วาดโดยนางสาววันทนา เกา้ เอ้ียน) ชนดิ ของภำพท่เี กดิ จำกกระจกเงำโคง้ มี 2 ชนดิ คือ 1. ภำพจริง มลี ักษณะดังน้ี 1.1 เกิดจากรงั สีของแสงไปตัดกนั จรงิ บริเวณด้านหน้ากระจก 1.2 เกิดภาพบนฉาก หรือใช้ฉากรบั ภาพได้ 1.3 ภาพหวั กลับกับวตั ถุ 2. ภำพเสมือน มลี กั ษณะดงั นี้ 2.1 เกิดจากการต่อแนวรงั สขี องแสงไปตัดกันบรเิ วณด้านหลงั กระจก 2.2 มองเห็นได้โดยไม่ตอ้ งใชฉ้ ากรับ หรือใช้ฉากรบั ไม่ได้ 2.3 ภาพตวั ตง้ั เหมอื นวตั ถุ เอะ๊ ! ถ้าชนดิ ของกระจกเงาโค้ง และระยะวตั ถุ แตกต่างกนั เราเหน็ จะภาพต่างกันไหมคะ? ไปศกึ ษากนั ต่อเลยค่ะ ชุดกิจกรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 65 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ลกั ษณะ ขนำด และตำแหน่งของภำพที่เกดิ จำกกระจกโคง้ เว้ำ ระยะวตั ถุ รปู แสดงกำรเขยี นรังสีของแสง ชนิด ขนำดภำพ ตำแหนง่ ภำพ ของภำพ เปน็ จดุ s' = f s = ∞ จรงิ หน้ากระจก 2f < s < ∞ จรงิ เล็กกว่าวตั ถุ f < s' < 2f หวั กลบั หน้ากระจก s = 2f จรงิ เทา่ วตั ถุ s' = 2f หวั กลบั หนา้ กระจก f < s < 2f จริง ใหญ่กวา่ วตั ถุ 2f < s' < ∞ หวั กลบั หน้ากระจก s = f เสมือน ใหญ่ทสี่ ุด s' = ∞ หวั ตง้ั หลังกระจก 0<s<f เสมอื น ใหญก่ ว่าวัตถุ หลังกระจก หัวตั้ง s=0 เสมือน เท่าวตั ถุ s' = 0 หวั ต้งั ทเ่ี ดียวกบั วตั ถุ ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 66 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ลักษณะ ขนำด และตำแหนง่ ของภำพท่ีเกดิ จำกกระจกโค้งนนู ระยะวตั ถุ รปู แสดงกำรเขยี นรงั สขี องแสง ชนิด ขนำดภำพ ตำแหนง่ ภำพ ของภำพ เปน็ จุด s' = f s = ∞ เสมือน หลังกระจก ทกุ ตาแหนง่ เสมอื น เล็กกวา่ วัตถุ 0 < s' < f s=0 หัวตงั้ หลังกระจก เสมือน เท่าวัตถุ s' = 0 หวั ต้ัง ทีเ่ ดยี วกับวตั ถุ กำรคำนวณหำตำแหนง่ ขนำดและชนดิ ของภำพทีเ่ กิดจำกกระจกเงำโค้ง การหาตาแหน่ง ขนาดและชนิดของภาพท่ีเกิดจากกระจกเงาโค้งโดยใช้การคานวณ สามารถหาได้จากสมการดงั ต่อไปนี้ 1. สมกำรกำรหำควำมยำวโฟกสั 1 = 1 + 1 f s s' 2. สมกำรกำรหำขนำดของภำพ (ควำมสงู ) y' = s' y s ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรอ่ื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 67 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

