เรื่องที่14แสงและทัศน์อุปกรณ์

Physics Online IV http://www.pec9.com บทที่ 14 แสงและทัศนอุปกรณ
53
ฟสิกส บทที่ 14 แสงและทัศนอุปกรณ
ตอนที่ 1 การเคลื่อนที่ของแสง
แสงเปนคลื่นตามขวางชนิดหนึ่ง แสงจะเดินทางเปน
เสนตรง ทิศทางของแสงเราอาจใชเสนตรงแทนได เรียก
เสนตรงนี้วา รังสีของแสง ความเร็วแสงในบรรยากาศเทา
กับ 3x108 เมตรตอวินาที แตในตัวกลางตางชนิดกัน
ความเร็วของแสงอาจมีคาไมเทากันได
1. กําหนดความเร็วแสงในสุญญากาศมีคาเทากับ 3x108 เมตรตอวินาที ดังนั้นในเวลา 1 ป
แสงจะเคลื่อนที่ไดระยะทางกี่เมตร ( 9.46x1015 เมตร )
วิธีทํา
2. กําหนดความเร็วแสงในสุญญากาศมีคาเทากับ 3x108 เมตรตอวินาที ดังนั้นในเวลา 1 นาที
แสงจะเคลื่อนที่ไดระยะทางกี่เมตร ( 1.8 x 1010 )
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 2 การสะทอนแสง
2.1 กฏการสะทอนของแสง
เมื่อยิงแสงไปตกกระทบผิววัตถุใดๆ
แสงมักสะทอนออกจากวัตถุนั้นได
กฎการสะทอน มีดังนี้
1. รังสีตกกระทบ รังสีสะทอน
เสนปกติอยูในระนาบเดียวกัน
2. มุมตกกระทบเทากับมุมสะทอน
″1 ″2
รังสีตกกระทบ รังสีสะทอนเสนปกติ
มุมตก มุมสะทอน

54
ขอควรรูเพิ่มเติมเกี่ยวกับการสะทอนแสง
1. ถารังสีตกกระทบตั้งฉากกับผิววัตถุ
รังสีสะทอนจะสะทอนยอนแนวเดิมออกมาโดยตลอด
2. หากรังสีสะทอนอยางนอย 2 เสน มาตัดกัน
จะเกิด ภาพของวัตถุตนกําเนิดแสงขึ้น ณ จุดตัดนั้น
ระยะจากวัตถุสูจุดสะทอน เรียก ระยะวัตถุ (S)
ระยะจากภาพสูจุดสะทอน เรียก ระยะภาพ (Sℑ)
และ กําลังขยาย (m) = Y
Y
S
S ℑℑ ∴
เมื่อ Yℑ = ขนาดภาพ Y = ขนาดวัตถุ
3. จงเติมคําลงในชองวางใหถูกตอง
ภาพของวัตถุตนกําเนิดแสงจะเกิดเมื่อ ................................
ระยะวัตถุ (S) คือ ..............................................................
ระยะภาพ (Sℑ) คือ ............................................................
กําลังขยาย (m) หาคาไดจาก .............................................
2.2 กระจก
โดยทั่วไปมี 2 ชนิด
1. กระจกราบ
2. กระจกโคง ไดแก โคงเวา และโคงนูน
แสงสะทอน
แสงตกกระทบ
ระยะภาพ Sℑ
ระยะวัตถุ S
กระจกเวา กระจกนูน
หลัง 4นา
กระจกราบ

55
การสะทอนกระจกผิวราบ
รังสีที่สะทอนออกมาจากกระจกราบนั้น
จะไมตัดกันจึงไมเกิดภาพจริงขึ้น แตถาเรา
ตอแนวรังสีถอยออกไปขางหลังกระจก จะ
พบวาเสนสมมติที่ตอออกไปนี้ จะไปตัด
กันไดที่จุดจุดหนึ่ง การตัดกันของเสน
สมมตินี้ จะทําใหเกิดภาพหลังกระจก เรียก
ภาพนี้วา ภาพเสมือน
และสําหรับกรณีนี้ S = Sℑ และ y = yℑ เสมอ
ดังนั้น m = S
Sℑ = 1
4. ภาพที่เกิดจากกระจกราบ จะเปนภาพ ............. เสมอ ขนาดภาพ กับขนาดวัตถุจะมีขนาด .............
และ ระยะภาพ กับระยะวัตถุ จะมีคา ......... กําลังขยายจะมีคาเทากับ ...................
กระจกโคง
จากรูป จุด C เรียก จุดศูนยกลางความโคง
จุด O เรียก จุดใจกลางบนผิวโคง
เสนตรง CO เรียก เสนแกนมุขสําคัญ
ระยะ CO เรียก รัศมีความโคง (R)
ถาเราใหรังสีที่ขนานกับเสนแกนมุขสําคัญ มาตกกระทบ
กระจกเวา จะพบวา รังสีสะทอนจะตัดกันที่จุดกึ่งกลาง
ระหวาง C กับ O เสมอ จุดตัดนี้เรียก จุดโฟกัส (F)
ระยะหางจาก O ถึง F เรียกวา ความยาวโฟกัส (f)
แตกระจกนูนจะเปนกระจกกระจายแสง เมื่อยิงแสงขนาน
กับเสนแกนมุขสําคัญไปตกกระทบกระจกนูน แสงสะทอน
จะกระจายออก ตองลากเสนสมมติตอไปขางหลังกระจก
จึงจะไดจุดโฟกัส และความยาวโฟกัส
ที่สําคัญ f = 2
R เสมอ
R
O C
กระจกเวา
R
C O
กระจกนูน

56
5. จากรูป จุด C เรียก .............................
จุด O เรียก .............................
เสนตรง CO เรียก .............................
ระยะ CO เรียก ………………….
6. หากเราฉายแสงที่มีรังสีขนานกับเสนแกนมุข
สําคัญมาตกกระทบกระเวา แสงสะทอนของ
รังสีขนานเหลานั้น จะไปตัดกันที่จุด..............
ระยะหางจากใจกลางกระจกถึงจุด F เรียกวา
.......................................
7. กระจกนูนเปนกระจกกระจายแสง แสงสะทอน
ของรังสีขนานจะไมตัดกัน จุดโฟกัสของกระจกนูน
จะเกิดจาก ............................................................
8. จุดโฟกัสจะอยูกึ่งกลางระหวางจุดใจกลางกระจก
กับจุดศูนยกลางความโคงเสมอ ดังนั้น f = ……
9. รังสีของแสงจากดวงอาทิตยถือเปนรังสีขนาน ดังนั้น หากเรานํากระจกเวามารองรับแสง
อาทิตย เมื่อแสงสะทอนมาตัดกัน จะทําใหเกิดภาพของดวงอาทิตยที่จุด .................. ของ
กระจกเวานั้น
10. ถาใชกระจกเวารัศมีความโคง 100 เซนติเมตร รับแสงจากดาวดวงหนึ่ง จะไดภาพหาง
จากกระจกเซนติเมตร
ก. 200 ข. 100 ค. 50 ง. 25 (ขอ ค)
11. ถากําหนดให R คือรัศมีความโคงของกระจกเวา ถาตองการใหเกิดลําแสงขนานสงออกไป
จากกระจกเวานี้ ควรจะวางหลอดไฟฟาไวที่ตําแหนงใดบนเสนแกนมุขสําคัญของกระจกนี้
1. 2R 2. R 3. 2
R 4. 4
R (ขอ 3)
R
O C
R
C O

57
การเกิดภาพโดยกระจกโคง
สรุป กระจกเวาสวนมากจะสรางภาพจริงหัวกลับ ยกเวนเมื่อวัตถุอยูตรงจุดโฟกัส
จะไมเกิดภาพ ถาวัตถุอยูใกลกวาจุดโฟกัส จะสรางภาพเสมือนหัวตั้งขนาด
ภาพใหญกวาวัตถุ
สรุป กระจกนูนจะสรางแตภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดภาพเล็กกวาขนาดวัตถุ
และระยะภาพสั้นกวา ระยะวัตถุเสมอ

58
12. ใหเขียนการเกิดภาพโดยกระจกเวา และกระจกนูนตามกรณีตอไปนี้ใหสมบูรณ
สรุป
ชวนสังเกตุ
ถาม กระจกอะไรสรางภาพจริงได ถาม กระจกอะไรสรางภาพเสมือนได
ก. เวา ข. ราบ ค. นูน ง. ถูกทุกขอ ก. เวา ข. ราบ ค. นูน ง. ถูกทุกขอ
ลักษณะของภาพจริงที่เกิดจากการสะทอน ลักษณะของภาพเสมือนที่เกิดจากการสะทอน
1. หัวกลับ 1. หัวตั้ง
2. เกิดหนากระจก 2. เกิดหลังกระจก
3. เอาฉากมาตั้งรับได 3. เอาฉากมารับไมได แตเห็นไดดวยตาเปลา
สรุป
1.
2.
3.
4.
5.

