ข้ามไปเนื้อหา

ผลต่างระหว่างรุ่นของ "แสง"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
Bigwore (คุย | ส่วนร่วม)
KampanartCh (คุย | ส่วนร่วม)
ความหมายของแสง,แหล่งกำเนิดของแสง และ ตัวกลางแสง
บรรทัด 1: บรรทัด 1:
{{ต้องการอ้างอิง}}
{{ต้องการอ้างอิง}}
'''แสง''' ({{lang-en|light}}) คือ คลื่นชนิดหนึ่งและมีพลังงาน[[การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า]]ในช่วง[[ความยาวคลื่น]]ที่[[ดวงตา|สายตา]]มนุษย์มองเห็น หรือบางครั้งอาจรวมถึงการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่[[รังสีอินฟราเรด]]ถึง[[รังสีอัลตราไวโอเลต]]ด้วย
'''แสง''' ({{lang-en|light}}) คือ คลื่นชนิดหนึ่งและมีพลังงาน[[การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า]]ในช่วง[[ความยาวคลื่น]]ที่[[ดวงตา|สายตา]]มนุษย์มองเห็น หรือบางครั้งอาจรวมถึงการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่[[รังสีอินฟราเรด]]ถึง[[รังสีอัลตราไวโอเลต]]ด้วย หรือ ความสว่างที่ทำให้ตาเรามองเห็น แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงจากแหล่งกำเนิดแสง'''แหล่งกำเนิดแสง''' ที่ สำคัญของโลกมนุษย์ได้แก่ ดวงอาทิตย์ แหล่งกำเนิดแสงบางชนิดมนุษย์เป็นผู้สร้างขึ้น เช่น ตะเกียง หลอดไฟฟ้า แสงจากการเผาสิ่งของ แสงจากดวงจันทร์


= ประโยชน์ของแสง =
[[ไฟล์:Light dispersion conceptual waves350px.gif|thumb|266x266px|ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายลำแสงขาว ลำที่ความยาวคลื่นมากกว่า (สีแดง) กับลำที่ความยาวคลื่นน้อยกว่า (สีม่วง) แยกจากกัน]]
'''แสง''' ({{lang-en|light}}) ช่วยให้สามารถมองเห็น แสงให้พลังงานความร้อน เช่นแสงจากดวงอาทิตย์ทำให้โลกอบอุ่น ความร้อนจากแสงอาทิตย์นำไปเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า แสงอุลตราไวโอเลตที่มากับแสงอาทิตย์ช่วยฆ่าเชื่อโรค นอกจากนี้แสงแดดตอนเช้ายังให้วิตามิน

= แหล่งกำเนิดแสง =
แหล่งกำเนิดแสง แบ่งได้ 2 ชนิด

•  แหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ ได้แก่ แสงอาทิตย์ แสงจากดวงดาว

•  แหล่งกำเนิดแสงที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ แสงจากหลอดไฟฟ้า ตะเกียง โคมไฟ[[ไฟล์:Light dispersion conceptual waves350px.gif|thumb|266x266px|ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายลำแสงขาว ลำที่ความยาวคลื่นมากกว่า (สีแดง) กับลำที่ความยาวคลื่นน้อยกว่า (สีม่วง) แยกจากกัน]]


== สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงที่เห็นได้ ==
== สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงที่เห็นได้ ==
บรรทัด 22: บรรทัด 30:


