การดูดกลืนเเสงของวัตถุสีต่างๆ

การดูดกลืนเเสงของวัตถุสีต่างๆ

 เมื่อแสงขาวผ่านทะลุวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นอาจดูดกลืนแสงบางส่วนหรือดูดกลืน
ทั้งหมดหรือไม่ดูดกลืนเลย ถ้าสารดูดกลืนแสงทั้งหมดเราจะมองเห็นวัตถุนั้น
เป็นสีดำ แต่ถ้าวัตถุนั้นไม่ดูดกลืนแสงเลยเราจะมองเห็นวัตถุนั้นเป็นสีขาว แต่ถ้าดูด
กลืนแสงบางส่วนจะเห็นสีที่เป็นสีตรงข้ามตามวงล้อสีที่ได้กล่าวไปแล้วในเรื่องของ
colors of visible light
ดังนั้น จากตัวอย่างข้างบนจะเห็นว่าวัตถุสีน้ำเงินจะดูดกลืนแสงสีส้ม
ถ้าเขียนกราฟสเปกตรัมการดูดกลืนแสง โดยเขียนกราฟระหว่างความยาวคลื่นและ
ค่าการดูดกลืน (absorbance) จะเห็นว่าบริเวณช่วงคลื่นของแสงสีส้มจะเกิด
สัญญาณหรือพีคการดูดกลืนขึ้น
           ในหัวข้อต่อไปจะยกตัวอย่างสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของสารประกอบต่างๆ
ตัวอย่างแรก ได้แก่ สารสีที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ (chlorophyll) ซึ่งเป็นองค์ประกอบ
ในต้นไม้ทำให้ใบมีสีเขียว ดังนั้นถ้านำคลอโรฟิลล์มาพิจารณาสเปกตรัมการดูดกลืน
จะพบว่า คลอโรฟิลล์จะดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงแสงสีม่วง-น้ำเงิน และช่วงแสงสีแดง
ทำให้บริเวณดังกล่าวมีพีคการดูดกลืนเกิดขึ้น
รูปที่ 1.9 สเปกตรัมการดูดกลืนของคลอโรฟิลล์

ตัวอย่างที่สอง ได้แก่ สารสีที่เรียกว่าแคโรทีน (carotene) ซึ่งเป็นองค์ประกอบ
ในผักผลไม้ที่มีสีอมส้มเช่นในแครอท ดังนั้นถ้านำแคโรทีนมาพิจารณาสเปกตรัม
การดูดกลืนจะพบว่า แคโรทีนจะดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงแสงสีม่วง-น้ำเงิน และช่วง
แสงสีเขียว ทำให้มีพีคการดูดกลืนที่กว้างครอบคลุมแสงสีดังกล่าว

                รูปที่ 1.10 สเปกตรัมการดูดกลืนของแคโรทีนอยด์

           จะเห็นว่าจากตัวอย่างที่สอง ถึงแม้ว่าเราจะมองเห็นสารสีแคโรทีนเป็นสีส้ม
แต่อันที่จริงแล้ว ยังมีแสงสีอื่นได้แก่ สีเหลืองเขียวที่หลงเหลืออยู่บ้าง โดยที่แคโรทีนไม่ได้
ดูดกลืนไปทั้งหมด เพียงแต่ความสามารถของตาเราไม่สามารถจำแนกแสงสีที่เหลืออยู่
เหล่านี้ได้ เราจึงเห็นเฉพาะแสงสีส้มซึ่งเป็นสีที่ไม่ถูกดูดกลืนเลยเท่านั้น
 

 Who was the first spectroscopist?
โยฮันเนส มากุส มาซี (Johannes Marcus Marci)
(ค.ศ.1595-1667)
ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาทางด้านสเปกโทรสโคปีคนแรก เนื่องจากเขาสนใจศึกษาปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำและทำการทดลอง เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าว จนกระทั่งในปี ค.ศ.
1648 เขาได้ตีพิมพ์หนังสือที่ชื่อว่า “The book of Thaumas, about the Heavenly Rainbow and
the Nature of the Colors That Appear and
Also about Its Origin and the Causes Thereof ”
ภายในหนังสือเขาได้อธิบายปรากฏการณ์การเกิดรุ้งกินน้ำ
และการเกิดสเปกตรัมเมื่อแสงเดินทางผ่านปริซึม
โดยอาศัยหลักการกระเจิงแสงเมื่อผ่านตัวกลางที่ต่างกัน
ถึงแม้ว่าอีก 20 ปีต่อมานิวตัน (Newton) ได้ทำการทดลองและ อธิบายได้ชัดเจนขึ้น แต่ก็ต้องถือว่า มาซีเป็นนัก spectroscopist คนแรก !!!

สีของวัตตุ

สีของวัตถุ

การมองเห็นสีของวัตถุเนื่องจากปัจจัย 3 ประการ ได้แก่ แสงตกกระทบวัตถุ แสงจากวัตถุสะท้อนเข้าสู่นัยน์ตาหรือแสงทะลุผ่านวัตถุ และตัวสีที่อยู่ในวัตถุนั้น ซึ่งเกิดจากการดูดกลืนสีบางสีและขณะคายสีบางสีออกมากระทบนัยน์ตาเราแถบสเปคตรัมของแสงขาวประกอบด้วย แถบสีทั้งหมด 7 คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง

แสงขาว หมายถึงแสงที่ฉายลงบนกระดาษสีขาว หรือวัตถุสีขาว แล้วยังคงเห็นวัตถุเป็นสีขาวดังเดิม แสงขาวประกอบด้วยสีทุกสีในสเปกตรัม ดังนั้นแสงขาวเมื่อผ่านอุปกรณ์ที่เหมาะสม เช่นปริซึม เกรตติง จะสามารถแยกได้เป็นแถบแสงสีม่วง น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม และแดง เป็นแถบต่อเนื่องกันตามลำดับแหล่งกำเนิดแสงที่ให้แสงขาว เช่น แสงอาทิตย์ แสงจากหลอดไฟฟ้า เป็นต้น

การมองเห็นสีของวัตถุทึบแสง

เมื่อมีแสงขาวมาตกกระทบ วัตถุทึบแสงสีต่างๆ แสงบางสีในแสงขาวจะถูก ตัวสีในวัตถุดูดกลืน ไว้ แสงสีที่เหลือจะสะท้อน มาเข้าในตาเราทำให้เห็นสีของวัตถุ แสงที่สะท้อนออกมามีแสงเดียวหรือหลายสีแต่แสงที่ให้สีของวัตถุมีปริมาณมากที่สุด จะทำให้เราเห็นวัตถุเป็นสีนั้น หรือเห็นเป็นสีผสมของแสงหลายสีนั้น เช่นตัวอย่างการมองเห็นวัตถุสีต่าง ๆ

ตัวสีในใบไม้

ตัวสีในใบไม้ ได้แก่ คลอโรฟีลล์ (Chlorophyll) เป็นตัวสีเขียวซึ่งเป็นสีที่มีมากในใบไม้ มีคุณสมบัติดูดกลืนสีบางสีไว้ และปล่อยสีเขียวออกมามากที่สุด เราจึงเห็นใบไม้เป็นสีเขียว ตัวสีที่มีปริมาณน้อย ได้แก่เคโรทีน (Carotene) เป็นตัวสีส้มแกมสีแดง และ เซนโทฟิล (Xanthophyll) เป็นตัวสีเหลืองน้ำตาล ซึ่งปริมาณความเข้มของสารทั้งสองนี้แตกต่างกันไปตามชนิดของพืช เช่น ใบฤาษีผสม ใบโกสน เพราะใบพืชเหล่านี้จะดูดกลืนแสงสีได้ต่างกัน จึงทำให้เห็นสีของใบไม้ต่างกันไป

การผสมสารสี

ตัวสี (สารสี) คือ สารที่มีคุณสมบัติดูดกลืนสีบางสีไว้ แสงที่สะท้อนออกจากตัวสีเป็นสีเดียวกับ ตัวสีถ้ามีแสงขาวซึ่งประกอบด้วยสีต่าง ๆ มาตกกระทบวัตถุที่มีสีดำ ตัวสีดำในวัตถุจะดูดกลืนสีทุกสีไว้ จึงไม่มีสีสะท้อนออกมาเข้าตาเราเลย ดังนั้นเราจึงมองเห็นวัตถุนั้นเป็นสีดำ ในขณะเดียวกัน ตัวสีที่มีสีขาว ซึ่งสามารถสะท้อนทุกสีที่มาตกกระทบ เช่นเมื่อมีแสงขาวมาตกกระทบวัตถุที่มีสีขาวจะเห็นกระดาษเป็นสีขาว แต่ถ้ามีสีแดงกระทบกระดาษที่มีสีขาว ก็จะเห็นกระดาษเป็นสีแดง ดังนั้นแสงขาวคือแสงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ ส่วนตัวสีขาวจะมองเห็นได้ เช่นสีของกระดาษขาวเป็นต้น

 

สีของวัตถุสีของวัตถุที่มองเห็นแสดงได้ด้วยสมบัติ 3 อย่าง คือ

ก. ฮิว(Hue) คือ แถบแสงสีแต่ละแสงสีในสเปคตรัม เช่น แถบแสงสีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีน้ำเงิน และสีม่วง
ข. ความสว่างของแสงสี (Lightness) คือปริมาณแสงสะท้อนออกจากแถบแสงสีแต่จะแสงสี ทำให้เกิดความรู้สึกมีแสงผ่านเข้าตามากหรือน้อย
ค. ความอิ่มตัวของสี (Color Saturation) คือจำนวนหรือขนาดที่บอกให้ทราบว่าแถบสีนั้น อยู่ห่างจากที่ไม่มีสี (Achromatic Color) สีที่อิ่มตัวคือสีที่ไม่มีสีขาวปนอยู่เลย เช่น สีแดง สีน้ำเงิน เขียว ส่วนสีที่มีสีขาวปนมากเท่าใด ความอิ่มตัวก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้น เรียกว่า สีไม่อิ่มตัว เช่น สีชมพู สีฟ้า เทา เป็นต้น

การมองเห็นสี (Color Vision)

ในปี ค.ศ. 1801 Thomas Young ได้กล่าวว่าการผสมสีของแสงจะทำให้เกิดความรู้สึกในการเห็นแสงสีใหม่ โดยสามารถเห็นได้เพราะนัยน์ตามีเซลล์ประสาทรับแสงสี (Cones) 3 ชุด คือชุดที่มีความไวสูงสุดกับแสงสีแดง ชุดที่มีความไวสูงสุดกับแสงสีเขียว และชุดที่มีความไวสูงสุดกับแสงสีน้ำเงิน เซลล์ประสาทรับแสงสีทั้ง 3 ชุดนี้ จะมีความไวต่อแถบแสงสีในสเปคตรัมที่ตามองเห็นได้ แสงสีแดง แสงสีน้ำเงิน และแสงสีเขียว เรียกว่าเป็น แม่สี หรือ สีปฐมภูม (primary Color) ซึ่งถือว่าเป็นแสงสีบริสุทธิ์ ที่ไม่สามารถจะแยกออกเป็นแสงสีอื่น ๆ ได้

ความรู้สึกในการมองเห็นสีนั้น อยู่ที่ว่าเซลล์ประสาทรับแสงสีชุดใดถูกกระตุ้น เช่น

• ถ้าเซลล์ประสาทรับแสงสีแดงถูกกระตุ้นเพียงชุดเดียว ก็จะมีความรู้สึกเห็นเป็นสีแดง

• ถ้าเซลล์ประสาทรับแสงสีน้ำเงินถูกกระตุ้นเพียงชุดเดียว ก็จะมีความรู้สึกเห็นเป็นสีน้ำเงิน

• ถ้าเซลล์ประสาทรับแสงสีเขียวถูกกระตุ้นเพียงชุดเดียว ก็จะมีความรู้สึกเป็นสีเขียว

• ถ้าเซลล์ประสาทรับแสงสีทั้งสามชุดถูกกระตุ้นให้เกิดความรู้สึกพร้อม ๆ กัน และเท่า ๆ กัน จะเกิดความรู้สึกเห็นเป็นแสงสีขาว

• ถ้าเซลล์ประสาทรับแสงสีสองชุดหรือทั้งสามชุดถูกกระตุ้นความรู้สึกพร้อม ๆ กัน จะเกิดความรู้สึกมองเห็นเป็น แสงสีประกอบ (Compound Color) ซึ่งเป็นสีที่เกิด จากการผสมของแสงสีปฐมภูมิ เช่น สีแดงม่วง น้ำเงิน-เขียว และเหลือง เป็นต้น

• ถ้าหากว่าเซลล์ประสาทรับแสงสีทั้งสามชุดไม่ถูกเร้าหรือกระตุ้นให้เกิดความ รู้สึกเลย จะมีความรู้สึกว่ามองไม่เห็นแสงสีอะไรเลย

การผสมแสงสี

เมื่อฉาย แสงสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นสีปฐมภูมิไปรวมกันบนฉากขาว ความรู้สึกในการมองเห็นสีบนฉากจะผสมกัน ทำให้เห็นเป็นสีต่าง ๆ ดังนี้

• แสงสีแดง + แสงสีน้ำเงิน = แสงสีม่วงแดง (Magenta)
• แสงสีแดง + แสงสีเขียว = แสงสีเหลือง (Yellow or lemon)
• แสงสีน้ำเงิน + แสงสีเขียว = แสงสีไซแอนหรือน้ำเงิน-เขียว (Cyan or Blue-Green)
• แสงสีแดง + แสงสีน้ำเงิน + แสงสีเขียว = แสงสีขาว(White)

ส่วนสีสอง สีที่รวมกันแล้วได้สีขาว สีทั้งสองเป็นสีเติมเต็ม (complementary colors) ของกันและกัน เช่น สีเหลือง เป็นสีเติมเต็มของสีน้ำเงิน และในขณะเดียวกันสีน้ำเงินก็เป็นสีเติมเต็มของสีเหลืองด้วย

การมองเห็น

การมองเห็น

การมองเห็นวัตถุ เกิดจากการที่แสงตกกระทบสิ่งต่างๆ แล้วเกิดการสะท้อนเข้าสู่ตาเราทางเลนส์ตา(Lens) ผ่านเข้ามาในลูกตา ทำให้เกิดภาพบนเรตินา (Retina) ที่อยู่ด้านหลังของลูกตา แล้วส่งข้อมูลของวัตถุที่มองเห็นผ่านเส้นประสาท (Optic nerve) ไปสู่สมอง สมองจะทำการแปลข้อมูลเป็นภาพของวัตถุนั้นๆ

การมองเห็นวัตถุ

ดวงตาของมนุษย์สามารถรับแสงที่มีความเข้มน้อยมากๆ เช่น แสงริบหรี่ในห้องมืด ๆ ไปถึงแสงสว่างจ้าของแสงแดดตอนเที่ยงวัน ซึ่งมีความเข้มแสงมากกว่าถึง 10 เท่า นอกจากนี้ดวงตายังสามารถปรับให้มองเห็นได้แม้ตัวอักษรที่เป็นตัวพิมพ์เล็กๆ สามารถบอกรูปร่างและทรวดทรงที่แตกต่างกันในที่ที่มีความเข้มของแสงแตกต่างกันมากๆได้ โดยการปรับของรูม่านตา(Pupil)

เนื่องจากดวงตาเป็นอวัยวะที่มีความไวต่อแสงมาก สามารถรับรู้ได้เมื่อมีแสงสว่างเพียงเล็กน้อย เช่น แสงจากดวงดาวที่อยู่ไกลในคืนเดือนมืดจนถึงแสงสว่างที่มีปริมาณมาก ทั้งนี้เนื่องจากเรตินาจะมีเซลล์รับแสง 2 ชนิด คือ

  1. เซลล์รูปแท่ง(Rod Cell) ทำหน้าที่รับแสงสว่าง (สลัว) ที่ไวมาก สามารถมองเห็นภาพขาวดำ เซลล์ รูปแท่งจะไวเฉพาะต่อแสงที่มีความเข้มน้อย โดยจะไม่สามารถจำแนกสีของแสงนั้นได้
  2. เซลล์รูปกรวย(Cone Cell) จะไวเฉพาะต่อแสงที่มีความเข้มสูงถัดจากความไวของเซลล์รูปแท่ง และสามารถจำแนกแสงแต่ละสีได้ด้วย เซลล์รูปกรวยมี 3 ชนิด แต่ละชนิดจะมีความไวต่อแสงสีปฐมภูมิต่างกัน ชนิดที่หนึ่งมีความไวสูงสุดต่อแสงสีน้ำเงิน ชนิดที่สองมีความไวสูงสุดต่อแสงสีเขียว และชนิดที่สามมีความไวสูงสุดต่อแสงสีแดง เมื่อมีแสงสีต่างๆ ผ่านเข้าตามากระทบเรตินา เซลล์รับแสงรูปกรวยจะถูกกระตุ้น และสัญญาณกระตุ้นนี้จะถูกส่งผ่านประสาทตาไปยังสมอง เพื่อแปรความหมายออกมาเป็นความรู้สึกเห็นเป็นสีของแสงนั้นๆ

แสงกระจาย

แสงกระจาย เป็นลักษณะของแสงที่เกิดการกระจายของจุดกำเนิดแสง แยกเป็นแฉกๆ หรือเป็นวงรอบ โดยมักจะเกิดในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างมืด แสงกระจายจะไม่เกิดเมื่อแสงสว่างรอบตัวมีมาก แสงกระจายมักเกิดในตอนกลางคืน สำหรับผู้ที่เกิดภาวะแสงกระจาย จนรบกวนการมองเห็นในสภาพแวดล้อมมืด อาจรู้สึกไม่ปลอดภัยเมื่อต้องขับรถในยามค่ำคืน ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการขับรถในเวลากลางคืน

** การมองเห็นแสงกระจายในที่สว่างจ้า และมีอาการตามัว อาจเป็นจากภาวะต้อกระจกได้ ควรรีบเข้าปรึกษาจักษุแพทย์เพื่อค้นหาสาเหตุที่แท้จริง

1.อวัยวะรับแส  ดวงตาช่วยให้เราได้รับรู้สิ่งต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนโลก เมื่อแสงไปกระทบสิ่งต่างๆ จะสะท้อนวัตถุหรือสิ่งของนั้นมาเข้าตาเราและผ่านเข้าในลูกตาไปท ำให้เกิดภาพที่จอตา (retina) ซึ่งอยู่ด้านหลังของลูกตาข้อมูลของวัตถุที่มองเห็นจะถูกส่งขึ้นไปสู่สมองตามเส้นประสาทตา (optic nerve) สมองจะแปลข้อมูลเป็นภาพของวัตถุนั้นดวงตาของมนุษย์หรือสัตว์เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่รับสัมผัสภาพของ สิ่งต่างๆ ที่มีเซลล์รับภาพที่ไวต่อแสงอยู่ด้านซ้ายของลูกตา ดังนั้นตาจึงต้องมีกระบวนการปรับให้แสงเข้าให้พอเหมาะ เพราะถ้าแสงมีความเข้มมากไปอาจเป็นอันตรายต่อเซลล์รับแสงได้

