บทเรียนฟิสิกส์พื้นฐาน

นิยามของกระจกนูน

กระจกชนิดหนึ่งที่ใช้กันในชีวิตประจำวันคือกระจกนูน กระจกนูนมีรูปทรงโค้ง โดยพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสงจะโค้งไปข้างหน้า

การใช้งานกระจกนูน

หากคุณเคยเห็นกระจกมองหลังของรถจักรยานยนต์หรือรถยนต์ คุณก็คงทราบดีถึงประโยชน์ของกระจกนูนในชีวิตประจำวัน กระจกนูนถูกใช้เป็นกระจกมองหลังเพราะภาพที่เกิดจากกระจกนูนนั้นเป็นภาพตั้งตรง และภาพมีขนาดเล็กกว่าวัตถุ ทำให้มีมุมมองที่กว้างขึ้น นอกจากขนาดภาพที่เล็กกว่าแล้วภาพทั้งหมดที่เกิดจากกระจกนูนยังเป็นภาพเสมือนอีกด้วย

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับคุณสมบัติของภาพที่เกิดจากกระจกเว้า

ระยะห่างของวัตถุมีค่าน้อยกว่าความยาวโฟกัสของกระจกเว้า (d o < f)

จากการคำนวณการเกิดภาพโดยกระจกเว้า สรุปได้ว่า หากระยะห่างของวัตถุ (do) น้อยกว่าความยาวโฟกัส (f) คุณสมบัติของภาพจะเป็นดังนี้:

– เสมือน หมายความว่าลำแสงไม่ทะลุผ่านภาพ

– ตั้งตรง

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับสมการกระจกเว้า

ก่อนที่จะหาที่มาของสมการกระจกเว้า โปรดอ่านกฎเครื่องหมายสำหรับกระจกเว้าด้านล่างก่อน

กฎการกำหนดเครื่องหมายสำหรับกระจกเว้า

– ระยะห่างของวัตถุ (ทำ)

ถ้าวัตถุอยู่ด้านหน้าของพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ระยะห่างของวัตถุ (do) จะเป็นค่าบวก

– ระยะห่างของภาพ (di)

ถ้าภาพอยู่ด้านหน้าของพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ซึ่งแสงสามารถผ่านเข้าไปในภาพได้ ระยะภาพ (di) จะเป็นค่าบวก (ภาพจริง) แต่ถ้าภาพอยู่ด้านหลังของพื้นผิวกระจกที่สะท้อนแสง ซึ่งแสงไม่สามารถผ่านเข้าไปในภาพได้ ระยะภาพจะเป็นค่าลบ (ภาพเสมือน)

อ่านเพิ่มเติม

เพื่อทำความเข้าใจภาพของวัตถุที่เกิดจากกระจกเว้า โปรดศึกษาตัวอย่างโจทย์และวิธีแก้ปัญหาด้านล่าง ในโจทย์ข้อนี้ สมมติว่าวัตถุอยู่ห่างจากกระจกเว้าเป็นระยะหนึ่ง จากนั้นให้วาดภาพที่เกิดจากกระจกเว้า

ระยะห่างของภาพจากกระจกเว้า และกำลังขยายของภาพที่เกิดจากกระจกเว้า

พิจารณากระจกเว้าที่มีความยาวโฟกัส 20 ซม. จงวาดภาพการเกิดภาพ จากนั้นจงหาตำแหน่งภาพและกำลังขยายของภาพ ถ้า:

ก) ระยะห่างของวัตถุมีค่าน้อยกว่าระยะโฟกัส (do)

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับแผนภาพรังสีสำหรับกระจกเว้า

ถ้าวัตถุอยู่หน้ากระจกเว้าที่สะท้อนแสง กระจกเว้าจะสร้างภาพของวัตถุนั้น ถ้าทราบตำแหน่งของวัตถุที่อยู่หน้ากระจกเว้าแล้ว จะวาดภาพของวัตถุนั้นได้อย่างไร? เพื่อให้เข้าใจได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สมมติว่ามีวัตถุอยู่หน้ากระจกเว้าดังแสดงในภาพด้านล่าง