3. สมกำรกำรหำกำลังขยำย M = y' = s' f s' - f y s= s- f= f โดยที่ f = ความยาวโฟกัส M = กาลังขยาย s = ระยะวัตถุ y = ความสงู ของวัตถุ s' = ระยะภาพ y' = ความสูงของภาพ การแทนค่าตวั แปรต่างๆ ในการคานวณ ต้องมกี ารกาหนดเครอ่ื งหมาย ดังนี้ ความยาวโฟกสั (f) กระจกโค้งเว้าเป็น + กระจกโค้งนนู เปน็ – ระยะวัตถุ (s) วัตถอุ ยู่หน้ากระจกเปน็ + วตั ถอุ ยูห่ ลังกระจกเปน็ – ระยะภาพ (s') ภาพจรงิ อย่หู น้ากระจกเปน็ + ภาพเสมอื นอย่หู ลงั กระจกเป็น – กาลงั ขยาย (M) ภาพจริงเป็น + ภาพเสมอื นเปน็ – M > 1 แสดงวา่ ภาพมีขนาดใหญ่กวา่ วัตถุ M = 1 แสดงว่า ภาพมีขนาดเทา่ กับวตั ถุ M < 1 แสดงวา่ ภาพมขี นาดเล็กกวา่ วตั ถุ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 68 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ตวั อยำ่ งกำรคำนวณเกยี่ วกับกระจกเงำโคง้ สามารถศึกษาได้จากตัวอยา่ งต่อไปน้ี ตวั อย่ำงที่ 1 วตั ถุสูง 4 เซนติเมตร วางไวห้ น้ากระจกเงาเว้า ซ่ึงมีความยาวโฟกัส 20 เซนติเมตร ห่าง จากกระจก 30 เซนติเมตร จงหาตาแหน่ง ขนาดและชนิดของภาพที่เกดิ ขน้ึ วตั ถุ F f = 20 cm เส้นแกนมขุ สาคัญ y = 4 cm s = 30 cm วธิ ีทำ ข้ันท่ี 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปัญหำ 1.1 สถำนกำรณ์ให้อะไรมำ f = +20 cm s = +30 cm y = +4 cm 1.2 สถำนกำรณใ์ ห้หำอะไร s' , y' และชนิดของภาพ ขัน้ ท่ี 2 วำงแผนแก้ปญั หำ 2.1 เลือกสมกำรท่ีสมั พันธก์ ับสถำนกำรณ์ 1 = 1 + 1 และ y' = s' y s f s s' 2.2 นกั เรียนตอ้ งหำตวั แปรใดเพม่ิ จำกท่ีโจทย์กำหนดหรือไม่ เพอ่ื ใหเ้ พยี งพอในกำรหำคำตอบ - ไมม่ ี - ขนั้ ที่ 3 ดำเนนิ กำรแก้ปญั หำ 3.1 แทนคำ่ สมกำร 1 1 1 20 30 s' = + และ y' = 60 30 4 ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 69 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไวโ้ ดยใชข้ ั้นตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ s' = 60 cm และ y' = 8 cm พจิ ารณาจากเคร่ืองหมายของ s' มเี ครอ่ื งหมายเป็นบวก แสดงว่าเป็นภาพจรงิ ข้ันที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ ำก 1 = 1 + 1 และ y' = s' y s f s s' 1 1 1 20 = 30 + s' และ y' = 60 30 4 1 = 1 + 1 8 = 60 20 30 60 และ 4 30 0.05 = 0.05 และ 2 = 2 สมกำรเปน็ จรงิ ∴ ภาพที่เกดิ ขน้ึ เปน็ ภาพจริงอยหู่ น้ากระจกหา่ งจากกระจก 60 เซนติเมตร มีขนาด 8 เซนตเิ มตร ตัวอยำ่ งท่ี 2 วัตถสุ งู 6 เซนตเิ มตร วางไวห้ น้ากระจกโคง้ นนู ท่มี รี ัศมีความโค้ง 40 เซนตเิ มตร ห่างจาก กระจก 30 เซนติเมตร จงหาตาแหน่ง ขนาดและลักษณะของภาพท่เี กดิ ขึ้น วัตถุ เสน้ แกนมขุ สาคญั y = 6 cm C s = 30 cm R = 40 cm วธิ ีทำ ขนั้ ท่ี 1 ทำควำมเขำ้ ใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณใ์ ห้อะไรมำ R = - 40 cm s = +30 cm ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 70 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