59
13(มช 35) คํากลาวตอไปนี้ขอใดเปนจริง
ก. ภาพของวัตถุจริงที่เกิดจากกระจกเวา จะเปนภาพจริงเสมอ
ข. ภาพของวัตถุจริงที่เกิดจากกระจกเวา จะมีขนาดโตกวาวัตถุเสมอ
ค. ภาพของวัตถุจริงที่เกิดจากกระจกนูน จะเปนภาพเสมือนเสมอ
ง. ภาพเสมือนที่เกิดจากกระจกนูน จะมีขนาดโตกวาวัตถุเสมอ (ขอ ค)
14. ขอใดไมถูกตอง
ก. ภาพจริงหัวกลับ ภาพเสมือนหัวตั้ง ข. ภาพจริงตองใชฉากรับ
ค. ภาพเสมือนโตเทาวัตถุเสมอ ง. ภาพเสมือนไมตองใชฉากรับ (ขอ ค)
15. กระจกในขอใดสามารถใหภาพเสมือนที่มีขนาดใหญกวาวัตถุ
ก. กระจกเงาราบ ข. กระจกนูน
ค. กระจกเวา ง. ขอ ข, ค ถูก (ขอ ค)
16. จะตองวางวัตถุหางจากกระจกเวาอยางไร เราจึงมองเห็นภาพที่เกิดจากกระจกเวาไดเลย
โดยไมตองใชฉากรับภาพ
ก. วัตถุอยูหางจากกระจกนอยกวาความยาวโฟกัส
ข. วัตถุอยูหางจากกระจกเทากับความยาวโฟกัส
ค. วัตถุอยูระหวางศูนยกลางความโคงกับโฟกัส
ง. วัตถุอยูที่จุดศูนยกลางความโคง (ขอ ก)
17. ถาวางวัตถุไวที่จุดศูนยกลางความโคงของกระจกเวา ภาพที่เกิดขึ้นเปนอยางไร
ก. ภาพเสมือนขนาดเทาวัตถุ ข. ภาพจริงขนาดเทาวัตถุ
ค. ภาพจริงขนาดเล็กกวาวัตถุ ง. ภาพจริงขนาดโตกวาวัตถุ (ขอ ข)
18(En 43/1) ถาวางวัตถุไวหนาทัศนอุปกรณอยางงายชนิดหนึ่ง จะไดภาพจริงหัวกลับขนาด
ขยายใหญกวาวัตถุดังรูป ทัศนอุปกรณอยางงายคือ (ขอ 2)
1. กระจกนูน 2. กระจกเวา 3. เลนสนูน 4. เลนสเวา
ทัศน–
อุปกรณ
วัตถุ
ภาพ

60
สูตรที่ใชคํานวณการเกิดภาพโดยกระจกเวา และ กระจกนูน
S
1
S
1
f
1
ℵ
Ι[ m = Y
Y
S
S ℵℵ [
m = fs
f
Κ
f = 2
R
เงื่อนไขการใชสมการ
1) หากเปนกระจกเวา ตองใช f มีคาเปน +
หากเปนกระจกนูน ตองใช f มีคาเปน –
2) หากภาพที่เกิดเปนภาพจริง ตองใช S , y , m มีคาเปน +
หากภาพที่เกิดเปนภาพเสมือน ตองใช S , y , m มีคาเปน –
19. วางวัตถุไวหนากระจกเวาอันมีความยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร ปรากฏวาเกิดภาพจริงขึ้นที่
ระยะหางจากกระจก 10 เซนติเมตร จงหาวาวัตถุอยูหางกระจกกี่เซนติเมตร ( 10 cm)
20. วางวัตถุไวหนากระจกนูนอันมีความยาวโฟกัส 10 เซนติเมตร ปรากฏวาเกิดภาพขึ้นที่ระยะ
หางจากกระจก 5 เซนติเมตร จงหาวาวัตถุอยูหางกระจกกี่เซนติเมตร ( 10 cm )
เมื่อ f = ความยาวโฟกัส
S = ระยะวัตถุ
S = ระยะภาพ
y = ขนาดวัตถุ
y = ขนาดภาพ
m = กําลังขยาย
R = รัศมีความโคงกระจก

61
21. วางวัตถุหนากระจกเวาเปนระยะ 10 เซนติเมตร เกิดภาพจริงหนากระจกที่ระยะ 15
เซนติเมตร กระจกมีรัศมีความโคงเทาไร (12 cm)
22. วางวัตถุหนากระจกโคงความยาวโฟกัส 40 เซนติเมตร ปรากฏวาใชฉากรับภาพไดที่ระยะ
120 เซนติเมตร หนากระจก จงหาวาวัตถุอยูหางจากกระจกเทาใด และไดขนาดภาพเปนกี่
เทาของขนาดวัตถุ (60 cm , 2 เทา)
23. ถาจะใหเกิดภาพหลังจากกระจกนูน 20 เซนติเมตร กระจกนูนมีรัศมีความโคง 60 เซนติ-
เมตร จะตองวางวัตถุหางจากกระจกนูนเทาไร (60 cm)

62
24. วางวัตถุไวหนากระจกโคง หางกระจก 8 เซนติเมตร เกิดภาพเสมือนหางกระจก 4 เซนติ-
เมตร จงหาความยาวโฟกัส และชนิดของกระจก (–8 cm)
25. วัตถุสูง 5 เซนติเมตร อยูหาง 10 เซนติเมตร จากกระจกเวาซึ่งมีรัศมีความโคง 50 เซนติ-
เมตร จงหาขนาดของภาพ ( 3
25 cm)
26(มช 32) ถาวางวัตถุที่มีความสูง 10 เซนติเมตร ไวหนากระจกนูนซึ่งมีรัศมีความโคง
50 เซนติเมตร โดยวางใหหางจากกระจกเปนระยะ 100 เซนติเมตร จงหาความสูงของ
ภาพวามีขนาดกี่เซนติเมตร ( –2 cm)

63
27. วางวัตถุสูง 5 เซนติเมตร ไวหนากระจกโคงเปนระยะ 5 เซนติเมตร ไดภาพเสมือน
ขนาดสูง 3 เซนติเมตร จงหาชนิดของกระจก (กระจกนูน f = 7.5 cm)
28. ทันตแพทยถือกระจกเวารัศมีความโคง 4.0 เซนติเมตร หางจากฟนที่ตองการอุดเปนระยะ
1.0 เซนติเมตร ทันตแพทยจะเห็นฟนในกระจกขยายเปนกี่เทา
1. 2 เทา 2. 3 เทา 3. 4 เทา 4. 5 เทา (ขอ 1)
29. กระจกเวา 2 บาน ความยาวโฟกัสแผนละ 10 Cm วางหันหนาเขาหากันหางกัน 30 Cm นํา
วัตถุวางหางกระจกบานหนึ่งระยะ 5 Cm ตําแหนงและชนิดของภาพที่เกิดจากการสะทอน
แสงระหวางกระจกทั้งสอง ใหสะทอนจากบานใกลวัตถุกอน
วิธีทํา (ภาพจริงอยูหนากระจกบาน 2 = 13.33 cm)

64
30. วัตถุสูง 5 เซนติเมตร วางหางจากกระจกนูน 15 เซนติเมตร กระจกนูนมีรัศมีความโคง 20
เซนติเมตร กระจกราบบานหนึ่งวางหันหนาเขาหากระจกนูน หางจากกระจกนูน 20 เซนติเมตร
จงหาตําแหนงของภาพซึ่งเกิดจากรังสีของแสง ซึ่งสะทอนที่กระจกนูนกอน จากนั้นสะทอน
ที่กระจกราบ (หลังกระจกราบ 26 cm)
31. วางหลอดไฟฟาที่โฟกัสของกระจกเวา ดังรูป
ถานํากระจกเวาอีกบานหนึ่งมารับแสงจากกระจก
บานแรก ภาพของหลอดไฟฟานี้จะเกิดขึ้น ณ.
ตําแหนงใด และเปนภาพจริงหรือภาพเสมือน
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 3 การหักเหของแสง
กฎของสเนลล
2sin
1sin
⊗
⊗
=
2v1v
=
2
1
↵
↵
= n21 =
1n2n
เมื่อ n1 คือ ดัชนีหักเหตัวกลางที่ 1 เทียบกับอากาศ เรียกสั้นๆ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 1
n2 คือ ดัชนีหักเหตัวกลางที่ 2 เทียบกับอากาศ เรียกสั้นๆ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 2
** หมายเหตุ : 1. n21 ¬ n2 หรือ n1
2. nอากาศ = 1
F
วัตถุ

