physics บทที่ 11 แสงและทัศนอุปกรณ์...
TRANSCRIPT
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
1
เฉลยบทท 11 แสงและทศนอปกรณ
1. ตอบขอ 2. แนวคด โจทยบอก f = + 5 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนกระจกเวา )
s = +10 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนภาพจรง ) , s = ?
จาก f1 = s1 +
s1
51 = s1 + 101
51 – 101 = s1
101 2 = s1
s = 10 เซนตเมตร
2. ตอบขอ 2. แนวคด โจทยบอก f = – 10 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนกระจกนน ) , s = ?
s = –5 ซม. ( กระจกนนสรางภาพเสมอนเสมอ s จงใชคาเปนลบ ) จาก f
1 = s1 + s1
จะได – 101 = s1 – 51
– 101 + 51 = s1
102 1 = s1
s = 10 เซนตเมตร
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
2
3. ตอบขอ 4. แนวคด โจทยบอก m = –2 ( เกดภาพหวตงแสดงวาเปนภาพเสมอน m จงใชคาเปนลบ ) s = 20 ซม. , f = ? จาก m = f s f
จะได – 2 = f 20f
– 2 ( 20 – f ) = f
– 40 + 2 f = f f = + 40 เซนตเมตร
ความยาวโฟกสเปนบวก แสดงวาเปนกระจกเวา
4. ตอบขอ 1. แนวคด โจทยบอก y = 10 ซม. , s = 100 ซม. , y = ?
และ f = 2R = 50
2 = –25 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนกระจกนน )
จาก m = f s f
( แทนคา m = yy )
จะได yy = f s f
10y = 25)( 100
25)(
y = –2 เซนตเมตร นนคอขนาดของภาพมคา 2 เซนตเมตร ( คาเปนลบแสดงวาเปนภาพเสมอน )
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
3
5.ตอบขอ 3. แนวคด โจทยบอกแสงเคลอนทจากตวกลางท 1 ไปยงตวกลางท 2
โดย n1 = 23 , มมตกกระทบคอ 1 = 30o
n2 = 56 , มมหกเหคอ 2 = ?
จาก 2sin1sinθ
θ = 1n2n
จะได 2sin
30sin θ = 2 / 3
5 / 6
2sin
21θ
= ) 32 ( ) 5
6 (
) 12 ( ) 3
2 ( ) 56 ( sin
12
58 sin
12
2 = sin–1 ( 85 )
6. ตอบขอ 3. แนวคด ขอนตองคดวาแสงเคลอนทจากตวกลางไปยงอากาศ
โดย vตวกลาง = 2.25 x 108 m/s , nตวกลาง = ? vอากาศ = 3x108 m/s , nอากาศ = 1
จาก 2v1v = 1n2n
จะได อากาศตวกลางv
v =
ตวกลางอากาศn
n
810 3810x 2.25
=
ตวกลางn 1
nตวกลาง = 1.33
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
4
7. ตอบขอ 4. แนวคด โจทยบอก fเสนใย = 2 x 1014 เฮรตซ , เสนใย = 4.5 x 10–7 เมตร , nเสนใย = ?
ขนท 1 หาอตราเรวในเสนใยน าแสง จาก vเสนใย = f = (2 x 1014) (4.5 x 10–7) = 9 x 107 เมตร/วนาท
ขนท 2 หาดรรชนหกเหของเนอเสนใยน าแสง โดย vเสนใย = 9 x 107 เมตร/วนาท , vอากาศ = 3 x 108 เมตร/วนาท
nอากาศ = 1 , nเสนใย = ?
จาก 2v1v = 1n2n
จะได อากาศเสนใยv
v =
เสนใยอากาศn
n
810 3710 9
=
เสนใยn 1
nเสนใย = 3.33
8. ตอบขอ 2. แนวคด ขอนแสงเคลอนทจากแกวไปสอากาศ ดงนนมมวกฤตคอมมตกกระทบในแกว (แกว)
ทท าใหมมหกเหในของอากาศ ( อากาศ ) มคาเปน 90o ดงรป
จาก 2sin 1sin θ
θ = 1n2n
จะได อากาศsin
sin แกว
θ
θ =
แกวอากาศn
n
o90sin sin
แกวθ
= 2 / 31
1sin
แกวθ
= 32
แกว = sin–1( 32 )
นนคอมมตกกระทบนนมคา sin–1( 32 )
nแกว = 23 แกว
nอากาศ = 1 อากาศ = 90o
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
5
9. ตอบขอ 2. แนวคด มมวกฤตจะเกดเมอยงแสงจากทมความหนาแนนมากไปหาความหนาแนนนอยเทานน ดงนนขอนตองยงแสงจากตวกลางนไปหาอากาศเทานน มมวกฤต คอมมตกกระทบในตวกลาง (ตวกลาง) ทท าใหมมหกเหในอากาศ (อากาศ) มคาเปน 90o ดงรป
จาก 2 sin1sin
= 2v1v
จะได อากาศตวกลาง
sin sin
θ
θ = อากาศ
ตวกลางvv
sin90sin30 = 810 3
vตวกลาง
1 0.5 = 810 3
vตวกลาง
vตวกลาง = 1.5 x 108 เมตร/วนาท
10. ตอบขอ 1. แนวคด การทเรามองเหนปลาในน าได เปนเพราะมแสงสะทอนจากปลามาเขาตาเรา นนคอ แสงตองเดนทางออกจากตวกลางท 1 ( น า ) มาสตวกลางท 2 ( อากาศ ) ดงรป
จาก ลกปรากฏลกจรง = 2n1n
จะได ลกปรากฏ
5 = 134
ลกปรากฏ
5 = 34
ลกปรากฏ = 415 เมตร
อากาศ = 90o อากาศ vอากาศ = 3 x 108 m/s
30o =ตวกลาง
ตวกลาง vตวกลาง = ?