1.2 สถำนกำรณ์ให้หำอะไร s' , y' และลักษณะของภาพ ขนั้ ที่ 2 วำงแผนแก้ปัญหำ 2.1 เลือกสมกำรท่ีสัมพันธ์กบั สถำนกำรณ์ 1 = 1 + 1 และ y' = s' y s f s s' 2.2 นกั เรียนต้องหำตัวแปรใดเพ่ิมจำกทโ่ี จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่ือให้เพยี งพอในกำรหำคำตอบ R f = 2 = - 20 cm ขั้นท่ี 3 ดำเนนิ กำรแกป้ ัญหำ 3.1 แทนค่ำสมกำร 12 30 1 = 1 + 1 และ y' = - 20 30 s' 6 3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไว้โดยใชข้ น้ั ตอนและหลกั กำรทำงคณติ ศำสตร์ s' = - 12 cm และ y' = 2.4 cm พิจารณาจากเครื่องหมายของ s' มีเครอ่ื งหมายเป็นลบ แสดงวา่ เป็นภาพเสมือนหวั ตัง้ ขน้ั ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จำก 1 = 1 + 1 และ y' = s' y s f s s' 12 1 1 1 y' 30 = + และ = - 20 30 s' 6 1 = 1 + 1 และ 2.4 = 12 6 30 - 20 30 -12 - 0.05 = - 0.05 และ 0.4 = 0.4 สมกำรเป็นจริง ∴ ภาพทเี่ กิดขึน้ เป็นภาพเสมือนหวั ตง้ั อยูห่ ลังกระจกห่างจากกระจก 12 เซนตเิ มตร มีขนาด 2.4 เซนตเิ มตร ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 71 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ตัวอยำ่ งท่ี 3 กระจกเงาโค้งบานหนงึ่ มีรศั มีความโคง้ 40 เซนตเิ มตร เม่ือวางวัตถุไวห้ นา้ กระจกจะเกิดภาพ หัวต้ังหลังกระจก มีขนาดเป็นครึ่งหน่ึงของวัตถุ จงหาวา่ วางวัตถหุ ่างจากกระจกเทา่ ใด และเปน็ กระจก ชนดิ ใด วิธที ำ เนอื่ งจากภาพทเี่ กดิ ขน้ึ เปน็ ภาพหวั ต้งั หลงั กระจก แสดงว่าเปน็ ภาพเสมือน และภาพมขี นาด เล็กกว่าวตั ถคุ รึง่ หนึ่ง แสดงวา่ เปน็ กระจกโค้งนนู วตั ถุ เสน้ แกนมุขสาคัญ s C R = 40 cm ข้ันที่ 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณใ์ ห้อะไรมำ R = - 40 cm 1 M = - 2 1.2 สถำนกำรณ์ใหห้ ำอะไร s ขนั้ ท่ี 2 วำงแผนแก้ปัญหำ 2.1 เลอื กสมกำรทส่ี มั พันธก์ บั สถำนกำรณ์ f s- M = f 2.2 นกั เรยี นตอ้ งหำตวั แปรใดเพ่มิ จำกท่โี จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่อื ใหเ้ พยี งพอในกำรหำคำตอบ R f = 2 = - 20 cm ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 72 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ขั้นท่ี 3 ดำเนินกำรแก้ปญั หำ 1 -20 3.1 แทนคำ่ สมกำร 2 s -(-20) - = 3.2 แก้สมกำรตำมท่ีวำงแผนไวโ้ ดยใชข้ นั้ ตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ s = 20 cm ขั้นที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ ำก f s- M = f - 1 = -20 2 20 -(-20) - 0.05 = - 0.05 สมกำรเปน็ จริง ∴ วตั ถุอย่หู า่ งจากกระจก 20 เซนติเมตร และเป็นกระจกเงานูน ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 73 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ใบงำนท่ี 1.4 กำรเกิดภำพของวัตถุที่อยูห่ นำ้ กระจกเงำโค้ง จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรู้ เขยี นรังสขี องแสงเพ่ือหาตาแหนง่ ขนาด และชนิดของภาพท่ีเกดิ จากกระจกเงาโค้งได้ คำชแี้ จง ใหน้ กั เรยี นเขยี นรังสีของแสงเพื่อหาตาแหน่งของภาพ พร้อมท้ังบอกชนิด ขนาดและตาแหน่ง ของภาพที่เกิดขนึ้ จากรปู ทีก่ าหนดให้ 1. FC ชนดิ ของภาพ.....................................ขนาดของภาพ........................................................................... ตาแหนง่ ของภาพ..................................................................................................................................... 2. FC ชนดิ ของภาพ.....................................ขนาดของภาพ........................................................................... ตาแหน่งของภาพ................................................................................................................ ..................... ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 74 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

3. CF ชนิดของภาพ.....................................ขนาดของภาพ.................................................................... ....... ตาแหน่งของภาพ.............................................................................................................. ....................... 4. วัตถุหน่ึงสูง 10 เซนติเมตร วางไว้หน้ากระจกโค้งเว้าซึ่งมีรัศมีความโค้ง 40 เซนติเมตร ห่างจาก กระจก 30 เซนติเมตร จงหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพท่ีเกิดข้ึนได้ โดยวิธีการเขียนทางเดิน ของแสง (กาหนดให้ มาตราสว่ น 1 cm : 10 cm ในการวาดภาพ) ชนิดของภาพ.....................................ขนาดของภาพ.................................................................... ....... ตาแหน่งของภาพ......................................................................................................... ............................ 5. วัตถุหนึ่งสูง 10 เซนติเมตร วางไว้หน้ากระจกโค้งนูนซึ่งมีความยาวโฟกัส 30 เซนติเมตร ห่างจาก กระจก 45 เซนติเมตร จงหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพที่เกิดขึ้นได้ โดยวิธีการเขียนทางเดิน ของแสง (กาหนดให้ มาตราสว่ น 1 cm : 10 cm ในการวาดภาพ) ชนดิ ของภาพ.....................................ขนาดของภาพ........................................................................... ตาแหนง่ ของภาพ..................................................................................................................................... ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรอ่ื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 75 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ใบงำนท่ี 1.5 กำรคำนวณหำตำแหน่ง ขนำดและชนดิ ของภำพท่ีเกดิ จำกกระจกเงำโค้ง จดุ ประสงคก์ ำรเรยี นรู้ คานวณหาตาแหน่ง ขนาดและชนดิ ของภาพท่เี กดิ จากกระจกเงาโค้งได้ คำช้แี จง ให้นักเรยี นแสดงวิธที าแกโ้ จทย์ปญั หาตอ่ ไปนี้ 1. กระจกนูนมีรัศมีความโค้ง 60 เซนติเมตร เมื่อวางวัตถุสูง 5 เซนติเมตรห่างจากกระจกเป็นระยะ 15 เซนตเิ มตร จงหาตาแหน่ง ขนาด และชนิดของภาพ วธิ ที ำ ขนั้ ท่ี 1 ทาความเข้าใจโจทยป์ ัญหา 1.1 สถานการณ์ให้อะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ข้ันที่ 2 วางแผนแก้ปัญหา 2.1 เลอื กสมการทีส่ ัมพันธ์กบั สถานการณ์ 2.2 นักเรยี นต้องหาตัวแปรใดเพิม่ จากท่ีโจทย์กาหนดหรือไม่ เพอ่ื ให้เพียงพอในการหาคาตอบ ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 76 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