65
32. แสงชนิดหนึ่งมีความยาวคลื่น 450 นาโนเมตร ความเร็ว 3x108 เมตร/วินาที ในอากาศ
เมื่อยิงแสงทะลุลงไปในของเหลวชนิดหนึ่ง ปรากฎวาความยาวคลื่นเปลี่ยนเปน 300 นาโน–
เมตร ความเร็วแสงในของเหลวชนิดนี้มีคาเทาใด (2x108 m/s)
33. แสงสีหนึ่งมีความยาวคลื่น 600 นาโนเมตรในอากาศ และมีอัตราเร็ว 3x108 เมตร/วินาที
ถาดัชนีหักเหของแกวเทียบหับอากาศเปน 2
3 จงหาอัตราเร็วแสงในแกว ( 2x108 m/s)
34. จากขอที่ผานมา จงหาความยาวคลื่นของแสงในแกว (4x10–7m)
35. ดัชนีหักเหของตัวกลาง A = 3 และ ดัชนีหักเหของตัวกลาง B = 6 จงหาดัชนีหักเหของ
ตัวกลาง A เทียบกับ B (0.5)

66
36. จากขอที่ผานมา หากความเร็วแสงในตัวกลาง B มีคาเทากับ 1.2x108 เมตร/วินาที แลว
ความเร็วแสงในตัวกลาง A จะมีคาเทาใด (2.4x108)
37. ถาดัชนีหักเหของน้ํามีคา 3
4 และดัชนีหักเหของน้ํามัน 3
2 อัตราสวนระหวางอัตราเร็ว
ของแสงในน้ํามันและน้ําเปนเทาใด (8/9)
38(En 41/2) แสงความยาวคลื่นในอากาศ 525 นาโนเมตร เมื่อเคลื่อนที่ผานไปในแกวที่มีดัชนี
หักเห 1.50 จงหาความยาวคลื่นแสงในแกว ( ให ดัชนีหักเหของแสงในอากาศ = 1 ) (350 nm)
39. ดรรชนีหักเหของแสงในตัวกลางหนึ่งมีคา 1.5 ดังนั้นอัตราเร็วของแสงในตัวกลางนั้นมีคา
เทาไร (กําหนด ดัชนีหักเหของแสงในอากาศ = 1)
ก. 4.5x107 m/s ข. 1.5x108 m/s ค. 2x108 m/s ง. 2.5x108 m/s (ขอ ค)

67
40. แสงเคลื่อนที่ผานตัวกลางดวยอัตราเร็ว 2.25x108 เมตร/วินาที อยากทราบวาตัวกลางนี้มี
คาดัชนีหักเหเทาใด (1.33)
41. แสงเคลื่อนจากของเหลวผานแทงแกวไปสูอากาศ
ดังรูป จงหาดรรชนีหักเหของของเหลว ( 2 )
42. จากรูป แสงเดินทางจากตัวกลางที่ 1 ผานตัวกลาง
ที่ 2 ตัวกลางที่ 3 ไปสูตัวกลางที่ 4 โดยผานรอยตอ
ตัวกลาง A , B , C ซึ่งขนานกัน จงหาดัชนีหักเห
ของของตัวกลางที่ 1 เทียบกับตัวกลางที่ 4 ( 4
3 )
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
30oของเหลว
แกว ×
อากาศ
53o
53o
C
B
A
(4)
(3)
(2)
(1)

68
ตอนที่ 4 ปรากฏการณที่เกี่ยวกับแสง
4.1 การสะทอนกลับหมด
หากยิงแสงจากตัวกลางที่มีความหนาแนนมากกวา ไปสูตัวกลางที่มีความหนาแนนนอย
กวา เชน ยิงแสงจากพลาสติกไปสูอากาศ จะเกิดการหักเหซึ่ง มุมหักเห จะโตกวามุมตก
กระทบเสมอ ดังรูป และสําหรับมุมตกกระทบที่ทําใหมุมหักเหเปนมุม 90o พอดี มุมตก
กระทบนี้จะเรียก มุมวิกฤติ
และหากมุมตกกระทบมีขนาดโตกวามุมวิกฤตินี้ จะทําใหแสงเกิดการสะทอนกลับเขามา
ภายในตัวกลางที่ 1 ทั้งหมด ไมมีการหักเหออกไปอีก เราเรียกปรากฎการณนี้วา การสะทอน
กลับหมด
43. เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแนนมากกวาสูตัวกลางที่มีความหนาแนนนอยกวา
มุมตกกระทบกับมุมหักเห มุมที่มีขนาดโตกวา คือ ...........................
44. มุมวิกฤติ คือ ...............................................................................................................
45. หากมุมตกกระทบโตกวามุมวิกฤติ จะเกิดปรากฏการณ ............................................
46. ถามุมตกกระทบในของเหลวชนิดหนึ่งเทากับมุมวิกฤติ มุมของหักเหของแสงจะเปนเทาไร (90o)
47(En 37) มุมวิกฤติ δ∉Cε ของแสงที่เดินทางจากแกวซึ่งมี คาดรรชนีหักเห 1.5 ไปยังน้ําซึ่ง
มีคาดรรชนีหักเห 1.3 มีคาเทากับเทาใด (ขอ 3)
1. sin–1(0.65) 2. sin–1(0.76) 3. sin–1(0.87) 4. sin–1(0.92)
80o
30o
อากาศ
พลาสติก
90o
45o
อากาศ
50o
อากาศ

69
48. ผลึกใสชนิดหนึ่งมีคาดัชนีหักเห 2 และของเหลวชนิดหนึ่งมีคาดัชนีหักเห 3
4 จงหามุม
วิกฤตระหวางผลึกใสและของเหลวนี้ (sin–1
3
2 )
49(En 38) มุมวิกฤติสําหรับสารโปรงใสชนิดหนึ่งในอากาศ มีคาเทากับ 45 องศา ความเร็ว
แสงในสารโปรงใสนี้มีคาเทาใด ( ให ความเร็วแสงในอากาศ = 3.0x108 m/s )
1. 2.1x108 m/s 2. 2.4x108 m/s 3. 2.7x108 m/s 4. 3.0x108 m/s (ขอ 1)
50. มุมวิกฤติสําหรับสารโปรงใสชนิดหนึ่งในอากาศมีคาเทากับ 30 องศา ดัชนีหักเหของแสง
ในสารโปรงใสนี้มีคาเทาใด ( ให ดัชนีหักเหแสงในอากาศ = 1) ( 2 )
51(En 42/2) มุมวิกฤติตอแสงในของเหลวชนิดหนึ่งมีคาเทากับ 60 องศา ความยาวคลื่นของ
แสงนั้นในของเหลวจะเปนกี่เทาของความยาวคลื่นในอากาศ
1. 2
2 2. 2
3 3. 2 4. 2
1 (ขอ 2)

70
52. แผนตัวกลางโปรงใสสามชนิด ดัชนีหักเห n1 , n2 และ n3 วางซอนกันดังรูป ใหแสงตก
กระทบในแผนแรกที่มีดัชนีหักเห n1 แลวผานตอไปยังแผนที่สองและสามได ถาตองการให
การสะทอนกลับหมดเกิดขึ้นไดเฉพาะที่ผิว CD ดังรูป เทานั้น ดัชนีหักเหทั้งสามคาจะมี
ความสัมพันธดังขอใด (ขอ 4)
1. n1 > n2 > n3 2. n1 < n2 < n3
3. n1 > n2 < n3 4. n1 < n2 > n3
4.2 ความลึกปรากฎ
ลึกจริง
ลึกปรากฏ =
2n1n
เมื่อ n1 คือ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 1 ที่แสงอยู
n2 คือ ดัชนีหักเหของตัวกลางที่ 2 ที่แสงอยู
ถาเรามองวัตถุที่อยูในน้ํา เราจะเห็นวัตถุนั้นอยูตื้น
กวาความเปนจริง ทั้งนี้เพราะเมื่อแสงสะทอนจากตัวปลา
แลวเดินทางออกจากน้ํามาเขาตาเราซึ่งอยูในอากาศ แสงจะ
เกิดการหักเห แตเนื่องจากวาสายตาของคนเราจะมองตรง
เสมอ เราจึงมองเห็นปลาอยูตื้นกวาที่เปนจริง
และหากเรามองวัตถุตรง ๆ (มองตั้งฉากกับผิวน้ํา)
เราสามารถคํานวณหาความลึกปรากฎไดจาก
หากเรามองเอียงทํามุมกับผิวหักเห ใชสมการ
ลึกปรากฏ =
2cos2n
1cos1n
±
±
เมื่อ ±1 คือ มุมตกกระทบในตัวกลางที่ 1
±2 คือ มุมหักเหในตัวกลางที่ 2
วัตถุ
ตา
ภาพลึกปรากฎ

