Note - Saard KMkm.saard.ac.th/files/150331099474993_1708210770921.pdf · Physics M.5 แสง...
Transcript of Note - Saard KMkm.saard.ac.th/files/150331099474993_1708210770921.pdf · Physics M.5 แสง...
Physics M.5 แสง หนาท 1
แสง
ทศนศาสตรเชงฟสกส คอ การศกษาสมบตของแสงเชงฟสกส
ในอดตนกวทยาศาสตรไดถกเถยงกนวา แสงมสมบตเปนอนภาคหรอคลน หรอเปนทงอนภาคและคลน เซอร ไอแซค นวตน ไดเสนอทฤษฏอนภาคของแสงในการอธบายการสะทอนและการหกเห
ครสเตยน ฮอยเกนส ไดเสนอทฤษฏคลนของแสงเพอใชอธบายการสะทอนและการหกเห
การแทรกสอด
โทมส ยง ทดลองการแทรกสอดของแสง โดยใหแสงสเดยวผานชองแคบ 1 ชอง แลวไปผานชองแคบอก 2 ชอง ท าใหเกดแถบมด แถบสวางปรากฏบนฉาก ดงรป
x
พจารณาจดบนแถบมด (การแทรกสอดแบบหกลาง , ต าแหนงบพ) S1P – S2P = (n - ½) dsin = (n - ½)
L
dx = (n - ½)
เมอ n = 1 , 2 , 3 , ...
พจารณาจดบนแถบสวาง (การแทรกสอดแบบเสรม, ต าแหนงปฏบพ)
S1P – S2P = n dsin = n
L
dx = n
เมอ n = 0 , 1 , 2 , 3 , ...
Note ระยะหางระหวางสลตเพมขน ความกวางของแถบสวางกลางจะแคบลง (d เพม x ลด)
L 2
2
P
L
Physics M.5 แสง หนาท 2
สรป 1. ระยะหางระหวางปฏบพทตดกนหรอบพทตดกนบนฉาก (x) L
dx = n (n=1)
2. ระยะหางระหวางปฏบพและบพทตดกนบนฉาก (x/2) Ex 1 สลตคมชองหางกน 900 ไมโครเมตร เมอแสงความยาวคลน 450 นาโนเมตรผานสลต เกดการแทรกสอดบนฉากซงหางสลต 1.0 เมตร แถบสวางท 2 อยหางจากจดกงกลางของแถบสวางกลางเทาใด
Ex 2
Note
x/2
แถบสวางทอยถดกน = แถบมดทอยถดกน แถบสวางท 1 หางจากแบสวางกลาง = แถบสวางทอยถดกน แถบมดท 1 หางจากแบสวางกลาง = ½ ของแถบสวางทอยถดกน
2
2
20
x
x x
Physics M.5 แสง หนาท 3
Ex 3
Ex 4
0.5 500
Physics M.5 แสง หนาท 4
Ex 7 แสงสเดยวสองผานสลตคซงสลตอยหางกน 450 ไมโครเมตร เกดการแทรกสอดบนฉากทอยหางจากสลตค 50 เซนตเมตร ถาระยะหางระหวางแถบมดทอยถดกนเทากบ 0.6 มลลเมตร ความยาวคลนแสงเปนเทาใด
ก. 540 nm ข. 600 nm ค. 720 nm ง. 800 nm
Ex 5
Ex 6
Physics M.5 แสง หนาท 5
พจารณาต าแหนงของแถบมด
dsin = n เมอ n = 1 , 2 , 3 , ...
L
xd = n
พจารณาต าแหนงของแถบสวาง
dsin = (n + ½) เมอ n = 1 , 2 , 3 , ...
L
xd = (n + ½)
การเลยวเบนของแสง
กรมลด เปนผเหนสมบตการเลยวเบนของแสง พบวา เมอใหแสงผานสลตทแคบ จะเกดปรากฏการณการเลยวเบนมผลใหแถบสวางกลางมขนาดกวางกวาสลต นอกจากนถดจากแถบสวางกลางออกไปทงสองขางยงมแถบสวางและมดสลบกน
Ex 8 แสงมความยาวคลน 700 นาโนเมตร ตกตงฉากผานสลตเดยวทกวาง 500 ไมโครเมตร ขอบของแถบสวางกลางอยเหนอแนวกลางเปนมมเทาใด
a
x A
C
P
ขอบของแถบสวางกลางหางจากแนวกลาง = x ของแถบมดท 1 ขอบของแถบสวางกลางเบนจากแนวกลางเปนมมโต = ของแถบมดท 1 ความกวางของแถบสวางกลาง = 2x ของแถบมดท 1 (ตองหา x ของแถบมดท 1 แลว คณ 2)
Note
ความกวางของสลตเพมขน ความกวางของแถบสวางกลางจะแคบลง
L
Master Physics แสง หนาท 6
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 9 แสงมความยาวคลน 5.0 X 10-5 เซนตเมตร ตกกระทบสลตเดยวทมความกวางของชอง 0.01 เซนตเมตร ในแนวตงฉาก ภาพการเลยวเบนจะปรากฏบนฉากทอยหางออกไป 1.5 เมตร แถบสวางกลางกวางเทาใด
Ex 10
Ex 11
Master Physics แสง หนาท 7
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 12 แสงมความยาวคลน 600 นาโนเมตร ตกตงฉากผานสลตเดยวทกวาง 500 ไมโครเมตร เกดการแทรกสอดบนฉากหาง 1 เมตร แถบสวางท 4 อยหางจากแถบสวางท 6 เทาใด
Ex 13
Ex 14.