ตา n2 = nอากาศ = 1
n1 = nน า = 34
ภาพทเกด ลกปรากฎ = ?
ลกจรง = 5 ม. ตวจรง
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
6
11. ตอบขอ 2. แนวคด การทคนซงด าอยในน ามองเหนนกในอากาศ เปนเพราะมแสงสะทอนออกจากตวนก แลวเคลอนเขามาสตาคน นนคอแสงตองเดนทางออกจากตวกลางท 1 ( อากาศ ) มาส ตวกลางท 2 ( น า ) ดงรป
จาก สงปรากฎสงจรง = 2n1n
จะได สงปรากฎสงจรง =
น าnอากาศ
n
สงปรากฎ3 = )3
4( 1
สงปรากฎ3 = 4
3
สงปรากฏ = 4 เมตร
นนคอภาพทเกดจะอยสงจากผวน า 4 เมตร และอยไกลกวาตวจรง = 4 – 3 = 1 เมตร ดงรป
12. ตอบขอ 2. แนวคด โจทยบอก f = + 5 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนเลนสนน )
s = +10 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนภาพจรง ) , s = ?
จาก f1 = s1 + s
1
จะได 51 = s1 + 101
51 – 101 = s1
ตา
สงจรง = 3 ม.
สงปรากฏ = ? n1 = nอากาศ = 1
n2 = nน า = 34
ภาพทเกด
ตวจรง
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
7
101 2 = s1
s = 10 เซนตเมตร
13. ตอบขอ 2. แนวคด โจทยบอก f = –10 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนเลนสเวา ) , s = ?
s = –5 ซม. ( ภาพทเกดจากเลนสเวาเปนภาพเสมอนเสมอ จงใชคา s เปนลบ ) จาก f
1 = s1 + s1
จะได – 101 = s1 – 51
– 101 + 51 = s1
102 1 = s1
s = 10 เซนตเมตร
14. ตอบขอ 4. แนวคด โจทยบอก f = –20 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนเลนสเวา ) , s = ? m = – 4
1 ( ภาพทเกดจากเลนสเวาเปนภาพเสมอนเสมอ จงใชคา m เปนลบ )
จาก m = f sf
จะได – 41 = ) 20( s
20)(
( s + 20 ) = (– 20) (–4) s + 20 = 80
s = 60 เซนตเมตร
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
8
15. ตอบ 6 แนวคด โจทยบอก y = 6 ซม. , s = 12 ซม.
f = +6 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนเลนสนน ) , y = ?
จาก m = fsf
( แทนคา m = yy )
จะได yy = fs
f
6y = 6 12
6
y = 6 เซนตเมตร นนคอขนาดของภาพจะมความสง 6 เซนตเมตร เครองหมายของ y เปนบวกแสดงวาเปนภาพจรง
16. ตอบขอ 1. แนวคด โจทยบอกขอมลดงรป
ขนท 1 คดการเกดภาพโดยเลนสนน โดย f = +30 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนเลนสนน ) , s = 20 ซม. , s = ? จาก f
1 = s1 + s1
จะได 301 = 20
1 + s1
301 – 20
1 = s1
603 2 =
s1
– 601 =
s1
20 cm 40 cm f = +30 cm f = –50 cm
วตถ 1
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
9
s = – 60 เซนตเมตร เครองหมายของ s เปนลบ แสดงวาเปนภาพเสมอนอยหนาเลนส
นนคอภาพทเกดจากเลนสนนจะเปนภาพเสมอนอยหนาเลนสนนหาง 60 เซนตเมตร
ขนท 2 คดการเกดภาพโดยเลนสเวา โดยใชภาพทเกดจากเลนสนนในขนท 1 เปน
วตถส าหรบเลนสเวาในขนท 2 น ดงนน s = 60 + 40 = 100 ซม. , s = ?