เมื่อลำแสงวิ่งผ่านเข้าสู่ตัวกลางจากสุญญากาศ หรือวิ่งผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่ แต่เปลี่ยนความยาวคลื่นเนื่องจากความเร็วที่เปลี่ยนไป ในกรณีที่มุมตกกระทบของแสงนั้นไม่ตั้งฉากกับผิวของตัวกลางใหม่ที่แสงวิ่งเข้าหา ทิศทางของแสงจะถูกหักเห ตัวอย่างของปรากฏการณ์หักเหนี้เช่น [[เลนส์]]ต่างๆ ทั้ง[[กระจกขยาย]] [[คอนแทคเลนส์]] [[แว่นสายตา]] [[กล้องจุลทรรศน์]] [[กล้องส่องทางไกล]]
เมื่อลำแสงวิ่งผ่านเข้าสู่ตัวกลางจากสุญญากาศ หรือวิ่งผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่ แต่เปลี่ยนความยาวคลื่นเนื่องจากความเร็วที่เปลี่ยนไป ในกรณีที่มุมตกกระทบของแสงนั้นไม่ตั้งฉากกับผิวของตัวกลางใหม่ที่แสงวิ่งเข้าหา ทิศทางของแสงจะถูกหักเห ตัวอย่างของปรากฏการณ์หักเหนี้เช่น [[เลนส์]]ต่างๆ ทั้ง[[กระจกขยาย]] [[คอนแทคเลนส์]] [[แว่นสายตา]] [[กล้องจุลทรรศน์]] [[กล้องส่องทางไกล]]

=== '''ตัวกลางแสง''' ===

====== '''''ตัวกลางจะเป็นตัวกั้นการเดินทางของแสง ตัวกลางแบ่งออกเป็น 3 ชนิด'''''                                                              ======
* 1.  '''ตัวกลางโปร่งใส''' คือวัตถุที่ยอมให้แสงเดินทางผ่านได้ทั้งหมด โดยแสงสามารถที่จะทะลุผ่านได้อย่างเป็นระเบียบ เราสามารถที่จะมองทะลุผ่านวัตถุโปร่งใส จนเห็นวัตถุอื่นที่อยู่ด้านหลังวัตถุโป่งใส่นั้นๆ ได้ เช่น แก้ว พลาสติกใส อากาศ 
* 2. '''ตัวกลางโปร่งแสง''' คือ ตัวกลางที่ยอมให้แสงผ่านได้บ้างเป็นบางส่วน แล้วแสงจะผ่านอย่างไม่เป็นระเบียบ ทำให้มองเห็นวัตถุด้านตรงข้ามได้ไม่ชัดเจนมากนัก เช่น กระจกฝ้า กระดาษไข ผ้า หมอก ควัน เป็นต้น
* 3. '''ตัวกลางทึบแสง''' คือ วัตถุที่ไม่ยอมให้แสงทะลุผ่านได้เลย แสงจึงสะท้อนกับ และก่อให้เกิดเงามือด้านหลังวัตถุทึบแสงนั้นๆ เช่น ไม้ หิน เหล็ก ปูน เป็นต้น


== อัตราเร็ว ==
== อัตราเร็ว ==
บรรทัด 31: บรรทัด 46:


[[Albert A. Michelson]] ได้ทำการพัฒนาการทดลองในปี ค.ศ. 1926 โดยใช้กระจกเงาหมุน ในการวัดช่วงเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางไปกลับจาก ยอด Mt. Wilson ถึง Mt. San Antonio ใน[[รัฐแคลิฟอร์เนีย]] ซึ่งการวัดนั้นได้ 186,285 ไมล์/วินาที (299,796 กิโลเมตร/วินาที) ค่าความเร็วแสงประมาณหรือค่าปัดเศษที่เราใช้กันในทุกวันนี้คือ 300,000 km/s and 186,000 miles/s.
[[Albert A. Michelson]] ได้ทำการพัฒนาการทดลองในปี ค.ศ. 1926 โดยใช้กระจกเงาหมุน ในการวัดช่วงเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางไปกลับจาก ยอด Mt. Wilson ถึง Mt. San Antonio ใน[[รัฐแคลิฟอร์เนีย]] ซึ่งการวัดนั้นได้ 186,285 ไมล์/วินาที (299,796 กิโลเมตร/วินาที) ค่าความเร็วแสงประมาณหรือค่าปัดเศษที่เราใช้กันในทุกวันนี้คือ 300,000 km/s and 186,000 miles/s.