Master Physics แสง หนาท 8
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
การหาจ านวนแถบสวาง
เกรตตง เกรตตง มลกษณะเปนแผนซงประกอบดวยชองขนาดเลกจ านวนมากมาย จ านวนชองของเกรตตงอาจมตงแต 1,000 ถง 10,000 ในชวงความยาว 1 เซนตเมตร โดยชองขนาดแคบมากและอยหางกนเทากน ระยะหางระหวางสลต =
d = Nl
จ านวนชอง ความยาวของเกรตตง
Ex 15
Ex 16
ขนท 1 หา n เศษปดทง
จาก d = n หรอ N
l = n
ขนท 2 จ านวนแถบสวางทงหมด = 2n+1 จ านวนแถบสรง = 2n
Master Physics แสง หนาท 9
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 17
Ex 18
Ex 19
Master Physics แสง หนาท 10
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 20
Ex 21
Ex 22
Ex 23
Master Physics แสง หนาท 11
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 24
Ex 25
Ex 26.
Master Physics แสง หนาท 12
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Ex 27.
Ex 28
Ex 29.
Ex 30.
Master Physics แสง หนาท 13
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
การกระเจงของแสง การกระเจงของแสง (Scattering of light) เปนปรากฏการณทแสงคลนทไปกระทบอนภาคของอากาศ ท าใหแสงกระจดกระจายออกทกทศทาง * แสงมความยาวคลนสน กระเจงไดมากกวาแสงทมความยาวคลนยาว ดงนน แสงสน าเงนกระเจงไดมากกวาแสงสแดง * บรเวณทไมมอนภาคกจะไมมการกระเจง เชน อวกาศ * กลางวน(บรรยากาศชวงสน) เราเหนทองฟาเปนสน าเงน เพราะแสงสมวงและสน าเงนกระเจงไดด และอยในทศทางทสงเกตเหนได และประสาทตาเรามองเหนสน าเงนไดดกวาสมวง * ยามเชา และยามเยน(บรรยากาศระยะยาว) เราเหนทองฟาเปนสแดง เพราะแสงสน าเงนกระเจงไดด จงกระจายหายไป จงท าใหแสงสแดงเทานนทมาถงตาเรา * ถาอยบนดวงจนทร ไมมไอน า และฝนละอองในในอากาศ ทองฟาเปนสด า เพราะไมมการกระเจงของแสงในชนบรรยากาศ ปรากฏการณเรอนกระจก ปรากฏการณเรอนกระจก (Greenhouse Effect) เปนปรากฏการณทบรรยากาศใกลผวโลกรอนกวาปกต แสงทโลกดดกลนสวนใหญเปนแสงทตามองเหน ท าใหผวโลกรอนขน(อณหภมทผวโลกประมาณ 300) คลนแมเหลกไฟฟาทเปลงออกมาจากผวโลกจะเปนรงสอนฟราเรด และเนองจากความถของรงสอนฟราเรดตรงกบความถธรรมชาตของโมเลกลของคารบอนไดออกไซด และไอน า ดงนนเมอรงสตกกระทบกบโมเลกลของคารบอนไดออกไซดและไอน า กจะถกดดกลน ท าใหโมเลกลเหลานมพลงงานเพมขนจงปลายรงสอนฟราเรดออกมาทกทศทาง รงสสวนหนงจะถกโมเลกลชนดอนๆ ดดกลน แตอกสวนหนงจะหนออกสอวกาศ และสวนทเหลอจะกลบสพนโลกและถกดดกลน ผวโลกจงรอนจงรอนขนอกท าใหเกดกระบวนการซ าเดมจะเปนเหตใหผวโลกและบรรยากาศใกลผวโลกยงรอนขน ปรากฏการนเรยกวา ปรากฏการณเรอนกระจก (Greenhouse Effect) เพราะคลายกบทเกดในเรอนกระจกทใชเพาะปลกพช กลาวคอ กระจกยอมใหแสงผาน และไมยอมใหอนฟราเรดผานออกมา นอกจากนยงเกดในรถทปดกระจกในรถและปดมดชด Ex 25 แสงสใดมการกระเจงในอากาศ ทหอหมโลกไดมากทสด
ก. มวง ข. เขยว ค. เหลอง ง. แดง Ex 26 ขอใดถกตองทสด
ก. ถานทก าลงลกไหมจะเปนสแดง เพราะสะทอนแสงสแดง ข. ผลไมมสแดง เพราะสารสดดกลนแสงทกส ยกเวนแสงสแดง ค. ทองฟาบรเวณใกลดวงอาทตยในชวงเวลาเยนเปนสแดง เพราะขณะนน แสงสแดงกระเจงไดดทสด ง. ผวบางๆ ของฟองสบจะมสตางๆ ไดเพราะเกดการหกเหและการกระจายของแสง
Master Physics แสง หนาท 14
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
Master Physics แสง หนาท 15
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
15.
17.
19.
Master Physics แสง หนาท 16
ครเจรญวทย ชะดารตน Tel 084 0595045
20.
21.