1. โรงเรี ยนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรี นครินทร์ กาญจนบุรี
กลุ่มสาระการเรี ยนรู้ วทยาศาสตร์
ิ
รายวิชา วิทยาศาสตร์ 4 ( ว 22102)
เรื่ อง การสะท้ อนและการหักเหของแสง
โดย ครู สุกัญญา นาคอ้ น
1

2. จุดประสงค์การเรี ยนรู้
1.อธิบายกฎการสะท้ อนแสงได้
2.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากตัวสะท้ อนผิวราบได้
3.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง
จากตัวสะท้ อนผิวราบได้
4.บอกลักษณะของภาพที่เกิดจากกระจกนูนและกระจกเว้ าได้
5.เขียนแผนภาพแสดงตาแหน่งภาพที่เกิดจากการสะท้ อนของแสง
จากตัวสะท้ อนผิวโค้ งได้
2

3. แสง (Light)
แสง (Light) เป็ นพลังงานที่อยูในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟา ซึ่งแสงมีสมบัติ
่
้
ดังนี ้
• แสงเป็ นคลื่นตามขวาง
• แสงเดินทางโดยไม่จาเป็ นต้ องอาศัยตัวกลาง
• แสงเดินทางในสุญญากาศได้ ด้วยความเร็ว 3 x 108 เมตร/วินาที
• แสงเดินทางเป็ นเส้ นตรงในตัวกลางชนิดเดียวกัน
• แสงจะเกิดการหักเหได้ เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน
3

4. ภาพ ( Image)
ภาพ ( Image) เกิดจากการการสะท้ อนของแสงจากวัตถุที่กระจก และการหักเหของ
แสงผ่านเลนส์ มี 2 ชนิดได้ แก่
• ภาพจริง เกิดจากรังสีของแสงตัดกันจริ ง จะเกิ ดภาพหน้ากระจกหรื อหลังเลนส์
ต้องมี ฉากรับภาพ ภาพที่ได้ จะมีลกษณะหัวกลับกับวัตถุ เช่น ภาพทีปรากฏบนจอ
ั
่
ภาพยนตร์ เป็ นต้ น
• ภาพเสมือน เกิดจากรังสีของแสงเสมื อนตัดกันโดยการต่อรังสีของแสง จะเกิ ด
ภาพด้านหลังกระจกหรื อหน้าเลนส์ ไม่ตองมี ฉากรับภาพ ภาพที่ได้ จะมีลกษณะหัว
้
ั
ตังเหมือนกับวัตถุ เช่น ภาพเกิดจากแว่นขยาย เป็ นต้ น
้
4

5. การสะท้ อนของแสง
การสะท้ อน เมื่อแสงตกกระทบกับวัตถุแสงบางส่วนจะสะท้ อนจาก
วัตถุแล้ วเข้ าสูนยน์ตา จะเกิดการรับรู้และมองเห็นวัตถุนนได้ เป็ นไปตาม
่ ั
ั้
กฎการสะท้ อนของแสง
กฎการสะท้ อนของแสง
1. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้ อน
2. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้ อนและเส้ นแนวฉากอยูในระนาบเดียวกัน
่
5

6. การเกิดภาพจากกระจกเงาและเลนส์
การเกิดภาพจากกระจกเงา แบ่ งเป็ น 2 ชนิด
1. กระจกเงาราบ
2. กระจกเงาโค้ ง แบ่งเป็ น
• กระจกโค้ งนูน หรื อกระจกนูน
• กระจกโค้ งเว้ า หรื อกระจกเว้ า
6

7. กระจกเงาราบ
กระจกเงาราบ คือ กระจกแบนราบ ซึงมีด้านหนึงสะท้ อนแสง ดังนันภาพที่
่
่
้
เกิดขึ ้นจึงเป็ นภาพเสมือน อยูหลังกระจก มีระยะภาพเท่ากับระยะวัตถุ และขนาด
่
ภาพเท่ากับขนาดวัตถุ ภาพที่ได้ จะกลับด้ านกันจากขวาเป็ นซ้ ายของวัตถุจริง
รูปแสดงการเกิดภาพจากกระจกเงาราบ
7

8. การหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ
2 บาน วางทามุมกัน
หาได้ จากสูตร
กาหนดให้
n = จานวนภาพที่มองเห็น
 = มุมที่กระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน
ถ้ าผลลัพธ์ n ที่ได้ ไม่ลงตัว ให้ ปัดเศษขึ ้นเป็ นหนึงได้
่
8

9. การหาจานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ
2 บาน วางทามุมกัน
ตัวอย่ างที่ 1 กระจกเงาราบ 2 บาน วางนามุม 60 องศาต่อกัน จงหา
จานวนภาพที่เกิดขึ ้น
วิธีคิด จากสูตร
= 5.5
= 6 ภาพ
จานวนภาพที่เกิดจากกระจกเงาราบ 2 บานวางทามุมต่อกัน
เท่ากับ 6 ภาพ ตอบ
9