71
53(มช 38) วัตถุอยูในน้ํามีความลึกจริงเปน 4 เมตร เราจะมองเห็นภาพวัตถุนั้นอยูลึกกี่เมตร
(กําหนด ดัชนีหักเหของน้ํา = 4/3)
ก. 4 ข. 3 ค. 2.67 ง. 2 (ขอ ข)
54. นายเอนกยืนอยูบนสะพานเห็นปลาตัวหนึ่งอยูลึก 2 เมตร ถามวาตัวจริงของปลาอยูลึกกี่เมตร
(กําหนด ดัชนีหักเหของน้ํา = 4/3) ( 2.67 )
55(มช 31) นกตัวหนึ่งบินอยูในอากาศสูงจากผิวน้ํา 3 เมตร คนที่ดําอยูใตน้ําและมองดูนกตัวนี้
ในแนวเสนปกติจะมองเห็นนกไกลหรือใกลกวาความจริงเทาใด ในหนวยของเมตร
กําหนด n ของน้ํา = 4
3 (ขอ ข)
ก. ใกลเขามามากกวาความจริง 1.00 ข. ไกลออกไปมากกวาความจริง 1.00
ค. ใกลเขามากกวาความจริง 2.25 ง. ไกลออกไปมากกวาความจริง 2.25

72
56. แทงแกวสี่เหลี่ยมหนา 6 เซนติเมตร มีคาดัชนีหักเห 1.5 วางทับกระดาษ อยากทราบวาถา
มองผานแทงแกวนี้ลงไปตรงๆ จะเห็นตัวอักษรบนกระดาษลอยสูงจากกระดาษขึ้นมาเทาไร
วิธีทํา (2 cm)
57(มช 38) มองผานกลองจุลทรรศนเห็นจุดเล็ก ๆ บนโตะชัดเจน แตเมื่อนําแผนวัตถุใสหนา
1.00 cm มาวางทับจุดดังกลาว ตองปรับเลื่อนกลองใหหางโตะจากตําแหนงเดิมไปเปน
ระยะ 0.40 cm โดยที่โฟกัสของกลองจุลทรรศนยังคงเดิม ดัชนีหักเหของแผนวัตถุนี้เปนเทาใด
1. 1.24 2. 1.40 3. 1.66 4. 2.50 (ขอ 3)
4.3 มิราจ
ในบางครั้งคนซึ่งเดินทางในทะเลทราย จะ
มองเห็นตนไมเปนสองตนพรอมกัน โดยตนไม
ตนหนึ่งคือตนไมปกติ แตอีกตนหนึ่งจะเปน
ภาพหัวกลับยอดชี้ลงใตพื้นทราย ปรากฏการณ
นี้เรียก มิราจ ปรากฏการณนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพื้น
ทรายถูกแดดจัดเผา ทําใหอากาศบริเวณใกลพื้น
ทรายมีอุณหภูมิสูงและมีความหนาแนนต่ํา แตจุด
ซึ่งสูงกวาพื้นทรายขึ้นมาเล็กนอย อุณหภูมิจะลดลงอยางมาก ทําใหความหนาแนนอากาศ
บริเวณนี้สูงขึ้น จึงเกิดความแตกตางของความหนาแนนของชั้นอากาศบริเวณนั้น

73
และเมื่อแสงอาทิตยสะทอนออกจากยอดไม แสงบางสวนจะพุงตรงเขาตา ทําใหเห็นยอด
ไมชี้ขึ้นบนอากาศเปนปกติ แตแสงบางสวนจะพุงลงขางลางแลวเกิดการหักเหตามชั้นอากาศ
ซึ่งมีความหนาแนนตางกันอยูแลวยอนขึ้นมาเขาตา และเมื่อสายตามองตรงลงไป จะทําใหเห็น
ยอดไมชี้ลงไปใตพื้นทราย
นอกจากตัวอยางนี้แลว ยังมีปรากฏการมิราจใหเห็นไดอีก เชน การเห็นน้ําปรากฏบน
พื้นผิวถนนที่รอนทั้งๆ ที่ถนนแหง หรือ เห็นเรือลอยคว่ําอยูในอากาศเหนือทองทะเลเปนตน
58. จงวาดภาพเพื่ออธิบายปรากฏการณมิราจที่เกิดกับเรือลอยลําอยูกลางทองทะเล
4.4 การกระจายของแสง
แสงขาวของดวงอาทิตยนั้น จริง ๆ แลว
ประกอบดวยแสงสีตาง ๆ 7 สี คือ มวง
คราม น้ําเงิน เขียว เหลือง แสด และ แดง
เมื่อใหแสงขาวเดินทางผานปริซึม สีแตละสี
จะเกิดการหักเหไดไมเทากัน
สีแดง มีความยาวคลื่นมากที่สุดจะเกิดการหักเหนอยที่สุด
สีมวง มีความยาวคลื่นนอยที่สุดจะเกิดการหักเหมากที่สุด
สวนสีอื่น ๆ ซึ่งมีความยาวคลื่นไมเทากัน ก็จะเกิดการหักเหไดไมเทากันดวย ลักษณะนี้จะ
ทําใหแสงแตละสีเกิดการแยกออกจากกัน เรียกปรากฎการณนี้วา การกระจายของแสง
59. ทําไมเมื่อใหแสงสีขาวเชนแสงอาทิตยผานปริซึมแสงสีขาวนั้นถูกกระจายออกเปนสีตาง ๆ กัน
ก. เพราะแสงเดินเปนแสงตรง
ข. เพราะสีภายในวัตถุที่ใชทําปริซึม
ค. เพราะแสงถูกปริซึมดูดคลื่นและปลอยออกมาบางสวน
ง. เพราะแสงแตละสีหักเหไมเทากัน (ขอ ง)

74
60. เมื่อแสงสีขาวผานปริซึมแสงสีใดมีการเบี่ยงเบนไดมากที่สุด
ก. สีน้ําเงิน ข. สีเหลือง ค. สีมวง ง. สีแดง (ขอ ค)
61. มุมเบี่ยงเบนของแสงสีใดมีคานอยที่สุด
ก. สีแดง ข. สีมวง ค. สีน้ําเงิน ง. สีเขียว (ขอ ก)
62. ปรากฎการณใดไมสามารถเกิดขึ้นไดกับแสงสีเดี่ยว (ขอ ง)
ก. การหักเห ข. การเลี้ยวเบน ค. การแทรกสอด ง. การกระจาย
4.5 รุงกินน้ํา
รุงกินน้ํามักจะเกิดหลังฝนตก และเกิดใน
ทิศซึ่งตรงกันขามกับพระอาทิตย ทั้งนี้เพราะ
หลังฝนตกในอากาศจะมีละอองน้ําอยูมาก เมื่อ
แสงตกกระทบเขาไปในละอองน้ํานี้ จะเกิดการ
สะทอนกลับหมด และหักเหออกมา ทําใหสี
ทั้ง 7 สี ของแสงขาวเกิดการกระจายออกจากัน
รุงกินน้ํามี 2 ชนิด คือ
1) รุงทุติยภูมิ
รุงแบบนี้จะเกิดดานบน
จริงๆ แลว แสงสีแดงจะหักเหอยูดานบนสีมวง
แตสีที่มาเขาตาเรากลับเปนสีมวงอยูบนสีแดง ?
2) รุงปฐมภูมิ
รุงแบบนี้จะเกิดดานลาง
จริงๆ แลว แสงสีมวงจะหักเหอยูดานบนสีแดง
แตสีที่มาเขาตาเรากลับเปนสีแดงอยูบนสีมวง ?
ปกติแลว มักจะเกิดรุงทั้งสองชนิดซอนกันอยูใน
เวลาเดียวกัน