ขน้ั ที่ 3 ดาเนินการแก้ปัญหา 3.1 แทนค่าสมการ 3.2 แก้สมการตามท่ีวางแผนไว้โดยใชข้ ัน้ ตอนและหลกั การทางคณิตศาสตร์ ข้ันที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบไดจ้ าก 2. ทันตแพทย์ถือกระจกเว้าท่ีมีความยาวโฟกัส 2 เซนติเมตร ห่างจากฟันที่ต้องการอุดเป็นระยะ 1 เซนติเมตร ทนั ตแพทย์จะเห็นฟันในกระจกขยายเป็นก่เี ท่า วธิ ีทำ ขั้นท่ี 1 ทาความเขา้ ใจโจทย์ปญั หา 1.1 สถานการณ์ให้อะไรมา 1.2 สถานการณ์ใหห้ าอะไร ขัน้ ท่ี 2 วางแผนแกป้ ัญหา 2.1 เลือกสมการท่ีสมั พนั ธ์กับสถานการณ์ ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 77 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะท้อนของแสง

2.2 นกั เรียนตอ้ งหาตวั แปรใดเพ่ิมจากทโี่ จทยก์ าหนดหรือไม่ เพอื่ ใหเ้ พยี งพอในการหาคาตอบ ข้ันที่ 3 ดาเนินการแกป้ ัญหา 3.1 แทนค่าสมการ 3.2 แก้สมการตามท่วี างแผนไวโ้ ดยใชข้ ั้นตอนและหลกั การทางคณิตศาสตร์ ข้นั ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จาก 3. กระจกเงาโค้งบานหนึ่งทาให้เกิดภาพบนฉากขยายเป็น 5 เท่าของวัตถุ ท่ีระยะห่างจากกระจก 10 เซนตเิ มตร จงหาวา่ กระจกบานนเี้ ปน็ กระจกชนดิ ใด และความยาวโฟกสั ของกระจก วธิ ีทำ ข้นั ท่ี 1 ทาความเข้าใจโจทยป์ ญั หา 1.1 สถานการณ์ใหอ้ ะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 78 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

ขน้ั ท่ี 2 วางแผนแก้ปญั หา 2.1 เลือกสมการที่สมั พันธ์กับสถานการณ์ 2.2 นักเรียนต้องหาตัวแปรใดเพ่ิมจากทโ่ี จทย์กาหนดหรือไม่ เพ่ือใหเ้ พียงพอในการหาคาตอบ ขน้ั ที่ 3 ดาเนนิ การแก้ปัญหา 3.1 แทนคา่ สมการ 3.2 แก้สมการตามทว่ี างแผนไวโ้ ดยใชข้ ั้นตอนและหลกั การทางคณิตศาสตร์ ขนั้ ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จาก 4. กระจกนนู บานหนึง่ มกี าลังขยาย 0.50 เมื่อวางวัตถหุ า่ งจากกระจกเงา 2 เมตร จงหาระยะภาพและ ความยาวโฟกสั ของกระจก วิธที ำ ข้นั ที่ 1 ทาความเขา้ ใจโจทย์ปัญหา 1.1 สถานการณ์ใหอ้ ะไรมา ชดุ กิจกรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 79 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ข้นั ท่ี 2 วางแผนแก้ปญั หา 2.1 เลอื กสมการทสี่ ัมพนั ธ์กบั สถานการณ์ 2.2 นักเรียนต้องหาตัวแปรใดเพ่มิ จากท่โี จทยก์ าหนดหรือไม่ เพอ่ื ใหเ้ พียงพอในการหาคาตอบ ข้นั ที่ 3 ดาเนินการแก้ปัญหา 3.1 แทนค่าสมการ 3.2 แก้สมการตามทวี่ างแผนไวโ้ ดยใช้ข้ันตอนและหลกั การทางคณิตศาสตร์ ขน้ั ท่ี 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จาก ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 80 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