10. กระจกโค้ ง
1. กระจกเว้ า มีลกษณะสาคัญดังนี ้
ั
– เป็ นกระจกรวมแสง
– เกิดทังภาพเสมือนและภาพจริง มีทงขนาดเล็ก ใหญ่ หรื อเท่ากับวัตถุ
้
ั้
– รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูด้านเดียวกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง ดังรูป
่
รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกเว้ า
10

11. กระจกโค้ ง
2. กระจกนูน มีลกษณะสาคัญดังนี ้
ั
- เป็ นกระจกกระจายแสง
- ทาให้ เกิดภาพเสมือนหัวตังขนาดเล็กกว่าวัตถุ
้
- รังสีตกกระทบและรังสีสะท้ อนอยูคนละด้ านกับจุดศูนย์กลางความโค้ ง
่
ดังรูป
รู ปแสดงรั งสีตกกระทบและรั งสีสะท้ อนของกระจกนูน
11

12. ส่วนประกอบของกระจกโค้ ง
1. จุดศูนย์กลางความโค้ ง ตามรูปคือจุด C เป็ นจุดที่เมื่อมีรังสีตกกระทบกระจกผ่าน
จุดนี ้รังสีสะท้ อนจะผ่านทางเดิม(แต่มีทิศตรงข้ าม)
2. ขัวกระจก ตามรูปคือจุด O เป็ นจุดที่แบ่งครึ่งกระจกออกเป็ น 2 ส่วนเท่าๆ กัน
้
3. จุดโฟกัส ตามรูปคือจุด F เป็ นจุดรวมรังสีสะท้ อน
4. เส้ นแกนมุขสาคัญ ในรูปคือเส้ นตรงที่ลากผ่านจุด C F O
5. ความยาวโฟกัส f คือระยะจากจุด O ถึงจุด F
6. รัศมีความโค้ งของกระจก R จะเท่ากับ 2f
12

13. ตารางแสดงตัวอย่างประโยชน์ของกระจกเว้าและ
กระจกนูน
กระจกเว้ า
1. ทันตแพทย์ใช้ สองดูฟันผู้ป่วย
่
เพื่อให้ เห็นภาพของฟั นมีขนาด
ใหญ่กว่าปกติ
2. ใช้ ในกล้ องจุลทรรศน์เพื่อช่วย
รวมแสงให้ ตกที่แผ่นสไลด์ เพื่อทา
ให้ เราเห็นภาพชัดขึ ้น
กระจกนูน
1. ใช้ ติดรถยนต์หรื อ
รถจักรยานยนต์เพื่อดูรถที่ตามมา
ข้ างหลัง และจะมองเห็นมุมที่กว้ าง
กว่ากระจกเงาราบ
2. ใช้ ติดตังบริเวณทางเลี ้ยวเพื่อ
้
ช่วยให้ เห็นรถที่วิ่งสวนทางหรื อ
อ้ อมมาก็ได้
13

14. การเขียนทางเดินของแสงเพื่อหาตาแหน่งภาพ
มีหลักการเขียนดังนี ้
1. จากจุดปลายของวัตถุ ลากเส้ นตรงให้ ขนานกับแกนมุขสาคัญ
แล้ วสะท้ อนผ่านจุดโฟกัสของกระจกแล้ วสะท้ อนกลับทางเดิม
2. จากจุดปลายของวัตถุเช่นเดียวกับข้ อแรก ลากเส้ นตรงผ่านจุด
ศูนย์กลางความโค้ งของกระจกแล้ วสะท้ อนผ่านทางเดิม
3. รังสีที่ตดกันจะเป็ นตาแหน่งของภาพจริง ส่วนตาแหน่งที่รังสีสะท้ อน
ั
เหมือนตัดกันเป็ นตาแหน่งของภาพเสมือน
14

15. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า
15

16. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกเว้ า
16

17. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน
17

18. ตารางแสดงการเกิดภาพจากกระจกนูน
18

19. เลนส์ (lens)
เลนส์ (lens) คือ วัตถุโปร่งใสที่มีผิวหน้ าโค้ งทาจากแก้ วหรื อพลาสติก
เลนส์แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ได้ แก่ เลนส์นนและเลนส์เว้ า
ู
เลนส์ นูน
เลนส์นน (convex lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะหนาตรงกลางและบางที่
ู
ั
ขอบ ดังรูป
รูปแสดงลักษณะเลนส์ นูน
19

20. รูปแสดงส่ วนสาคัญและรังสีบางรั งสีของเลนส์
20

21. เลนส์ นูน (convex lens)
เลนส์นนทาหน้าทีรวมแสงขนานไปตัดกันที่จดๆ หนึง ซึงแนวหรื อ
ู
่
ุ
่ ่
ทิศทางของแสงที่เข้ ามายังเลนส์สามารถเขียนแทนด้ วยรังสีของแสง ถ้ า
แสงมาจากระยะไกลมากเรี ยกระยะนี ้ว่า " ระยะอนันต์"เช่น แสงจากดวง
อาทิตย์หรื อดวงดาวต่างๆ แสงจะส่องมาเป็ นรังสีขนาน เมื่อรังสีของแสง
ผ่านเลนส์จะมีการหักเหและไปรวมกันที่จดๆ หนึงเรี ยกว่า "จุดโฟกัส (F)"
ุ
่
ระยะจากจุดโฟกัสถึงกึ่งกลางเลนส์ เรี ยกว่า "ความยาวโฟกัส (f)" และ
เส้ นตรงที่ลากผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ งของผิวทังสองของเลนส์
้
เรี ยกว่า " แกนมุขสาคัญ (principal axis)"
21