2.การตอบสนองของนัยน์ตาต่อความเข้มของแสง

เนื่องจากนัยน์ตาเป็นอวัยวะที่มีความไวต่อแสงมาก สามารถรับรู้ได้เมื่อมีแสงสว่างเพียงเล็กน้อย เช่น แสงจากดวงดาวที่อยู่ไกลในคืนเดือนมืดจนถึงแสงสว่างที่มีปริมาณม าก ทั้งนี้ เนื่องจากเรตินาจะมีเซลล์รับแสง 2 ชนิด คือ

1.  เซลล์รูปแท่ง (Rod Cell)  ทำหน้าที่รับแสงสว่าง (สลัวที่ไวมาก สามารถมองเห็นภาพขาวดำ เซลล์         รูปแท่งจะไวเฉพาะต่อแสงที่มีความเข้มน้อย โดยจะไม่สามารถจำแนกสีของแสงนั้นได้

2.  เซลล์รูปกรวย (Cone Cell) จะไวเฉพาะต่อแสงที่มีความเข้มสูงถัดจากความไวของเซลล์รูปแท่ง และสามารถจำแนกแสงแต่ละสีได้ด้วย เซลล์รูปกรวยมี 3 ชนิด แต่ละชนิดจะมีความไวต่อแสงสีปฐมภูมิต่างกัน ชนิดที่หนึ่งมีความไวสูงสุดต่อแสงสีน้ำเงิน ชนิดที่สองมีความไวสูงสุดต่อแสงสีเขียว และชนิดที่สามมีความไวสูงสุดต่อแสงสีแดง เมื่อมีแสงสีต่างๆ ผ่านเข้าตามากระทบเรตินา เซลล์รับแสงรูปกรวยจะถูกกระตุ้น และสัญญาณกระตุ้นนี้จะถูกส่งผ่านประสาทตาไปยังสมอง เพื่อแปรความหมายออกมาเป็นความรู้สึกเห็นเป็นสีของแสงนั้น ๆ

ความเข้มของแสงต่อนัยน์ตามนุษย์

ดวงตาของมนุษย์เราสามารถรับแสงที่มีความเข้มน้อยมากๆ เช่น แสงริบหรี่ในห้องมืดๆ ไปจนถึงแสงสว่างจ้าของแสงแดดตอนเที่ยงวัน ซึ่งมีความเข้มของแสงมากกว่าถึง 10 เท่า นอกจากนี้ดวงตายังสามารถปรับให้มองเห็นได้แม้แต่ตัวอักษรที่เป็ นตัวพิมพ์เล็กๆ สามารถบอกรูปร่างและทรวดทรงที่แตกต่างกันในที่ที่มีควมเข้มของแ สงต่างกันมากๆได้ โดยการปรับของรูม่านตา

ความเข้มของแสงต่อนัยน์ตาของสิ่งมีชีวิตอื่น

การตอบสนองต่อความเข้มแสงต่อนัยน์ตาสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะแตกต ่างกันออกไปตามสภาพแวดล้อมและพฤติกรรมการดำรงชีวิต

– ยูกลีนา  ซึ่งเป็นสัตว์ขนาดเล็ก จะมี eyespot เป็นจุด ทำหน้าที่รับแสงสว่าง

– ไส้เดือนดิน  มีเซลล์ที่ไวต่อความเข้มของแสงอยู่ที่ผิวหนัง ทำให้มันสามารถรู้ว่าแสงสว่างอยู่ที่ใด

– หอย ปลาหมึก กุ้ง ปู แมลง มีอวัยวะรับแสงเจริญดีขึ้น คือ นอกจากรับแสงแล้ว ยังสร้างภาพได้อีกด้วย นัยน์ตาของสัตว์พวกนี้ (ยกเว้นหอยจัดเป็นตาประกอบ(Compound eyes) ซึ่งประกอบด้วยหน่วยรับแสงเล็กๆ เป็นเลนส์จำนวนมาก (แมลงเห็นภาพที่กำลังเคลื่อนไหวได้ชัดกว่าภาพที่อยู่นิ่งๆ ) สัตว์พวกนี้ถ้าอยู่ในที่มีแสงสว่างน้อยหรือความเข้มของแสงมีน้อ ย การมองเห็นจะไม่ชัด ดังนั้น พวกกุ้งและปูที่อาศัยหากินในที่มืด จึงต้องมีการดัดแปลงให้ส่วน pigment มารวมกันอยู่ในตอนใดตอนหนึ่ง เพื่อให้สามารถรับแสงสว่างได้มากขึ้น

– สัตว์ที่หากินในเวลากลางคืน  เช่น แมว เสือ กระต่าย นกเค้าแมว สามารถออกล่าเหยื่อในคืนที่เกือบมืดสนิท เพราะว่าในเรตินาของสัตว์พวกนี้มีเซลล์ประสาทรูปแท่งมาก ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะทำงานได้ดีในเวลาที่มีแสงสลัวหรือความเข้มข องแสงน้อย ซึ่งภาพที่เห็นจะเป็นภาพเทาหรือดำที่ไม่มีรายละเอียด (สัตว์พวกนี้ตาบอดสี)

 

สัตว์หากินในตอนกลางคืน

สัตว์บก

สัตว์น้ำ

ดวงตาของสัตว์หากินในตอนกลางคืน จะมีขนาดใหญ่เพื่อรับแสงในสภาวะมืดสลัวตอนกลางคืนได้มาก    ดวงตาของสัตว์บก จะมีกระจกตาที่ช่วยหักเหแสงให้กระทบเข้าสู่เลนส์ตา ถ้ากระจกตามีความโค้งมาก แสงก็จะถูกหักเหมาก   ดวงตาของสัตว์น้ำจะปรับปริมาณแสงที่เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว โดยกระจกตาจะช่วยให้แสงหักเหเพียงเล็กน้อย

 

นัยน์ตาของมนุษย์และความบกพร่องในการมองเห็น

1.นัยน์ตา  ( The human eye)  มีรูปร่างเกือบทรงกลม ประกอบด้วยส่วนสำคัญต่าง ๆ ดังนี้

1.กระจกตา (Cornea ) อยู่ภายนอกเลนส์ตา มีลักษณะเป็นเยื่อเหนียวใสและบาง

2.ม่านตา  (Iris ) เป็นเนื้อเยื่อส่วนที่มีสีของนัยน์ตา ซึ่งอาจมีสีดำ สีน้ำตาล หรือสีฟ้าแล้วแต่เชื้อชาติ ทำหน้าที่เป็นม่านเปิดรูรับแสงให้ใหญ่หรือเล็ก เพื่อช่วยให้แสงผ่านไปยังเลนส์ได้พอเหมาะ ถ้าแสงสว่างมากม่านตาจะเปิดช่องเป็นรูเล็ก และถ้าแสงสว่างน้อย ม่านตาจะเปิดช่องเป็นรูกว้าง เพื่อไม่ให้เป็นอันตรายต่อเรตินา

3.รูม่านตา (Pupil ) มีลักษณะเป็นช่องกลมเล็กๆ กลางม่านตา เป็นส่วนที่มีสีเข้มกลางนัยน์ตา ทำหน้าที่เป็นช่องให้แสงผ่านไปสู่เลนส์ตา ขนาดของรูม่านตาจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปิดปิดของม่านตา

4.เลนส์ตา (Lens) มีลักษณะเป็นเลนส์นูน ทำหน้าที่รับแสงและหักเหแสง เลนส์ตาสามารถปรับความยาวโพกัสได้

5.กล้ามเนื้อตาหรือกล้ามเนื้อยึดเลนส์ตา (Ciliary muscle ) สามารถคลายตัวหรือหดตัว เพื่อปรับความยาวโพกัสของเลนส์ตาให้สามารถมองเห็นวัตถุได้ชัดเจ นที่ระยะต่าง ๆ

6.เรตินา (Retina ) เป็นเนื้อเยื่อชั้นในสุด ทำหน้าที่เป็นฉากรับภาพที่เกิดจากการหักเหแสงผ่านเลนส์ตา ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาท 2 ชนิด คือ

1.เซลล์ประสาทรูปแท่ง (Rod Cell ) ทำให้เกิดความรู้สึกเกี่ยวกับความมืดและความสว่าง ทำงานได้ดีในที่มีแสงสว่างน้อย

2.เซลล์ประสาทรูปกรวย (Cone Cell )  ทำให้เกิดความรู้สึกเกี่ยวกับสี ทำงานได้ดีในที่มีแสงสว่างมาก เซลล์ประสาทเหล่านี้จะรวมกันเป็นประสาทตา (Optic Nerve ) ทำหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าไปสู่สมองเพื่อแปลควา มหมายออกมาเป็นภาพที่มองเห็น

2.   ความบกพร่องของการมองเห็น

คนสายตาปกติ   สามารถมองเห็นวัตถุได้ชัดในระยะใกล้สุดที่ระยะ 25 เซนติเมตร จากนัยน์ตา เรียกว่า ระยะใกล้ตา และสามารถมองเห็นวัตถุไกลสุดได้ชัดอยู่ที่ระยะอนันต์ (  ) เรียกว่า ระยะไกลตา ทั้งนี้เพราะภาพที่ได้ จะปรากฏบนเรตินาพอดี

คนสายตาสั้น   จะมองเห็นวัตถุที่อยู่ใกล้ได้ชัดเจน แต่มองวัตถุที่อยู่ไกลไม่ชัดเจน โดยจุดใกล้ตาจะน้อยกว่า 25 เซนติเมตร  แต่จุดไกลตาไม่ถึงระยะอนันต์ ทั้งนี้เป็นเพราะภาพของวัตถุเกิดอยู่หน้าเรตินา ซึ่งมีสาเหตุมาจากเลนส์ตาของคนสายตาสั้นหนามาก แม้ว่ากล้ามเนื้อตาจะผ่อนคลายแล้วก็ตาม

                 

การแก้ไข  จะต้องสวมแว่นตาที่ทำจากเลนส์เว้า เพื่อช่วยถ่างลำแสงก่อนหักเหผ่านเลนส์ตา เพื่อทำให้เกิดภาพที่เรตินาพอดี

 

คนสายตายาว    จะมองเห็นวัตถุที่อยู่ไกลได้ชัดเจน แต่มองวัตถุที่อยู่ใกล้ไม่ชัดเจน โดยจุดใกล้ตาจะมากกว่า 25 เซนติเมตร  จุดไกลตาอยู่ที่ระยะอนันต์ ทั้งนี้เป็นเพราะภาพของวัตถุเกิดอยู่หลังเรตินา ซึ่งมีสาเหตุมาจากเลนส์ตาของคนสายตายาวจะบางมาก แม้ว่ากล้ามเนื้อตาจะพยายามบีบเต็มที่แล้ว

 

                 การแก้ไข  จะต้องสวมแว่นตาที่ทำจากเลนส์นูน เพื่อช่วยบีบลำแสงก่อนหักเหผ่านเลนส์ตา เพื่อทำให้เกิดภาพที่เรตินาพอดี

 

สายตาคนชรา   จะมองเห็นวัตถุที่อยู่ใกล้ไม่ชัดเจนเหมือนกับเป็นคนสายตายาว แต่เมื่อมองวัตถุที่อยู่ไกลๆ ก็มองเห็นไม่ชัดเจนอีกเหมือนกับคนสายตาสั้น โดยจุดใกล้ตาของคนชราจะมากกว่า 25เซนติเมตร ส่วนจุดไกลตาจะน้อยกว่าระยะอนันต์ เนื่องจากกล้ามเนื้อตาทำงานผิดปกติ คือ บังคับให้เลนส์ตาปรับความยาวโฟกัสยาวสั้นต่างๆ กันมากไม่ได้

 

                 การแก้ไข  ต้องใช้แว่นตาสองอัน คือ ใช้แว่นตาที่ทำด้วยเลนส์นูน เมื่อจะมองวัตถุที่อยู่ใกล้ และใช้แว่นตาที่ทำด้วยเลนส์เว้า เมื่อจะมองวัตถุที่อยู่ไกล

คนสายตาเอียง   จะมองเห็นวัตไม่คมชัดบริเวณรอบๆ  โดยจะมองเห็นวัตถุในแนวระดับไม่ชัด แต่ในแนวดิ่งชัดและบริเวณตรงกลางชัดเจน สาเหตุเกิดจากความโค้งผิวของเลนส์ตาในระนาบทั้งสองไม่เท่ากัน

 

               การแก้ไข   โดยการสวมแว่นตาที่ทำด้วยเลนส์กาบกล้วยชนิดเว้าและชนิดนูน

การมองเห็นสี   เมื่อให้แสงสีขาวตกกระทบวัตถุต่าง ๆ เราจะเห็นวัตถุมีสีแตกต่างกัน การมองเห็นสีต่าง ๆ นอกจากจะขึ้นอยู่กับ เซลล์รูปกรวยในเรตินาของตาแล้ว ยังมีสิ่งอื่นอีกที่มีอิทธิพลต่อการเห็นสีของวัตถุ คือ การที่จากนั้นผ่านสีต่าง ๆ ของตัวกลาง ก่อนเข้าสู่ตาเรา เช่น แสงขาวของดวงอาทิตย์ เมื่อผ่านปริซึม จะมองเห็นแสงสีถึง 7 สี เป็นต้น หรือ แสงสีต่าง ๆ ผ่านแผ่นกรองแสงสี เพื่อต้องการให้ได้แสงสีที่ต้องการ

ในกรณีที่แสงขาวตกกระทบวัตถุทึบแสง วัตถุนั้นจะดูดกลืนแสงแต่ละสีที่ประกอบเป็นแสงขาวนั้นไว้ในปริมาณต่าง ๆ กัน แสงส่วนที่เหลือจากการดูดกลืนจะสะท้อนกลับเข้าตา ทำให้เราเห็นวัตถุเป็นสีเดียวกับแสงที่สะท้อนมาเข้าตามากที่สุด ตามปกติวัตถุมีสารที่เรียกว่า สารสีทำหน้าที่ดูดกลืนแสง วัตถุที่มีสีต่างกันจะมีสารสีต่างกัน การเห็นใบไม้เป็นสีเขียว เป็นเพราะใบไม้มีคลอโรฟิลเป็นสารดูดกลืนแสงสีม่วงและสีแดง แล้วปล่อยแสงสีเขียวและสีใกล้เคียงให้สะท้อนกลับเข้าตามากที่สุด ส่วนดอกไม้ที่มีสีแดงเพราะดอกมีสารสีแดงซึ่งดูดกลืนแสงสีม่วง สีน้ำเงิน และสีเขียวส่วนใหญ่ไว้ แล้วปล่อยให้แสงสีแดงปนสีส้มและสีเหลืองให้สะท้อนกลับมาเข้าตามากที่สุด ส่วนสารที่มีสีดำนั้นจะดูดกลืนแสงทุกสีที่ตกกระทบทำให้ไม่มีแสงสีใดสะท้อนกลับเข้าสู่ตาเลย เราจึงเห็นวัตถุเป็นสีดำ แต่สารสีขาวนั้นจะสะท้อนแสงทุกสีที่ตกกระทบ 

การหักเหของเเสงเเละการใช้ประโยชน์

การหักเหของเเสงเเละการใช้ประโยชน์

มื่อแสงเดินทางมากระทบวัตถุแสงจะสะท้อนกลับไปยังตัวกลางเรียกว่าการสะท้อน หรือหักเหเมื่อเดินทางผ่านตัวกลางเรียกว่าการหักเห ในบทนี้เรามาเรียนรู้ธรรมชาติของแสงเมื่อมันเดินทางมากระทบวัตถุกัน

การสะท้อน (Reflection)

การสะท้อนของแสงเมื่อตกกระทบผิวสะท้อนราบ

การสะท้อนของแสงทำให้เกิดมุมตกกระทบคือมุมที่แสงตกกระทบทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก และมุมสะท้อนคือมุมที่แสงสะท้อนทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก

กฎของการสะท้อนกล่าวว่า “เมื่อเกิดการสะท้อนแสงทุกครั้งมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ”

กระจกราบ (Plane Mirrors)

เมื่อวัตถุอยู่หน้ากระจก วัตถุจะสะท้อนลำแสงออกมานับล้านเส้นมายังกระจก แต่ขอเขียนลำแสงตัวแทนมาสัก 4 เส้น เมื่อเกิดการสะท้อนแสงที่กระจกมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ทำให้เกิดลำแสงเสมือนตัดกันจนเกิดภาพเสมือนที่หลังกระจก ภาพเสมือนที่หลังกระจกจะมีขนาดเท่ากับวัตถุ และกลับซ้ายเป็นขวา

a.

b.

  1. การเกิดภาพในกระจกเงาราบ
  2. การเกิดภาพสะท้อนจำนวนมากเมื่อตั้งกระจกสองอันหันเข้าหากัน

การสะท้อนบนพื้นผิวขรุขระ (Diffuse Reflection)

เมื่อแสงสะท้อนที่ผิวขรุขระ แสงจะสะท้อนออกไปหลายทิศทาง

a.

b.