ความเร็วของแสงนั้น เป็นพลังงานรูปหนึ่ง เดินทางผ่านอากาศเป็นเส้นตรง ออกจากแหล่งกำเนิดแสงในทุกๆ ทิศทางแสงสามารถเดินทางได้เร็ว 300000 กิโลเมตรต่อ วินาที หรือภายใน 1 วินาที แสงสามารถเดินทางรอบโลกได้ถึง 8 รอบ


== หน่วยและการวัด ==
== หน่วยและการวัด ==
บรรทัด 96: บรรทัด 113:
== อ้างอิง ==
== อ้างอิง ==
<ref>http://www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Light.htm</ref>
<ref>http://www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Light.htm</ref>
<ref>http://xn--42cga5cq0ec7a2a0a0c0d3fwa1c3c.com/</ref>
<ref>http://xn--42cga5cq0ec7a2a0a0c0d3fwa1c3c.com/</ref> <ref>http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?id=70039</ref>

รุ่นแก้ไขเมื่อ 16:28, 27 มีนาคม 2559

แสง (อังกฤษ: light) คือ คลื่นชนิดหนึ่งและมีพลังงานการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นที่สายตามนุษย์มองเห็น หรือบางครั้งอาจรวมถึงการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่รังสีอินฟราเรดถึงรังสีอัลตราไวโอเลตด้วย หรือ ความสว่างที่ทำให้ตาเรามองเห็น แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงจากแหล่งกำเนิดแสงแหล่งกำเนิดแสง ที่ สำคัญของโลกมนุษย์ได้แก่ ดวงอาทิตย์ แหล่งกำเนิดแสงบางชนิดมนุษย์เป็นผู้สร้างขึ้น เช่น ตะเกียง หลอดไฟฟ้า แสงจากการเผาสิ่งของ แสงจากดวงจันทร์

ประโยชน์ของแสง

แสง (อังกฤษ: light) ช่วยให้สามารถมองเห็น แสงให้พลังงานความร้อน เช่นแสงจากดวงอาทิตย์ทำให้โลกอบอุ่น ความร้อนจากแสงอาทิตย์นำไปเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า แสงอุลตราไวโอเลตที่มากับแสงอาทิตย์ช่วยฆ่าเชื่อโรค นอกจากนี้แสงแดดตอนเช้ายังให้วิตามิน

แหล่งกำเนิดแสง

แหล่งกำเนิดแสง แบ่งได้ 2 ชนิด

•  แหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ ได้แก่ แสงอาทิตย์ แสงจากดวงดาว

•  แหล่งกำเนิดแสงที่มนุษย์สร้างขึ้น ได้แก่ แสงจากหลอดไฟฟ้า ตะเกียง โคมไฟ

ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายลำแสงขาว ลำที่ความยาวคลื่นมากกว่า (สีแดง) กับลำที่ความยาวคลื่นน้อยกว่า (สีม่วง) แยกจากกัน

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงที่เห็นได้

แสงคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ในช่วง สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่สามารถมองเห็นได้ คือ อยู่ในย่านความถี่ 380 THz (3.8×1014 เฮิรตซ์) ถึง 789 THz (7.5×1014 เฮิรตซ์) จากความสัมพันธ์ระหว่าง ความเร็ว () ความถี่ ( หรือ ) และ ความยาวคลื่น () ของแสง:

และ ความเร็วของแสงในสุญญากาศมีค่าคงที่ ดังนั้นเราจึงสามารถแยกแยะแสงโดยใช้ตามความยาวคลื่นได้ โดยแสงที่เรามองเห็นได้ข้างต้นนั้นจะมีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 400 นาโนเมตร (ย่อ 'nm') และ 800 nm (ในสุญญากาศ)