75
ตอนที่ 5 เลนส
เลนสมีอยู 2 ชนิด คือ เลนสนูน และ เลนสเวา
จุด C , Cℵ = จุดศูนยกลางความโคงของเลนส
จุด O = จุดกลางเลนส
ระยะจาก O ถึง C = รัศมีความโคง (R)
63.
จากรูป จุด C , Cℵ เรียก ..................................
จุด O เรียก ..................................
ระยะจาก O ถึง C เรียก ..................................
64. จุดโฟกัสของเลนสนูน คือ ....................................................................................................
65. จุดโฟกัสของเลนสเวา คือ ....................................................................................................
C O C/
R R
ถาเราใหรังสีที่ขนานกับเสนแกนมุขสําคัญ มา
ตกกระทบเลนสนูน จะพบวา แสงหักเหไปตัดกัน
ที่จุดกึ่งกลางระหวาง C กับ O ฝงตรงขามเสมอ
จุดตัดนี้เรียก จุดโฟกัส (F)
ระยะหางจาก O ถึง F เรียกวา ความยาวโฟกัส (f )
แตเลนสเวา จะเปนเลนสกระจายแสง เมื่อยิง
แสงขนานกับเสนแกนมุขสําคัญไปตกกระทบเลนส
เวา แสงหักเหจะกระจายออก ตองลากเสนสมมุติ
ยอนถอยออกมา จึงจะไดจุดโฟกัส และ ความยาว
โฟกัส
ที่สําคัญ f = 2
R เสมอ
C O C/
C O C/
R R
C O C/

76
การเกิดภาพโดยเลนสบาง
เลนสนูน
สรุป เลนสนูน สวนมากจะสรางภาพจริงหัวกลับ ยกเวนเมื่อวัตถุอยูตรงจุดโฟกัส
จะไมเกิดภาพ ถาวัตถุอยูใกลกวาจุดโฟกัส จะสรางภาพเสมือนหัวตั้ง
ขนาดภาพใหญกวาวัตถุ
เลนสเวา
สรุป เลนสเวา จะสรางแต ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดภาพเล็กกวาขนาดวัตถุ
และ ระยะภาพสั้นกวา ระยะวัตถุเสมอ

77
66. จงเขียนการเกิดภาพโดยเลนสเวา และ เลนสนูน ตามกรณีตอไปนี้ใหสมบูรณ
เลนสนูน
สรุป
เลนสเวา
ชวนสังเกตุ
ลักษณะของภาพจริงที่เกิดจากการหักเห ลักษณะของภาพเสมือนที่เกิดจากการสะทอน
1. หัวกลับ 1. หัวตั้ง
2. เกิดหลังเลนส 2. เกิดหนาเลนส
3. เอาฉากมาตั้งรับได 3. เอาฉากมารับไมได แตเห็นไดดวยตาเปลา
สรุป
1.
2.
3.
4.
5.

78
68. ลําแสงสีเดียวสองผานเลนส 2 อัน และรังสีเดินทางดังรูป
เลนส I และเลนส II เปนเลนสอะไร
ก. เปนเลนสนูนทั้งคู
ข. I เปนเลนสนูน II เปนเลนสเวา
ค. I เปนเลนสเวา II เปนเลนสนูน
ง. เปนเลนสเวาทั้งคู (ขอ ข)
69. รังสีของแสงเบนเขาหากันที่จุด A ถานําเลนสไปวางไว
ที่จุด B รังสีของแสงนี้จะเบนไปพบกันที่จุด C
เลนสที่นําไปวางเปนเลนสชนิดใด อธิบาย
70. ภาพที่เกิดจากเลนสนูนจะมีขนาดเทาวัตถุเมื่อ
ก. วางวัตถุไวที่จุดศูนยกลางความโคง ข. วางวัตถุไวที่จุดโฟกัส
ค. วางวัตถุไวชิดขอบเลนส ง. วางวัตถุไวที่ระยะไกลมาก ๆ (ขอ ก)
71. ถาวัตถุเคลื่อนที่จาก 2F ไป F ทางดาน A เมื่อ F ในรูปเปนจุดโฟกัสของเลนส ภาพที่
เกิดขึ้นบนดาน R จะเคลื่อนที่จากที่ใดไปที่ใด (ขอ ข)
ก. 2F ไป F ข. 2F ไประยะอนันต
ค. F ไป 2F ง. F ไปเลนส
72(มช 31) เมื่อตองการดูของที่มีขนาดเล็ก เรามักจะใช “แวนขยาย” ซึ่งทําดวยเลนสนูน
เพราะภาพที่เกิดจากการวางวัตถุไวหนาเลนสนูนนั้น
ก. มีขนาดใหญกวาวัตถุเสมอ
ข. เปนภาพเสมือนเสมอ
ค. เปนภาพจริงหรือ ภาพเสมือนและมีขนาดใหญกวาวัตถุเสมอ
ง. เปนภาพเสมือน ขนาดใหญกวาวัตถุที่ระยะวัตถุชวงหนึ่ง (ขอ ง)
73(มช 35) ถาให o เปนจุดกึ่งกลางความหนาของเลนส c เปนจุดศูนยกลางของผิวโคง
F เปนจุดโฟกัส U เปนวัตถุ และ I เปนภาพ อยากทราบวาการเกิดภาพจากเลนส
ในรูปขางลางนี้ รูปไหนถูก (ขอ ข)
I II
B A C
2F F F 2F
A

79
สูตรที่ใชคํานวณการเกิดภาพโดยเลนสเวา และ เลนสนูน
s
1s1
f
1
ℵ
Ι[
m = y
y
s
s ℑℑ ∴
m = f-s
f
f = 2
R
เงื่อนไขการใชสมการ
1) หากเปนเลนสนูน ตองใช f มีคาเปน +
หากเปนเลนสเวา ตองใช f มีคาเปน –
2) หากภาพที่เกิดเปนภาพจริง
ตองใช sℑ , yℑ , m มีคาเปน +
3) หากภาพที่เกิดเปนภาพเสมือน
ตองใช sℑ , yℑ , m มีคาเปน –
74. วางวัตถุไวหนาเลนสนูนอันมีความยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร ปรากฏวาเกิดภาพจริงขึ้นที่
ระยะหางจากเลนส 10 เซนติเมตร จงหาวาวัตถุอยูหางเลนสกี่เซนติเมตร ( 10 cm )
เมื่อ f = ความยาวโฟกัส
s = ระยะวัตถุ
sℑ = ระยะภาพ
y = ระยะวัตถุ
yℑ = ระยะภาพ
m = กําลังขยาย
R = รัศมีความโคง

80
75. วางวัตถุไวหนาเลนสเวาอันมีความยาวโฟกัส 10 เซนติเมตร ปรากฏวาเกิดภาพขึ้นที่ระยะ
หางจากกระจก 5 เซนติเมตร จงหาวาวัตถุอยูหางเลนสเวากี่เซนติเมตร ( 10 cm )
76. วางวัตถุหางเลนสนูน 12 cm ทางยาวโฟกัสเลนสนูน 18 cm จงหาตําแหนงและชนิด
ของภาพที่เกิด (ภาพเสมือนหางเลนส 36 cm)
77(มช 45) วัตถุสูง 9.0 เซนติเมตร อยูหางจากเลนสเวา 27.0 เซนติเมตร ถาเลนสมีความยาว
โฟกัส 18.0 เซนติเมตร ขนาดของภาพมีความสูงกี่เซนติเมตร (–3.6 cm)
78. วางวัตถุหางจากเลนส A เปนระยะทาง 15 เซนติเมตร ไดภาพเสมือนขนาดใหญกวาวัตถุ
4 เทา เลนส A ควรจะเปนเลนสชนิดใด มีความยาวโฟกัสเทาไร ( เลนสนูน f = 20 cm )

81
79. เลนสอันหนึ่งใหภาพเสมือนขนาด 3/4 เทาของวัตถุในขณะที่วัตถุอยูหนาเลนส 10 cm.
จงหาวาเลนสนี้เปนเลนสชนิดใด มีความยาวโฟกัสเทาไร ( เลนสเวา f = 30 cm )
80. จากรูป จงหาตําแหนงภาพ ถาความยาวโฟกัสเลนสนูน = 30 cm. ของเลนสเวา 50 cm.
วิธีทํา (33 cm ทางซายเลนสเวา)
81(En 29) วัตถุอยูทางดานซายมือของเลนสนูน
(ความยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร) ระยะทาง 10
เซนติเมตร และมีเลนสเวา (ความยาวโฟกัส 10
เซนติเมตร) ทางดานขวามือของเลนสนูนนั้น
ระยะทาง 5 เซนติเมตร ภาพที่เกิดเปนดังดานขาง
วัตถุ
10cm 5cm
20 cm. 40 cm.