  1. การสะท้อนคลื่นวิทยุบนจารรับสัญญาณดาวเทียมเป็นการสะท้อนบนผิวขรุขระ
  2. แผนภาพการสะท้อนบนผิวขรุขระ

พื้นผิวถนนที่แห้งอยู่มีการสะท้อนแสงบนพื้นผิวขรุขระจึงมีแสงสะท้อนมายังตาเรา แต่เมื่อถนนนองไปด้วยน้ำ ผิวน้ำทำให้เกิดการสะท้อนบนผิวเรียบทำให้แสงจากรถสะท้อนไปด้านหน้ารถอย่างเดียวมีเพียงแสงส่วนน้อยที่สะท้อนเข้าตาเราทำให้เรามองพื้นถนนหลังฝนตกไม่ชัดเจน

 

เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งตกกระทบกับผิวของอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะเกิดการสะท้อนขึ้นกลับมาในตัวกลางเดิม โดยแสงที่สะท้อนออกมาจะเปลี่ยนแปลงตามพื้นผิว โดยถ้าพื้นผิวเรียบแสงสะท้อนจะเป็นระเบียบ แต่ถ้าผิวขรุขระ แสงสะท้อนจะกระจัดกระจายไม่เป็นระเบียบ

เปรียบเทียบการสะท้อนบนผิวเรียบและผิวขรุขระ

กฎการสะท้อนของแสง (Law of Reflection)

มุมตกกระทบคือมุมที่รังสีตกกระทบ (Incident ray) ทำกับเส้นปกติ (Normal) ของผิวสะท้อน และ มุมสะท้อน (Reflected ray) คือมุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ

การสะท้อนของแสงที่มีระเบียบจะได้

  1. มุมตกกระทบมีค่าเท่ากับมุมสะท้อน
  2. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อนและเส้นปกติ จะอยู่ในระนาบเดียวกัน

 

ภาพที่เกิดจากกระจกเว้าและกระจกนูนจากวัตถุที่ห่างจากกระจกในระยะต่างๆ

การหักเห (Refraction)

อัตราเร็วของแสงในน้ำและในแก็วต่ำกว่าอัตราเร็วของแสงในอากาศ แสงเดินทางในสุญญากาศเดินทางด้วยอัตราเร็ว

c = 300,000 km/s

แสงเดินทางในน้ำอัตราเร็วเป็นสามส่วนสี่ของอัตราเร็วแสงในสุญญากาศ แสงเดินทางในเพชรอัตราเร็วเป็น 40 %ของอัตราเร็วแสงในสุญญากาศ

การที่แสงหักเหออกไปจากแนวเดิมเมื่อเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การหักเหของแสง การเดินทางของแสงเมื่อมีการหักเหแสงทำให้แสงเดินทางระยะทางมากขึ้นแต่ใช้เวลาในการเดินทางน้อยลงเสมอ ตัวอย่างเช่น เมื่อแสงเดินทางจากในน้ำมายังอากาศตามรูปข้างล่างจากจุด B มายังจุด A แสงใช้เวลาในการเดินทางตามเส้นประเนื่องจากใช้เวลาเดินทางตามเส้นประใช้เวลาสั้นกว่าเดินทางตามเส้นทึบเพราะการเดินทางตามเส้นประในน้ำมีระยะสั้นขึ้น ถึงแม้ว่าต้องเดินทางในอากาศยาวขึ้นก็ไม่ทำให้เสียเวลาในการเดินทางของแสง เนื่องจากแสงเดินทางในอากาศได้เร็วกว่าเดินทางในน้ำ

 

การหักเหของแสงเกิดขึ้นเพื่อลดพลังงานของการเดินทางของแสง

การหักเหของแสงผ่านชั้นบรรยากาศโลกทำให้ภาพดวงอาทิตย์ตกที่เห็นสูงกว่าตำแหน่งจริงเสมอ

http://www.youtube.com/watch?v=PLpj3dI9y1c&feature=youtu.be

 

ทุกครั้งที่เราดูพระอาทิตย์ตก เราเห็นพระอาทิตย์เป็นเวลาหลายนาทีทั้งๆที่มันตกอยู่ไปใต้ของฟ้าแล้ว บรรยากาศโลกเบาบางที่ระดับสูงแต่หนาแน่นที่ระดับพื้นดิน แสงเดินทางในอากาศที่เบาบางได้เร็วกว่าอากาศที่หนาแน่น แสงจากดวงอาทิตย์จึงค่อยๆหักเหไปตามความหนาแน่นของอากาศที่ค่อยๆเพิ่มขึ้น ดวงอาทิตย์เมื่อเวลาจะลับขอบฟ้าแสงจากขอบบนของดวงอาทิตย์จะหักเหมากกว่าแสงจากของล่างของดวงอาทิตย์ เราจึงเห็นพระอาทิตย์ตกเป็นรูปวงรี

มิลาจ (Mirage)

เราคุ้นเคยกับมิลาจกันดี ตอนที่เราขับรถไปตามถนนร้อนๆเราจะเห็นเหมือนว่ามีบ่อน้ำเกิดขึ้นกลางถนนแต่พอเข้าไปดูใกล้ๆบ่อน้ำนั้นจะหายไป สิ่งที่เราเห็นนี้เรียกว่ามิลาจเกิดขึ้นจากการที่อากาศบนพื้นถนนร้อนกว่าอากาศด้านบนทำให้แสงที่มาจากท้องฟ้าหักเหโค้งเหนือพื้นถนนแล้วเข้าตาเรา

a.

b.

  1. การเกิดมิลาจ b. ภาพมิลาจ

ต้นเหตุของการหักเห (Cause of Diffraction)

จากหัวข้อเรื่องการหักเหและมิลาจข้างต้น เราจะเห็นได้ว่าแสงเดินทางตามเส้นทางที่ใช้เวลาในการเดินทางน้อยที่สุดเสมอ เหมือนดั่งว่าแสงมีความคิดเป็นของตัวเอง แต่ความจริงแล้วมีสาเหตุที่แท้จริงของการหักเหแสง

เมื่อแสงเดินทางจากอากาศมายังน้ำจะหักเหเข้าหาเส้นตั้งฉาก เนื่องจากหน้าคลื่นด้านซ้ายตกถึงน้ำก่อนจึงเคลื่อนที่ช้ากว่าด้านขวาซึ่งยังอยู่ในอากาศอยู่แสงจึงหักเหเข้าหาเส้นปกติ เปรียบเทียบเหมือนกับว่าหน้าคลื่นเป็นล้อรถที่วิ่งจากพื้นแก้วมายังพื้นหญ้า เมื่อวิ่งมาถึงพื้นหญ้าล้อซ้ายจะเคลื่อนที่มาถึงพื้นหญ้าก่อนทำให้ล้อซ้ายเคลื่อนที่ช้ากว่าล้อขวาซึ่งยังอยู่ในพื้นแก้ว ทำให้ล้อรถเบนเข้าหาเส้นตั้งฉากนั่นเอง

สาเหตุของการหักเห เนื่องจากหน้าคลื่นแสงด้านขวาเคลื่อนที่ในอากาศจึงเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าหน้าคลื่นข้างซ้ายที่มาถึงน้ำก่อน จึงเกิดการหักเหของแสงเบนเข้าหาเส้นตั้งฉาก เปรียบเหมือนการผลักรถเด็กเล่นจากพื้นแก้วเอียงเข้าหาพื้นหญ้าจะเห็นว่ารถจะหักเหเข้าหาเส้นตั้งฉาก

รุ้งกินน้ำ (Rainbows)

ฟ้าหลังฝนช่างสวยงามมองแล้วมีความสุขทุกที ถ้าเราหันหลังให้ดวงอาทิตย์จะเห็นสายรุ้งสายฝนสร้างละอองน้ำนับล้านๆหยด ค่อยๆถักทอสีสัน 7 กลุ่มสี ละอองน้ำทุกหยดทำหน้าที่เหมือนปริซึมกระจายแสงขาวออกเป็น 7 กลุ่มสี

a.

  1. a. การหักเหของแสงผ่านปริซึมได้แสงสีรุ้ง 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง

b.คล้ายกับกรณีแสงผ่านหยดน้ำทำให้ได้สีรุ้ง 7 สีเช่นกัน

ดูที่ละอองน้ำแต่ละหยดเมื่อแสงอาทิตย์เข้ามายังหยดน้ำทางด้านบน จะเกิดการหักเหของแสงครั้งแรก แสงสีม่วงหักเหมากที่สุด แล้วเมื่อแสงเดินทางมายังด้านหลังของละอองน้ำเกิดการสะท้อนกลับหมดภายในสะท้อนแสงกลับมายังด้านหน้าเกิดการหักเหแสงครั้งที่สองได้แสงสีม่วงอยู่ด้านบน และเมื่อหยดน้ำทุกหยดเกิดการหักเหแสงและสะท้อนเหมือนๆกันทำให้ได้ผลรวมของแสงขนาดใหญ่เห็นเป็นรุ้งกินน้ำอันสวยงาม

แผนภาพการเกิดรุ้ง

a.

b.

a.รุ้งประถมภูมิอยู่วงในมีสีนับจากวงในดังนี้ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง รุ้งทุติยภูมิอยู่วงนอกมีสีนับจากวงในดังนี้ แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง

  1. ถ้าเราอยู่บนเครื่องบินเราจะเห็นรุ้งเป็นวงกลม

รุ้งประถมภูมิ (Primary Rainbows)

รุ้งประถมภูมิเกิดขึ้นที่วงรุ้งด้านใน รุ้งประถมภูมิเกิดจากการที่แสงมายังละอองน้ำด้านล่างๆ แสงเดินทางเข้าทางด้านบนของละอองน้ำทำให้ได้รุ้งกินน้ำวงในสุดสีม่วงวงนอกสุดสีแดง

รุ้งทุติยภูมิ (Secondary Rainbows)

รุ้งทุติยภูมิเกิดขึ้นที่วงรุ้งด้านนอก รุ้งทุติยภูมิเกิดจากการที่แสงมายังละอองน้ำด้านบนๆ แสงเดินทางเข้าทางด้านล่างของละอองน้ำทำให้ได้รุ้งกินน้ำวงในสุดสีแดงวงนอกสุดสีม่วง

การสะท้อนกลับหมดภายใน (Total Internal Reflection)

 เมื่อแสงจากก้นบ่อทำมุมเกิน 48 ํ กับเส้นตั้งฉากแสงนั้นจะสะท้อนกลับหมดภายใน

เนื่องจากอัตราเร็วของแสงในน้ำน้อยกว่าอัตราเร็วของแสงในอากาศ เมื่อแสงเดินทางจากน้ำออกไปยังอากาศจึงเบนออกห่างจากเส้นตั้งฉาก เมื่อลำแสงตกกระทบทำมุมมากกว่า 48 ํ ลำแสงหักเหจึงสะท้อนกลับหมดภายในกลับมายังน้ำอีก การสะท้อนกลับหมดภายในนี้สะท้อนแสงได้ 100%ซึ่งดีกว่าการสะท้อนของ

กระจกเงาเพราะกระจกเงาสามารถสะท้อนแสงได้มากที่สุด 90% มุมที่แสงสะท้อนกลับหมดภายใน

เรียกว่ามุมวิกฤต (Critical Angle) ซึ่งตัวกลางต่างๆมีค่ามุมวิกฤตไม่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น มุมวิกฤตของน้ำคือ 48 ํ มุมวิกฤตของแก้วคือ 43 ํ มุมวิกฤตของเพชรคือ 24.5 ํ เป็นต้น

มุมตกกระทบตั้งแต่มุมวิกฤตขึ้นไปทำให้เกิดการสะท้อนกลับหมดภายใน

แสงจะกระทบผิวน้ำแล้วสะท้อนกลับลงน้ำอีก

a.

b.

  1. a. การสะท้อนกลับหมดภายในของปริซึมในกล้องส่องทางไกลช่วยทำให้กล้องส่องระยะไกลขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มความยาวของตัวกล้อง
  2. เพรชแวววาวเพราะการสะท้อนกลับหมดภายใน

ประโยชน์ของปริซึมสองอันที่ใช้สะท้อนแสงกลับหมดภายในจากเลนส์วัตถุมายังเลนส์ตาคือช่วยเพิ่มระยะระหว่างเลนส์ให้มากขึ้น ทำให้กล้องสองตามีประสิทธิภาพเท่าเทียมกับกล้องยาว

และปริซึมทั้งสองนี้ยังช่วยปรับซ้ายขวาของภาพให้ถูกต้องตามความเป็นจริงอีกด้วย

มุมวิกฤตของเพชรคือ 24.5 ํ น้อยกว่าตัวกลางทุกชนิด แสงทุกลำแสงที่หักเหออกจากเพชรทำมุมมากกว่า 24.5 ํ กับเส้นตั้งฉากเสมอ ทำให้เกิดการสะท้อนกลับหมดภายในมากมายเกิดกระจายแสงออกเป็นสีรุ้งระยิบระยับจับตา

a.

b.

c.

a.ใยแก้วนำแสงนิยมใช้ในการทำสายอินเตอร์เนท

  1. ใช้ใยแก้วนำแสงในการส่องดูในข้อเข่าพ้อมกับการผ่าตัดเรียกการผ่าตัดผ่านกล้อง

c.การทดลองยิงลำเลเซอร์ให้สะท้อนกลับหมดภายในไปตามลำน้ำ

การสะท้อนกลับหมดภายในนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย อย่างเช่นนำมาใช้กับใยแก้วนำแสงซึ่งยอมให้แสงสะท้อนกลับหมดภายในใยแก้ว ใยแก้วนำแสงใช้ในการส่งสัญญาณอินเตอร์เนทความเร็วสูง (แต่การใช้อินเตอร์เนทใยแก้วนำแสงยังไม่แพร่หลายเนื่องจากยังมีราคาแพงถ้าเทียบกับการใช้สายเคเบิลทองแดงที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน) การใช้ใยแก้วนำแสงสามารถส่งสัญญาณหลายสัญญาณไปพร้อมกันได้โดยไม่มีการรบกวนกัน

เราใช้ใยแก้วนำแสงในการผ่าตัดผ่านกล้องโดยแพทย์จะส่งใยแก้วไปส่องดูอวัยวะภายในคนไข้พร้อมกับบังคับมีดผ่าตัดขนาดเล็กที่สอดเข้าไปพร้อมกับใยแก้วนำแสง วิธีนี้ช่วยให้คนไข้ไม่ต้องทนอาการบาทเจ็บเนื่องจากการผ่าตัดเปิดแผล

เลนส์ (Lenses)

เราใช้เลนส์ในชีวิตประจำวันกันมากมาย แสงที่หักเหในเลนส์ทำให้เราได้ภาพที่ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลงได้ เราลองแบ่งเลนส์ให้ออกเป็นส่วนๆจะเห็นได้ว่ารูป a คือเลนส์นูน ส่วนปลายบนและล่างหักเหแสงมารวมกัน ส่วนกลางเลนส์แสงผ่านไปตรงๆไม่มีการหักเห เลนส์นูนจึงเป็นเลนส์รวมแสง ส่วนรูป bคือเลนส์เว้า ส่วนปลายบนและล่างของเลนส์หักเหแสงกระจายออกจากกัน ส่วนกลางเลนส์แสงผ่านไปตรงๆไม่มีการหัก เลนส์เว้าจึงเป็นเลนส์กระจายแสง

เปรียบเทียบให้เลนส์เป็นปริซึมที่เรียงแถวกัน
a. เลนส์นูน b. เลนส์เว้า

จุดโฟกัสคือจุดที่ลำแสงหักเหมารวมกัน ระยะโฟกัสวัดจากกึ่งกลางเลนส์มาถึงจุดที่แสงหักเหมารวมกัน

ภาพจากเลนส์นูน (Image from Converging Lens)

เราใช้เลนส์นูนขยายภาพ อย่างเช่นที่หมอดูใช้ดูลายมือ เมื่อมือของเราอยู่ใกล้เลนส์ระยะของมือน้อยกว่าโฟกัส แสงที่หักเหจะไม่ตัดกันเป็นภาพจริงแต่เราจะเอาแสงที่ได้รับไปประมวลผลเหมือนกับว่าแสงนั้นออกมาจากวัตถุโดยตรง เราเรียกภาพลักษณะนี้ว่าภาพเสมือน

ถ้าแสงของวัตถุมาจากระยะไกล เมื่อผ่านเลนส์เว้าเลนส์เดียวแสงจะมาตัดกันจริงที่หลังเลนส์ ได้ภาพหัวกลับเราเรียกภาพนี้ว่าภาพจริง

a.

b.

  1. a. เลนส์นูนให้ภาพเสมือนเมื่อวัตถุอยู่ที่ระยะน้อยกว่าโฟกัส
  2. เลนส์นูนให้ภาพจริงสามารถเอาฉากรับได้เมื่อวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์เกินระยะโฟกัส

ภาพจากเลนส์เว้า (Image from Diverging Lens)

ภาพที่ได้จากเลนส์เว้าเป็นภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเล็กกว่าวัตถุเสมอ เราใช้เลนส์เว้าที่ช่องมองภาพของกล้องถ่ายรูปเพื่อมองภาพที่เราจะถ่ายเห็นครบทุกส่วนเนื่องจากเลนส์เว้าจะช่วยย่อ ภาพของวัตถุให้มีขนาดเล็กลง

ภาพที่เกิดจากเลนส์เว้าและเลนส์นูนจากวัตถุที่ห่างจากเลนส์ในระยะต่างๆ

ทดลองด้วยตัวเอง

ความผิดปกติด้านสายตา

สายตาสั้น

สายตาสั้นเกิดจากภาพตกก่อนถึงเรตินาทำให้มองภาพไกลๆไม่ชัด  แก้ไขด้วยการใช้เลนส์เว้า

แสดงสายตาสั้น

สายตายาว

สายตายาวเกิดจากภาพตกหลังเรตินาทำให้มองภาพใกล้ๆไม่ชัด  แก้ไขด้วยการใช้เลนส์นูน

แสดงสายตายาว

องค์ประกอบของดวงตาส่วนหน้า

เราจะป้องกันภาวะสายตาสั้น หรือไม่ให้สายตาสั้นมากขึ้นได้หรือไม่ ? 

ได้แน่นอน ถ้าหากเรารู้ถึงกลไกการเกิดปัญหาสายตาสั้น ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว โดยมี ข้อแนะนำดังต่อไปนี้ คือ

  1. พยายามให้เด็กอ่านหรือมองระยะไกลทุกครั้งที่มีโอกาส เพื่อช่วยให้กล้ามเนื้อวง แหวน ( Ciliary muscle ) คลายตัว  อย่างเช่นมองทุ่งหญ้าสีเขียว  ไม่ใช่ทิวทัศเมืองที่มีแต่สีขาวสะท้อนแสงแสบตาเป็นอันตรายต่อสายตาด้วย

ฮ้า  มันชื่นใจจริงๆ
2.ถ้ามีภาวะสายตาสั้นและมองไกลไม่ชัด ควรตัดแว่นให้เด็กใส่ เพื่อใช้มองไกลให้ชัด เจน และควรถอดแว่นตาทุกครั้งที่ใช้สายตาระยะใกล้ ( อ่านหรือเขียนหนังสือ )

น่าสงสารน้องเขากำลังทำลายสายตาตัวเอง

ด้วยการใส่แว่นสายตาสั้นอ่านหนังสือ

  1. อย่าให้เด็กหมกมุ่นกับกิจกรรมที่ใช้สายตาระยะใกล้มากเกินไป เช่นการเล่นเกมส์ คอมพิวเตอร์ การดูโทรทัศน์ ควรหากิจกรรมที่ทำในที่โล่งแจ้งที่แดดไม่ร้อนเกินไป เพื่อกระตุ้นการใช้สายตาระยะไกล

4.สอนให้เด็กใช้ฝ่ามือ กดลูกตาผ่านบริเวณเปลือกตาที่ปิดสนิท เพื่อส่งแรงดันกดลูกตา ให้สั้นลง และคลายอาการเกร็งตัวของกล้ามเนื้อวงแหวน ทำวันละ 1 ครั้ง ๆ ละ 60 วินาที ก่อนนอน และเวลามีอาการสายตาล้าจากการใช้สายตาระยะใกล้นานๆ

  1. ห้ามใช้เครื่องวัดสายตาอัตโนมัติ  เครื่องวัดแบบอัตโนมัติ  จะทำให้สายตาคุณเสียได้  เพราะเป็นการวัดที่ใช้เลนส์ขนาดต่างๆที่ไม่เหมาะสมกับสภาพตาของเราถ้าวัดแล้วสายตาสั้นเพิ่มแน่นอน  หรือไม่ถ้าสายตาดีอยู่แล้วก็สายสาสั้นได้เลยทันที

อย่าเสี่ยงเลยผมขอร้อง

  1. วัดสายตาด้วยวิธีที่ถูกต้อง เช่น วัดด้วยแผนภาพรูปตัว E  ด้วยการดูแลของจักษุแพทย์ใกล้บ้านท่าน

ถ้าสายตาสั้นจะเห็นแบบด้านขวา

  1. เหนื่อยนัก  ใช้สายตามากเกินไปก็นอนซะนะ ฝันดี

 

การสะท้อนของเเสงเเละภาพที่เกิดจากการสะท้อน

การสะท้อนของเเสงเเละภาพที่เกิดจากการสะท้อน

เมื่อแสงเดินทางมากระทบวัตถุแสงจะสะท้อนกลับไปยังตัวกลางเรียกว่าการสะท้อน หรือหักเหเมื่อเดินทางผ่านตัวกลางเรียกว่าการหักเห ในบทนี้เรามาเรียนรู้ธรรมชาติของแสงเมื่อมันเดินทางมากระทบวัตถุกัน

การสะท้อน (Reflection)

รูปที่ 1 การสะท้อนของแสงเมื่อตกกระทบผิวสะท้อนราบ

 

การสะท้อนของแสงทำให้เกิดมุมตกกระทบคือมุมที่แสงตกกระทบทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก และมุมสะท้อนคือมุมที่แสงสะท้อนทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก

 

กฎของการสะท้อนกล่าวว่า “เมื่อเกิดการสะท้อนแสงทุกครั้งมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ”

 

กระจกราบ (Plane Mirrors)

 

เมื่อวัตถุอยู่หน้ากระจก วัตถุจะสะท้อนลำแสงออกมานับล้านเส้นมายังกระจก แต่ขอเขียนลำแสงตัวแทนมาสัก 4 เส้น เมื่อเกิดการสะท้อนแสงที่กระจกมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ทำให้เกิดลำแสงเสมือนตัดกันจนเกิดภาพเสมือนที่หลังกระจก ภาพเสมือนที่หลังกระจกจะมีขนาดเท่ากับวัตถุและกลับซ้ายเป็นขวา

 

a.

b.