5. วัตถุสูง 3 เซนติเมตร อยู่ห่างจากกระจกเงาเว้าเป็นระยะ 9 เซนติเมตร ปรากฏว่าเกิดภาพข้ึน บนฉากดา้ นหลังวัตถุ ขนาดของภาพทเ่ี กิดสงู 6 เซนตเิ มตร จงหาระยะหา่ งระหว่างวัตถกุ ับฉาก วธิ ที ำ ขนั้ ที่ 1 ทาความเข้าใจโจทยป์ ัญหา 1.1 สถานการณ์ให้อะไรมา 1.2 สถานการณ์ให้หาอะไร ข้ันที่ 2 วางแผนแกป้ ญั หา 2.1 เลือกสมการทีส่ ัมพันธ์กบั สถานการณ์ 2.2 นักเรยี นตอ้ งหาตัวแปรใดเพิ่มจากท่ีโจทยก์ าหนดหรือไม่ เพื่อให้เพียงพอในการหาคาตอบ ขนั้ ท่ี 3 ดาเนนิ การแก้ปัญหา 3.1 แทนคา่ สมการ 3.2 แกส้ มการตามทวี่ างแผนไวโ้ ดยใช้ขนั้ ตอนและหลักการทางคณิตศาสตร์ ขน้ั ที่ 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จาก ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 81 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ใบกิจกรรมที่ 1.3 ประโยชน์ของกระจกเงำรำบ และกระจกเงำโคง้ จดุ ประสงค์กำรเรียนรู้ ยกตัวอยา่ งและอธบิ ายประโยชนข์ องกระจกเงาราบ กระจกเงาเว้าและกระจกเงานนู ในชีวิตประจาวนั ได้ ให้นักเรยี นศกึ ษำและทำควำมเขำ้ ใจแนวทำงกำรปฏบิ ัติกิจกรรม ดังนี้ 1. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มสืบค้นข้อมูลในหัวข้อ “ประโยชน์ของกระจกเงาราบ กระจกเงาเว้า และกระจกเงานูนในชีวิตประจาวัน” จากสื่อต่างๆ เช่น หนังสือเรียน อินเทอร์เน็ต เป็นต้น แล้วเขียน สรุปเป็นแผนผังความคิดของกลุ่มตนเองลงบนกระดาษปรู๊ฟ โดยให้เวลาในการทากิจกรรมทั้งหมด 15 นาที 2. เม่อื หมดเวลาให้นักเรียนแต่ละกลมุ่ นาผลงานของกลุ่มไปตดิ ท่ผี นงั หอ้ ง 3. ให้นักเรียนแต่ละกลุ่มเดินไปดูและอ่านผลงานของกลุ่มอ่ืน ๆ หากข้อมูลของกลุ่มเพ่ือน ถกู ต้องใหเ้ ขียนเครือ่ งหมายถูก () และหากข้อมลู ของเพ่ือนผดิ ให้เขียนเคร่ืองหมายผิด () พรอ้ มทั้ง ประเมนิ ใหค้ ะแนนกลุ่มเพ่อื น โดยการเขยี นดาวลงบนกระดาษปรฟู๊ ดว้ ย 4. เม่ือนักเรียนศึกษาผลงานของกลุ่มอ่ืน ๆ ครบทุกกลุ่มแล้ว ให้กลับมานับดาวท่ีได้ ของกลมุ่ ตนเอง แล้วบันทึกเป็นคะแนนกล่มุ โดยดาว 1 ดวง = 1 คะแนน ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 82 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

บันทึกกำรเรยี นรู้ คำสงั่ : ใหน้ กั เรียนบันทึกการเรียนรู้ จากส่งิ ทีไ่ ด้เรียนรู้และทากจิ กรรม ตามประเด็นท่ีกาหนดให้ ส่งิ ได้เรียนรแู้ ละเข้ำใจ สง่ิ ท่ยี ังไม่รู้/ไม่เขำ้ ใจ ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... ............................................................... สง่ิ ที่ต้องกำรเรียนรเู้ พิ่มเตมิ ................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ................... ................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ................... ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เรือ่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 83 ชุดท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

แบบบนั ทึกคะแนน ท่ี กิจกรรม คะแนนเต็ม เกณฑก์ ำรผำ่ น คะแนนท่ีได้ 1 ทดสอบก่อนเรยี น 10 - 2 ใบงานที่ 1.1 20 3 กจิ กรรมที่ 1.1 10 ร้อยละ 70 (14 คะแนน) 4 ใบบันทกึ กิจกรรมที่ 1.2 12 รอ้ ยละ 70 (7 คะแนน) 5 ใบงานที่ 1.2 12 ร้อยละ 70 (9คะแนน) 6 ใบงานที่ 1.3 25 รอ้ ยละ 70 (9 คะแนน) 7 ใบงานที่ 1.4 20 ร้อยละ 70 (18 คะแนน) 8 ใบงานท่ี 1.5 25 ร้อยละ 70 (14 คะแนน) 9 กิจกรรมท่ี 1.3 20 ร้อยละ 70 (18 คะแนน) ระดับดี (11 คะแนน) รวมคะแนนระหว่ำงเรยี น 10 ทดสอบหลงั เรียน 10 ร้อยละ 50 (5 คะแนน) สรปุ ผลกำรประเมินจำกชุดกิจกรรมกำรเรียนรู้ คะแนนระหว่ำงเรียนทไ่ี ด้ เท่ำกับ สรปุ ผลกำรประเมนิ จำกชุดกิจกรรมกำรเรียนรู้ คะแนนแบบทดสอบหลงั เรียนท่ีได้ เท่ำกบั  ผ่ำน  ไม่ผ่ำน ลงชือ่ ..........................................................ผ้ปู ระเมิน (นางสาววนั ทนา เกา้ เอีย้ น) ตาแหนง่ ครู วิทยฐานะ ครูชานาญการ ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 84 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