เส้นสีส้ม = กระจกเว้า

เส้นสีน้ำเงิน = แกนหลัก

ลูกศร (สีเขียว) = วัตถุ

R = จุดศูนย์กลางความโค้งของกระจกเว้า

อ่านเพิ่มเติม

นิยามของกระจกเว้า

กระจกชนิดหนึ่งที่ใช้กันในชีวิตประจำวันคือกระจกเว้า กระจกเว้าเป็นกระจกรูปทรงโค้ง โดยพื้นผิวกระจกจะสะท้อนแสงโค้งกลับไปด้านหลัง

การใช้งานกระจกเว้า

หากคุณต้องการสังเกตผิวหน้าของคุณให้ชัดเจนและละเอียดมากขึ้น ให้เอาใบหน้าแนบกับพื้นผิวของกระจกเว้า

กระจกเว้าสะท้อนแสง ทำให้ภาพใบหน้าของคุณดูใหญ่ขึ้น และมองเห็นรูขุมขนบนผิวหน้าได้ชัดเจนขึ้น ภาพใบหน้าของคุณจะดูใหญ่กว่าใบหน้าจริง เพราะกระจกเว้าขยายภาพ โดยจะเกิดขึ้นเมื่อระยะห่างระหว่างใบหน้ากับกระจกเว้าน้อยกว่าระยะโฟกัสของกระจก เนื่องจากสามารถขยายภาพได้ กระจกเว้าจึงมักใช้โดยผู้หญิงในการแต่งหน้า และโดยผู้ชายในการโกนหนวด

อ่านเพิ่มเติม

นิยามของกระจกเงาราบ

กระจกเงาราบ คือกระจกที่มีพื้นผิวเรียบ โดยพื้นผิวด้านหนึ่งเคลือบด้วยโลหะสะท้อนแสง ทำให้พื้นผิวกระจกเงาราบสามารถสะท้อนแสงได้มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ หากคุณส่องไฟฉายไปที่พื้นผิวกระจกเงาราบ กระจกจะสะท้อนแสงนั้น ทำให้ดวงตาของคุณแสบหากกระจกสะท้อนแสงไฟฉายกลับมาที่ดวงตา ในทางกลับกัน หากคุณยืนอยู่หน้ากระจกในเวลากลางวัน ใบหน้าของคุณจะสะท้อนแสงแดดไปยังพื้นผิวกระจก และในขณะเดียวกัน กระจกก็จะสะท้อนแสงกลับมาที่คุณ แต่ถ้าคุณยืนอยู่หน้ากระจกเงาราบในเวลากลางคืน ใบหน้าของคุณจะสะท้อนแสงจากหลอดไฟ

มองไปยังพื้นผิวกระจกเงาราบ และในขณะเดียวกัน กระจกเงาราบก็จะสะท้อนแสงจากหลอดไฟกลับมาหาคุณ

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับ การสะท้อนแบบสเปคูลาร์ และการสะท้อนแบบกระจาย

ถ้าคุณยืนอยู่หน้ากระจกเงาเรียบ คุณจะเห็นภาพสะท้อนของใบหน้าของคุณบนกระจกเงาเรียบนั้น แต่ถ้าคุณยืนอยู่บนขอบของกระจกเงาเรียบ คุณจะยังเห็นใบหน้าของคุณที่อยู่ด้านหลังกระจกเงาเรียบนั้นหรือไม่? คุณสามารถทดลองเพิ่มเติมได้โดยการส่องไฟฉายไปที่พื้นผิวกระจกเงาเรียบ เมื่อส่องไฟฉายตั้งฉากกับพื้นผิวกระจกเงาเรียบ คุณจะเห็นแสงสะท้อนจากไฟฉายบนกระจกเงาเรียบนั้น แต่ถ้าคุณยืนอยู่บนขอบของกระจกเงาเรียบ แล้วส่องไฟฉายไปที่กึ่งกลางของกระจกเงา คุณจะไม่เห็นภาพสะท้อนของไฟฉาย!