รูปที่ 2 a. การเกิดภาพในกระจกเงาราบ

  1. การเกิดภาพสะท้อนจำนวนมากเมื่อตั้งกระจกสองอันหันเข้าหากัน

 

การสะท้อนบนพื้นผิวขรุขระ (Diffuse Reflection)

 

เมื่อแสงสะท้อนที่ผิวขรุขระ แสงจะสะท้อนออกไปหลายทิศทาง

a.

b.

รูปที่ 3 a. การสะท้อนคลื่นวิทยุบนจารรับสัญญาณดาวเทียมเป็นการสะท้อนบนผิวขรุขระ

 

  1. แผนภาพการสะท้อนบนผิวขรุขระ

 

พื้นผิวถนนที่แห้งอยู่มีการสะท้อนแสงบนพื้นผิวขรุขระจึงมีแสงสะท้อนมายังตาเรา แต่เมื่อถนนนองไปด้วยน้ำ ผิวน้ำทำให้เกิดการสะท้อนบนผิวเรียบทำให้แสงจากรถสะท้อนไปด้านหน้ารถอย่างเดียวมีเพียงแสงส่วนน้อยที่สะท้อนเข้าตาเราทำให้เรามองพื้นถนนหลังฝนตกไม่ชัดเจน

 

เมื่อแสงเดินทางจากตัวกลางหนึ่งตกกระทบกับผิวของอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะเกิดการสะท้อนขึ้นกลับมาในตัวกลางเดิม โดยแสงที่สะท้อนออกมาจะเปลี่ยนแปลงตามพื้นผิว โดยถ้าพื้นผิวเรียบแสงสะท้อนจะเป็นระเบียบ แต่ถ้าผิวขรุขระ แสงสะท้อนจะกระจัดกระจายไม่เป็นระเบียบ

 

รูปที่ 4 เปรียบเทียบการสะท้อนบนผิวเรียบและผิวขรุขระ

 

 

กฎการสะท้อนของแสง (Law of Reflection)

 

มุมตกกระทบคือมุมที่รังสีตกกระทบ (Incident ray) ทำกับเส้นปกติ (Normal)ของผิวสะท้อน และ มุมสะท้อน (Reflected ray) คือมุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ

 

การสะท้อนของแสงที่มีระเบียบจะได้

 

  1. มุมตกกระทบมีค่าเท่ากับมุมสะท้อน

 

  1. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อนและเส้นปกติ จะอยู่ในระนาบเดียวกัน

 

ภาพที่เกิดจากกระจกเว้าและกระจกนูนจากวัตถุที่ห่างจากกระจกในระยะต่างๆ

 

นัยน์ตากับการมองเห็น

นัยน์ตากับการมองเห็น

ตาและการมองเห็น

นักเรียนอาจสงสัยว่าสมองสามารถแปลความรู้สึกได้อย่างไรกระแสประสาทมาจากอวัยวะรับความรู้สึกชนิดใดก็ตามเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าทางเคมีทั้งสิ้น ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าสมองแปลสัญญาณเหล่านี้อย่างไร แต่ที่สมองแปลความรู้สึกได้แตกต่างกันนั้น เกิดจากสมองมีบริเวณจำเพราะหน้าที่รับกระแสประสาทจากอวัยวะรับความรู้สึกชนิดต่างๆกัน  นักเรียนทราบไหมว่าอวัยวะรับความรู้สึกรับความรู้สึกได้อย่างไร

การมองเห็นวัตถุ เกิดจากการที่แสงไปตกกระทบสิ่งต่างๆ แล้วเกิดการสะท้อนเข้าสู่ตาเรา และผ่านเข้ามาในลูกตา ไปทำให้เกิดภาพบนจอ (Retina) ที่อยู่ด้านหลังของลูก ข้อมูลของวัตถุที่มองเห็นจะส่งขึ้นไปสู่สมองตามเส้นประสาท (optic nerve) สมองจะแปลข้อมูลเป็นภาพของวัตถุนั้น  

 

ภาพจาก : http://physic-krusom.blogspot.com/p/physic_8981.html

นัยน์ตาของคนมีรูปร่างค่อนข้างกลม อยู่ภายในเบ้าตามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.5 เซนติเมตร ผนังลูกตาเรียงจากด้านนอกเข้าไปด้านในตามลำดับ คือ สเคลอรา (sclera) โครอยด์ (choroid) และเรตินา (retina)

          สเคลอรา เป็นชั้นที่เหนียวแต่ไม่ยืดหยุ่น ตอนหน้าสุดของเยื่อนี้จะโปร่งใสและนูนออกมา เรียกว่า กระจกตา (cornea)กระจกตามีความสำคัญมากเพราะถ้าเป็นอันตรายหรือพิการ เช่นเป็นฝ่าทึบจะมีผลกระทบติอการมองเห็น

          โครอยด์ เป็นชั้นที่มีหลอดเลือดมาเลี้ยง และมีสารสีแผ่กระจายอยู่เป็นจำนวนมาก เพื่อป้องกันไม่ให้แสงสว่างทะลุผ่านชั้นเรตินาไปยังด้านหลังของนัยน์ตาโดยตรง ถ้านักเรียนดูภาพที่ 8-30ซึ่งแสดงรูปด้านข้างของนัยน์ตา จะเห็นว่าด้านหลังของเลนส์ตามี ม่านตา (iris) ยื่นลงมาจากด้านบนและด้านล่างของผนังโครอยด์คล้ายเป็นกับผนังกั้นบางส่วนของเลนส์ ส่วนช่องกลางที่เหลือให้แสงผ่านเข้านั้นมีลักษณะกลม เรียก รูม่านตา  (pupil) ถ้านักเรียนส่องกระจกดูนัยน์ตาของตนเองหรือจ่องนัยน์ตาเพื่อนใกล้ๆ จะเห็นส่วนที่เป็นสีดำอยู่ตรงตาส่วนนี้ คือ รูม่านตา ขนาดของรูม่านตาจะแคบหรือกว้างขึ้นอยู่กับม่านตา ซึ่งประกอบด้วยกล้ามเนื้อวงและกล้ามเนื้อที่เรียงตัวตามรัศมี ม่านตาควบคุมปริมาณแสงที่ผ่านเข้าสู่นัยน์ตา นักเรียนคิดว่าม่านตาเทียบได้กับส่วนใดของกล้องถ่ายรูปหรือกล้องจุลทรรศน์

            เรตินา เป็นบริเวณที่มีเซลล์รับแสง แบ่งได้เป็น 2 ชนิด ตามรูปร่างลักษณะของเซลล์ คือ เซลล์รูปแท่ง (rod cell) ซึ่งไวต่อการรับแสงสว่าง แม้ในที่มีแสงสว่างน้อย เซลล์ชนิดนี้ไม่สามารถแยกความแตกต่างของสีได้ ส่วนเซลล์อีกประเภทหนึ่งเป็นเซลล์รูปกรวย  (cone cell) เป็นเซลล์ที่แยกความแตกต่างของสีต่างๆได้แต่ต้องการแสงสว่างมากจึงจะบอกสีของวัตถุได้ถูกต้อง เรตินาในนัยน์ตาข้างหนึ่งจะมีเซลล์รูปแท่งประมาณ 125 ล้านเซลล์และเซลล์รูปกรวย 7 ล้านเซลล์ นอกจากนี้ชั้นเรตินาจะมีเซลล์ที่ไวต่อแสงแล้วยังมีเซลล์ประสาทอื่นอีกที่รับกระแสประสาท ส่งไปยังใยประสาทของเส้นประสาทสมองคู่ที่ 2 ซึ่งอยู่รวมกันเป็นมัด ดังนั้นเมื่อกระตุ้นเซลล์รับแสงจะเกิดกระแสประสาทและถ่ายทอดสัญญาณดังกล่าวไปยังเส้นประสาทคู่ที่ 2 แล้วยังส่งไปยังสมองส่วนเซรีบรัมเพื่อแปลเป็นภาพตามที่ตามองเห็น

 

ภาพโครงสร้างและตำแหน่งของเซลล์ในชั้นเรตินา

 

โดยปกติแล้วชั้นเรตินาจะมีเซลล์รูปแท่ง หนาแน่นกว่าเซลล์รูปกรวยแต่บริเวณตรงกลางของเรตินาที่ เรียกว่า โฟเวีย (fovea) นั้นจะมีเซลล์รูปกรวยหนาแน่นกว่าบริเวณอื่น 

ดังนั้นแสงที่ตกบริเวณนี้จึงเกิดเป็นภาพได้ชัดเจน ส่วนบริเวณเรตินาที่มีแต่แอกซอนออกจากนัยน์ตา เพื่อเข้าสู่เส้นประสาทตาจะไม่มีเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยอยู่เลย ดังนั้นแสงที่ตกบริเวณนี้จึงไม่เกิดเป็นภาพเรียกบริเวณนี้ว่า จุดบอด (blind spot)

         เลนส์ตา (lens) เป็นเลนส์นูนอยู่ค่อนมาทางด้านหน้าของนัยน์ตา ถัดจากกระจกตาเข้าไปเล็กน้อย เลนส์ตามีลักษณะใส และกั้นนัยน์ตาเป็น 2 ส่วน คือช่วงหน้าเลนส์และช่องหลังเลนส์ภายในช่องทั้งสองมีของเหลวบรรจุอยู่ ของเหลวดังกล่าวช่วยทำให้ลูกตาเต่งคงสภาพได้ และช่วยในการหักเหของแสงที่ผ่านเข้ามา

-ถ้าของเหลวนี้มีความดันมากกว่าปกติจะกระทบกระเทือนต่อการเกิดภาพอย่างไร ?

การเกิดภาพ แสงจากวัตถุเข้าสู่กระจกตา โดยมีเลนส์ตาทำหน้าที่รวมแสง                

            ดังนั้น การหักเหของแสงจึงขึ้นอยู่กับความโค้งของกระจกตาและเลนส์ตา ปกติความโค้งของกระจกตาคงที่เสมอ ส่วนความโค้งของเลนส์ตาอาจเปลี่ยนแปลงได้ด้วยสาเหตุใด นักเรียนสามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงส่วนโค้งของเลนส์ตาได้จากภาพ
 


ภาพ ก. การเปลี่ยนแปลงของเลนส์ตา ขณะมองวัตถุขณะใกล้ ข.การเปลี่ยนแปลงของเลนส์ตา ขณะมองวัตถุขณะไกล

        เลนส์ตา ถูกยึดด้วยเอ็นยึดเลนส์ (suspensory ligament)โดยเส้นเอ็นดังกล่าวจะอยู่ติดกับกล้ามเนื้อยึดเลนส์ (ciliary muscle)ดังนั้นการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อยึดเลนส์จึงมีผลทำให้เอ็นที่ยึดอยู่หย่อนหรือตึงได้ หากกล้ามเนื้อยึดเลนส์หดตัวเอ็นยึดเลนส์หย่อนลงทำให้เลนส์โป่งออก ผิวของเลนส์จึงโค้งนูนมากขึ้น

    ทำให้จุดโฟกัสใกล้เลนส์มากขึ้น จึงเหมาะสำหรับการมองภาพในระยะใกล้ ขณะเดียวกันถ้าวัตถุนั้นอยู่ไกล เลนส์ตาจะต้องมีความนูนลดลงซึ่งเกิดจากการคลายตัวของกล้ามเนื้อยึดเลนส์นั่นเอง จากหลักการนักเรียนสามารถตอบได้ว่า ทำไมเวลาอ่านหนังสือนานๆจึงรู้สึกเมื่อยตา แต่ถ้าหากมองภาพวิวจะมองได้นาน

          บางคนมองภาพที่ไกลหรือใกล้ไม่ชัดเจน เนื่องจากเลนส์ตาไม่สามารถปรับรูปร่างได้เป็นปกติ ทำให้เกิดสายตาสั้นหรือสายตายาว ปัจจุบันสามารถแก้ไขได้ โดยการใส่แว่นตาที่ประกอบด้วยเลนส์เว้าสำหรับคนสายตาสั้น และเลนส์นูนสำหรับคนที่สายตายาว

ภาพ : การแก้ไขสายตาสั้นโดยเลนส์เว้า (ก.) และแก้ไขสายตายาวด้วยเลนส์นูน (ข.)

            ในกรณีของคนสายตาเอียงที่เกิดจากความโค้งของกระจกตาในแนวต่างๆไม่เท่ากัน ทำให้เห็นเส้นในแนวหนึ่งแนวใดไม่ชัดเจนดังภาพที่ 8-34 แก้ไขได้โดยใช้เลนส์ทรงกระบอก (cylindrical lens)ซึ่งมีด้านหน้าเว้าด้านหลังนูน ดังภาพ

ภาพ : การแก้ไขสายตาเอียงโดยใช้เลนส์ทรงกระบอก

กลไกการมองเห็น

 

เยื่อหุ้มเซลล์รูปแท่งจะมีสารสีม่วงแดงชื่อ โรดอปซิน (rhodopsin) ฝังตัวอยู่ สารชนิดนี้ประกอบด้วยโปรตีนออปซิน (opsin) รวมกับสารเรตินอล  (retinol) ซึ่งไวต่อแสงจะมีการเปลี่ยนแปลง ดังแผนภาพ

ภาพ : การเปลี่ยนแปลงโรดอปซินในเซลล์รูปแท่ง

เมื่อแสงมากระตุ่นเซลล์รูปแท่ง โมเรกุลของเรตินอลจะเปลี่ยนแปลงไปจนเกาะกับโมเลกุลของออปซินไม่ได้ ขณะนี้เองจะเกิดกระแสประสาทเดินทางไปยังเส้นประสาทสมองคู่ที่ 2 เพื่อส่งไปยังสมองให้แปลเป็นภาพ ถ้าไม่มีแสงออปซินและเรตินอลจะรวมตัวเป็นโรดอปซินใหม่

      สำหรับเรตินอลเป็นสารที่ร่างกายสังเคราะห์ขึ้นได้จากวิตามินเอ ถ้าร่างกายขาดวิตามินเอจะทำให้เกิดโรคตาฟางในช่วงเวลาที่มีแสงสว่างน้อย เช่น ตอนพลบค่ำเมื่อเรามองภาพหรืออ่านหนังสือ ในขณะที่มีแสงสว่างจ้าหรือใช้สายตามากจะรู้สึกตาพร่ามัวที่เป็นเพราะเช่นนั้นเพราะเหตุใด

เซลล์รูปกรวยแบ่งตามความไวต่อช่วงความยาวคลื่นของแสงได้ ชนิด คือ เซลล์รูปกรวยที่ไวต่อแสงสีน้ำเงิน เซลล์รูปกรวยที่ไวต่อแสงสีแดง และเซลล์รูปกรวยที่ไวต่อแสงสีเขียว

     การที่สมองสามารถแยกสีต่างๆ ได้ มากกว่า3 สี เพราะมีการกระตุ้นเซลล์รูปกรวยแต่ละชนิดพร้อมๆ กันด้วยความเข้มของแสงสีต่างกัน จึงเกิดการผสมของแสงสีต่างๆ ขึ้น เช่น ขณะมองวัตถุสีม่วงเกิดจากเซลล์รูปกรวยที่มีความไวต่อแสงสีแดงและแสงสีน้ำเงินถูกกระตุ้นพร้อมกัน ทำให้เห็นวัตถุนั้นเป็นสีม่วง เป็นต้น ดังภาพ

ภาพ : การมองเห็นแสงสีต่างๆ

ความบกพร่องของเซลล์รูปกรวยที่ไวต่อแสงสีใดก็ตามย่อมทำให้เกิดอาการตาบอดสีขึ้น ดังนั้นตาบอดสีจึงเป็นลักษณะที่เกี่ยวกับการบกพร่องในการแยกแยะความแตกต่างของสี ตาบอดสีที่พบมากที่สุด คือ ตาบอดสีแดงและสีเขียว อย่างไรก็ตามตาบอดสียังไม่จัดเป็นความปกติร้ายแรง แต่เป็นลักษณะที่ถ่ายทอดได้ทางพันธุกรรม และพบในเพศชายมากกว่าเพศหญิง

การมองเห็นสี

เมื่อให้แสงสีขาวตกกระทบวัตถุต่าง ๆ เราจะเห็นวัตถุมีสีแตกต่างกัน การมองเห็นสีต่าง ๆ นอกจากจะขึ้นอยู่กับ เซลล์รูปกรวยในเรตินาของตา แล้วยังมีสิ่งอื่นอีกที่มีอิทธิพลต่อการเห็นสีของวัตถุ คือ การที่จากนั้นผ่านสีต่าง ๆ ของตัวกลาง ก่อนเข้าสู่ตาเรา เช่น แสงขาวของดวงอาทิตย์ เมื่อผ่านปริซึม จะมองเห็นแสงสีถึง 7 สี เป็นต้น หรือ แสงสีต่าง ๆ ผ่านแผ่นกรองแสงสี เพื่อต้องการให้ได้แสงสีที่ต้องการ  ในกรณีที่แสงขาวตกกระทบวัตถุทึบแสง วัตถุนั้นจะดูดกลืนแสงแต่ละสีที่ประกอบเป็นแสงขาวนั้นไว้ในปริมาณต่าง ๆ กัน แสงส่วนที่เหลือจากการดูดกลืนจะสะท้อนกลับเข้าตา ทำให้เราเห็นวัตถุเป็นสีเดียวกับแสงที่สะท้อนมาเข้าตามากที่สุด ตามปกติวัตถุมีสารที่เรียกว่า สารสีทำหน้าที่ดูดกลืนแสง วัตถุที่มีสีต่างกันจะมีสารสีต่างกัน การเห็นใบไม้เป็นสีเขียว เป็นเพราะใบไม้มีคลอโรฟิลเป็นสารดูดกลืนแสงสีม่วงและสีแดง แล้วปล่อยแสงสีเขียวและสีใกล้เคียงให้สะท้อนกลับเข้าตามากที่สุด ส่วนดอกไม้ที่มีสีแดงเพราะดอกมีสารสีแดงซึ่งดูดกลืนแสงสีม่วง สีน้ำเงิน และสีเขียวส่วนใหญ่ไว้ แล้วปล่อยให้แสงสีแดงปนสีส้มและสีเหลืองให้สะท้อนกลับมาเข้าตามากที่สุด ส่วนสารที่มีสีดำนั้นจะดูดกลืนแสงทุกสีที่ตกกระทบทำให้ไม่มีแสงสีใดสะท้อน กลับเข้าสู่ตาเลย เราจึงเห็นวัตถุเป็นสีดำ แต่สารสีขาวนั้นจะสะท้อนแสงทุกสีที่ตกกระทบ  

