การสะท้อนของแสงและภาพที่เกิดจากการสะท้อน
การสะท้อนของแสง
การสะท้อนแสงเป็นปรากฏการณ์ที่แสงตกกระทบกับตัวกลาง แล้วสะท้อนกลับสู่ตัวกลางเดิม ซึ่งปริมาณและทิศทางของการสะท้อนของแสงขึ้นอยู่กับพื้นผิวของตัวกลางที่ตกกระทบ
- การสะท้อนแสงบนพื้นผิวเรียบ เมื่อแสงตกกระทบพื้นผิววัตถุที่เรียบ แสงจะสะท้อนอย่างเป็นระเบียบ การสะท้อนบนพื้นผิวหน้าที่เรียบ เรียกว่า การสะท้อนแบบสม่ำเสมอ
- การสะท้อนแสงบนพื้นผิวขรุขระ เมื่อแสงตกกระทบวัตถุผิวขรุขระ แสงจะสะท้อนอย่างไม่เป็นระเบียบ
กฎการสะท้อนของแสง มี 2 ข้อดังนี้
- รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกัน
– รังสีตกกระทบ (Incident Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งเข้าหาผิวของวัตถุ – รังสีสะท้อน (Reflected Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งออกจากพื้นผิวของวัตถุ – เส้นปกติ (Normal) คือ เส้นที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุตรงจุดที่แสงตกกระทบ
- 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
- รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกัน
– รังสีตกกระทบ (Incident Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งเข้าหาผิวของวัตถุ – รังสีสะท้อน (Reflected Ray) คือ รังสีของแสงที่พุ่งออกจากพื้นผิวของวัตถุ – เส้นปกติ (Normal) คือ เส้นที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุตรงจุดที่แสงตกกระทบ
- 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) |
|||||
![]() |
|||||
ภาพจากกระจกเงาเกิดจากการสะท้อนของแสงคือ เมื่อแสงจากวัตถุตกกระจกเงา แสงสะท้อนจากกระจกจะพบกัน ทำให้เกิดภาพของวัตถุขึ้น แบ่งออกได้ 2 ลักษณะ ดังนี้ 1. ภาพจากกระจกเงาราบ (plan mirror) เมื่อคนยืนหรือวางวัตถุไว้หน้ากระจกเงาราบ ภาพที่เกิดขึ้นในกระจกเงาราบจะเป็นภาพเสมือนหัวตั้งอยู่หลังกระจก มีระยะวัตถุเท่ากับระยะภาพ และขนาดของวัตถุเท่ากับขนาดของภาพ แต่มีลักษณะกลับด้านกันจากซ้ายเป็นขวาของวัตถุจริง (ภาพที่ 12.16) |
|||||
![]() (เทเลอร์ บาร์บารา : 2546, 25) |
|||||
2. ภาพจากกระจกเงาผิวโค้ง กระจกผิวโค้งซึ่งเป็นส่วนของวงกลมนั้นมี 2 ชนิด คือ กระจกนูน และกระจกเว้า มีลักษณะการเดินภาพดังภาพที่ 12.17 และ 12.18 | |||||
|
|||||
ภาพที่ 12.17 แสดงการเกิดภาพจากกระจกนูนและกระจกเว้า
ภาพที่ 12.18 แสดงภาพที่เกิดจากกระจกเลนส์นูนและกระจกเว้า |