22. ภาพที่เกิดจากเลนส์ นูน
ภาพจากเลนส์นนเป็ นภาพที่เกิดจากรังสีหกเหไปพบกันที่จุดๆ หนึง ซึงมี
ู
ั
่ ่
ทังภาพจริงและภาพเสมือนขึ ้นอยูกบตาแหน่งวัตถุที่วางหน้ าเลนส์ ดังรูป
้
่ ั
22

23. รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์
นูน
(ก) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างเลนส์ นูนระยะไกลกว่ าความยาวโฟกัส
23

24. รูปแสดงตัวอย่างภาพจริ งและภาพเสมือนที่เกิดจากเลนส์
นูน
(ข) การเกิดภาพเมื่อวัตถุอยู่ห่างจากเลนส์ นูนที่ระยะใกล้ กว่ าความยาวโฟกัส
24

25. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน
ู
25

26. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์นน
ู
26

27. เลนส์เว้ า (concave lens)
เลนส์เว้ า (concave lens) คือ เลนส์ที่มีลกษณะบางตรงกลางและหนาที่ขอบ
ั
ดังรูป
รู ปแสดงลักษณะเลนส์ เว้ า
27

28. ภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า
เมื่อแสงส่องผ่านเลนส์เว้ ารังสีหกเหของแสงจะกระจายออก ดังรูป
ั
รูปแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์ เว้ าเมื่อวางวัตถุท่ ระยะต่ างๆ
ี
28

29. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า
29

30. ตารางแสดงภาพที่เกิดจากเลนส์เว้ า
30

31. การหาชนิดและตาแหน่งของภาพจากวิธีการ
คานวณ
การหาตาแหน่งภาพที่ผานมาใช้ วิธีเขียนแผนภาพของรังสี ยังมีอีกวิธีที่ใช้
่
หาตาแหน่งภาพคือ วิธีคานวณ ซึงสูตรที่ใช้ ในการคานวณมีดงต่อไปนี ้
่
ั
สูตร =
เมื่อ m คือ กาลังขยายของเลนส์
I คือ ขนาดหรื อความสูงของภาพ
O คือ ขนาดหรื อความสูงของวัตถุ
31

32. การหาชนิดและตาแหน่งของภาพจากวิธีการ
คานวณ
ในการคานวณหาตาแหน่งและชนิดของภาพจะต้ องมีการกาหนดเครื่ องหมาย 1 และ 2
สาหรับปริมาณต่างๆ ในสมการดังนี ้
1. s มีเครื่ องหมาย + ถ้ าวัตถุอยูหน้ าเลนส์ และ s มีเครื่ องหมาย - ถ้ าวัตถุอยูหลังเลนส์
่
่
2. s' มีเครื่ องหมาย + ถ้ าวัตถุอยูหลังเลนส์ และ s' มีเครื่ องหมาย - ถ้ าวัตถุอยูหน้ าเลนส์
่
่
3. f ของเลนส์นนมีเครื่ องหมาย + และ f ของเลนส์เว้ ามีเครื่ องหมาย ู
32

33. ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ
ตัวอย่ างที่ 2 วางวัตถุหางจากเลนส์นนเป็ นระยะ 12 เซนติเมตร ถ้ าเลนส์นนมีความ
่
ู
ู
ยาวโฟกัส 5 เซนติเมตร จะเกิดภาพชนิดใด และที่ตาแหน่งใด
33

34. ตัวอย่ างการหาชนิดและตาแหน่ งของภาพ
ตัวอย่ างที่ 3 วางวัตถุหางจากเลนส์นนเป็ นระยะ 25 เซนติเมตร ปรากฏว่าเกิด
่
ู
ภาพเสมือนห่างจากเลนส์ 15 เซนติเมตร เลนส์นี ้เป็ นเลนส์ชนิดใดและมีความยาว
โฟกัสเท่าไร
วิธีทา จากสูตร
ค่า f เป็ นลบ มีคา 37.5 เซนติเมตร เป็ นเลนส์เว้ า ตอบ
่
34

35. ตัวอย่างการหาชนิดและตาแหน่งของภาพ
ตัวอย่ างที่ 4 วางวัตถุหางจากเลนส์เว้ าเป็ นระยะทาง 20 เซนติเมตร เกิดภาพหน้ าเลนส์
่
และอยูหางจากเลนส์ 8 เซนติเมตร จงหาความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าและกาลังขยาย
่ ่
ของเลนส์
 ความยาวโฟกัสของเลนส์เว้ าเท่ากับ 13.3 เซนติเมตร ตอบ
35

36. หากาลังขยายใช้ สตร
ู
แทนค่า
= -0.4
ภาพที่เกิดเป็ นภาพเสมือน มีกาลังขยายเท่ากับ 0.4 เท่าของวัตถุ ตอบ
36