82
ก. ภาพเสมือนอยูทางดานซายมือของเลนสเวาเปนระยะทาง 3.33 เซนติเมตร
ข. ภาพจริงอยูทางดานขวามือของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนติเมตร
ค. ภาพเสมือนอยูทางดานขวามือของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนติเมตร
ง. ภาพจริงอยูทางดานซายมือของเลนสเวาเปนระยะทาง 10 เซนติเมตร (ขอ ข)
โดยทั่วไปแลว สายตาของคนปกตินั้นจะมองเห็นวัตถุไดชัดเจนที่สุดเมื่อวัตถุอยูในระยะใกล
ที่สุดคือ 25 เซนติเมตร และไกลที่สุดคือที่ระยะอนันต ( Infinite ) จากตา
แตสําหรับคนสายตายาว หากวัตถุอยูที่ระยะ 25 เซนติเมตร เขาจะเห็น ไมชัด ( แตอาจมอง
เห็นชัดที่ระยะไกลกวานี้ เชน เห็นชัดเมื่อวัตถุอยูหาง 1 เมตร เปนตน ) ดังนั้นตองใชแวนตา
เลนสนูน เพื่อนําวัตถุซึ่งอยูที่ระยะ 25
เซนติเมตรนั้น ไปสรางเปนภาพเสมือน
ตรงจุดใกลที่สุดที่เขามองเห็นไดชัด
และสําหรับคนสายตาสั้น หากวัตถุ
อยูไกลๆ เขาจะเห็นไดไมชัด ( แตหาก
วัตถุอยูใกลๆ เชน 5 เมตร อาจเห็นชัด )
ดังนั้นตองใชแวนตาเลนสเวา เพื่อนํา
วัตถุที่อยูไกลๆ นั้น มาสรางเปนภาพ
เสมือนตรงจุดไกลสุดที่เขา ยังสามารถ
เห็นไดชัดเจน ดังแสดงในรูป

83
82(En 36) เลนสแวนตาสําหรับคนตายาวทําหนาที่ตอผูใสแวนนั้นอยางไร
1. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด
2. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวที่อนันต
3. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด
4. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะไกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด (ขอ 1)
ตอบ
83(มช 34) ชายผูหนึ่งสามารถอานหนังสือไดชัดเมื่อหนังสืออยูหางจากเขาไมนอยกวา
90 เซนติเมตร ดังนั้นเขาจะตองสวมแวนตาความยาวโฟกัสกี่ cm
ก. 15 ข. 20 ค. 35 ง. 40 (ขอ ค)
84. เลนสแวนตาสําหรับคนตาสั้นทําหนาที่ตอผูใสแวนนั้นอยางไร
1. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด
2. ยายวัตถุที่ระยะ 25 cm จากตาไปไวที่อนันต
3. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะใกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด
4. ยายวัตถุที่ระยะอนันตมาไวที่ระยะไกลสุดที่ตาเปลามองเห็นชัด (ขอ 4 )
ตอบ
85. ชายสายตาสั้นผูหนึ่งสามารถมองเห็นไดชัดเจนในระยะไกลสุดเพียง 5 เมตร เทานั้น
ดังนั้นเขาจะตองสวมแวนตาความยาวโฟกัสกี่ cm
ก. 150 ข. 200 ค. 400 ง. 500 (ขอ ง )

84
ตอนที่ 6 ทัศนอุปกรณ
6.1 เครื่องฉายภาพนิ่ง
หลักการทํางานของเครื่องฉายภาพนิ่ง เปนเปนตามที่แสดงในแผนภาพตอไปนี้
เนื่องจากภาพที่เกิดบนฉาก จะเปนภาพจริงหัวกลับ ดังนั้นเวลาใสฟลมจึงตองกลับหัว
ฟลมลงเสมอ
86. เหตุใดเวลาใสฟลมเครื่องฉายภาพนิ่งตองกลับหัวฟลมเสมอ ................................................
6.2 กลองถายรูป
หลักการทํางานของกลองถายรูป เปนเปนตามที่แสดงในแผนภาพตอไปนี้
นอกจากนี้ในกลองถายรูปจะมี
อุปกรณเสริมดังนี้
วงแหวนปรับความชัด ใชปรับ
เลื่อนเลนสเพื่อปรับความ
คมชัดของภาพ
ไดอะแฟรม เปนชองกลมปรับ
ยอขยายขนาดได เพื่อปรับแตงปริมาณแสงใหเขามากนอยตามความพอดี
ชัตเตอร เปนแผนทึบแสงคอบกั้นแสงและปดเปดเมื่อตองการถายรูป
หากปริมาณแสงมีมาก ตองปรับความเร็วชัตเตอรใหปดเปดอยางรวดเร็ว
หากปริมาณแสงมีนอย ตองปรับความเร็วชัตเตอรใหปดเปดอยางชาๆ
87. ภาพที่เกิดบนฟลมถายรูปจะเปนภาพ .............................................
88. จงบอกประโยชนของ วงแหวนปรับความชัด .....................................................................
ไดอะแฟรม .......................................................ชัตเตอร ..........................................................

85
6.3 กลองจุลทรรศน
หลักการทํางานของกลองจุลทรรศน เปนเปนตามที่แสดงในแผนภาพตอไปนี้
ภาพแรกที่เกิดในกลองจุลทรรศนจะเปนภาพจริงหัวกลับ สวนภาพที่เกิดที่เรามองเห็น
จะเปนภาพเสมือนของภาพแรกนั้น ภาพที่เรามองเห็นจึงเปนภาพหัวกลับเมื่อเทียบกับวัตถุ
เริ่มตน และภาพสุดทายนี้ควรเกิดหางจากตาไมนอยกวา 25 Cm เพื่อใหมองสบายตา
89. ภาพที่เกิดในกลองจุลทรรศนจะเปนภาพ ..........................................
90. ภาพที่มองเห็นจากกลองจุลทรรศนจะเปนภาพ ............... ของภาพที่เกิดตอนแรก
6.4 กลองโทรทัศน
หลักการทํางานของกลองโทรทัศน เปนเปนตามที่แสดงในแผนภาพตอไปนี้
ภาพที่เกิดจากเลนสใกลวัตถุจะเปนภาพจริงหัวกลับเกิดที่จุดโฟกัสของเลนสใกลวัตถุนั้น
และเมื่อใหภาพนี้อยูใกลจุดโฟกัสเลนสใกลตา จะเกิดภาพเสมือนของภาพแรกนี้ แลวเราจะมอง
ดูภาพเสมือนที่เกิดนี้ ดังนั้นภาพที่เห็นจึงเปนภาพหัวกลับเมื่อเทียบกับวัตถุเริ่มตน

86
ความยาวของกลองโทรทัศนจะมีคาประมาณ ความยาวโฟกัสของเลนสทั้งสองรวมกัน
ปจจุบันเราสามารถทําใหภาพเสมือนที่มองเห็นเปนภาพหัวตั้ง โดยไสเลนสนูนตัวที่ 3
แทรกไวระหวางเลนสใกลวัตถุกับเลนสใกลตาดังรูป
เนื่องจากกลองโทรทัศนจะมีขนาดที่ยาวมาก
แตหากเราใชปริซึมเขาชวยจะสามารถลดความยาว
ของกลองไดดังรูป วิธีการเชนนี้จะใชกับกลองสอง
ทางไกล
91. เลนสไกลวัตถุของกลองโทรทรรศนทําหนาที่ .....................................................................
92. เลนสใกลตาจะสรางภาพ..............ของภาพที่เกิดตอนแรก
93. ความยาวกลองจุลทรรศน จะเทากับ................. ................. ................. ................. ..............
94. เลนสตัวที่ 3 ที่ใสแทรกเขาไปในกลองโทรทรรศน ทําหนาที่ ...........................................
95. ปริซึมที่ใสแทรกเขาไปในกลองโทรทรรศน ทําหนาที่ ........................................................
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 7 ความสวาง
ความสวางบนพื้นผิวใด ๆ สามารถคํานวณหาคาได จากสมการ
E = A
F หรือ E = 2R
I
เมื่อ E คือ ความสวาง (ลูเมน/m2 . Lux)
F คือ อัตราการใหพลังงานแสง หรือ ฟลักซสองสวาง (ลูเมน)
[ ปริมาณพลังงานแสงที่สองออกมาจากแหลงกําเนิดตอหนึ่งหนวยเวลา ]
A คือ พื้นที่รับแสง (m2)