f = –50 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนเลนสเวา ) จาก f
1 = s1 + s1
จะได – 501 = 100
1 + s1
– 501 – 100
1 = s1
1001 2 =
s1
– 1003 =
s1
s = – 33.33 เซนตเมตร เครองหมายของ s เปนลบ แสดงวาเปนภาพเสมอนอยหนาเลนส
นนคอสดทายจะเกดภาพเสมอนอยหนาเลนสเวา ( ทางซาย ) หาง 33.33 เซนตเมตร
20 cm 40 cm f = +30 cm f = –50 cm ภาพ 1 วตถ 2
วตถ 1
60 cm
ภาพ 2
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
10
17. ตอบขอ 4. แนวคด โจทยบอกขอมลดงรป
ขนท 1 คดการเกดภาพโดยเลนสนน โดย f = +20 ซม. ( ใชคาเปนบวกเพราะเปนเลนสนน ) , s = 40 ซม. , s = ? จาก f
1 = s1 + s1
จะได 201 = 40
1 + s1
201 – 40
1 = s1
401 2 =
s1
401 =
s1
s = 40 เซนตเมตร เครองหมายของ s เปนบวก แสดงวาเปนภาพจรงอยหลงเลนสนน
นนคอภาพทเกดจากเลนสนนจะเปนภาพจรงอยหลงเลนสนนหาง 40 เซนตเมตร
ขนท 2 คดการเกดภาพโดยเลนสเวา โดยใชภาพทเกดจากเลนสนนในขนท 1 เปน
วตถส าหรบเลนสเวาในขนท 2 น ซงจากรปจะพบวาวตถของเลนสเวาดงกลาวอยหลง เลนสเวาหาง 10 เซนตเมตร
วตถ
f = 20 cm f = –20 cm
30 cm
40 cm
วตถ
f = 20 cm f = –20 cm ภาพ 2
ภาพ 1 วตถ 2 10 cm
40 cm
20 cm
30 cm
40 cm
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
11
ดงนน s = –10 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะวตถอยหลงเลนส ) , s = ? f = –20 ซม. ( ใชคาเปนลบเพราะเปนเลนสเวา )
จาก f1 = s1 + s
1
จะได – 201 = – 10
1 + s1
– 201 + 10
1 = s1
202 1 =
s1
201 =
s1
s = 20 เซนตเมตร เครองหมายของ s เปนบวก แสดงวาเปนภาพจรงอยหลงเลนสเวา
นนคอสดทายจะเกดภาพจรงอยหลงเลนสเวา ( ดานขวา ) หาง 20 เซนตเมตร
18. ตอบขอ 1. แนวคด โจทยบอก A = 5 ตารางเมตร , E = ? หลอดไฟ 1 หลอด ใหอตราพลงงานแสง 2500 ลเมน ดงนน หลอดไฟ 4 หลอด ซงเหลอประสทธภาพเพยง 60% จะใหอตราพลงงานแสง = 2500 x 4 x 60% = 2500 x 4 x 100
60 = 6000 ลเมน
จาก E = AF = 5
6000 = 1200 ลกซ
http://www.pec9.com Physics บทท 11 แสงและทศนอปกรณ
12
19. ตอบขอ 3. แนวคด โจทยบอก ตอนแรก R1 = 5 เมตร , E1
= 300 ลกซ ตอนหลง R2 = 10 เมตร ( เปน 2 เทาของระยะเดม ) , E2 = ?
จาก E = 2RI
จะได 2E1E =
22R I
12R I
( คา I คงทจงตดทอนได )
2E1E = 2
1R
22R
2E
300 = 25210
E2 = 75 ลกซ
20. ตอบขอ 4. เหตผล วตถสเหลองจะสะทอนไดเฉพาะแสงเขยวและแสงแดงเทานน ไมสะทอนแสงสน าเงน ดงนนเมอฉายแสงสน าเงนเขาไปจงไมมแสงสะทอนออกมา เราจะเหนวตถนนมดด านนเอง
21. ตอบขอ 1.
เหตผล เมอฉายแสงสเขยวเขาไปตกกระทบหมวกสเขยว หมวกนจะสะทอนแสงสเขยวออกมา ได เราจงมองเหนหมวกเปนสเขยว เสอสขาวสะทอนไดท งแสงสแดง เขยว และน าเงน ดงนนเมอฉายแสงสเขยวเขาไป ตกกระทบ แสงสเขยวจะสะทอนออกมาได ท าใหเรามองเหนเสอเปนสเขยว กางเกงสแดงสามารถสะทอนไดแตแสงสแดงเท าน น เมอฉายแสงส เขยวไป ตกกระทบแสงสเขยวจะสะทอนออกมาไมได เราจงมองเหนกางเกงเปนสด า เพราะไมม แสงสะทอนมา