การสะท้อนของแสงและภาพที่เกิดจากการสะท้อน

การสะท้อนของแสง

การสะท้อนแสงเป็นปรากฏการณ์ที่แสงตกกระทบกับตัวกลาง แล้วสะท้อนกลับสู่ตัวกลางเดิม ซึ่งปริมาณและทิศทางของการสะท้อนของแสงขึ้นอยู่กับพื้นผิวของตัวกลางที่ตกกระทบ

  • การสะท้อนแสงบนพื้นผิวเรียบ เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิววัตถุที่เรียบ แสงจะสะท้อนอย่างเป็นระเบียบ การสะท้อนบนพื้นผิวหน้าที่เรียบ เรียกว่า การสะท้อนแบบสม่ำเสมอ
  • การสะท้อนแสงบนพื้นผิวขรุขระ เมื่อแสงตกกระทบวัตถุผิวขรุขระ แสงจะสะท้อนอย่างไม่เป็นระเบียบ

กฎการสะท้อนของแสง มี 2 ข้อดังนี้

  1. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกัน

– รังสีตกกระทบ (Incident Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งเข้าหาผิวของวัตถุ – รังสีสะท้อน (Reflected Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งออกจากพื้นผิวของวัตถุ – เส้นปกติ (Normal) คือ เส้นที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุตรงจุดที่แสงตกกระทบ

  1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ณ ตำแหน่งที่แสงตกกระทบ

– มุมตกกระทบ (Angle of Incident) คือ มุมที่รังสีกระทบทำกับเส้นปกติ – มุมสะท้อน (Angle of Reflection) คือ มุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ

ลักษณะการสะท้อนของแสง แบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ

  • การสะท้อนปกติ คือรังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติ (เส้นแนวฉาก) จะอยู่ระนาบเดียวกัน รวมทั้งพบว่ามุมตกกระทบและมุมสะท้อนจะมีค่าเท่ากันเสมอ โดยจะเกิดกับวัตถุผิวเรียบ
  • การสะท้อนกระจาย เกิดกับวัตถุที่มีผิวขรุขระ ซึ่งแสงจะสะท้อนออกไปหลายทิศทาง เรียกว่า การสะท้อนกระจาย

การเกิดภาพบนกระจก

1. กระจกเงาราบ คือกระจกแบนราบที่มีด้านหนึ่งสะท้อนแสง ดังนั้นภาพที่เกิดขึ้นจึงเป็นภาพเสมือน อยู่หลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุและขนาดภาพเท่ากับขนาดวัตถุภาพที่ได้จะกลับด้านกัน และกลับจากขวาเป็นซ้ายของวัตถุจริง

2. กระจกเงาโค้ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

  • กระจกเงาโค้งนูน คือกระจกโค้งที่มีผิวสะท้อนแสงอยู่ด้านนอกส่วนโค้ง มีปรอทฉาบด้านส่วนเว้า กระจกแบบนี้นำมาใช้เป็นกระจกมองข้างของรถ ภาพที่ได้เป็นภาพเสมือน ขนาดเล็ก หัวตั้ง และมองเห็นภาพที่กว้างขึ้น หรือนำไปติดที่บริเวณทางเลี้ยว เพื่อให้เห็นรถที่วิ่งมาอีกทาง
  • กระจกเงาโค้งเว้า คือกระจกโค้งที่มีผิวสะท้อนแสงอยู่ด้านในส่วนโค้ง มีปรอทฉายด้านนอกส่วนนูน นำมาใช้ประกอบกับกล้องจุลทรรศน์ เพื่อช่วยรวมแสงไปตกที่แผ่นสไลด์ ทำให้เห็นภาพชัดขึ้น หรือวัตถุใดก็ตามที่ต้องการเห็นภาพสะท้อนขนาดใหญ่ขึ้นและชัดเจนขึ้น

 การสะท้อนของแสง

การสะท้อนแสงเป็นปรากฏการณ์ที่แสงตกกระทบกับตัวกลาง แล้วสะท้อนกลับสู่ตัวกลางเดิม ซึ่งปริมาณและทิศทางของการสะท้อนของแสงขึ้นอยู่กับพื้นผิวของตัวกลางที่ตกกระทบ