แบบทดสอบหลงั เรยี นชดุ กจิ กรรมกำรเรยี นรู้ ชดุ ที่ 1 เรอื่ ง ธรรมชำติและกำรสะทอ้ นของแสง คำชี้แจง : แบบทดสอบหลงั เรยี นเป็นแบบทดสอบแบบเลอื กตอบ 4 ตวั เลือก จานวน 10 ข้อ ใชเ้ วลา 15 นาที คำสั่ง : จงเลอื กคาตอบทถี่ ูกต้องทส่ี ดุ เพยี งคาตอบเดียว แล้วทาเครื่องหมายกากบาท (X) ลงใน กระดาษคาตอบ 1. ทศิ ทางการเคล่ือนทขี่ องแสงมลี กั ษณะเป็นไปตามข้อใด ก. ทศิ ทางการเคล่ือนท่ีไมแ่ น่นอน ข. ทศิ ทางการเคลื่อนท่ีเปน็ แนวตรง ค. ทศิ ทางการเคล่ือนท่ีเป็นแนวโคง้ ง. เปน็ ไปไดท้ ุกข้อ 2. แสงจากดวงอาทิตย์เดินทางไปยังดาวอังคารใช้เวลานานก่ีนาที (กาหนดให้ ระยะทางจากโลก ถึงดวงอาทิตย์ เท่ากบั 2.3 x 1011 เมตร) ก. 8.33 นาที ข. 10.78 นาที ค. 12.78 นาที ง. 13.33 นาที 3. เมอื่ แสงตกกระทบท่ีพ้ืนผิวโคง้ จะเปน็ อย่างไร ก. มุมตกกระทบเท่ากับมมุ สะทอ้ น ข. มุมตกกระทบเลก็ กวา่ มุมสะท้อน ค. มุมตกกระทบโตกวา่ มมุ สะท้อน ง. มุมตกกระทบอาจจะเลก็ หรือโตกว่ามมุ สะท้อนก็ได้ ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 85 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

4. กระจกเงาราบ XY และ YZ วางเอียงทามุม 45o กบั พ้ืนราบ รังสขี องแสงตกกระทบด้าน XY ทามุม 30o กับระนาบ XY ดังรูป จงพิจารณาวา่ ขอ้ ความใดตอ่ ไปนี้ถูกตอ้ ง X 30o Z 45o 45o Y ก. รังสีสะท้อนจากด้าน XY ไปยงั YZ ต้งั ฉากกับพื้นราบ ข. รงั สีสะทอ้ นดา้ น YZ ทามุมสะทอ้ น 30o ค. รงั สสี ะท้อนด้าน YZ ทามุม 60o กับเสน้ แนวฉาก ง. รงั สตี กกระทบดา้ น XY และรงั สีสะท้อนดา้ น YZ ต้งั ฉากกนั 5. หญิงคนหน่ึงสูง 160 เซนติเมตร และมีดวงตาต่ากว่าส่วนท่ีสูงท่ีสุดในร่างกาย 10 เซนติเมตร หากต้องการส่องกระจกเงาราบ โดยทาให้มองเห็นได้ตลอดท้ังตัว กระจกต้องมีความยาวอย่างน้อย ท่สี ุดเท่าไร และต้องติดตงั้ กระจกให้สูงจากพื้นเป็นระยะเท่าใด ก. กระจกต้องมคี วามยาว 80 เซนตเิ มตร และอยสู่ ูงจากพืน้ 85 เซนตเิ มตร ข. กระจกต้องมีความยาว 80 เซนติเมตร และอยู่สงู จากพ้ืน 75 เซนติเมตร ค. กระจกต้องมีความยาว 160 เซนตเิ มตร และอยู่สงู จากพื้น 80 เซนตเิ มตร ง. กระจกต้องมีความยาว 170 เซนตเิ มตร และอยู่สูงจากพ้ืน 75 เซนติเมตร 6. จุด C เป็นจดุ ศนู ย์กลางความโคง้ จุด F เป็นจุดโฟกัส ถ้า XY เปน็ รังสตี กกระทบ รงั สีสะท้อน จะเป็นไปตามหมายเลขใด 1X Y2 CF 4 3 ง ก. เลข 4 ข. เลข 3 ค. เลข 2 ง. เลข 1 ชุดกจิ กรรมการเรยี นรู้ เรอื่ ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 86 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

