แสงเชิิงเรขาคณ ิต ิต การสะท อน...
Post on 28-Oct-2019
2 Views
Preview:
TRANSCRIPT
แสงเชงเรขาคณตแสงเชงเรขาคณต
การสะทอนของแสง
เมอวางวตถไวหนากระจกเงาราบ แสงจะไปกระทบกระจกทาใหเกดภาพ และแสงจากกระจกสะทอนเขาสตาผสงเกต ทาใหมองเหนภาพของวตถได ภาพทเกดจากกระจกเงาราบเปนภาพหวตงอยดานหลงกระจก
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
การสะทอนของแสง เปนไปตาม กฎการสะทอนของแสง 1. รงสตกกระทบ รงสสะทอน และเสนแนวฉาก(เสนปกต)อยใน
ระนาบเดยวกน2. มมตกกระทบเทากบมมสะทอน ณ ตาแหนงทแสงตกกระทบ
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
http://id.mind.net/~zona/mstm/physics/light/rayOptics/reflection/reflection2.html
http://id.mind.net/~zona/mstm/physics/light/rayOptics/reflection/reflection1.html
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
การหาภาพทเกดจากกระจกเงาราบการหาภาพทเกดจากกระจกเงาราบ
การเขยนรงสของแสงตกกระทบผวกระจกพรอมทงเขยนรงสสะทอนโดยใชกฎการสะทอนของแสง การเขยนตาแหนงภาพใหตอแนวรงสสะทอนไปดานหลงกระจก ตาแหนงทรงสสะทอนเสมอนตดกนคอตาแหนงภาพ ภาพทไดเปนภาพหวตงเหมอนวตถเรยกวาภาพเสมอน
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
รป การเขยนภาพจากกระจกราบเมอแหลงกาเนดเปนจด
//tantan
sh
sh=== θθพจารณาจากรป
/ss =ดงนนจะได
ระยะวตถ = ระยะภาพ
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
เมอวตถมขนาดดงรป
รป การเขยนรงสของแสงเพอหาตาแหนงและขนาดภาพของวตถทเกดจากกระจกเงาราบ
พจารณารป
ri =
/
//tantan
sy
sy
=== αα
/αα =
/
/
sy
sy
=
/ss = yy =/
ขนาดภาพ = ขนาดวตถ
เมอ
ดงนน
จะได
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
กาลงขยาย (magnification) ของกระจกเงาราบ
1//
===yy
ssm
การหาตาแหนงและขนาดของกระจกเงาราบ
เมอผสองตองการมองเหนภาพเตมตว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
การหาตาแหนงและขนาดของกระจกเงาราบเมอผสองตองการมองเหนภาพเตมตว
รป การสะทอนแสงของผสงเกตทมองเหนภาพในกระจกเตมตว
พจารณารป
H/2s = bc/s
ได 2Hbc =
cd = H – bc –ab
cd = H – H/2 – h/2 = ½ (H-h)
นนคอ ความยาวของกระจกเงาราบสนทสด = ½ เทาของความสงของคน ขอบลางของกระจกเงาราบควรสงจากพนลาง = ½ เทาของระยะจากระดบตาถงเทา
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
ความสมพนธระหวางมมเบยงเบนของรงสสะทอนกบมมทกระจกหมนไปจากเดม
พสจน เมอบดกระจกเบนไปจากเดมเปนมม θ
)( θβθ −+=+ ii
θβθ −+=+ ii
βθ =2ดไปทกระจกบเทาของมม22 == θβ
(ภาพเคลอนไหว)
มมทรงสสะทอนเบนไปจากเดม = 2 เทาของมมทกระจกเบนไปจากเดม
การหาจานวนภาพจากกระจกเงาระนาบ 2 บานทามมกนภาพทเกดในกระจกเงาระนาบสองบานวางทามมตอกน
จานวนภาพทเกดจากการสะทอนของกระจก 2 บาน วางทามมกน
เมอ n เปนจานวนภาพ
1360−=
θ
o
n
ถา θ = 0 แสดงวากระจกระนาบวางขนานกนจะไดจานวนภาพมคามากทสด (∝)ถาผลหารไมลงตวใหปดเศษขนทกกรณ เชน 3.4 ใหปดเปน 4