  • การสะท้อนแสงบนพื้นผิวเรียบ เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิววัตถุที่เรียบ แสงจะสะท้อนอย่างเป็นระเบียบ การสะท้อนบนพื้นผิวหน้าที่เรียบ เรียกว่า การสะท้อนแบบสม่ำเสมอ
  • การสะท้อนแสงบนพื้นผิวขรุขระ เมื่อแสงตกกระทบวัตถุผิวขรุขระ แสงจะสะท้อนอย่างไม่เป็นระเบียบ

กฎการสะท้อนของแสง มี 2 ข้อดังนี้

  1. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกัน

– รังสีตกกระทบ (Incident Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งเข้าหาผิวของวัตถุ – รังสีสะท้อน (Reflected Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งออกจากพื้นผิวของวัตถุ – เส้นปกติ (Normal) คือ เส้นที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุตรงจุดที่แสงตกกระทบ

  1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ณ ตำแหน่งที่แสงตกกระทบ

– มุมตกกระทบ (Angle of Incident) คือ มุมที่รังสีกระทบทำกับเส้นปกติ – มุมสะท้อน (Angle of Reflection) คือ มุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ

ลักษณะการสะท้อนของแสง แบ่งได้เป็น 2 ลักษณะ

  • การสะท้อนปกติ คือรังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติ (เส้นแนวฉาก) จะอยู่ระนาบเดียวกัน รวมทั้งพบว่ามุมตกกระทบและมุมสะท้อนจะมีค่าเท่ากันเสมอ โดยจะเกิดกับวัตถุผิวเรียบ
  • การสะท้อนกระจาย เกิดกับวัตถุที่มีผิวขรุขระ ซึ่งแสงจะสะท้อนออกไปหลายทิศทาง เรียกว่า การสะท้อนกระจาย

การเกิดภาพบนกระจก

1. กระจกเงาราบ คือกระจกแบนราบที่มีด้านหนึ่งสะท้อนแสง ดังนั้นภาพที่เกิดขึ้นจึงเป็นภาพเสมือน อยู่หลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุและขนาดภาพเท่ากับขนาดวัตถุภาพที่ได้จะกลับด้านกัน และกลับจากขวาเป็นซ้ายของวัตถุจริง

2. กระจกเงาโค้ง แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

  • กระจกเงาโค้งนูน คือกระจกโค้งที่มีผิวสะท้อนแสงอยู่ด้านนอกส่วนโค้ง มีปรอทฉาบด้านส่วนเว้า กระจกแบบนี้นำมาใช้เป็นกระจกมองข้างของรถ ภาพที่ได้เป็นภาพเสมือน ขนาดเล็ก หัวตั้ง และมองเห็นภาพที่กว้างขึ้น หรือนำไปติดที่บริเวณทางเลี้ยว เพื่อให้เห็นรถที่วิ่งมาอีกทาง
  • กระจกเงาโค้งเว้า คือกระจกโค้งที่มีผิวสะท้อนแสงอยู่ด้านในส่วนโค้ง มีปรอทฉายด้านนอกส่วนนูน นำมาใช้ประกอบกับกล้องจุลทรรศน์ เพื่อช่วยรวมแสงไปตกที่แผ่นสไลด์ ทำให้เห็นภาพชัดขึ้น หรือวัตถุใดก็ตามที่ต้องการเห็นภาพสะท้อนขนาดใหญ่ขึ้นและชัดเจนขึ้น