87
I คือ ความเขมแหงการสองสวาง (แคนเดลลา)
[ ความสามารถในการเปลงแสงออกจากแหลงกําเนิด ]
R คือ ระยะจากแหลงกําเนิดแสง วัดมาตั้งฉากกับพื้นที่ (m)
96. หลอดฟลูออเรสเซนต 1 หลอด ใหอัตราพลังงานแสงได 2700 ลูเมน จงหาความสวาง
บนโตะพื้นที่ 5 ตารางเมตร จากหลอดไฟ 2 หลอดเปนเทาไร
ก. 1080 ลักซ ข. 880 ลักซ ค. 640 ลักซ ง. 540 ลักซ (ขอ ก)
97(En 37) พลังงานแสงเทากับ 1,000 ลูเมน เมื่อใชไประยะหนึ่งประสิทธิภาพของหลอดใน
การใหพลังงานแสงเหลือเพียง 80% ถาตองการฉายภาพใหมีความสวางเฉลี่ยบนจอ
250 ลักซ ภาพที่ฉายจะมีขนาดใหญมากที่สุดไดกี่ตารางเมตร
1. 2.8 2. 3.2 3. 3.6 4. 4.0 (ขอ 2)
98(มช 36) หลอดไฟ 64 วัตต มีความเขมแหงการสองสวาง 36 แคนเดลา ถาตองการความ
สวางบนโตะอานหนังสือ 144 ลักซ จะตองแขวนหลอดไฟสูงจากโตะเปนระยะกี่เมตร
ก. 0.5 ข. 0.67 ค. 1.5 ง. 2.25 (ขอ ก)

88
99(En 41) เครื่องฉายภาพยนตรเครื่องหนึ่งใหความสวางเฉลี่ยบนจอ 500 ลักซ เมื่อฉายที่
ระยะหางจากจอ 10 เมตร ถาเลื่อนเครื่องฉายไปเปน 1.5 เทาของระยะเดิม ความสวาง
บนจอจะเปนเทาใด
1. 200 lx 2. 220 lx 3. 250 lx 4. 280 lx (ขอ 2)
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
ตอนที่ 8 เงามืด เงามัว

89
100. แหลงกําเนิดแสงเปนดวงไฟกลมรัศมี 5 ซม. อยูหางจากวัตถุทึบทรงกลมรัศมี 3 ซม.
เปนระยะ 2 เมตร จงหาเสนผานศูนยกลางของเงามืดและเงามัวที่ปรากฎบนฉากที่อยูหาง
จากวัตถุออกไป 1 เมตร (4 cm, 14 cm)
101. แหลงกําเนิดแสงเปนดวงไฟกลมเสนผานศูนยกลาง 6 เซนติเมตร เมื่อนําวัตถุทึบแสง
ทรงกลมที่มีเสนผานศูนยกลาง 4 เซนติเมตร มากั้นแสงที่ระยะหางจากดวงไฟเปนระยะ
3.5 เมตร จงหาระยะที่จะวางจอไวดานหลังทรงกลมเปนระยะหางอยางนอยเทาไร จึงจะ
ทําใหเกิดเงามัวบนจออยางเดียว และหาขนาดเสนผานศูนยกลางของเงามัวนั้น
วิธีทํา (7 m, 24 cm )
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦

90
แบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 14 แสงและทัศนอุปกรณ
การสะทอนแสง และ กระจก
1. กระจกเวาบานหนึ่งมีรัศมีความโคง 40 เซนติเมตร จงหาตําแหนงชนิดและกําลังขยายของ
ภาพเมื่อวางวัตถุไว ณ ตําแหนงที่หางจากกระจก
ก) ไกลมากๆ ข) 60 ซม. ค.) 40 ซม.
ง) 30 ซม. จ) 10 ซม. ฉ) 20 ซม.
( ก. 20 cm , m = 0 ข. 30 cm , m = 0.5 ค. 40 cm , m = 1
ง. 60 cm, m = 2 จ. –20 cm , m = –2 ฉ. ϒϒϒϒ , m = ϒϒϒϒ )
2. กระจกนูนบานหนึ่งมีรัศมีความโคง 20 เซนติเมตร จงหาชนิด ตําแหนงและกําลังขยายของ
ภาพเมื่อวางวัตถุไว ณ ตําแหนงที่หางจากกระจก
ก. ไกลมากๆ ข. 40 ซม. ค. 10 ซม.
( ก. –10 cm , m = 0 ข. –8 cm , m = –0.2 ค. –5 cm , m = –0.5 )
3. ถาจะใหเกิดภาพหลังจากกระจกนูน 40 เซนติเมตร กระจกนูนมีรัศมีความโคง 120 เซนติ-
เมตร จะตองวางวัตถุหางจากกระจกนูนเทาไร (120 cm)
4. วางวัตถุไวหนากระจกโคงหางกระจก 4 เซนติเมตร เกิดภาพเสมือนหางกระจก 2 เซนติ-
เมตร จงหาความยาวโฟกัส และชนิดของกระจก (–4 cm เปนกระจกนูน)
5. วัตถุสูง 10 เซนติเมตร อยูหาง 10 เซนติเมตร จากกระจกเวาซึ่งมีรัศมีความโคง 40 เซนติ-
เมตร จงหาขนาดของภาพ ( 20 cm)
6. เมื่อวางวัตถุหนากระจกโคงหาง 25 เซนติเมตร ปรากฎวาไดภาพจริงขนาด 2 เทา ของวัตถุ
บนฉาก จงหาชนิดและรัศมีความโคงของกระจก (กระจกเวา R = 100/3 cm)
7. จงหาชนิดและความยาวโฟกัสของกระจกโคงที่ใหภาพขนาด 4
1 เทาของวัตถุ เมื่อวัตถุวาง
หางกระจก 40 เซนติเมตร (กระจกเวา f = 8 cm)
8. กระจกเวา 2 บาน มีรัศมีความโคงบานละ 20 เซนติเมตร วางหันหนาเขาหากันหางกัน
30 เซนติเมตร นําวัตถุสูง 10 เซนติเมตร วางหางกระจกบานแรกเปนระยะ 5 เซนติเมตร
จงหาตําแหนงชนิดและขนาดของภาพที่เกิดจากการสะทอนของแสงระหวางกระจก 2 บาน
ใหสะทอนบานใกลวัตถุกอน (หนากระจกบานที่สอง 3
40 cm , ขนาด 3
20 cm)

91
9. วัตถุสูง 5 เซนติเมตร วางหางจากกระจกนูน 15 เซนติเมตร กระจกนูนมีรัศมีความโคง 20
เซนติเมตร กระจกราบบานหนึ่งวางหันหนาเขาหากระจกนูน หางจากกระจกนูน 20 เซนติเมตร
จงหาตําแหนงของภาพซึ่งเกิดจากรังสีของแสง ซึ่งสะทอนที่กระจกนูนกอน จากนั้นสะทอน
ที่กระจกราบ (หลังกระจกราบ 26 cm)
การหักเหของแสง และปรากฏการณที่เกี่ยวกับการสะทอนแสง
10. แสงเคลื่อนที่จากตัวกลาง A ไปยังตัวกลาง B มีมุมตกกระทบ 30o และมีมุมหักเหเปน
37o จงหาดัชนีหักเหของตัวกลาง B เทียบกับตัวกลาง A ( 6
5 )
11. ถาดัชนีหักเหของน้ํา และแกวเปน 3
4 และ 2
3 ตามลําดับ จงหาดัชนีหักเหของน้ําเทียบ
กับแกวมีคาเทาใด ( 9
8 )
12. แสงเคลื่อนที่จากตัวกลาง (1) ซึ่งมีดัชนีหักเห 2
3 ไปยังตัวกลาง (2) ซึ่งมีดัชนีหักเห 5
6
ดวยมุมตกกระทบ 30o จงหามุมหักเหในตัวกลาง (2) (sin–1
8
5 )
13. แสงสีหนึ่งมีความยาวคลื่น 600 นาโนเมตรในอากาศ และมีอัตราเร็ว 3x108 เมตร/วินาที
ถาดัชนีหักเหของแกวเปน 2
3 จงหาความถี่อัตราเร็ว และความยาวคลื่นของแสงในแกว
(2x108 m/s , 4x10–7m)
14. แสงเคลื่อนที่ผานตัวกลางดวยอัตราเร็ว 2.25 x 108 เมตร/วินาที อยากทราบวาตัวกลางนี้มี
คาดัชนีหักเหเทาใด (1.33)
15. ดัชนีหักเหของแกวมีคา 1.5 จงหาอัตราเร็วของแสงในแกวเปนเทาใด (2x108 m/s )
16. ถาเพชรมีดัชนีหักเห 2.42 มุมวิกฤตของเพชรจะมีคาเทาใด (sin–1 0.413)
17. ผลึกใสชนิดหนึ่งมีคาดัชนีหักเห 2 และของเหลวชนิดหนึ่งมีคาดัชนีหักเห 3
4 จงหามุม
วิกฤตระหวางผลึกใสและของเหลวนี้ (sin–1
3
2 )
18. เมื่อแสงเคลื่อนที่จากแกวดัชนีหักเห 2
3 สูอากาศ จงหามุมตกกระทบที่ทําใหแสงเกิดการ
สะทอนกลับหมดในแกว (sin–1
3
2 )