 


 


รูปที่ 4 วัตถุสะท้อนแสงสีเขียวเข้าสู่นัยน์ตา ทำให้มองเห็นวัตถุเป็นสีเขียว

 

        การมองวัตถุสีหนึ่งที่มีความสว่างมากเป็นเวลานาน เช่นมองวัตถุสีเขียวนานๆ แล้วหันไปมองฉากสีขาวทันที จะมองเห็นฉากไม่เป็นสีขาวแต่จะเห็นเป็นสีม่วงแทน เพราะการมองสีเขียวนานจะทำให้เซลล์รูปกรวยที่ไวแสงสีเขียวล้า หยุดทำงานชั่วครู่ จึงทำให้เซลล์ไวแสงสีแดงกับน้ำเงินเท่านั้นที่ทำงาน จึงทำให้มองฉากขาวเป็นสีแดงม่วงแทน
 
แผ่นกรองแสงสี คือแผ่นวัตถุสีซึ่งยอมให้แสงเพียงสีเดียวทะลุผ่านได้ 
 

 

 

เมื่อนำแผ่นกรองแสงสีมาห่อหุ้มโคมไฟ หรือใส่หน้าเลนส์กล้องถ่ายรูป จะเปลี่ยนสีของแสงที่ทะลุผ่าน โดยจะยอมให้เฉพาะแสงที่มีสีเดียวกับแผ่นกรองแสงสีนั้นผ่านเท่านั้น และดูดกลืนแสงความยาวคลื่นอื่นทั้งหมดที่อยู่ในแสงขาวไว้

ตาบอดสี

ตาบอดสี หรือที่เรียกว่า colour blindness เกิดขึ้นจากเซลล์ประสาทชนิดหนึ่ง ในม่านตาซึ่งมีความไวต่อสีต่าง ๆ มีความบกพร่องหรือพิการ ทำให้ดวงตาไม่สามารถที่จะมองเห็นสีบางสีได้ ตาบอดสี มีหลายชนิด ชนิดที่ทุกคนรู้จักโดยทั่วไปได้แก่ ตาบอดสีที่มองสีเขียว กับสีแดงไม่เห็น (Red – Green blindness) ซึ่งจะทำให้ไม่สามารถแยกสีแดงกับสีเขียวจากสีอื่น ๆ ได้ ดังนั้นคนตาบอดสีชนิดนี้จะมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ในโลกเป็นสีน้ำเงิน สีเหลือง สีขาว สีดำ สีเทา และส่วนผสมของสีเหล่านั้นทั้งหมด คนที่ตาบอดสีจะมีปัญหาในการมองสีผิดเพี้ยนไปจากสีจริง เช่นสีของไฟจราจร เป็นต้น 

โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

โครงงานวิทยาศาสตร์

เรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

บทคัดย่อ

ชื่อโครงงาน เรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

ชื่อผู้จัดทำโครงงาน  ด.ญ.สุลักษาณา  เชาวดี   ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ ๒  ห้อง ๑๒   เลขประจำตัว ๓๑๗๐๑ เลขที่๔๕

อาจารย์ที่ปรึกษา คุณครูจิระศักดิ์ ทุบจิ๋ว

          การศึกษา เรื่อง “สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช” จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาเพื่อศึกษาสมุนไพรที่ใช้ในการ กำจัดหนอนผักกาดกวางตุ้ง โดยการนำสมุนไพร 3 ชนิด ได้แก่ ข่าแก่ บอระเพ็ด สะเดาในการทดลองตอน ที่ 1 ศึกษาน าใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด มาล้างน้ าให้สะอาด หั่นเป็นชิ้น แล้วน ามาชั่งในปริมาณ ใบ สะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด อย่างละจ านวน 2 ขีด ตอนที่ 2 นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ปริมาณ จ านวน 2 ขีด มาตำให้ละเอียด แยกใส่ถ้วย ตอนที่ 2 นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ในปริมาณอย่างละ 2 ขีด น ามาใส่หม้อที่เตรียมไว้จำนวน 3 ใบ แยกต้มในน้ าสะอาดหม้อละ 400 มิลิลิตรใช้เวลา 30 นาที ต้ม จนเดือดยกลงรอให้เย็น คั่นและกรองเอานำ้ใบสะเดา ข่าแก่ และเถาบอระเพ็ด ให้เหลือปริมาณ 200 มิลลิลิตร ตอนที่ 3 นำใส่ป๊อกกี้จำนวน 3 ใบ ในปริมาณป๊อกกี้ละ 10 มิลิลิตร นำตัวหนอนที่เตรียมใส่กล่อง พลาสติกจ านวน 3 กล่องกล่องละ 6 ตัวเท่า ๆ กัน ตอนที่ 4 นำสมุนไพรที่เตรียมฉีดตัวหนอนจนหมดสังเกต ผลทุก 5 นาทีบันทึกผล จะได้ผลดังนี้ จากการศึกษานำ้สมุนไพรไล่หนอนผักกาดพบว่า นำ้สมุนไพรบอระเพ็ด ไล่หนอนได้ดีที่สุดโดยสามารถไล่หนอนออกจากกล่องทดลองได้หมดทุกตัวในระยะเวลา 3 นาที รองลงมาคือ นำ้สมุนไพรข่า สามารถไล่หนอนได้หมดภายในระยะเวลา 5นาที และ นำ้สมุนไพรใบสะเดา สามารถไล่หนอนได้ หมดภายในระยะเวลา 6 นาท

กิตติกรรมประกาศ

     โครงงานเรื่อง สมุนไพรก าจัดศัตรูพืช ที่สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดีก็เพราะได้รับการช่วยเหลือ การช่วยเหลือจาก อาจารย์ จีระศักดิ์ ทุบจิ๋ว ที่ให้คำปรึกษาและให้คำแนะนำตลอดเวลาของการ ดำเนินงาน ขอขอบคุณ คณะวิทยากรที่ให้ความร่วมมือในการเก็บรวบรวมช้อมูลจนท าให้โครงงาน บรรลุตามวัตถุประสงค์ที่ได้กำหนดไว้ คณะผู้จัดทำขอขอบคุณท่านที่ให้ความช่วยเหลือในเรื่องต่าง ๆ แล้วหวังเป็นอย่างยิ่งว่า โครงงานเรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช เรื่องนี้จะเกิดประโยชน์ต่อวงการศึกษาต่อไป

สารบัญ

บทคัดย่อ

กิตติกรรมประกาศ

สารบัญ

บทที่ 1 บทนำ

          1.1 ที่มาและความส าคัญของโครงงาน
1.2 วัตถุประสงค์

          1.3 สมมุติฐาน

          1.4 ตัวแปรที่ศึกษา

          1.5 ขอบเขตการศึกษา

          1.6 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

          1.7 นิยามปฏิบัติการ

บทที่ 2 เอกสารที่เกี่ยวข้อง

          2.1 สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

          2.2 หนอนผักกาดกวางตุ้ง

บทที่ 3 วิธีดำเนินการ

          3.1 วัสดุอุปกรณ์

          3.2 วิธีดำเนินการ

บทที่ 4 ผลการศึกษา

บทที่ 5 สรุปผล อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ

          5.1 สรุปผล

          5.2 อภิปรายผล

          5.3 ข้อเสนอแนะ

บรรณานุกรรม

บทที่ 1 บทนำ

ความเป็นมาและความสำคัญของโครงงาน

สมุนไพรชนิดต่างๆ มาใช้ในการรักษาโรคได้นั้น น่าจะเกิดจากการเรียนรู้จากพฤติกรรมของสัตว์ การ บอกเล่าต่อๆ กันมา หรือเกิดจากการทดลอง และสั่งสมประสบการณ์มาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่สมัยโบราณ เนื่องจากสมุนไพรมีความสัมพันธ์และเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชีวิตมนุษย์มาตั้งแต่สมัยที่มนุษย์ยังดำรงชีวิตด้วย การหาของป่าล่าสัตว์ มนุษย์มีวิวัฒนาการในการประยุกต์ใช้ประโยชน์จากธรรมชาติ จึงรู้จักนำสมุนไพรมาใช้เป็นอาหาร เชื้อเพลิง เครื่องนุ่งห่ม และส่วนหนึ่งก็ใช้เป็นยารักษาโรค กำจัดแมลง รูปแบบการใช้สมุนไพรก็จะมีความ แตกต่างกัน ตามความหลากหลายของเผ่าพันธุ์มนุษย์ และความหลากหลายทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อมของแต่ ละท้องถิ่นสมุนไพรป้องกันกำจัดศัตรูพืช ยังมีข้อดีหลายอย่างคือ มีราคาถูก ปลอดภัย ต่อเกษตรกรผู้ใช้ ไม่มี สารพิษตกค้างในผลผลิตจึงปลอดภัยต่อผู้บริโภค รวมทั้งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆที่เป็นประโยชน์ใน แปลงพืชผักไม่ตกค้างในดินและสภาพแวดล้อม จากกรณีศึกษาสมุนไพรที่มีประสิทธิภาพป้องกันกำจัดหนอน คือ เถาบอระเพ็ด ข่าแก่ ใบ สะเดา ก่อนที่จะนำสมุนไพรแต่ละชนิดมาในการป้องกันกำจัดหนอน ควรมีการศึกษาหาข้อมูลการใช้สมุนไพร กำจัดศัตรูพืชให้ได้ดีเสียก่อนว่าจะนำส่วนไหนมาใช้และใช้ในช่วงเวลาใดจึงจะก่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดใน การป้องกันก าจัดแมลง เพราะบางคนรู้เพียงว่าใช้พืชตัวนั้นตัวนี้ในการป้องกันกำจัดแต่ไม่ทราบว่าใช้ส่วนใด เวลาใดจึงจะเกิดประสิทธิภาพดีที่สุดจึงท าให้เกิดการศึกษาท าให้เกิดโครงงานนี้ขึ้น

วัตถุประสงค์ในการศึกษาครั้งนี้ ผู้จัดทำได้กำหนดวัตถุประสงค์ไว้ดังนี้โครงงาน

          1. เพื่อเปรียบเทียบในการกำจัดหนอนผักกาดกวางตุ้งโดยใช้นำ้บอระเพ็ด นำ้ใบสะเดา นำ้ข่า

สมมติฐานในการทำโครงงาน

          ถ้าใบสะเดาสามรถกำจัดหนอนกินผักกาดได้ดีมากที่สุด

ขอบเขตการศึกษาในการครั้งนี้มีขอบเขตการศึกษาดังนี้

1. สมุนไพรที่ใช้ศึกษามี 3 ชนิด คือ สะเดา เถาบอระเพ็ด ข่าแก่

2. พืชสมุนที่ใช้ทดลองเป็นชนิดสด โดยใช้หัว ลำต้น ใบ

3. ใช้หนอนผักกาดกวางตุ้งเป็นตัวทดลอง

4. ใช้ระยะเวลา

5. สถานที่ อ.โพธาราม จ.ราชบุรี

ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

ทำให้ทราบว่าสมุนไพรชนิดไหนกำจัดศัตรูพืชได้ดี

บทที่ 2

เอกสารที่เกี่ยวข้อง

ในการศึกษาโครงงาน เรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช คณะผู้ศึกษา ได้ค้นคว้าทดลอง รวบรวมข้อมูล จากเอกสารจากเว็บไซด์บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต โดยขอเสนอตามลำดับมีดังนี้

          2.1 สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

          2.2 หนอนผักกาดกวางตุ้ง

2.1 สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช

         มนุษย์นั้นรู้จักการใช้สมุนไพรป้องกันกำจัดศัตรูพืชมานานแล้ว แต่สิ่งเหล่านี้กลับถูกมองข้าม ขาดการเผยแพร่ ประกอบกับสารเคมีทางการเกษตรในปัจจุบันหาได้ง่าย ใช้ได้ง่าย และเห็นผลรวดเร็วกว่า แต่เมื่อมีการใช้ในระยะ เวลานานๆ ก็จะเริ่มส่งผลเสียออกมาให้เห็น มีทั้งผลกระทบต่อมนุษย์ สัตว์ พืช รวมทั้งสิ่งแวดล้อมด้วย ปัจจุบัน นักวิชาการทางการเกษตร เกษตรกรผู้ผลิตและผู้บริโภค จึงได้ให้ความสำคัญกับการใช้สมุนไพรควบคุมศัตรูพืช สนใจภูมิปัญญาพื้นบ้านมากขึ้น รวมถึงนักวิชาการบางท่าน ได้หันมาสนใจค้นคว้าและพัฒนาสมุนไพรเพื่อให้มี คุณภาพและประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น สมุนไพรป้องกันก าจัดศัตรูพืช ยังมีข้อดีหลายอย่างคือ มีราคาถูก ปลอดภัย ต่อเกษตรกรผู้ใช้ ไม่มีสารพิษตกค้างในผลผลิตจึงปลอดภัยต่อผู้บริโภค รวมทั้งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆที่ เป็นประโยชน์ในแปลงพืชผัก ไม่ตกค้างในดินและสภาพแวดล้อม สมุนไพรป้องกันก าจัดแมลงศัตรูพืช สมุนไพรที่มี ประสิทธิภาพป้องกันก าจัดแมลงศัตรูพืช ได้แก่ :- หางไหลขาว (โล่ติ้น) หางไหลแดง (กะเพียด) ยาสูบ (ยาฉุน) เถา บอระเพ็ด สาบเสือ พริกไทย ข่าแก่ ขมิ้นชัน ตะไคร้หอม ตะไคร้แกง ดีปลี พริก โหระพา สะระแน่ กระเทียม กระชาย กระเพรา ใบผกากรอง ใบดาวเรือง ใบมะเขือเทศ ใบค าแสด ใบน้อยหน่า ใบยอ ใบลูกสบู่ต้น ใบลูกเทียน หยด ใบมะระขี้นก เปลือกว่านหางจระเข้ ว่านนำ้ เมล็ดโพธิ์ เมล็ดแตงไทย เปลือกมะม่วงหิมพานต์ ดอกล าโพง ดอกเฟื่องฟ้าสด กลีบดอกชบา ลูกทุเรียนเทศ รากเจตมูลเพลิงแดง สมุนไพรที่มีประสิทธิภาพป้องกันก าจัดหนอนชนิดต่าง ได้แก่ :- สะเดา (ใบ+ผล) หางไหลขาว (โล่ติ้น) หางไหลแดง (กะเพียด) หนอนตายหยาก สาบเสือ ยาสูบ (ยาฉุน) ขมิ้นชัน ว่านน้ า หัวกลอย เมล็ดละหุ่ง ใบและเมล็ดสะบู่ต้น ดาวเรือง ฝักคูณแก่ ใบเลี่ยน ใบควินิน ลูกควินิน ใบมะเขือเทศ เถาบอระเพ็ด ใบลูกเทียนหยด เปลือกใบเข็มป่า เปลือกต้นจิกและจิกสวน ต้นส้มเช้า เมล็ดมันแกว ใบยอ ลูกเปลือกต้นมังตาล เถาวัลย์ยาง เครือบักแตก คอแลน มุยเลือด ส้มกบ ตีนตั่งน้อย ปลีขาว เกล็ดลิ้น ย่านส าเภา พ่วงพี เข็มขาว ข่าบ้าน บัวตอง สบู่ด า แสยก พญาไร้ใบ ใบแก่-ผลยี่โถ สมุนไพรป้องกันก าจัดแมลงศัตรูพืช สามารถแยกตามชนิดของแมลงศัตรูพืชได้ดังนี้หนอนกระทู้ – มันแกว สาบเสือ ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ ดาวเรือง ขมิ้นชัน ข่า ขิง คูน น้อยหน่า หนอนคืบ กระหล่ า – มันแกว สาบเสือ ยาสูบ ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ ดาวเรือง ขมิ้นชัน คูน ตะไคร้หอม หนอนใยผัก – มันแกว ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ ดาวเรือง ขมิ้นชัน คูน ตะไคร้หอม หนอนกอข้าว – ยาสูบ บอระเพ็ด ใบมะเขือเทศ หนอนห่อใบข้าว – ผกากรอง หนอนชอนใบ – ยาสูบ ใบมะเขือ เทศ หนอนกระทู้กล้า – สะเดา หนอนหลอดหอม – ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ ตะไคร้หอม หนอนหนังเหนียว – ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ คูน หนอนม้วนใบ – ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ คูน ตะไคร้หอม หนอนกัดใบ – ยี่โถ สะเดา หนอนตายหยาก ใบมะเขือเทศ คูน ตะไคร้หอม หนอน  เจาะยอดเจาะดอก – ยี่โถ สะเดา ขมิ้นชัน คูน หนอนเจาะลำต้น – สะเดา ใบมะเขือเทศ คูน หนอนแก้ว – ใบ มะเขือเทศ ขมิ้นชัน ตะไคร้หอม หนอนผีเสื้อหัวกะโหลก – ใบมะเขือเทศ ดาวเรือง หนอนผีเสื้อต่างๆ – มันแกว หนอนตายหยาก สะเดา คูน ด้วงหมัดกระโดด – มันแกว ว่านน้ า มะระขี้นก ยาสูบ กระเทียม ด้วงเจาะเมล็ดถั่ว – ขมิ้นชัน ด้วงกัดใบ มะระขี้นก คูน ด้วงเต่าฟักทอง – สะเดา กระเทียม น้อยหน่า ด้วงหรือมอดท าลายเมล็ดพันธุ์ – ยี่โถ กระเทียม ขมิ้นชัน ข่า ขิง มอดข้าวเปลือก – ว่านนำ้ มวนเขียว – มันแกว ยาสูบ มวนหวาน มันแกว ยาสูบ แมลงสิงห์ข้าว – มะระขี้นก เพลี้ยอ่อน – มันแกว ยาสูบ สะเดา หนอนตายหยาก ดาวเรือง กระเทียม น้อยหน่า เพลี้ยไฟ – ยางมะละกอ สะเดา สาบเสือ ยาสูบ หนอนตายหยาก กระเทียม เพลี้ยกระโดดสีน้ าตาล – สะเดา สาบเสืบอระเพ็ด เพลี้ยจั๊กจั่นสีเขียว – สะเดา สาบเสือ บอระเพ็ด เพลี้ยหอย – สาบเสือ เพลี้ยแป้ง – ยาสูบ สะเดา ไรแดง ยาสูบ ขมิ้นชัน ไรขาว ยาสูบ ขมิ้นชัน แมลงหวี่ขาว – ดาวเรือง กระเทียม แมลงวันแดง – ว่านน้ า น้อยหน่า สลอด ข่าเล็ก เงาะ บัวตอง ขิง พญาไร้ใบ แมลงวันทอง – ว่านน้ า หนอนตาย หยาก บัวตอง มันแกว แสลงใจ แมลงปากกัดผัก – ว่านน้ า แมลงกัดกินรากและเมล็ดในหลุมปลูก – มะรุม จิ้งหรีด – ละหุ่ง สบู่ดำ สลอด ปลวก – ละหุ่ง ตั๊กแตน – สะเดา อย่างไรก็ตามการใช้สมุนไพรป้องกันก าจัดแมลงศัตรูพืชมิได้เป็นวิธีการส าเร็จรูปเหมือนกับการใช้สารเคมี การใช้สมุนไพรป้องกันก าจัดศัตรูพืช ควรท าควบคู่ไปกับวิธีธรรมชาติหรือวิธีทางเกษตรอินทรีย์เพื่อสร้างสมดุลทาง ธรรมชาติให้เกิดขึ้นในแปลงพืชผักผลไม้วิธีทางเกษตรอินทรีย์เหล่านั้น ได้แก่ 1. การเตรียมดินให้มีความอุดมสมบูรณ์ด้วยการใช้ปุ๋ยอินทรีย์หรือปุ๋ยชีวภาพ 2. การเลือกใช้พันธุ์ที่ทนทานต่อโรคและแมลง 3. ปลูกพืชให้ตรงกับฤดูกาลที่เหมาะสม 4. การปลูกพืชหลายชนิดในแปลงเดียวกัน แบบผสมผสานและปลูกพืชหมุนเวียน การปฏิบัติเหล่านี้จะช่วยให้พืชผักมีสุขภาพแข็งแรงต้านทานโรคและแมลง ป้องกันการระบาดของแมลงศัตรูพืช