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
กระจกโคง กระจกเงาโคงม 2 ชนด ไดแกกระจกนนและกระจกเวา
กระจกเงาเวา ประกอบดวยจดศนยกลางความโคง รศมความโคงจดยอดของกระจก และเสนแกนมขสาคญ ดงรป
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
-กระจกเงาโคงทรงกลมไดมาจากสวนหนงของผวโคงทรงกลม จด C คอศนยกลางของทรงกลมซงเปนศนยกลางความโคง ของกระจกดวย
- รศมของทรงกลม R เรยกวารศมความโคงของกระจก
-เสนทลากผานจด C ไปหากระจก ณ ตาแหนง V ทเปนจด ใจกลางบนผวโคงเรยกวาเสนแกนมขสาคญ
-ถาใชผวโคงเวาเปนผวสะทอนแสงเรยกวากระจกเวา
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
เมอใหรงสตกกระทบขนานกบเสนแกนมขสาคญของกระจกเวา รงสสะทอนจะพบกนทจด ๆ หนงซงอยหนากระจกและอยบนเสนแกนมขสาคญหางจากจดยอดของกระจกเทากบครงหนงของรศมความโคงของกระจก จดนเรยกวาโฟกส (focus ; F)
จด F เปนโฟกส ระยะทางจากโฟกสถงจดยอดของกระจกเรยกวาความยาวโฟกส ดงรป ถา f แทนความยาวโฟกส และ R แทนรศมความโคงของกระจกเวา จะได
2Rf =
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
การหาตาแหนงภาพของวตถบนเสนแกนมขสาคญของกระจกเงาเวาทาได โดยพจารณารปการ เขยนรงสของแสงดงรป จะไดตาแหนงของภาพ ท เกดจากกระจกอยท P/ ดานหนากระจก เมอนาฉากไปรบภาพ ณ ตาแหนงนจะมภาพปรากฎบนฉากเรยกวา ภาพจรง
พจารณาจากรป สามเหลยม BPC และ BP/C
จะได วา
i+= αβ
i+= αβ
)( αββββγ −+=+=+= ir
βγα 2=+
จากรปสามเหลยมมมฉาก ABP , ABC และ ABP/
จะได xs
h−
=αtanxR
h−
=βtanxs
h−
= /tan γ
.......(1)
ปกตกระจกมความกวางนอย x มคานอยเกอบศนย
นนคอ
sh
=αRh
=β/s
h=γ
แทนคาลงในสมการ ( 1 )
จะได Rss211
/ =+
2Rf =แทนคา จะได
fss111
/ =+ หรอ /
/
ssssf+
=
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
เมอพจารณาจากการวางวตถไวหนากระจกโคงเวาจะมขนาดตาง ๆ กน ขนกบระยะวตถแสดงวา การขยาย(กาลงขยาย) ของกระจกโคงเวามคาตาง ๆ กน
จากรป พจารณา สามเหลยมมมฉาก VPQ และ VP/Q/
เนองจาก i = r , tan.i = tan r
/
/
sy
sy
=
yy
ssm
//
==
การหาตาแหนงและขนาดของภาพโดยการเขยนรป เมอวางวตถไว ณ ตาแหนงตาง ๆ ของกระจกเวา จะไดทงภาพจรงและภาพเสมอน ภาพจรงมทงขนาดเลกและขนาดใหญกวาวตถ สวนภาพเสมอนจะมแตขนาดโตกวาวตถเทานน
การสะทอนบนกระจกโคงเวา
-กระจกโคงเวา จะมผวสะทอนอยดานในของสวนโคงของวงกลมดงรป
ภาพเคลอนไหว
- ภาพทเกดจากการทรงสแสงไปตดกนจรง ๆ เรยกวา ภาพจรง( Real image) ภาพชนดนไดใชฉากรบภาพได
- ภาพทเกดจากการทรงสแสงเสมอนไปตดกน เรยกวา ภาพเสมอน( Virtual image)
- ภาพจรงใชฉากรบภาพได
-ภาพเสมอนไมสามารถนาฉากมารบได
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- เขยนรงสตกกระทบผานจดศนยกลางความโคง C แลวใหไปตกกระทบยงกระจก จะไดรงสสะทอนกลบทางเดม
การเขยนรงสเพอหาภาพทเกดจากกระจกโคงเวา
-เขยนรงสขนานกบแกนมขสาคญจากวตถไปตกกระทบกระจก แลวเขยนรงสสะทอนผานจดโฟกส
- ตาแหนงทรงสสะทอนตดกน กคอ ตาแหนงของภาพ ดงรป
ภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
ภาพทไดจากกระจกเวาดงน
-วตถอยทตาแหนงไกลมากหรอระยะอนนต จะไดภาพจรงท จดโฟกส ขนาดเปนจด ดงรป
ภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- วตถอยหางกระจกไกลกวา C ไดภาพจรงหวกลบขนาดเลกกวาวตถอยระหวางจด Fกบจด C ดงรป
ภาพเคลอนไหว
∞<< SC
- วตถอยทจด Cไดภาพจรงหวกลบ ขนาดเทากบวตถอยทจด C ตาแหนงเดยวกบวตถ ดงรป
ภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- วตถอยระหวางจดโฟกส F กบจด C ไดภาพจรงหวกลบขนาดขยายอยนอกจด C ออกไปแตไมถงระยะอนนต ดงรป
)2( fSf <<
ภาพเคลอนไหว
- วตถอยทจดโฟกส ( S = 0) ไดภาพจรงหวกลบ( หรอภาพเสมอนหวตง ) ขนาดโตทสดอยทระยะอนนตดงรป
ภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- วตถอยระหวางขวกระจกกบจดโฟกส F ไดภาพเสมอนหวตง ขนาดขยายอยหลงกระจก แตไมถงระยะอนนต ดงรป
ภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
การสะทอนของแสงบนกระจกโคงนน ( Convex mirrors ) จะมผวสะทอนอยดานนอกของสวนโคงของวงกลม
การสะทอนของแสงบนกระจกโคงนน
ดงภาพเคลอนไหว
- เมอรงส 2 รงสทขนานกบเสนแกนมขสาคญตกกระทบบนกระจกนน จะพบวา รงสสะทอนจะเบนออกจากกน
- กระจกนน เปนกระจกนนกระจายแสง และเมอเราตอเสนรงสสะทอนตาง ๆ ออกไปยงดานหลงของกระจก จะพบวารงสเหลานเสมอนไปตดกนทจดโฟกส F
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
รงสสะทอนของกระจกนนไมตดกน ตองตอแนวรงสสะทอนเสมอนไปตดกนหลงกระจก จดโฟกสของกระจกนนจงเปนจดโฟกสเสมอน
ดงภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
วธการเขยนรงสเพอหาภาพทเกดจากกระจกโคงนน มดงน
- เขยนรงสขนานกบแกนมขสาคญจากวตถไปตกกระทบยงกระจกนน แลวเขยนรงสสะทอนและแนวรงสสะทอนผานจดโฟกสเสมอน
- เขยนรงสตกกระทบกระจกนนใหผานจดศนยกลางความโคง C จะไดรงสสะทอนกลบทางเดม ตาแหนงทรงสสะทอนตดกนกคอตาแหนงของภาพ
ดงภาพเคลอนไหว
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- วตถอยทระยะอนนต รงสตกกระทบจะขนานกบแกนมขสาคญแลวสะทอนออก และกระจายออกเสมอนออกจากจดF ไดภาพเสมอนขนาดเลกทสด อยทจด F
ตวอยางภาพทไดจากกระจกโคงนน มดงน
)( ∞=S
(ภาพเคลอนไหว)
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
-วตถอยนอกกระจกแตไมถงระยะอนนต จะไดภาพเสมอนหวตง ขนาดเลกกวาวตถอยระหวางกระจก และจด F
∞<< SC
(ภาพเคลอนไหว)
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
- วตถอยตดกระจก (S = 0) ไดภาพเสมอนหวตงขนาดเทากบวตถอยทเดยวกบวตถ
สรป - จะพบวาภาพทเกดจากกระจกนน จะเปนภาพเสมอนขนาดเลกกวาวตถเทานน
(ภาพเคลอนไหว)
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
SSRf ′+==
1121
ffS
fSf
yy
SSm −′
=−
=′
=′
=
เมอ f = ความยาวโฟกส , S = ระยวตถ , S/ = ระยะภาพy = ขนาดวตถ , y/ = ขนาดภาพ
ปรมาณเสมอนจะใชเครองหมาย – สวนปรมาณจรงจะใชเครองหมาย +
อมพร บญญาสถตสถาพร โรงเรยนมหดลวทยานสรณ
top related