92
19. จากรูป แสงเคลื่อนที่จากผลึกใสไปสูของเหลว
แลวเคลื่อนที่ตอไปยังอากาศ ทําใหเกิดมุมวิกฤต
จงหาดัชนีหักเหของผลึกใส ( 2 )
20. จากรูป แสงเดินทางจากตัวกลางที่ 1 ผานตัวกลาง
ที่ 2 ตัวกลางที่ 3 ไปสูตัวกลางที่ 4 โดยผานรอย
ตอตัวกลาง A, B, C ซึ่งขนานกัน จงหาดัชนีหักเห
ของตัวกลางที่ 1 เทียบกับตัวกลางที่ 4 ( 4
3 )
21. ปลาตัวหนึ่งวายอยูในน้ําลึก 1 เมตร และมีแมลงวันอีกตัวหนึ่งบินอยูเหนือน้ํา หาง 1 เมตร
เชนกัน ถาแมลงวันบินอยูเหนือตัวปลาพอดี อยากทราบวาแมลงวันมองเห็นปลาอยูลึกจากผิว
น้ําเทาไร และปลามองเห็นแมลงวันอยูหางจากผิวน้ําเทาไร ถาดัชนีหักเหของน้ําเทากับ
( 4
3 , 3
4 เมตร)
22. ชายคนหนึ่งอยูบนเรือ มองลงตรงๆ ในน้ําเห็นปลาอยูลึกจากผิวน้ํา 27 เซนติเมตร ซึ่งพบวา
ผิดความจริงไป 9 เซนติเมตรจงหาดัชนีหักเหของน้ํา ( 3
4 )
23. แทงแกวสี่เหลี่ยมหนา 6 เซนติเมตร มีคาดัชนีหักเห 1.5 วางทับกระดาษ อยากทราบวาถา
มองผานแทงแกวนี้ลงไปตรงๆ จะเห็นตัวอักษรบนกระดาษลอยสูงจากกระดาษขึ้นมาเทาไร
(2 cm)
เลนส
24. เลนสนูนความยาวโฟกัส 10 เซนติเมตร เมื่อวางวัตถุสูง 5 เซนติเมตร ไวหางจากเลนส 15
เซนติเมตรจงหาชนิดตําแหนงและขนาดของภาพ (ภาพจริงอยูหลังเลนส 30 cm,สูง 10 cm)
25. เลนสเวามีความยาวโฟกัส 20 ซม. จะตองวางวัตถุไวที่ตําแหนงใดจึงจะใหภาพมีขนาด 4
1
เทาของวัตถุ (60 cm)
26.วางวัตถุไวหนาเลนสเวาหางจากเลนส 15 เซนติเมตร เกิดภาพหางจากเลนส 10 เซนติเมตร
จงหาความยาวโฟกัสของเลนสเวา (30 cm)
อากาศ
ของเหลว
ผลึกใส
60o
30o
53o
53o
C
B
A
(4)
(3)
(2)
(1)

93
27. เลนสนูน 2 อัน ความยาวโฟกัสอันละ 10 เซนติเมตร วางหางกัน 35 เซนติเมตร อยูบน
แกนมุขสําคัญเดียวกัน วัตถุสูง 5 เซนติเมตร วางอยูหนาเลนสทั้งสอง และอยูหางจากเลนส
อันใกล 15 เซนติเมตร จงหาตําแหนงชนิดและขนาดของภาพที่เกิดจากแสงหักเหผานเลนส
ทั้งสองแลว (ภาพเสมือนสูง 10 cm อยูหนาเลนส L2 หาง 10 cm)
28. เลนสนูนและเลนสเวาความยาวโฟกัสเทากัน 20 เซนติเมตร วางอยูในแนวแกนมุขสําคัญ
เดียวกันและหางกัน 30 เซนติเมตร วัตถุวางอยูหนาเลนสนูนหาง 40 เซนติเมตร จงหาชนิด
ตําแหนงและกําลังขยายของภาพ (ภาพจริงขยาย 2 เทา หลังเลนสเวา 20 cm)
ทัศนอุปกรณ
29. กลองสองพระอันหนึ่งมีความยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร ตองการสองดูพระสมเด็จใหเห็น
ภาพชัดที่สุดตองวางพระหางจากเลนสของกลองสองเทาไร และจะเห็นภาพมีกําลังขยายกี่เทา
(6 เทา)
30. เครื่องฉายสไลด ขนาด 2.5 x 3.5 เซนติเมตร ใหภาพปรากฏชัดเจนบนจอภาพซึ่งหางออกไป
5 เมตร โดยเลนสฉายภาพ มีความยาวโฟกัส 25 เซนติเมตร จะไดภาพมีขนาดขยายเทาไร
และภาพมีพื้นที่เทาไร (ขยาย 19 เทา, พื้นที่ = 3158.75 cm2)
ความสวาง
31. หลอดฟลูออเรสเซนต 1 หลอด ใหอัตราพลังงานแสงได 2500 ลูเมน จงหาความสวาง
บนโตะพื้นที่ 5 ตารางเมตร จากหลอดไฟ 4 หลอดเปนเทาไร (2000 ลักซ)
32. พลังงานแสงเทากับ 1000 ลูเมน เมื่อใชไประยะหนึ่งประสิทธิภาพของหลอดในการใหพลัง
งานแสงเหลือเพียง 60% ถาตองการฉายภาพใหมีความสวางเฉลี่ยบนจอ 300 ลักซ ภาพที่
ฉายจะมีขนาดใหญมากที่สุดไดกี่ตารางเมตร (2 )
33. หลอดไฟ 64 วัตต มีความเขมแหงการสองสวาง 36 แคนเดลา ถาตองการความสวางบน
โตะอานหนังสือ 144 ลักซ จะตองแขวนหลอดไฟสูงจากโตะเปนระยะกี่เมตร
ก. 0.5 ข. 0.67 ค. 1.5 ง. 2.25 (ขอ ก)
34. เครื่องฉายภาพยนตรเครื่องหนึ่งใหความสวางเฉลี่ยบนจอ 300 ลักซ เมื่อฉายที่ระยะหาง
จากจอ 5 เมตร ถาเลื่อนเครื่องฉายไปเปน 2 เทาของระยะเดิม ความสวางบนจอจะเปน
เทาใด ( 75 ลักซ)
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦

94
เฉลยแบบฝกหัด ฟสิกส บทที่ 14 แสงและทัศนอุปกรณ (บางขอ)
29. ตอบ 6 เทา
วิธีทํา เมื่อเห็นภาพชัดที่สุดแสดงวาระยะภาพ (sℵ) = –25 cm (ภาพเสมือน)
โจทยตองการหาระยะวัตถุ (s)
จาก f
1 = s1 +
s
1
ℵ
s1 = f
1 –
s
1
ℵ
s1 = 5
1 + 25
1
s = 6
25 = 4.17 cm
และ m = ssℵ
= 4.17
25
= 6 เทา
ดังนั้น ตองวางพระหางจากเลนส 4.17 ซม. และเห็นภาพมีกําลังขยาย 6 เทา
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦
30. ตอบ 19 เทา , พื้นที่ 3158.75 ตารางเซนติเมตร
วิธีทํา ตองการหากําลังขยาย (m) ตองรู sℵ , s จากโจทยรู sℵ = 5 m. ตองหา s กอน
จาก f
1 = s1 +
s
1
ℵ
s1 = f
1 –
s
1
ℵ
s1 = 25
1 – 500
1
s1 = 500
120Κ
s = 19
500
จาก m = ssℵ
กําลังขยาย = 500
500 x 19 = 19 เทา
พื้นที่ภาพที่ปรากฎบนจอ = (2.5 x 19) x (3.5 x 19)
= 3158.75 cm2
ดังนั้น ภาพมีขนาดขยาย 19 เทา และภาพมีพื้นที่ 3158.75 ตารางเซนติเมตร
⌫⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌫⌦⌦

เรื่องที่14แสงและทัศน์อุปกรณ์

More Related Content

What's hot

Viewers also liked

Similar to เรื่องที่14แสงและทัศน์อุปกรณ์

More from Apinya Phuadsing

เรื่องที่14แสงและทัศน์อุปกรณ์