การมองเห็นของมนุษย์นั้นเป็นผลมาจากภาวะอนุภาคของแสงโดยเฉพาะ เกิดจากการที่ก้อนพลังงาน (อนุภาคโฟตอน) แสง ไปกระตุ้น เซลล์รูปแท่งในจอตา(rod cell) และ เซลล์รูปกรวยในจอตา (cone cell) ที่จอตา (retina) ให้ทำการสร้างสัญญาณไฟฟ้าบนเส้นประสาท และส่งผ่านเส้นประสาทตาไปยังสมอง ทำให้เกิดการรับรู้มองเห็น

ทัศนศาสตร์

การหักเหของแสง

แสงนั้นวิ่งผ่านตัวกลางด้วยความเร็วจำกัด ความเร็วของแสงในสุญญากาศ c จะมีค่า c = 299,792,458 เมตร ต่อ วินาที (186,282.397 ไมล์ ต่อ วินาที) โดยไม่ขึ้นกับว่าผู้สังเกตการณ์นั้นเคลื่อนที่หรือไม่ เมื่อแสงวิ่งผ่านตัวกลางโปร่งใสเช่น อากาศ น้ำ หรือ แก้ว ความเร็วแสงในตัวกลางจะลดลงซึ่งเป็นเหตุให้เกิดปรากฏการณ์การหักเหของแสง คุณลักษณะของการลดลงของความเร็วแสงในตัวกลางที่มีความหนาแน่นสูงนี้จะวัดด้วย ดรรชนีหักเหของแสง (refractive index) n โดยที่

โดย n=1 ในสุญญากาศ และ n>1 ในตัวกลาง

เมื่อลำแสงวิ่งผ่านเข้าสู่ตัวกลางจากสุญญากาศ หรือวิ่งผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง แสงจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงความถี่ แต่เปลี่ยนความยาวคลื่นเนื่องจากความเร็วที่เปลี่ยนไป ในกรณีที่มุมตกกระทบของแสงนั้นไม่ตั้งฉากกับผิวของตัวกลางใหม่ที่แสงวิ่งเข้าหา ทิศทางของแสงจะถูกหักเห ตัวอย่างของปรากฏการณ์หักเหนี้เช่น เลนส์ต่างๆ ทั้งกระจกขยาย คอนแทคเลนส์ แว่นสายตา กล้องจุลทรรศน์ กล้องส่องทางไกล

ตัวกลางแสง

ตัวกลางจะเป็นตัวกั้นการเดินทางของแสง ตัวกลางแบ่งออกเป็น 3 ชนิด                                                              
  • 1.  ตัวกลางโปร่งใส คือวัตถุที่ยอมให้แสงเดินทางผ่านได้ทั้งหมด โดยแสงสามารถที่จะทะลุผ่านได้อย่างเป็นระเบียบ เราสามารถที่จะมองทะลุผ่านวัตถุโปร่งใส จนเห็นวัตถุอื่นที่อยู่ด้านหลังวัตถุโป่งใส่นั้นๆ ได้ เช่น แก้ว พลาสติกใส อากาศ 
  • 2. ตัวกลางโปร่งแสง คือ ตัวกลางที่ยอมให้แสงผ่านได้บ้างเป็นบางส่วน แล้วแสงจะผ่านอย่างไม่เป็นระเบียบ ทำให้มองเห็นวัตถุด้านตรงข้ามได้ไม่ชัดเจนมากนัก เช่น กระจกฝ้า กระดาษไข ผ้า หมอก ควัน เป็นต้น
  • 3. ตัวกลางทึบแสง คือ วัตถุที่ไม่ยอมให้แสงทะลุผ่านได้เลย แสงจึงสะท้อนกับ และก่อให้เกิดเงามือด้านหลังวัตถุทึบแสงนั้นๆ เช่น ไม้ หิน เหล็ก ปูน เป็นต้น