           2.2 หนอนผักกาดกวางตุ้ง

      หนอนผักกาด (cabbage heart caterpillar, cabbage worm or moth) Crocidolomia pavonana (Fabricius): Pyralidae ชื่อเดิมที่ใช้คือ Crocidolomia binotalis Zeller หนอนของแมลงชนิดนี้มีลักษณะการ ทำลายคล้ายหนอนใยกะหลำ่ โดยหนอนกัดกินอยู่ที่ยอดอ่อน บางครั้งเจาะกินเข้าในส่วนของลำต้น แต่มีการ ระบาดเป็นกลุ่ม มักพบกับกะหลำ่ที่ปลูกอยู่ในเขตที่สูง ตัวหนอนมีสีเขียวมีแถบสีเขียวเข้มพาดตามยาวและแถบดำ ที่ข้างลำตัว เป็นแมลงที่พบมากที่อินโดนีเซียและฟิลิปปินส์ เป็นแมลงที่มีบัญชีรายชื่อศัตรูพืชของไทยด้วย แม้จะยัง ไม่พบการระบาดจนสร้างความเสียหายเหมือนแมลงศัตรูผักชนิดอื่นๆ เนื่องจากแมลงชนิดนี้มักพบในเขตที่สูง มากกว่าในพื้นราบซึ่งมีการปลูกผักทั่วไปแต่ก็ควรติดตามดูความสำคัญต่อไปในอนาคต ภาพจากเมืองบันดุงทาง ตะวันตกของเกาะชวา

บทที่ 3

วิธีการดำเนินการ

วัดสุอุปกรณ์

          1. ป๊อกกี้ 3 อัน

          2. กล่องพลาสติก 3 กล่อง

          3. หนอนผักกาด 18 ตัว

          4. ใบสะเดา 2 ขีด

          5. ข่าแก่ 2 ขีด

          6. เถาบอระเพ็ด 2 ขีด

          7. น้ า 400 มิลิลิตร

          8. เตาแก๊ส 1 ชุด

          9. หม้อ 1 ชุด

          10. ครก 1 ชุด

          11. มีด

          12. เขียง

          วิธีดำเนินการทดลอง

          1. นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด มาล้างนำ้ให้สะอาด หั่นเป็นชิ้น แล้วนำมาชั่งใน ปริมาณ ใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด อย่างละจำนวน 2 ขีด

          2. นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ปริมาณจำนวน 2 ขีด มาตำให้ละเอียด แยกใส่ถ้วย

          3. นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ในปริมาณอย่างละ 2 ขีด นำมาใส่หม้อที่เตรียมไว้ จำนวน 3 ใบ แยกต้มในนำ้สะอาดหม้อละ 400 มิลิลิตรใช้เวลา 30 นาที ต้มจนเดือด ยกลงรอให้เย็น คั่นและกรองเอานำ้ใบสะเดา ข่าแก่ และเถาบอระเพ็ด ให้เหลือปริมาณ 200 มิลิลิตร น าใส่ป๊อกกี้จำนวน 3 ใบ ในปริมาณป๊อกกี้ละ 10 มิลิลิตร

         4. นำตัวหนอนที่เตรียมใส่กล่องพลาสติกจำนวน 3 กล่องกล่องละ 6 ตัวเท่า ๆ กัน นำ สมุนไพรที่เตรียมฉีดตัวหนอนจนหมดสังเกตผลทุก

          5 นาทีบันทึกผล

วัสดุ อุปกรณ์

ข่าแก่ จำนวน 2 ขีด     พลาสติก จำนวน 3 กล่อง      เครื่องปั๋น ครก เขียง มีด ใบสะเดา จำนวน 2 ขีด       เถาบอระเพ็ด จำนวน 2 ขีด      หม้อ จำนวน 1 ชุด เตาแก๊สจำนวน 1 ชุด              ป๊อกกี้ จำนวน 3 อัน หนอนผักกาดจำนวน 18 ตัว   นำ้สะอาด 400 มิลิลิตร

วิธีการดำเนินการ  การศึกษาเรื่อง สมุนไพรกำจัดศัตรูพืช ได้ดำเนินการ ดังนี้

          1 นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด มาล้างน้ าให้สะอาด หั่นเป็นชิ้น แล้วนำมาชั่งในปริมาณ ใบ สะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด อย่างละจำนวน 2 ขีด

          2 นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ปริมาณจำนวน 2 ขีด มาต าให้ละเอียด แยกใส่ถ้วย

          3 นำใบสะเดา ข่าแก่ เถาบอระเพ็ด ในปริมาณอย่างละ 2 ขีด นำมาใส่หม้อที่เตรียมไว้จำนวน 3 ใบ แยกต้ม ในนำ้สะอาดหม้อละ 400 มิลิลิตรใช้เวลา 30 นาที ต้มจนเดือดยกลงรอให้เย็น

          4 นั่นและกรองเอาน้ าใบสะเดา ข่าแก่ และเถาบอระเพ็ด ให้เหลือปริมาณ 200 มิลิลิตร นำใส่ป๊อกกี้ จำนวน 3 ใบ ในปริมาณป๊อกกี้ละ 10 มิลิลิตร

          5 นำตัวหนอนที่เตรียมใส่กล่องพลาสติกจำนวน 3 กล่องกล่องละ 3 ตัวเท่า ๆ กัน นำสมุนไพรที่ เตรียมฉีดตัวหนอนจนหมดสังเกตผลทุก 5 นาทีบันทึกผล

บทที่4

ผลการศึกษา

      ผลการทดลอง พบว่า นำ้บอระเพ็ด สามารถไล่หนอนผักกาด ออกจากภาชนะทดลองได้เร็ว ที่สุด โดยสามารถไล่หนอนผักกาดได้หมดทุกตัวในเวลา 3 นาที รองลงมา คือ นำ้ข่าแก่ สามารถไล่หนอน ผักกาดทั้งหมดในเวลานาน 5 นาทีและนำ้ใบสะเดา สามารถไล่หนอนผักกาดได้หมดในเวลา 6 นาท

บทที่5

สรุปผลการศึกษา อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ

5.1 ผลสรุปการศึกษา

     จากการศึกษานำ้สมุนไพรไล่หนอนผักกาดพบว่า นำ้สมุนไพรบอระเพ็ดไล่หนอนได้ดีที่สุดโดย สามารถไล่หนอนออกจากกล่องทดลองได้หมดทุกตัวในระยะเวลา 3 นาที รองลงมาคือ นำ้สมุนไพรข่า สามารถ ไล่หนอนได้หมดภายในระยะเวลา 5นาที และ นำ้สมุนไพรใบสะเดา สามารถไล่หนอนได้หมดภายในระยะเวลา 6 นาที

5.2 อภิปรายผล

      จากผลการทดลอง พบว่านำ้สมุนไพร บอระเพ็ด สามารถไล่ตัวหนอนได้เร็วกว่า นำ้สมุนไพร ข่า และนำ้สมุนไพรใบสะเดา เพราะ สารที่มีอยู่ใน บอระเพ็ด มีรสชาติขม ซึ่งเรียกว่าสาร เอธานอล ซึ่งสามารถ ทำให้ตัวหนอนเกิดอาการปวดแสบปวดร้อน ในทางการเกษตร มีการนำบอระเพ็ด มาใช้ในการป้องกันศัตรูพืช เช่น หนอนกอ เพลี้ยกระโดด เพลี้ยจักจั่น

5.3 ข้อเสนอแนะ

          1.การทดลองครั้งต่อไปควรศึกษาการใช้นำ้บอระเพ็ดหลายๆอัตราส่วน เพื่อจะได้ทราบว่าอัตราส่วนใด มีประสิทธิภาพมากกว่า

          2.ควรศึกษาการฆ่าหนอนโดยใช้ปริมาณนำ้บอระเพ็ดมากๆ

          3.ควรนำนำ้สมุนไพรหลายๆชนิด มาผสมกันและทดลองฉีดเพียงครั้งเดียวเพื่อไล่หนอนได้หลายๆชนิด                 4.การทดลองครั้งต่อไปให้ใช้สมุนไพรโดยไม่ต้องต้มโดยคั้นเอานำ้สดๆ เพื่อให้มีความเข้มข้นสูง และที่มี ประสิทธิภาพในการกำจัดได้ดี

บรรณานุกรม

          สมุนไพรป้องกันกำจัดศัตรูพืช .[ออนไลน์] . เข้าถึงได้จาก http://cyberlab.lh1.ku.ac.th). (วันที่ค้นข้อมูล:23 ม.ค. 2560).

          หนอนกินผักกาด.[ออนไลน์] . เข้าถึงได้จาก http://www.malaeng.com/blog/?p=1563 ) . (วันที่ค้นข้อมูล: 23 ม.ค.2560).

ระบบสืบพันธุ์

ระบบสืบพันธุ์

ระบบสืบพันธุ์เพศหญิง

1)  รังไข่ (ovary)   ทำหน้าที่ผลิตไข่และฮอร์โมนเพศหญิง ซึ่งจะกำหนดลักษณะต่างๆในเพศหญิง เช่น ตะโพกผาย เสียงแหลม สำหรับรังไข่จะมี 2 อัน ซึ่งจะอยู่คนละข้างของมดลูกจะมีลักษณะคล้ายเม็ดมะม่วงหิมพานต์ยาวประมาณ 2 – 3 เซนติเมตร หนา 1 เซนติเมตร

2)  ท่อนำไข่ (Fallopian Tube)  เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ปีกมดลูก เป็นทางเชื่อมต่อระหว่างรังไข่ทั้งสองข้างกับมดลูก ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของไข่ที่ออกจากรังไข่เข้าสู่มดลูกและเป็นบริเวณที่อสุจิจะเข้าปฏิสนธิกับไข่ ท่อนำไข่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 มิลลิเมตร และยาวประมาณ 6 – 7 เซนติเมตร

3)  มดลูก (uterus)  มีรูปร่างคล้ายผลชมพู่หัวกลับลง กว้างประมาณ 4 เซนติเมตร ยาวประมาณ 6 – 8 เซนติเมตร หนาประมาณ 2 เซนติเมตร อยู่ในบริเวณอุ้งกระดูกเชิงกรานระหว่างกระเพาะปัสสาวะกับทวารหนัก ทำหน้าที่เป็นที่ฝังตัวของไข่ที่ได้รับการผสมแล้วและเป็นที่เจริญเติบโตของทารกในครรภ์

4) ช่องคลอด (vagina) อยู่ต่อจากมดลูกลงมา ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของตัวอสุจิเข้าสู่มดลูกและเป็นทางออกของทารกเมื่อครบกำหนดคลอด

การตกไข่

การตกไข่  หมายถึง  การที่ไข่สุกและออกจากรังไข่เข้าสู่ท่อนำไข่ โดยปกติรังไข่แต่ละข้างจะสลับกันผลิตไข่ในแต่ละเดือน ดังนั้น จึงมีการตกไข่เกิดขึ้นเดือนละ 1 ใบ ในช่วงกึ่งกลางของรอบเดือน เมื่อมีการตกไข่ มดลูกจะมีการเปลี่ยนแปลงโดยมีผนังหนาขึ้นทั้งมีเลือดมาหล่อเลี้ยงเป็นจำนวนมาก ซึ่งต่อไปจะเกิดการเปลี่ยนแปลงใน 2 กรณีต่อไปนี้

1)  ถ้ามีอสุจิเคลื่อนที่เข้ามาในท่อนำไข่ในขณะที่มีการตกไข่ อสุจิจะเข้าปฏิสนธิกับไข่ที่บริเวณท่อนำไข่ด้านที่ใกล้กับรังไข่ ไข่ที่ได้รับการผสมแล้วจะเคลื่อนตัวเข้าสู่มดลูก เพื่อฝังตัวที่ผนังมดลูกและเจริญเติบโตต่อไป

2)  ถ้าไม่มีตัวอสุจิเข้ามาในท่อนำไข่  ไข่จะสลายตัวก่อนที่จะผ่านมาถึงมดลูก จากนั้นผนังด้านในของมดลูกและเส้นเลือดที่มาหล่อเลี้ยง เป็นจำนวนมากก็จะสลายตัว แล้วไหลออกสู่ภายนอกร่างกายทางช่องคลอด เรียกว่า ประจำเดือน โดยปกติผู้หญิงจะเริ่มมีประจำเดือนเมื่อายุประมาณ 12 ปี ขึ้นไป รอบของการมีประจำเดือนแต่ละเดือนจะแตกต่างกันไปในแต่ละคน โดยทั่วไปประมาณ 28 วัน และจะมีทุกเดือนไปจนกระทั่งอายุประมาณ 50 – 55 ปี จึงจะหยุดการมีประจำเดือน โดยจะขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของร่างกาย

การตั้งครรภ์และการคลอด

การตั้งครรภ์จะเริ่มต้นเมื่อตัวอสุจิเข้าผสมกับไข่ซึ่งส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นบริเวณท่อนำไข่ตอนปลายใกล้กับรังไข่ โดยปกติ ไข่ 1 ใบจะถูกผสมด้วยอสุจิเพียง 1 ตัวเท่านั้น เพราะเมื่อมีตัวอสุจิตัวหนึ่งเข้าผสมแล้วเยื่อหุ้มเซลล์ของไข่จะหนาขึ้นจนทำให้อสุติตัวอื่นไม่สามารถเข้าผสมได้อีก  หลังจากไข่ได้รับการผสมแล้วภายในเวลาประมาณ 10 – 12 ชั่วโมง นิวเคลียสของตัวอสุจิจะเข้าผสมกับนิวเคลียสของไข่ซึ่งเรียกว่าเกิดการปฏิสนธิ  ภายหลังการปฏิสนธิประมาณ 30 – 37 ชั่วโมง ไข่ที่ได้รับการผสมแล้วจะแบ่งเซลล์จาก 1 เซลล์เป็น 2 เซลล์ เป็น 4 เซลล์และแบ่งต่อไปเรื่อยๆจนกระทั่งได้กลุ่มเซลล์ เรียกว่า เอ็มบริโอ จากนั้นเอ็มบริโอจะเคลื่อนตัวไปฝังที่ผนังมดลูกต่อไป

หลังจากที่เอ็มบริโอฝังตัวกับผนังมดลูกจะมีการสร้างเยื่อบางๆขึ้น เรียกว่า ถุงน้ำคร่ำ ห่อหุ้มทารก ซึ่งภายในมีของเหลวไว้ป้องกันการกระทบกระเทือน ส่วนเอ็มบริโอก็จะมีการเปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆจนกระทั่งอายุประมาณ 8 สัปดาห์ จึงมีลักษณะต่างๆเหมือนทารก  จากนั้นอวัยวะต่างๆทั้งอวัยวะภายในและภายนอกจะเจริญต่อไป เพื่อให้สมบูรณ์เต็มที่และพร้อมที่จะทำงาน สำหรับทารกในครรภ์จะได้รับอาหารและแก๊สรวมทั้งการกำจัดของเสียในร่างกายโดยผ่านทางรก รกเป็นส่วนที่ติดต่อกับมดลูกของแม่เชื่อมต่อถึงตัวทารกทางสายสะดือ จะมีเส้นเลือดจากตัวแม่มาหล่อเลี้ยงเป็นจำนวนมาก ดั่งนั้นการเจริญเติบโต ของทารกในครรภ์จึงขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาสุขภาพของมารดาทั้งทางร่างกายและจิตใจ

ทารกจะเจริญเติบโตอยู่ในครรภ์มารดาจนกระทั่งครบกำหนดคลอด โดยใช้เวลาทั้งสิ้นประมาณ 9 เดือน หรือ 38 สัปดาห์ หรือ 280 วัน นับจากวันแรกของการมีประจำเดือนครั้งสุดท้ายของมารดา เมื่อครบกำหนดคลอดต่อมใต้สมองจะหลั่งฮอร์โมนชนิดหนึ่งออกมากระตุ้นให้มดลูกบีบตัว ขณะเดียวกันกล้ามเนื้อท้องจะหดตัวทำให้ปากมดลูกเปิดออก ทารกในครรภ์จึงถูกดันให้ออกมาทางช่องคลอดได้

เขียนโดย BKJS ที่ 08:04 3 ความคิดเห็น:

ส่งอีเมลข้อมูลนี้BlogThis!แชร์ไปที่ Twitterแชร์ไปที่ Facebookแชร์ใน Pinterest

ระบบสืบพันธุ์เพศชาย

 

1)      อัณฑะ (Testis) และถุงอัณฑะ (Scrotum)

อัณฑะ มีลักษณะรูปร่างคล้ายไข่ฟองเล็ก ยาว 3-4 Cm หนาประมาณ 2-3 Cmหนักประมาณ 50 กรัม อัณฑะมี 2 ข้างและขนาดใกล้เคียงกันอยู่ภายในถุงอัณฑะ ซึ่งทำหน้าที่ปรับอุณหภูมิภายในถุงอัณฑะให้เหมาะแก่การเจริญเติบโตของอสุจิ คือ ประมาณ 34 องศาเซลเซียส ภายในอัณฑะประกอบด้วยหลอดสร้างตัวอสุจิ มีลักษณะเป็นท่อเล็กๆขดเรียงกันอยู่มากมาย เพื่อทำหน้าที่สร้างตัวอสุจิ (Sperm)นอกจากนั้นยังมีเซลล์ที่ทำหน้าที่สร้างฮอร์โมนเพศชาย ซึ่งควบคุมลักษณะต่างๆของเพศชาย เช่น เสียงห้าว มีหนวดเครา