7. เมอ่ื วางวัตถุหน้ากระจกโค้งนนู บานหนงึ่ ข้อใดต่อไปนเ้ี ป็นภาพของวตั ถุทเี่ กิดขน้ึ (1) ภาพจริง ขนาดเล็ก เทา่ และใหญ่กว่าวัตถุ (2) ภาพเสมือน มีขนาดเทา่ วัตถุ (3) ภาพเสมือน มขี นาดใหญ่กว่าวัตถุ (4) ภาพเสมอื น มีขนาดเลก็ กวา่ วตั ถุ ก. (1) และ (2) เท่านนั้ ข. (1) และ (3) เท่าน้นั ค. (3) เทา่ น้นั ง. (4) เท่านั้น 8. จากรูป กระจก A B C และ D ควรเปน็ กระจกชนดิ ใด ตามลาดบั A B วตั ถุ ภาพ วัตถุ ภาพ C วตั ถุ D วัตถุ ภาพ ภาพ ก. กระจกโคง้ เว้า กระจกโคง้ นนู กระจกราบ กระจกโค้งเว้า ข. กระจกโค้งเวา้ กระจกโค้งเวา้ กระจกราบ กระจกโค้งเวา้ ค. กระจกโค้งนนู กระจกโค้งนูน กระจกโค้งนูน กระจกโค้งเว้า ง. กระจกโค้งนนู กระจกโค้งนูน กระจกราบ กระจกโคง้ เวา้ 9. วัตถุสูง 6 เซนติเมตร วางอยู่หน้ากระจกโค้งทาให้เกิดภาพจริงหน้ากระจกขนาด 2 เซนติเมตร ห่างจากกระจก 8 เซนติเมตร จงหาความยาวโฟกสั ของกระจกโค้ง ก. 4 เซนตเิ มตร ข. 6 เซนตเิ มตร ค. 8 เซนตเิ มตร ง. 10 เซนตเิ มตร 10. เด็กคนหนึ่งสูง 100 เซนติเมตร ยืนห่างจากกระจกนูน 60 เซนติเมตร มองเห็นภาพตัวเอง ในกระจกสูง 60 เซนติเมตร กระจกนนู มรี ศั มคี วามโค้งกเ่ี ซนตเิ มตร ก. 45.0 เซนติเมตร ข. 22.5 เซนติเมตร ค. 49.0 เซนตเิ มตร ง. 24.5 เซนตเิ มตร ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 87 ชุดที่ 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

กระดำษคำตอบหลังเรียนชดุ กจิ กรรมกำรเรยี นรู้ ชุดท่ี 1 เรื่อง ธรรมชำติและกำรสะทอ้ นของแสง ช่ือ – สกลุ .................................................................................ชน้ั ....................เลขท.่ี .................... คำสัง่ : จงเลือกคาตอบทีถ่ ูกต้องที่สุดเพียงคาตอบเดียว แลว้ ทาเคร่ืองหมายกากบาท (X) ลงใน กระดาษคาตอบ ข้อ ก ข ค ง คะแนนทไี่ ด้ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ทาแบบทดสอบเสร็จแลว้ อยา่ ลืม! ตรวจคาตอบด้วยนะคะ ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 88 ชุดท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง

บรรณำนุกรม กล้องเปอริสโคป. (ม.ป.ป.). [Online]. เข้าถึงได้จาก : http://thaiadapp.com/product/upload/ photos/23499/201511270505520.jpg [2558, มีนาคม, 20] กล้องเปอริสโคป. (ม.ป.ป.). [Online]. เข้าถงึ ไดจ้ าก : http://www.vcharkarn.com/ uploads/21/21106.jpg [2558, มนี าคม, 20] จอห์นสนั คีธ. (2551). ฟิสกิ ส์. (พมิ พ์ครัง้ ที่ 9). กรุงเทพฯ: พิมพ์ด.ี เฉลมิ ชัย มอญสขุ า. (2557). แนวข้อสอบฟิสิกส์ ม.ปลำย. กรงุ เทพฯ: เดอะบุคส.์ ณรงค์ สังวาระนท.ี (ม.ป.ป.). หนงั สือเรยี นรำยวิชำเพิ่มเตมิ ฟสิ กิ ส์ ช้ัน ม. 4-6 เลม่ 3. กรงุ เทพฯ: อกั ษรเจริญทัศน์. ประโยชน์กระจกนนู และกระจกเว้ำ. (2555). [Online]. เข้าถงึ ไดจ้ าก : https://sripai52.wordpress.com/กระจกนูนและกระจกเวา้ / [2558, มนี าคม, 20] ปรียา อนุพงษ์องอาจ. (ม.ป.ป.). แสง [Online]. เข้าถงึ ไดจ้ าก : http://www.atom.rmutphysics.com/physics/oldfront/62/light1/ligh_1.htm [2558, มนี าคม, 15] พงษ์ศกั ด์ิ ชินนาบุญ. (ม.ป.ป.). ฟสิ กิ ส์ เล่ม 3 ม. 4-6. กรุงเทพฯ: ออฟเซท็ พลัส. สง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี,สถาบนั . (2558). เมือ่ สิ่งทเี่ ห็นไม่ใชส่ ่งิ ทเี่ ป็น. สสวท. [Online Serial]. เข้าถึงได้จาก : http://emagazine.ipst.ac.th/196/IPST196/assets/ common/downloads/IPST196.pdf [2558, กนั ยายน, 25] ส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย,ี สถาบัน. (2555). หนังสอื เรียนรำยวิชำเพิ่มเตมิ ฟสิ กิ ส์ เลม่ 3 ช้ันมธั ยมศกึ ษำปีท่ี 4-6. (พมิ พค์ รัง้ ท่ี 4). กรงุ เทพฯ: สกสค. ลาดพรา้ ว. ภทั รจิต สทิ ธศิ ร. (2555). ธรรมชำตขิ องแสง [Online]. เข้าถึงได้จาก : https://sites.google.com/site/carefullpattara/hnwy-thi-2/1-1-thrrmchati- khxng-saeng [2558, มีนาคม, 15] ภำพกำลิเลโอ. (ม.ป.ป.). [Online]. เขา้ ถึงไดจ้ าก : https://www.leifiphysik.de/sites/default/ files/medien/lanternanim_lichtaus_ver.gif [2558, มีนาคม, 15] ภำพทีเ่ กิดจำกกระจกเงำ. (ม.ป.ป.). [Online]. เขา้ ถึงได้จาก : http://www.scimath.org/lesson- physics/item/7278-2017-06-13-14-46-38 [2558, มีนาคม, 20] สมพงษ์ ใจดี. (2544). ฟิสกิ ส์ มหำวิทยำลัย 4. (พมิ พ์คร้ังท่ี 2). กรุงเทพฯ: จฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลยั . ชุดกจิ กรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 89 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