เมื่อเราสังเกตวัตถุในเวลากลางวัน จะเกิดสิ่งต่างๆ ที่แตกต่างกันออกไป เช่น หนังสือ ก้อนหิน หรือโต๊ะ เราสามารถมองเห็นได้ในเวลากลางวันเพราะวัตถุเหล่านี้สะท้อนแสงแดด เช่นเดียวกับกระจกในโจทย์ก่อนหน้านี้ เมื่อวัตถุอยู่หน้ากระจกเงา วัตถุจะสะท้อนแสงแดดไปยังพื้นผิวของกระจกเงา แสงแดดที่สะท้อนจากวัตถุไปยังพื้นผิวของกระจกเงาจะถูกสะท้อนโดยกระจกเงาไปยังดวงตา ทำให้เรามองเห็นเงาของวัตถุที่อยู่ด้านหลังกระจกเงา สำหรับหนังสือ ก้อนหิน หรือโต๊ะนั้น จะเกิดสิ่งต่างๆ ที่แตกต่างกันออกไป ในเวลากลางวัน แสงแดดส่องไปยังหนังสือ และหนังสือจะสะท้อนแสงแดดเข้าสู่ดวงตา ทำให้เรามองเห็นหนังสือได้ ส่วนในเวลากลางคืน แสงไฟจะส่องไปยังหนังสือ และหนังสือจะสะท้อนแสงจากหลอดไฟไปยังดวงตา ทำให้เรามองเห็นหนังสือได้เช่นกัน

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับกฎการสะท้อนแสง

นิยามของการสะท้อน

การสะท้อนสามารถตีความได้ว่าเป็นเหตุการณ์ที่ทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุเปลี่ยนไปเนื่องจากวัตถุชนกับสิ่งกีดขวาง ตัวอย่างเช่น หากคุณโยนลูกบอลไปที่กำแพง ลูกบอลจะสะท้อนกลับเพราะลูกบอลชนกับกำแพง

การสะท้อนของแสง

เมื่อแสงอาทิตย์หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ เช่น หลอดไฟ ปล่อยออกมา แสงจะเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดแสงไปในทุกทิศทาง เมื่อแสงกระทบกับสิ่งกีดขวาง เช่น หนังสือ ผนัง หรือกระจก แสงจะสะท้อนจากสิ่งกีดขวางนั้น ทิศทางการสะท้อนของแสงหลังจากกระทบกับสิ่งกีดขวางจะแตกต่างจากทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงก่อนกระทบกับสิ่งกีดขวาง กล่าวได้ว่า การสะท้อนของแสงเป็นเหตุการณ์ที่แสงกระทบกับสิ่งกีดขวาง ทำให้ทิศทางของแสงเปลี่ยนไป ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงหลังจากกระทบกับสิ่งกีดขวางจะแตกต่างจากทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงก่อนกระทบกับสิ่งกีดขวาง

อ่านเพิ่มเติม

บทความเกี่ยวกับหน้าคลื่น รังสี ลำแสง

นิยามของหน้าคลื่น

ถ้าคุณโยนก้อนหินลงไปในสระน้ำ คลื่นน้ำจะเคลื่อนที่ออกไปจากจุดศูนย์กลางของวงกลม ในคลื่นน้ำจะมีทั้งยอดคลื่นและท้องคลื่น ยอดคลื่นหรือท้องคลื่นที่เคลื่อนที่ออกไปจากจุดศูนย์กลางของวงกลมนั้น อาจเรียกได้ว่าเป็นแนวคลื่น

หน้าคลื่นสองหน้าที่อยู่ติดกัน คือ สองส่วนของคลื่นที่มีเฟสเดียวกันและอยู่ห่างกันหนึ่งความยาวคลื่น ส่วนยอดคลื่นหรือหุบคลื่นที่มีเฟสเดียวกันและอยู่ห่างกันหนึ่งความยาวคลื่นขึ้นไป เรียกว่า หน้าคลื่น นอกจากคลื่นน้ำแล้ว คลื่นเสียงหรือคลื่นแสงก็มีหน้าคลื่นเช่นกัน แต่ต่างจากคลื่นน้ำที่เคลื่อนที่เฉพาะในระนาบหรือพื้นที่ คลื่นเสียงและคลื่นแสงเคลื่อนที่ในอวกาศ

อ่านเพิ่มเติม