2)   หลอดสร้างตัวอสุจิ (Semimiferous tubles) และท่อนำตัวอสุจิ (vasdeferens)

หลอดสร้างตัวอสุจิเป็นหลอดที่หน้าที่ผลิตตัวอสุจิจะประกอบด้วยกลุ่มเชลspermatogonium และ sertoli cell ทำหน้าที่สร้างอาหารให้ตัวอสุจิและปล่อยออกมาทาง rete testis เข้าไปอยู่ในหลอดเก็บตัวอสุจิ

3)      ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงอสุจิ (seminal vesicle)

ทำหน้าที่สร้างอาหารให้แก่ตัวอสุจิ ส่วนมากเป็นน้ำตาลฟรักโตส วิตามินซี และโปรตีนโกบุลิน

4) ต่อมลูกหมาก (prostate gland) อยู่บริเวณตอนต้นของท่อปัสสาวะ ทำหน้าที่หลั่งสารที่เป็นเบสอย่างอ่อนและสารที่ทำให้ตัวอสุจิแข็งแรงและว่องไว

 5) ต่อมคาวเปอร์ (cowper gland) มีหน้าที่หลั่งสารของเหลวใสๆไปหล่อลื่นท่อปัสสาวะในขณะเกิดดารกระตุ้นทางเพศ

 6) อวัยวะเพศชาย (pennis) เป็นกล้ามเนื้อที่หดและพองตัวได้คล้ายฟองน้ำในวลาปกติจะอ่อนและงอตัวอยู่ แต่เมื่อถูกกระตุ้นจะเเข็งตัวเพราะมีเลือดมาคั่งมาก ภายในจะมีท่อปัสสาวะทำหน้าที่เป็นทางผ่านของตัวอสุจิและน้ำปัสสาวะ

ขั้นตอนในการสร้างตัวอสุจิและการหลั่งน้ำอสุจิ มีดังนี้

เริ่มจากหลอดสร้างตัวอสุจิ ซึ่งอยู่ภายในอัณฑะสร้างตัวอสุจิออกมา จากนั้นตัวอสุจิจะถูกนำไปพักไว้ที่หลอดเก็บอสุจิก่อนจะถูกลำเลียงผ่านไปตามหลอดนำตัวอสุจิ เพื่อนำตัวอสุจิไปเก็บไว้ที่ต่อมสร้างน้ำเลี้ยงตัวอสุจิรอการหลั่งออกสู่ภายนอก ต่อมลูกหมากจะหลั่งสารเข้าผสมกับน้ำเลี้ยงอสุจิเพื่อปรับสภาพให้เหมาะสมกับตัวอสุจิก่อนที่จะหลั่งน้ำอสุจิออกสู่ภายนอกทางท่อปัสสาวะ

โดยปกติเพศชายจะเริ่มสร้างตัวอสุจิได้เมื่ออายุประมาณ 12 – 13 ปี และจะสร้างไปจนตลอดชีวิต ส่วนการหลั่งน้ำอสุจิในแต่ละครั้งจะมีของเหลวออกมาเฉลี่ยประมาณ 3 – 4 ลูกบาศก์เซนติเมตรและมีตัวอสุจิเฉลี่ยประมาณ 350 – 500 ล้านตัว สำหรับชายที่เป็นหมันจะมีตัวอสุจิน้อยกว่า 30 – 50 ล้านตัว ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หรือมีตัวอสุจิที่ผิดปกติมากกว่าร้อยละ 25  ตัวอสุจิที่หลั่งออกมาจะเคลื่อนที่ได้ประมาณ 3 – 4 มิลลิเมตรต่อนาที และมีชีวิตอยู่นอกร่างกายได้ประมาณ 2 ชั่วโมง แต่จะมีชีวิตอยู่ในมดลูกของเพศหญิงได้นานประมาณ 24 – 48 ชั่วโมง

น้ำอสุจิ แต่ละครั้งที่หลั่งออกมาประกอบด้วยตัวอะสุจิและน้ำหล่อเลี้ยงต่างๆประมาณครั้งละ 3 ลบ . ซม . จำนวนอสุจิประมาณ 300-500 ล้านตัว

ตัวอสุจิ มีขนาดเล็กมากมีลักษณะคล้ายลูกอ๊อดประกอบด้วยส่วนหัวและส่วนหางดังรูป มีอายุ 48 ชั่วโมงเมื่อเข้าไปในมดลูก

เขียนโดย BKJS ที่ 07:50 3 ความคิดเห็น:

ส่งอีเมลข้อมูลนี้BlogThis!แชร์ไปที่ Twitterแชร์ไปที่ Facebookแชร์ใน Pinterest

ระบบสืบพันธุ์ของมนุษย์

การสืบพันธุ์ของมนุษย์เกิดขึ้นแบบปฏิสนธิภายในโดยการร่วมเพศ ในกระบวนการดังกล่าวองคชาตของเพศชายจะสอดใส่ในช่องคลอดของเพศหญิงจนกระทั่งเพศชายหลั่งน้ำอสุจิซึ่งประกอบด้วยอสุจิเข้าไปในช่องคลอดของเพศหญิง อสุจิซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์เพศชายจำนวนมากจะเคลื่อนที่ผ่านช่องคลอดและปากมดลูกเข้าไปในมดลูกหรือท่อนำไข่เพื่อปฏิสนธิกับไข่ หลังการปฏิสนธิและฝังตัวจะเกิดการตั้งครรภ์ของทารกในครรภ์ขึ้นภายในมดลูกของเพศหญิงซึ่งใช้เวลาประมาณ 9 เดือน การตั้งครรภ์จะสิ้นสุดลงเมื่อทารกคลอด การคลอดนั้นต้องอาศัยการบีบตัวของกล้ามเนื้อมดลูก การเปิดออกของปากมดลูก แล้วทารกจึงจะผ่านออกมาทางช่องคลอดได้ ทารกนั้นจะไม่สามารถช่วยเหลือตัวเองได้และต้องอาศัยการดูแลจากผู้ปกครองเป็นเวลาหลายปี หนึ่งในการดูแลดังกล่าวคือการเลี้ยงลูกด้วยนมแม่ซึ่งต้องอาศัยต่อมน้ำนมที่อยู่ภายในเต้านมของเพศหญิง

ในมนุษย์มีการเจริญและพัฒนาของระบบสืบพันธุ์อย่างมากมาย นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงในเกือบทุกอวัยวะในระบบสืบพันธุ์แล้วนั้น ยังพบการเปลี่ยนแปลงอีกในลักษณะเฉพาะทางเพศขั้นทุติยภูมิ (secondary sexual characteristics)

เขียนโดย BKJS ที่ 07:46 5 ความคิดเห็น:

ส่งอีเมลข้อมูลนี้BlogThis!แชร์ไปที่ Twitterแชร์ไปที่ Facebookแชร์ใน Pinterest

ระบบสืบพันธุ์ ( Reproductive System )

เป็นระบบของอวัยวะในร่างกายสิ่งมีชีวิตซึ่งทำงานร่วมกันโดยมีจุดประสงค์เพื่อการสืบพันธุ์เพิ่มจำนวนสิ่งมีชีวิตให้มากขึ้น ในระบบนี้จำเป็นต้องอาศัยสารต่างๆ อาทิ ของเหลว ฮอร์โมน และฟีโรโมนหลายชนิดเพื่อช่วยเหลือในการทำงาน ระบบสืบพันธุ์เป็นระบบซึ่งแตกต่างจากระบบอวัยวะอื่นๆ กล่าวคือระบบเพศของสัตว์ต่างชนิดกันก็มีความแตกต่างกัน ความหลากหลายนี้ก่อให้เกิดการผสมรวมกันของสารพันธุกรรมระหว่างสิ่งมีชีวิตสองตัว เพื่อเพิ่มความสามารถในการดำรงอยู่ในสิ่งแวดล้อมของลูกหลานต่อไป

มี 2 แบบคือ

  1. การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ(sexual  reproduction) คือ ทำให้ลูกที่เกิดมามีความแปรผันทางพันธุกรรม

–  Fertilization หรือการปฏิสนธิ มีการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ เกิดเป็นzygole   แบ่งออกเป็นการปฎิสนธิภายในกับการปฎิสนธิภายนอก

–  Conjugation หรือการถ่ายโอน  DNA พบในแบคทีเรีย พารามีเซียม สาหร่ายและฟังไจบางชนิด

  1. การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ(asexual  reproduction) คือ ลูกที่เกิดมาไม่มีความแปรผันทางพันธุกรรมลักษณะเหมือนพ่อ แม่ทุกประการ

–    Binary fission  คือการแบ่งเซลล์ออกเปนสอง

–    Multi fission  คือแบ่งนิวเคลียสหลายๆที แล้วค่อยแบ่ง cytoplasm

–    Sporulation หรือการสร้างสปอร์

–    Parthenogenesis พบในผึ้ง ต่อ แตน โดยไข่ (n) ที่ไม่ได้รับการผสมจะเจริญกลายเป็น  ตัวผู้

ระบบขับถ่าย

ระบบขับถ่าย

 

ลำไส้ใหญ่จะทำหน้าที่สะสมกากอาหารและดูดซึมสารที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย  ได้แก่  น้ำ  แร่ธาตุ  วิตามิน  และกลูโคส  ออกจากกากอาหาร ทำให้กากอาหารมีลักษณะเหนียวและข้นขึ้นจนเป็นก้อนแข็ง  จากนั้นลำไส้ใหญ่จะบีบตัวเพื่อให้กากอาหารเคลื่อนที่ไปรวมกันที่ลำไส้ตรง  และขับออกมาสู่ภายนอกร่างกายทางทวารหนัก  กากอาหารที่ถูกำจัดออกมาภายนอกนี้เรียกว่า  อุจจาระ

 

ร่างกายมนุษย์มีกลไกต่าง ๆ คล้ายเครื่องยนต์ ร่างกายต้องใช้พลังงาน การเผาผลาญพลังงานจะเกิดของเสีย ของเสียที่ร่างกายต้องกำจัดออกไปมีอยู่ 2 ประเภท

  1. สารที่เป็นพิษต่อร่างกาย
  2. สารที่มีปริมาณมากเกินความต้องการ

ระบบการขับถ่าย เป็นระบบที่ร่างกายขับถ่ายของเสียออกไป ของเสียในรูปแก๊สคือลมหายใจ ของเหลวคือเหงื่อและปัสสาวะ ของเสียในรูปของแข็งคืออุจจาระ

  • อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายของเสียในรูปของแข็งคือ ลำไส้ใหญ่(ดูระบบย่อยอาหาร)
  • อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายของเสียในรูปของแก๊สคือ ปอด(ดูระบบหายใจ)
  • อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายของเสียในรูปของเหลวคือ ไต และผิวหนัง
  • อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายของเสียในรูปปัสสาวะ ได้แก่ ไต หลอดไต กระเพาะปัสสาวะ
  • อวัยวะที่เกี่ยวข้องกับการขับถ่ายของเสียในรูปเหงื่อ คือผิวหนัง ซึ่งมีต่อมเหงื่ออยู่ในผิวหนังทำหน้าที่ขับเหงื่อ

การขับถ่ายของเสียทางลำไส้ใหญ่

การย่อยอาหารซึ่งจะสิ้นสุดลงบริเวณรอยต่อระหว่างลำไส้เล็กกับลำไส้ใหญ่ ลำไส้ใหญ่ยาวประมาณ 5 ฟุต ภายในมี เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2.5 นิ้ว

เนื่องจากอาหารที่ลำไส้เล็กย่อยแล้วจะเป็นของเหลวหน้าที่ของลำไส้ใหญ่ครึ่งแรกคือดูดซึมของเหลว น้ำ เกลือแร่และน้ำตาลกลูโคสที่ยังเหลืออยู่ในกากอาหาร ส่วนลำไส้ใหญ่ครึ่งหลังจะเป็นที่พักกากอาหารซึ่งมีลักษณะกึ่งของแข็ง ลำไส้ใหญ่จะขับเมือกออกมาหลอลื่นเพื่อให้อุจจาระเคลื่อนไปตามลำไส้ใหญ่ได้ง่ายขึ้น ถ้าลำไส้ใหญ่ดูดน้ำมากเกินไป เนื่องจากกากอาหารตกค้างอยู่ในลำไส้ใหญ่หลายวัน จะทำให้กากอาหารแข็ง เกิดความลำบากในการขับถ่าย ซึ่งเรียกว่า ท้องผูก

สาเหตุของอาการท้องผูก

  1. กินอาหารที่มีกากอาหารน้อย
  2. กินอาหารรสจัด
  3. การถ่ายอุจจาระไม่เป็นเวลาหรือกลั้นอุจจาระติดต่อกันหลายวัน
  4. ดื่มน้ำชา กาแฟ มากเกินไป
  5. สูบบุหรี่จัดเกินไป
  6. เกิดความเครียด หรือความกังวลมาก

โดยปกติ กากอาหารผ่านเข้าสู่ลำไส้ใหญ่ประมาณวันละ 300-500 ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งจะทำให้เกิด อุจจาระประมาณวันละ 150 กรัม

การขับถ่ายของเสียทางปอด

เราได้ทราบจากเรื่องระบบหายใจแล้วว่า ปอดคืออวัยวะที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนก๊าซ น้ำ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ร่างกายไม่ต้องการแล้วจะออกจากเซลล์แพร่เข้าไปในเส้นเลือดแล้วลำเลียงไปยังปอดเกิดการแพร่ของน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ถุงลมปอดแล้วเคลื่อนผ่านหลอดลมออกจาก ร่างกายทางจมูก

การขับถ่ายของเสียทางไต

จากระบบการหมุนเวียนโลหิต เลือดทั้งหมดในร่างกายจะต้องหมุนเวียนผ่านไตโดยนำสารทั่งที่ยังมีประโยชน์และ สารที่ไม่มีประโยชน์แล้วมาที่ไต ของเสียจะถูกไตกำจัดออกมาในรูปปัสสาวะ

ไต มีลักษณะคล้ายเมล็ดถั่ว มีอยู่ 2 ข้าง ติดอยู่กับด้านหลังของช่องท้องยาวประมาณ 11 เซนติเมตร กว้าง 6 เซนติเมตร และหนา 3 เซนติเมตร ตรงกลางเว้าเป็นกรวยไต มีหลอดไตต่อไปยังกระเพาะปัสสาวะ ภายในไตมีหน่วยไตเล็ก ๆ อยู่เป็นจำนวนมาก

กระบวนการขับถ่าย เริ่มจากหลอดเลือดที่นำเลือดมาจากหัวใจ เลือดและสารที่มากับเลือดจะถูกส่งเข้าหน่วยไต หน่วยไตจะกรองสารที่มีอยู่ในเลือด สารที่ยังมีประโยชน์จะถูกหน่วยไตดูดซึมกลับคืนมา ส่วนของเสีย อื่น ๆ

จะถูกส่งไปตามหลอดไตลงสู่กระเพาะปัสสาวะซึ่งมีความจุประมาณครึ่งลิตร ในวันหนึ่งๆคนเราจะขับถ่ยปัสสาวะออกมา

ประมาณ 1-1.5 ลิตร ปริมาณการขับถ่ายในแต่ละวันจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับสิ่งต่อไปนี้

  • ปริมาณน้ำที่ร่างกายได้รับ
  • ชนิดของอาหารและเครื่องดื่ม เช่น แตงโม เหล้า ทำให้การขับถ่ายปัสสาวะมากขึ้น
  • การเสียน้ำของร่างกายทางอื่น

การขับถ่ายของเสียทางผิวหนัง

ในผิวหนังของคนเราสามารถขับถ่ายของเสียออกจากร่างกายทางรูขุมขน ซึ่งสิ่งที่ถูกขับออกมาคือ เหงื่อ

เหงื่อที่ถูกขับออกมาทางต่อมเหงื่อ ในเหงื่อประกอบด้วยน้ำประมาณ 99 เปอร์เซ็นต์ สารอื่น ๆ อีก 1 เปอร์เซ็นต์ เป็นพวกเกลือโซเดียมคลอไรด์ สารอินทรีย์ พวกยูเรีย และมีน้ำตาล แอมโมเนีย กรดแลคตริก และกรดอะมิโนอีกเล็กน้อย

ประโยชน์ของการระเหยของเหงื่อ คือ เป็นการปรับระดับอุณหภูมิของร่างกาย โดยระบายความร้อนไปกับเหงื่อที่ระเหย ปริมาณเหงื่อที่ถูกขับออกมาจะเกิดขึ้นได้ดีที่อุณหภูมิประมาณ 32 องศาเซลเซียส

ประโยชน์ของการขับถ่ายของเสียต่อสุขภาพ

การขับถ่ายเป็นระบบกำจัดของเสียร่างกายและช่วยควบคุมปริมาณของน้ำในร่างกายให้สมบูรณ์ประกอบด้วย ไต ตับและลำไส้ เป็นต้น

การปฏิบัติตนในการขับถ่ายของเสียให้เป็นปกติหรือกิจวัตรประจำวันเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์ เราไม่ควรให้ร่างกายเกิดอาการท้องผูกเป็นเวลานานเพราะจะทำให้เกิดเป็นโรคริดสีดวงทวารหนักได้

การปัสสาวะ ถือเป็นการขับถ่ายของเสียประการหนึ่งที่ร่างกายเราขับเอาน้ำเสียในร่างกายออกมาหากไม่ขับถ่ายออกมา

หรือกลั้นปัสสาวะไว้นานๆ จะทำให้เกิดเป็นโรคนิ่วในไตหรือทำให้กระเพาะปัสสาวะอักเสบและไตอักเสบได้

การดื่มน้ำ การรับประทานผักผลไม้ทุกวัน จะช่วยให้ร่างกายขับถ่ายได้สะดวกขึ้นการดื่มน้ำและรับประมานอาหารที่ ถูกสุขลักษณะ ตลอดจนการรับประทานอาหารที่มีเส้นใยอาหารเป็นประจำจะทำให้ร่างกายขับถ่ายของเสียอย่างปกติ

การปฏิบัติตนเพื่อดูแลรักษาอวัยวะในระบบขับถ่าย

  1. ดื่มน้ำสะอาดวันละมาก ๆ รับประทานอาหารที่สุกใหม่ ๆ
  2. ไม่กลั้นอุจจาระและปัสสาวะเป็นเวลานาน ๆ
  3. ควรอาบน้ำชำระร่างกายทุกวัน
  4. ออกกำลังกายอย่างเหมาะสม
  5. ถ้ามีอาการผิดปกติต้องรีบปรึกษาแพทย์

ระบบหายใจ

ระบบหายใจ

การหายใจ (breathing) เป็นกระบวนการซึ่งนำอากาศเข้าหรือออกจากปอด สิ่งมีชีวิตที่ต้องการออกซิเจนต้องการไปเพื่อปลดปล่อยพลังงานผ่านการหายใจระดับเซลล์ในรูปเมแทบอลิซึมโมเลกุลพลังงานสูง เช่น กลูโคส การหายใจเป็นเพียงกระบวนการเดียวซึ่งส่งออกซิเจนไปยังที่ที่ต้องการในร่างกายและนำคาร์บอนไดออกไซด์ออก อีกกระบวนการหนึ่งที่สำคัญเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของเลือดโดยระบบไหลเวียน การแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้นในถุงลมปอดโดยการแพร่ของแก๊สระหว่างแก๊สในถุงลมและเลือดในหลอดเลือดฝอยปอด เมื่อแก๊สที่ละลายนี้อยู่ในเลือด หัวใจปั๊มเลือดให้ไหลไปทั่วร่างกาย