บรรณำนกุ รม (ต่อ) สจุ ติ รา สหุ ร่าย. (ม.ป.ป.). กำรเดินทำงของแสงและตวั กลำง [Online]. เข้าถึงได้จาก : https://sites.google.com/site/sm1mook1/ [2558, มีนาคม, 15] สุรศกั ด์ิ เชยี งกา. (2557). ทัศนศำสตรเ์ บอ้ื งตน้ . กรงุ เทพฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. แสงและกำรมองเหน็ . (ม.ป.ป.). [Online]. เข้าถงึ ได้จาก : http://www.nakhamwit.ac.th/ pingpong_web/Light.htm [2558, มนี าคม, 15] ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เรื่อง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 90 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

ภำคผนวก ชดุ กจิ กรรมการเรียนรู้ เรอื่ ง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 91 ชุดที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะทอ้ นของแสง

เฉลยใบงำนที่ 1.1 กำรคำนวณเกยี่ วกับอัตรำเร็วของแสง จดุ ประสงค์กำรเรียนรู้ คานวณหาคา่ ปริมาณที่เก่ียวข้องกับอัตราเรว็ ของแสงได้ คำชแี้ จง ใหน้ กั เรยี นแสดงวิธที าแกโ้ จทย์ปญั หาต่อไปนี้ 1. ถ้ายานอวกาศอยู่ห่างจากโลก 2,340,000 ไมล์ และมีแสงส่องมาถึงโลกจะใช้เวลาเท่าใด กาหนดให้ 1 ไมล์ = 1.609 กิโลเมตร วิธีทำ ขนั้ ท่ี 1 ทำควำมเขำ้ ใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณ์ใหอ้ ะไรมำ s = 2,340,000 × 1.609 × 103 = 3.77 × 109 m v = c = 3 × 108 m/s 1.2 สถำนกำรณ์ให้หำอะไร t ขน้ั ที่ 2 วำงแผนแก้ปญั หำ 2.1 เลอื กสมกำรทีส่ มั พนั ธก์ ับสถำนกำรณ์ s v t = 2.2 นกั เรยี นต้องหำตัวแปรใดเพ่ิมจำกทีโ่ จทย์กำหนดหรือไม่ เพื่อใหเ้ พียงพอในกำรหำคำตอบ -ไมม่ ี- ขน้ั ที่ 3 ดำเนินกำรแก้ปญั หำ 3.1 แทนคำ่ สมกำร t = 3.77×109 3×108 3.2 แกส้ มกำรตำมที่วำงแผนไว้โดยใชข้ ้ันตอนและหลักกำรทำงคณิตศำสตร์ t = 12.5 s ชดุ กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง แสงและทศั นอปุ กรณ์ 92 ชดุ ที่ 1 ธรรมชาตแิ ละการสะท้อนของแสง

ขนั้ ท่ี 4 ตรวจสอบผล ตรวจสอบได้จำก s v t = 12.5 s = 3.77×109 s 3×108 12.5 s = 12.5 s สมกำรเป็นจรงิ ∴ แสงจากยานอวกาศส่องมาถงึ โลกใช้เวลา 12.5 วนิ าที 2. ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากดาวเคราะห์ดวงหน่ึงเป็นระยะทาง 4.5 x 1011 เมตร แสงจากดวงอาทิตย์ จะต้องใชเ้ วลานานกน่ี าที จึงจะเดินทางถงึ ดาวเคราะหด์ วงน้ัน วธิ ีทำ ขน้ั ท่ี 1 ทำควำมเข้ำใจโจทย์ปญั หำ 1.1 สถำนกำรณ์ให้อะไรมำ s = 4.5 ×1011 m v = c = 3 × 108 m/s 1.2 สถำนกำรณ์ให้หำอะไร t ขน้ั ที่ 2 วำงแผนแกป้ ัญหำ 2.1 เลือกสมกำรท่ีสัมพนั ธ์กบั สถำนกำรณ์ s t = v 2.2 นักเรียนต้องหำตวั แปรใดเพิม่ จำกท่โี จทย์กำหนดหรือไม่ เพ่อื ใหเ้ พียงพอในกำรหำคำตอบ -ไมม่ ี- ขนั้ ท่ี 3 ดำเนินกำรแก้ปัญหำ 3.1 แทนค่ำสมกำร t = 4.5 ×1011 3×108 ชดุ กิจกรรมการเรียนรู้ เร่อื ง แสงและทัศนอปุ กรณ์ 93 ชดุ ท่ี 1 ธรรมชาติและการสะทอ้ นของแสง