อัตราเร็ว

นักฟิสิกส์หลายคนได้พยายามทำการวัดความเร็วของแสง การวัดแรกสุดที่มีความแม่นยำนั้นเป็นการวัดของ นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Ole Rømer ในปี ค.ศ. 1676 เขาได้ทำการคำนวณจากการสังเกตการเคลื่อนที่ของดาวพฤหัสบดี และ ดวงจันทร์ไอโอ ของดาวพฤหัสบดี โดยใช้กล้องดูดาว เขาได้สังเกตความแตกต่างของช่วงการมองเห็นรอบของการโคจรของดวงจันทร์ไอโอ และได้คำนวณค่าความเร็วแสง 227,000 กิโลเมตร ต่อ วินาที (ประมาณ 141,050 ไมล์ ต่อ วินาที)

การวัดความเร็วของแสงบนโลกนั้นกระทำสำเร็จเป็นครั้งแรกโดย Hippolyte Fizeau ในปี ค.ศ. 1849 เขาทำการทดลองโดยส่องลำของแสงไปยังกระจกเงาซึ่งอยู่ห่างออกไปหลายพันเมตรผ่านซี่ล้อ ในขณะที่ล้อนั้นหมุนด้วยความเร็วคงที่ ลำแสงพุ่งผ่านช่องระหว่างซี่ล้อออกไปกระทบกระจกเงา และพุ่งกลับมาผ่านซี่ล้ออีกซี่หนึ่ง จากระยะทางไปยังกระจกเงา จำนวนช่องของซี่ล้อ และความเร็วรอบของการหมุน เขาสามารถทำการคำนวณความเร็วของแสงได้ 313,000 กิโลเมตร ต่อ วินาที

Albert A. Michelson ได้ทำการพัฒนาการทดลองในปี ค.ศ. 1926 โดยใช้กระจกเงาหมุน ในการวัดช่วงเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางไปกลับจาก ยอด Mt. Wilson ถึง Mt. San Antonio ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ซึ่งการวัดนั้นได้ 186,285 ไมล์/วินาที (299,796 กิโลเมตร/วินาที) ค่าความเร็วแสงประมาณหรือค่าปัดเศษที่เราใช้กันในทุกวันนี้คือ 300,000 km/s and 186,000 miles/s.

ความเร็วของแสงนั้น เป็นพลังงานรูปหนึ่ง เดินทางผ่านอากาศเป็นเส้นตรง ออกจากแหล่งกำเนิดแสงในทุกๆ ทิศทางแสงสามารถเดินทางได้เร็ว 300000 กิโลเมตรต่อ วินาที หรือภายใน 1 วินาที แสงสามารถเดินทางรอบโลกได้ถึง 8 รอบ

หน่วยและการวัด

หน่วยที่ใช้ในการวัดแสง

นอกจากนี้ยังมี:

หน่วย SI ของแสง
ปริมาณ หน่วย SI ตัวย่อ หมายเหตุ
พลังงานของการส่องสว่าง จูล (joule) J
ฟลักซ์ส่องสว่าง (Luminous flux) ลูเมน (lumen) หรือ แคนเดลา · สเตอเรเดียน (candela · steradian) lm อาจเรียกว่า กำลังของความสว่าง (Luminous power)
ความเข้มของการส่องสว่าง (Luminous intensity) แคนเดลา (candela) cd
ความเข้มของความสว่าง (Luminance) แคนเดลา/ตารางเมตร (candela/square metre) cd/m2 อาจเรียกว่า ความหนาแน่นของความเข้มการส่องสว่าง
ความสว่าง (Illuminance) ลักซ์ (lux) หรือ ลูเมน/ตารางเมตร lx
ประสิทธิภาพการส่องสว่าง (Luminous efficacy) ลูเมน ต่อ วัตต์ (lumens per watt) lm/W

ดูเพิ่ม

อ้างอิง

[1] [2] [3]

  1. http://www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Light.htm
  2. http://xn--42cga5cq0ec7a2a0a0c0d3fwa1c3c.com/
  3. http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?id=70039