นอกเหนือไปจากการนำคาร์บอนไดออกไซด์ออก การหายใจส่งผลให้เกิดการสูญเสียน้ำจากร่างกาย อากาศที่หายใจออกมีความชื้นสัมพัทธ์เท่ากับ 100% เพราะน้ำแพร่ข้ามพื้นผิวที่ชุ่มชื้นของทางเดินหายใจและถุงลมปอด

การหายใจของคนประกอบด้วย 2 ขั้นตอนใหญ่ๆ คือ

1.การหายใจภายนอก (external respiration) เป็นการนำอากาศเข้าสู่ปอด การแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างปอดกับเลือด

2.การหายใจภายใน (internal respiration) การขนส่งแก๊สจากเลือดไปยังเซลล์และเนื้อเยื่อ ซึ่งจะทำให้ได้พลังงานในรูปของความร้อนทำให้ร่างกายอบอุ่นและ ATP ที่นำไปใช้ในกิจกรรมต่างๆของเซลล์ซึ่งเป็นจุดประสงค์สำคัญที่สุดของการหายใจ

ระบบหายใจของคนประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้คือ

1.ส่วนนำอากาศเข้าสู่ร่างกาย (conducting division) ส่วนนี้ประกอบด้วยอวัยวะที่ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของอากาศเข้าสู่ส่วนที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส โดยเริ่มตั้งแต่รูจมูก โพรงจมูก (nasal cavity) คอหอย (pharynx) กล่องเสียง (larynx) หลอดลมคอ (trachea) หลอดลมหรือขั้วปอด (bronchus) หลอดลมฝอย (bronchiole) ซึ่งยังแบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือหลอดลมฝอยเทอร์มินอล (terminal brochiole) และหลอดลมฝอยแลกเปลี่ยนแก๊ส (respiratory bronchiole)

2.ส่วนแลกเปลี่ยนแก๊ส (respiratory division) ส่วนแลกเปลี่ยนแก๊สเป็นส่วนของหลอดลมฝอยที่ต่อจากหลอดลมฝอยเทอร์มินอล คือ หลอดลมฝอยแลกเปลี่ยนแก๊ส ซึ่งจะมีการโป่งพองเป็นถุงลมย่อย  (pulmonary-alveoli)  ซึ่งทาให้แลกเปลี่ยนแก๊สได้ สำหรับส่วนที่ต่อจากท่อลมฝอยแลกเปลี่ยนแก๊สจะเป็นท่อลม (alveolar duct) ถุงลม (alveolar sac) และถุงลมย่อย(pulmonary alveoli)โครงสร้างตั้งแต่หลอดลม (bronchus) ที่มีการแตกแขนงและมีขนาดเล็กลงไปเรื่อย ๆ คือหลอดลมฝอย ท่อลม ถุงลม ถุงลมย่อย จะเรียกว่า บรอนเคียลทรี(broncheal tree) ซึ่งจะถูกบรรจุอยู่ในปอดยกเว้นหลอดลมตอนต้น ๆ ที่อยู่นอกปอด นอกจากนี้โครงสร้างที่กล่าวมาแล้วยังมีส่วนประกอบที่สำคัญซึ่งเป็นองค์ประกอบร่วม คือกระดูกซี่โครง (rib) และกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครง (intercostal muscle)ซึ่งจะร่วมกันทำงานให้เกิดการหายใจเข้า หายใจออกและป้องกันอันตรายให้แก่ระบบหายใจด้วย

1

ระบบหายใจของคน

 

จมูกและปาก(nose and mouth)

ทั้งจมูกและปากจะต่อถึงคอหอยและหลอดลมคอได้ อากาศเมื่อผ่านเข้าสู่รูจมูกแล้วก็จะเข้าสู่โพรงจมูก ที่โพรงจมูกจะมีขนเส้นเล็กๆและต่อมน้ำมันช่วยในการกรองและจับฝุ่นละอองไม่ให้ผ่านลงสู่ปอด นอกจากนี้ที่โพรงจมูกยังมีเยื่อบุจมูกหนาช่วยให้อากาศที่เข้ามามีความชุ่มชื้นเพิ่มขึ้นและมีอุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากเส้นเลือดจำนวนมากที่อยู่ใต้เยื่อบุผิวของโพรงจมูก ถ้าหากเป็นหวัดนาน ๆ เชื้อหวัดอาจทำให้เยื่อบุในโพรงอากาศบริเวณจมูกเกิดการอักเสบ และทำให้ปวดศีรษะซึ่งเรียกว่า เป็นไซนัสหรือไซนัสอักเสบ (sinusitis) ขึ้นได้ ในจมูกจะมีบริเวณที่เรียกว่า ออลแฟกเทอรีแอเรีย (olfactory area) หรือบริเวณที่ทำหน้าที่รับกลิ่นโดยมีเซลล์เยื่อบุผิวซึ่งเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่โดยเฉพาะเรียกว่า ออลแฟกทอรีเซลล์(olfactory cell) ซึ่งมีพื้นที่ประมาณ 10 ตารางเซนติเมตร และจะมีขนาดเล็กลงเมื่ออายุมากขึ้น

คอหอย (pharynx)

คอหอย (pharynx)เป็นบริเวณที่พบกันของช่องอากาศจากจมูกและช่องอาหารจากปาก อากาศจะผ่านเข้าสู่กล่องเสียง (larynx) ที่กล่องเสียงจะมีอวัยวะที่ทำหน้าที่ในการปิดเปิดกล่องเสียงเรียกว่า ฝาปิดกล่องเสียง (epiglottis) ป้องกันไม่ให้อาหารตกลงสู่หลอดลม ที่กล่องเสียงจะมีเยื่อเมือกที่มีใยเอ็นยืดหยุ่นได้เรียกว่า เส้นเสียง (vocal cord) เมื่อลมผ่านกล่องเสียงจะทำให้เส้นเสียงสั่นและเกิดเป็นเสียงขึ้น

หลอดลมคอ (trachea)

หลอดลมคอ (trachea)เป็นท่อกลวงมีผนังแข็งและหนาเพราะมีกระดูกอ่อนเรียงเป็นรูปเกือกม้าทำให้หลอดลมคอไม่แฟบและการที่กระดูกอ่อนของหลอดลมคอเป็นรูปเกือกม้าทำให้หลอดอาหาร ซึ่งอยู่ด้านหลังสามารถขยายขนาดได้เมื่อมีการกลืนอาหารผ่านหลอดอาหารลงสู่กระเพาะอาหาร หลอดลมคอของผู้ใหญ่ยาวประมาณ 9-15 เซนติเมตร โดยจะเริ่มจากกระดูกคอชิ้นที่ 6 จนถึงกระดูกอกชิ้นที่ 5 แล้วจึงแตกแขนงเป็นหลอดลม (bronchus) เข้าสู่ปอดอีกทีหนึ่ง หลอดลมคอส่วนแรก ๆ จะมีต่อมไทรอยด์ (thyroidgland) คลุมอยู่ทางด้านหน้า ทางด้านนอกของหลอดลมจะมีต่อมน้ำเหลือง

หลอดลมเล็กหรือขั้วปอด( bronchus)เป็นส่วนที่แตกแขนงแยกจากหลอดลม แบ่งออกเป็น 2 กิ่งคือซ้ายหรือขวา โดยกิ่งซ้ายจะเข้าสู่ปอดซ้าย และกิ่งขวาแยกเข้าปอดขวาพร้อม ๆ กับเส้นเลือดและเส้นประสาท

หลอดลมฝอย (bronchiole)แบ่งออกเป็น 2 ส่วนคือ

1.หลอดลมฝอยเทอร์มินอล (terminal bronchiole) เป็นท่อที่แยกออกจากหลอดลมแขนงมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1 มิลลิเมตร พบกล้ามเนื้อเรียบและเยื่ออิลาสติกไฟเบอร์(elastic fiber)เป็นองค์ประกอบของผนังหลอดลมฝอยเทอร์มินอล แต่ไม่พบโครงสร้างที่เป็นกระดูกอ่อน

2.หลอดลมฝอยแลกเปลี่ยนแก๊ส(respiratory bronchiole) เป็นส่วนแรกที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส เนื่องจาก  มีถุงลมย่อยมาเปิดเข้าที่ผนัง ซึ่งจะพบในส่วนที่อยู่ท้าย ๆ ซึ่งจะมีมากกว่าส่วนที่อยู่ติดกับหลอดลมฝอยเทอร์มินอล

ท่อลม (alveolar duct)

ท่อลม (alveolar duct) เป็นท่อส่วนสุดท้ายของส่วนที่มีการแลกเปลี่ยนแก๊ส (respiratory division)ซึ่งจะไปสิ้นสุดที่ถุงลม (alveolar sac)

ถุงลมและถุงลมย่อย

ถุงลมและถุงลมย่อย(alveolus หรือ alveolar sac และ pulmonary alveoli) ถุงลมเป็นช่องว่างที่มีถุงลมย่อยหลาย ๆ ถุงมาเปิดเข้าที่ช่องว่างอันนี้ ส่วนถุงลมย่อยมีลักษณะเป็นถุงหกเหลี่ยมมีเซลล์พิเศษหลั่งสารพวกฟอสโฟลิพิด (phospholipid) เรียกว่า เซอร์แฟกแทนท์(surfactant) เข้าสู่ถุงลมย่อยเพื่อลดแรงตึงผิวของถุงลมย่อยไม่ให้ติดกัน เมื่อปอดแฟบเวลาหายใจออกผนังของถุงลมย่อยที่อยู่ติดกันจะรวมกันเป็นอินเตอร์อัลวีโอลาร์เซปทัม(interalveolar septum) ซึ่งมีเส้นเลือดฝอยอยู่ภายใน นอกจากนี้ยังมีรูซึ่งเป็นช่องติดต่อระหว่างถุงลมย่อยทำให้อากาศภายในถุงลมย่อยมีแรงดันเท่ากันทั้งปอด ทั้งถุงลมและถุงลมย่อยจะรวมเรียกว่า ถุงลมปอด ปอดแต่ละข้างจะมีถุงลมปอดประมาณ 300 ล้านถุง แต่ละถุงจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 0.25 เซนติเมตร คิดเป็นพื้นที่ทั้งหมดของการแลกเปลี่ยนแก๊สของถุงลมปอดทั้งสองข้างประมาณ 90 ตารางเมตรหรือคิดเป็น 40 เท่าของพื้นที่ผิวของร่างกาย การที่ปอดยืดหยุ่นได้ดีและขยายตัวได้มากและการมีพื้นที่ของถุงลมปอดมากมายขนาดนั้นจะทำให้ร่างกายได้รับแก๊สออกซิเจนอย่างเพียงพอและคายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ได้เป็นอย่างดีอีกด้วยปอดของคนมีเส้นเลือดฝอยมาเลี้ยงอย่างมากมายจึงทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนแก๊สได้มากและรวดเร็วจนเป็นที่เพียงพอแก่ความต้องการของร่างกาย

2

ระบบหายใจของคน

 

ปอด(lung)               

3

ปอด

ปอด(lung) เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่ในการหายใจ ปอดตั้งอยู่ภายในทรวงอกมีปริมาตรประมาณ 2 ใน3ของทรวงอก ปอดขวาจะสั้นกว่าปอดซ้าย เนื่องจากตับซึ่งอยู่ทางด้านล่างดันขึ้นมา ส่วนปอดซ้ายจะแคบกว่าปอดขวาเพราะว่ามีหัวใจแทรกอยู่ ปอดมีเยื่อหุ้มปอด (pleura) 2 ชั้น ชั้นนอกติดกับผนังช่องอก ส่วนชั้นในติดกับผนังของปอด ระหว่างเยื่อทั้งสองชั้นมีของเหลวเคลือบอยู่ การหุบและการขยายของปอดจะเป็นตัวกำหนดปริมาณของอากาศที่เข้าสู่ร่างกาย ซึ่งจะทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนถ่ายเทคาร์บอนไดออกไซด์ออกตามที่ร่างกายต้องการ

การหายใจเข้า (inspiration)และการใจออก(expiration)รวมเรียกว่า การหายใจ (breathing) โดยมีกล้ามเนื้อกะบังลม กล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงซี่โครงด้านนอกและกล้ามเนื้อยึดกระดูกซี่โครงด้านในเป็นตัวกระทำ การหายใจที่เกิดจากกล้ามเนื้อกระบังลมเรียกว่า การหายใจส่วนท้อง (abdominal breathing)ซึ่งมีความสำคัญประมาณ 75% และการหายใจซึ่งเกิดจากกระดูกซี่โครงและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกเรียกว่าการหายใจส่วนอก (chest breathing) ซึ่งมีความสำคัญประมาณ 25% การหายใจส่วนท้องและการหายใจส่วนอกนี้จะทำงานร่วมกันทำให้เกิดการหายใจเข้าและหายใจออกอย่างสม่ำเสมอ

เมื่อกล้ามเนื้อกระบังลมและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกหดตัว จะทำให้ทรวงอกและปอดขยายตัวขึ้นปริมาตรภายในปอดเพิ่มขึ้น ดังนั้นความดันภายในปอดจึงลดลงและต่ำกว่าบรรยากาศภายนอก อากาศภายนอกจึงเคลื่อนตัวเข้าสู่ปอด จนทำให้ความดันภายนอกและภายในปอดเท่ากันแล้วอากาศก็จะไม่เข้าสู่ปอดอีก เรียกว่า การหายใจเข้า (inspiration) เมื่อกล้ามเนื้อกระบังลมและกล้ามเนื้อยึดซี่โครงด้านนอกคลายตัวลง ทำให้ปอดและทรวงอกมีขนาดเล็กลง ปริมาตรของอากาศในปอดจึงลดไปด้วย ท าให้ความดันภายในปอดสูงกว่าบรรยากาศภายนอก อากาศจึงเคลื่อนที่ออกจากปอดจนความดันในปอดลดลงเท่ากับความดันภายนอก อากาศก็จะหยุดการเคลื่อนที่ซึ่งเรียกว่า การหายใจออก (expiration) การหายใจเข้าและการหายใจออกนี้จะเกิดสลับกันอยู่เสมอในสภาพปกติผู้ใหญ่จะหายใจประมาณ 15 ครั้งต่อนาที ส่วนในเด็กจะมีอัตราการหายใจสูงกว่าผู้ใหญ่เล็กน้อย ในขณะที่ร่างกายเหนื่อยเนื่องจากทำงานหรือเล่นกีฬาอย่างหนักอัตราการหายใจจะสูงกว่านี้มาก

4

การเปลี่ยนแปลงขณะหายใจเข้าออก

 

ความจุของปอด

ปริมาตรอากาศที่หายใจเข้าปกติ แต่ละครั้งมีประมาณ 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้าบังคับให้มีการหายใจเข้าเต็มที่มากที่สุด จะมีอากาศเข้าไปยังปอดเพิ่มมากขึ้นจนอาจถึง 6,000 ลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งเป็นระดับที่ปอดจะจุอากาศได้เต็มที่เช่นเดียวกับการบังคับการหายใจออกเต็มที่ อากาศจะออกจากปอดมากที่สุดเท่าที่ความสามารถของกล้ามเนื้อกะบังลมและกล้ามเนื้อซี่โครงจะทำได้ ซึ่งจะเห็นว่าเมื่อหายใจออกเต็มที่แล้วยังคงมีอากาศตกค้างในปอด ประมาณ 1,100 ลูกบาศก์เซนติเมตร

5

ปริมาตรของอากาศในปอดขณะหายใจเข้า-ออกปกติและขณะหายใจเข้า-ออกเต็มที่

 

การแลกเปลี่ยนแก๊สในร่างกาย

การแลกเปลี่ยนแก๊สในร่างกายของคนเกิดขึ้น 2 แห่งคือที่ปอดและที่เนื้อเยื่อ

1.ที่ปอดเป็นการแลกเปลี่ยนแก๊สระหว่างในถุงลมปอดกับเส้นเลือดฝอย โดยออกซิเจนจากถุงลมปอดจะแพร่เข้าสู่เส้นเลือดฝอยรอบ ๆถุงลมปอดและรวมตัวกับฮีโมโกลบิน (haemoglobin; Hb) ที่ผิวของเม็ดเลือดแดงกลายเป็นออกซีฮีโมโกลบิล (oxyhemoglobin; HbO2)ซึ่งมีสีแดงสด เลือดที่มีออกซีฮีโมโกลบินนี้จะถูกส่งเข้าสู่หัวใจและสูบฉีดไปยังเนื้อเยื่อต่าง ๆ ทั่วร่างกาย

2.ที่เนื้อเยื่อออกซีฮีโมโกลบินจะสลายให้ออกซิเจนและฮีโมโกลบิน ออกซิเจนจะแพร่เข้าสู่เซลล์ทำให้เซลล์ของเนื้อเยื่อได้รับออกซิเจน  ในขณะที่เนื้อเยื่อรับออกซิเจนนั้น คาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในเซลล์ก็จะแพร่เข้าเส้นเลือด   คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่จะทำปฏิกิริยากับน้ำในเซลล์เม็ดเลือดแดงเกิดเป็นกรดคาร์บอนิก(H2CO3) ซึ่งแตกตัวต่อไปได้ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน (HCO3-) และไฮโดรเจนไอออน (H+) เมื่อเลือดที่มีไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนมากไหลเข้าสู่หัวใจจะถูกสูบฉีดต่อไปยังเส้นเลือดฝอยรอบ ๆ ถุงลมปอด ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออนจะรวมตัวกันเป็นกรดคาร์บอนิกแล้วจึงสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้าในเซลล์เม็ดเลือดแดง เป็นผลให้ความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ในเส้นเลือดฝอยสูงกว่าคาร์บอนไดออกไซด์ในถุงลมปอด จึงเกิดการแพร่ของคาร์บอนไดออกไซด์จากเส้นเลือดฝอยเข้าสู่ถุงลมปอดดังภาพ

6

การแลกเปลี่ยนแก๊สในร่างกาย

 

ศูนย์ควบคุมการสูดลมหายใจ

ศูนย์ควบคุมการหายใจ (the respiratory centers) อยู่ที่สมองส่วนเมดัลดาออบลองกาตา(medulla oblongata) โดยเป็นเซลล์ประสาทกระจายอยู่ทางด้านข้างทั้งสองข้าง ศูนย์นี้จะมีความไวต่อปริมาณของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์หรือไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออนและไฮโดรเจนไอออน ซึ่งสารต่างๆเหล่านี้จะกระตุ้นทำให้เกิดการหายใจเข้าเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นถ้าหากมีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือดเพิ่มขึ้นก็จะทำให้เกิดการการกระตุ้นเพิ่มขึ้นด้วย การควบคุมการสูดลมหายใจแสดงดังแผนภาพ

7

ศูนย์ควบคุมการหายใจ

1 2 3