1. สื่อการเรียนการสอน วิชา ฟิสิกส์ เรื่อง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

2. กฎ ของเกาส์สำหรับสนามไฟฟ้า กฎของเกาส์สำหรับสนามแม่เหล็ก กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ กฎของแอมแปร์ - แมกซ์เวลล์ ทฤษฎี เกี่ยวกับคลื่นแม่หล็กไฟฟ้าของแมกเวลล์ อธิบายแนวคิดเกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้าได้ว่า เมื่อสนามแม่เหล็กในบริเวณหนึ่งเปลี่ยนแปลงจะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้า โดยสนามไฟฟ้าที่ถูกเหนี่ยวนำจะมีระนาบตั้งฉากกับทิศของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลง และเช่นเดียวกัน สนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลง จะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ในระนาบตั้งฉากกับสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลง ในปี ค . ศ . 1887 Heinrich Rudolf Hertz ได้ประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อตรวจสอบแนวคิดของ แมกซ์เวลล์ เขาใช้การเกิดประกายไฟ (spa

3. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในชีวิตประจำวันที่เรารู้จักมีมากมาย เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ ผู้ที่เสนอแนวคิดเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือ Jame Clerk Maxwell ซึ่งได้อธิบายในเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเป็นผู้สรุปว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งในการวิเคราะห์ของ Maxwell เขาได้พบ หลักการพื้นฐานทั้งมวลเกี่ยวกับ สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าและสรุปรวมเป็น สมการของแมกซ์เวลล์ (Maxwell’s equation) ดังต่อไปนี้

4. ที่มีความต่างศักย์สูงเป็นเครื่องผลิตคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ประกายไฟที่เกิดขึ้นในช่องว่าง จะสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่กลับไปกลับมาของประจุไฟฟ้าในช่องว่างดังกล่าว และเพื่อยืนยันการเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เขาใช้ลวดอีกเส้นหนึ่งโค้งเป็นวงกลม และทำให้มีช่องว่างระหว่างปลายลวด จากนั้นนำลวดอันที่สองมาอยู่ใกล้ช่องประกายไฟ ปรากฎว่า มีประกายไฟเกิดขึ้นระหว่างช่องว่างที่ 2 ด้วย ซึ่งแสดงให้เห็นชัดเจนว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากช่องแรกแผ่มาทำให้เกิดประกายไฟในช่องที่ 2 ด้วย ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสายอากาศตรวจสอบ ต่อมาเขา ได้ทดลองจนพบว่า คลื่นที่เกิดขึ้นสามรถสะท้อนได้เช่นเดียวกับแสง ต่อมาได้มีการสำรวจพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่ต่างมากมาย ความถี่ต่างที่ได้พบนี้เรียกว่า สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic spectrum)

5. การแผ่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สมการของแมกเวลล์ชี้ให้เห็นว่า เมื่อใดสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กมีความเปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามทั้งสองจะมีอิทธิพลต่อกัน เรียกว่าจะเกิดคู่ควบกันขึ้น การเกิดคู่ควบกันของสนามทั้งสองนี้ทำให้สามารถถ่ายโอนพลังาน และโมเมนตัมออกไปในระยะไกลๆ เรียกการแผ่ออกไปนี้ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นต่างๆนี้ก็แผ่กระจายอยู่ทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นโทรทัศน์ คลื่น ไมโครเวฟ แสงสว่าง รังสีอัลตราไวโอเลต และรังสีเอกซ์เป็นต้น คำถามที่น่าสนใจคือ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแผ่ออกไปได้อย่างไร ? เมื่อมีกระแส I ในตัวนำเส้นตรง จะมี สนามแม่เหล็กฺ เกิดขึ้น รอบตัวนำ ( ตามกฎของแอมแปร์ ดังนั้น เมื่อกระแสไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็ก ก็จะเปลี่ยนแปลงตามกระแสไปด้วย การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก จะเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ( ตามกฎของฟาราเดย์ ) ในวงปิดบนระนาบที่ตั้งฉากกับ สนามแม่เหล็ก และสนามเหนี่ยวนำบนวงปิดนี้ จะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็ก แผ่ออกไป การเหนี่ยวนำนี้จะเกิดต่อเนื่องไปเรื่อยๆ โดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ออกห่างจากสายตัวนำตามแนวรัศมี ขอให้สังเกตว่า ประจุที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ( คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ) เคลื่อน ที่ ออกไปนั้น ประจุต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง และถ้าประจุเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ออกไปก็เป็นแบบฮาร์มอนิกด้วย

6. ลักษณะการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้น แสดงทิศการแผ่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ลักษณะการแผ่ของสนามแม่เหล็กจากสายอากาศ

7. แสดงทิศการแผ่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ลักษณะการแผ่ของสนามแม่เหล็กจากสายอากาศ

8. ในปี ค . ศ . ๑๘๐๐ ขณะที่ เฮอเชล กำลังติดตามศึกษาดวงอาทิตย์อยู่ ในกล้องดูดาว ต้องมีการใช้เลนส์กรองแสง ซึ่งทำเป็นสีต่างๆ เฮอเชล ต้องการทราบว่า ในเลนส์แต่ละสี จะเปลี่ยนค่าแสดงความร้อนของดวงอาทิตย์หรือไม่ ท่านจึงประดิษฐ์อุปกรณ์การทดลองอย่างง่ายๆ เพื่อหาคำตอบ ซึ่งนับเป็นวิธีทดลองที่หลักแหลมเป็นอย่างมาก

9. ท่านใช้ปริซึมแยกแสง แล้วให้แสงต่างๆมาตกที่เทอร์โมมิเต้อร์ ซึ่งทาสีดำที่กะเปาะ เพื่อให้ดูดความร้อนดียิ่งขึ้น ความที่เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ละเอียดถี่ถ้วนเป็นวิสัยประจำตัว ท่านก็ตั้งเทอร์โมมิเตอร์ตัวหนึ่งนอกเหนือจากแสงสีต่างๆนั้น เพื่อเป็นตัวควบคุมการทดลอง ปรากฏว่า แสงสีต่าง มีอุณหภูมิสูงกว่าแสงสีขาว และอุณหภูมิสูงขึ้นจาก สีม่วง ไปหาสีแดง เฮอเชล จึงเกิดความอยากรู้ขึ้นมา แล้ววัดแถบเหนือแสงสีแดงขึ้นไปที่ไม่ปรากฏมีสีอะไร ดูเหมือนแสงอาทิตย์ธรรมดาเท่านั้นเอง แต่เฮอเชลก็ประหลาดใจเป็นอย่างยิ่ง เมื่อปรากฏว่าเทอร์โมมิเตอร์ตัวที่อยู่นอกเหนือจากแสงสีแดงนั้นกลับวัดได้อุณหภูมิสูงกว่าทุกตัว เฮอเชล จึงทำการทดลองต่อไป ก็พบว่า ส่วนของแสงที่มองไม่เห็นแต่ร้อนกว่าสีแดงนี้ มีคุณสมบัติทางกายภาพเช่นเดียวกับคลื่นแสงที่มองเห็นได้ทุกประการ เช่น การหักเห ดูดซับ ส่องผ่านหรือไม่ผ่านตัวกลาง ฯลฯ ในตอนแรก ท่านเรียกแสงนี้ว่า calorific rays ซึ่งก็เช่นเดิมที่การตั้งชื่อของท่านไม่ค่อยจะเป็นที่ถูกใจใครเท่าไรนัก รังสีที่ถูกค้นพบใหม่นี้ ก็ถูกเปลี่ยนชื่อไปเป็น รังสี

10. รังสีอินฟาเรด ปริซึมดั้งเดิมที่ เฮอเชล ใช้ในการทดลองของท่าน ซึ่งปัจจุบันเก็บรักษาอยู่ที่ National Museum of Science and Industry ในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ

11. รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง หรือ รังสียูวี ( ultraviolet ) เป็นช่วงหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงสีม่วง รังสีอัลตราไวโอเลตแบ่งเป็นสามชนิดย่อย ได้แก่ UVA มีความยาวคลื่น 400–315 นาโนเมตร UVB มีความยาวคลื่น 315–280 นาโนเมตร UVC มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 280 นาโนเมตร ยิ่งความยาวคลื่นของรังสีสั้น ก็ยิ่งมีอันตรายมากขึ้น และก็มีประโยชน์มากขึ้นเช่นเดียวกัน ( ในการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี )

12. คณะผู้จัดทำ 1. นางสาว มาลินี เดชพละ 2. นางสาว ฤดีมาศ ผิวแดง 3. นางสาว นฤมล มลิวัลย์