บทความฟิสิกส์เกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติ ฯลฯ ที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์
ก่อนที่จะศึกษาเกี่ยวกับสูตรเลนส์นูน โปรดทำความเข้าใจ กฎเกี่ยวกับเครื่องหมาย ของเลนส์นูน ต่อไปนี้ ก่อน
กฎการใช้เครื่องหมายเลนส์นูน
- ระยะห่างของวัตถุ (วินาที)
ถ้ามีวัตถุผ่านเข้าไป ลำแสงก็จะส่องเข้ามา ระยะห่างของวัตถุ ผลตรวจเป็นบวก
- ระยะห่างของภาพ (วินาที)
ถ้าลำแสงส่องผ่านเงาแล้ว ระยะเงา ถือว่าผลเป็นบวก (ภาพจริง) หากลำแสงไม่ส่องผ่านภาพนั้น ระยะเงา เครื่องหมายลบ (ภาพเสมือน)
ก่อนที่จะหาที่มาของสูตรสำหรับเลนส์เว้า เราต้องเข้าใจกฎเกณฑ์ต่างๆ เกี่ยวกับเครื่องหมายของเลนส์เว้า เสียก่อน
กฎของเลนส์เว้า
- ระยะห่างของวัตถุ (วินาที)
ถ้าวัตถุอยู่ด้านเดียวกับเลนส์และทิศทางที่ลำแสงส่องมา ระยะห่างของวัตถุ ผลตรวจเป็นบวก
- ระยะห่างของภาพ (วินาที)
ถ้าลำแสงส่องผ่านเงาแล้ว ระยะเงา ถือว่าผลเป็นบวก (ภาพจริง) หากลำแสงไม่ส่องผ่านภาพนั้น ระยะเงา เครื่องหมายลบ (ภาพเสมือน)
ก่อนที่จะทบทวนสูตรกระจกนูน เราควรทำความเข้าใจกฎเกณฑ์ต่างๆ เกี่ยวกับเครื่องหมายของกระจกนูน เสียก่อน
กฎของเครื่องหมายกระจกนูน
- ระยะห่างของวัตถุ (วินาที)
ถ้าวัตถุอยู่ด้านหน้าพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ซึ่งแสงจะทะลุผ่านวัตถุได้ แล้ว ระยะห่างของวัตถุ (S) เป็นไปในทางบวก
- ระยะห่างของภาพ (วินาที)
ถ้าเงาอยู่ด้านหน้าพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง โดยที่แสงผ่านเงาไปได้ แล้ว ระยะเงา (ส') เป็นค่าบวก (ภาพจริง) ถ้าภาพอยู่ด้านหลังพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านภาพได้ แล้ว ระยะเงา เป็นค่าลบ (ภาพเสมือน)
ก่อนที่จะหาที่มาของสูตรสำหรับกระจกเว้า เราต้องเข้าใจกฎเกณฑ์ต่างๆ เกี่ยวกับเครื่องหมายของกระจกเว้า เสียก่อน
กฎเกี่ยวกับป้ายกระจกเว้า
- ระยะห่างของวัตถุ (วินาที)
ถ้าวัตถุอยู่ด้านหน้าพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสงแล้ว ระยะห่างของวัตถุ (S) เป็นไปในทางบวก
- ระยะห่างของภาพ (วินาที)
ถ้าเงาอยู่ด้านหน้าพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง โดยที่แสงผ่านเงาไปได้ แล้ว ระยะเงา (ส') เป็นค่าบวก (ภาพจริง) ถ้าภาพอยู่ด้านหลังพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านภาพได้ แล้ว ระยะเงา เป็นค่าลบ (ภาพเสมือน)
ถ้าวัตถุอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของเลนส์นูน เลนส์นูนจะสามารถสร้างภาพของวัตถุนั้นได้ ถ้าทราบตำแหน่งของวัตถุที่อยู่ด้านใดด้านหนึ่งของเลนส์นูนแล้ว จะวาดภาพการสร้างภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร? เพื่อให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สมมติว่าวัตถุอยู่ทางด้านซ้ายของเลนส์นูนดังแสดงในรูปด้านล่าง
ถ้าวัตถุอยู่ด้านใดด้านหนึ่งของเลนส์เว้า เลนส์เว้าจะสามารถสร้างภาพของวัตถุได้ ถ้าทราบตำแหน่งของวัตถุที่อยู่ด้านใดด้านหนึ่งของเลนส์เว้าแล้ว จะวาดภาพการสร้างวัตถุได้อย่างไร? เพื่อให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สมมติว่าวัตถุอยู่ทางด้านซ้ายของเลนส์เว้าดังแสดงในรูปด้านล่าง
ถ้าเราวางวัตถุไว้หน้ากระจกนูนที่สะท้อนแสง กระจกนูนจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าเรารู้ระยะห่างของวัตถุจากกระจกนูน เราจะวาดภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร เพื่อความชัดเจน ลองสมมติว่ามีวัตถุวางอยู่หน้ากระจกนูนดังแสดงในรูปด้านล่าง
ถ้าเราวางวัตถุไว้หน้ากระจกเว้าที่สะท้อนแสง กระจกเว้าจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าเรารู้ตำแหน่งของวัตถุที่อยู่หน้ากระจกเว้าแล้ว เราจะวาดภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร เพื่อความชัดเจน ลองสมมติว่ามีวัตถุวางอยู่หน้ากระจกเว้าดังแสดงในรูปด้านล่าง
5 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับเลนส์นูน
1. เลนส์นูน (เลนส์รวมแสง) มีความยาวโฟกัส 15 ซม. วัตถุสูง 5 ซม. วางอยู่ทางด้านซ้ายของเลนส์ จงหา ระยะภาพ กำลังขยายภาพ ความสูงของภาพ และคุณสมบัติของภาพ ถ้าวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์นูน 5 ซม.
การอภิปราย
เป็นที่ทราบกันว่า:
ระยะโฟกัส (f) = 15 ซม.
ระยะโฟกัสของเลนส์นูนเป็นค่าบวก เนื่องจากจุดโฟกัสของเลนส์นูนเป็นจุดที่ลำแสงผ่าน หรือเป็นจุดจริง
ความสูงของวัตถุ (h) = 5 ซม.
ระยะห่างของวัตถุ (วินาที) = 5 ซม.
1. ระยะโฟกัสของเลนส์ เลนส์เว้า (เลนส์กระจายแสง) 30 ซม. วัตถุสูง 5 ซม. ตั้งอยู่ทางด้านซ้ายของเลนส์ จงหาค่าระยะภาพ กำลังขยายภาพ ความสูงของภาพ และคุณสมบัติของภาพ ถ้าวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์เว้า 15 ซม.
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
ระยะโฟกัส (f) = -30 ซม.
ระยะโฟกัสของเลนส์เว้าเป็นค่าลบ เนื่องจากจุดโฟกัสของเลนส์เว้าไม่ใช่จุดผ่านของลำแสง หรือเป็นจุดเสมือน
ความสูงของวัตถุ (h) = 5 ซม.
ระยะห่างของวัตถุ (วินาที) = 15 ซม.