สรุปสาระสำคัญ
  • การสะท้อนแสงเป็นปรากฏการณ์ที่แสงตกกระทบตัวกลาง แล้วสะท้อนกลับสู่ตัวกลางเดิม
  • การสะท้อนแสงขึ้นกับพื้นผิว
  • พื้นผิวของการสะท้อนแสงสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้มากมาย
 ภาพ  (image)   เกิดจากการตัดกันหรือเสมือนตัดกันของรังสีของแสงสะท้อนมาจากกระจกหรือหักเหผ่านเลนส์  แบ่งได้  2  ประเภท  คือ
          1.  ภาพจริง  เกิดจากรังสีของแสงตัดกันจริง  เกิดด้านหลังกระจกหรือเลนส์  ต้องมีฉากมารับจึงจะมองเห็นภาพ  ลักษณะภาพหัวกลับกับวัตถุ  มีทั้งขนาดใหญ่กว่าวัตถุ  เท่ากับวัตถุ  และเล็กกว่าวัตถุ  ซึ่งขนาดภาพจะสัมพันธ์กับระยะวัตถุ  เช่น  ภาพที่ปรากฏบนจอภาพยนตร์  เป็นต้น

ภาพที่  12.14  แสดงการเกิดภาพจริง

(มานี  จันวิมล : 2545, 103)

          2.  ภาพเสมือน   เกิดจากรังสีของเสมือนตัดกันทำให้เกิดภาพด้านหน้ากระจกหรือเลนส์ มองเห็นภาพได้โดยไม่ต้องใช้ฉากรับภาพ  ภาพมีลักษณะหัวตั้งเหมือนวัตถุ  เช่น  ภาพเกิดจากแว่นขยาย   เป็นต้น

ภาพที่ 12.15 แสดงการเกิดภาพจากแว่นขยาย 

(ชัยวัฒน์  การชื่นศรี : 2545, 39)

สี่เหลี่ยมมุมมน: การเกิดภาพจากกระจกเงา
          ภาพจากกระจกเงาเกิดจากการสะท้อนของแสงคือ  เมื่อแสงจากวัตถุตกกระจกเงา  แสงสะท้อนจากกระจกจะพบกัน  ทำให้เกิดภาพของวัตถุขึ้น  แบ่งออกได้  2  ลักษณะ  ดังนี้
          1.  ภาพจากกระจกเงาราบ (plan mirror)  เมื่อคนยืนหรือวางวัตถุไว้หน้ากระจกเงาราบ  ภาพที่เกิดขึ้นในกระจกเงาราบจะเป็นภาพเสมือนหัวตั้งอยู่หลังกระจก   มีระยะวัตถุเท่ากับระยะภาพ และขนาดของวัตถุเท่ากับขนาดของภาพ   แต่มีลักษณะกลับด้านกันจากซ้ายเป็นขวาของวัตถุจริง  (ภาพที่  12.16)
ภาพที่ 12.16  แสดงการเกิดภาพจากกระจกเงา
(เทเลอร์  บาร์บารา : 2546, 25)

          2.  ภาพจากกระจกเงาผิวโค้ง   กระจกผิวโค้งซึ่งเป็นส่วนของวงกลมนั้นมี  2  ชนิด  คือ กระจกนูน  และกระจกเว้า  มีลักษณะการเดินภาพดังภาพที่  12.17  และ  12.18

กระจกนูน

กระจกเว้า

1.  กระจายแสง
2.  ส่วนสะท้อนแสงอยู่ที่ผิวด้านนอกของทรงกลม
3.  ทำหน้าที่กระจายแสง
4.  เกิดภาพเสมือนหัวตั้ง  ขนากเล็กกว่าวัตถุ
และภาพกลับข้างจากข้างซ้ายเป็นข้างขวา
5.  ถูกนำมาใช้ทำกระจกมองข้างและมองหลัง
ของรถยนต์
1.  รวมแสง
2.  ส่วนสะท้อนแสงอยู่ที่ผิวด้านในของทรงกลม
3.  ทำหน้าที่รวมแสง
4.  เกิดภาพได้ทั้งภาพจริงและภาพเสมือน  มีทั้งขนาดย่อและขยายขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างวัตถุกับกระจก
5.  ถูนำมาประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ให้หมอฟันใช้ส่องดูฟันในปากคนไข้

ภาพที่  12.17   แสดงการเกิดภาพจากกระจกนูนและกระจกเว้า
(บุญถึง  แน่นหนา : 2544, 54)

 

ภาพที่  12.18  แสดงภาพที่เกิดจากกระจกเลนส์นูนและกระจกเว้า

Comments

comments

ใส่ความเห็น