Friday 9 November 2018
Time 08:30 - 12:30 o'clock
💗 The Knowledge gained (ความรู้ที่ได้รับ)
ความลับของแสง
แสงคือคลื่นชนิดหนึ่ง เหมือนกับคลื่นของน้ำทะเล มีความยาวของคลื่นสั้นมาก และในขนาดเดียวกันก็เคลื่อนที่เร็วมาก 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที เปรียบให้เห็นง่ายๆ ถ้าคนเราวิ่งเร็วเท่าแสง ก็เท่ากับวิ่งรอบโลก 7 รอบใน 1 วินาทีนั้นเอง
ตาของคนเรานั้นมีรูเล็ก เรียกว่ารูรับแสง เมื่อภาพผ่านรูรับแสงก็จะกลับหัว แต่ที่เราเห็นภาพเป็นปกติไม่กลับหัว เพราะว่าสมองกลับภาพให้เป็นปกติโดยอัตโนมัติแล้ว
ในหลักการสะท้อนของแสง เมื่อแสงสะท้อนจากวัตถุจะพุ่งไปทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของแสงที่ส่องลงมาตลอดเวลา เช่นเดียวกับการส่งกระจก จะกลับข้างกับตัวเราเสมอ เหมือนกับการที่เราใส่นาฬิกาที่ข้างขวา แต่เมื่อส่องกระจกก็กลายเป็นใส่นาฬิกาข้างซ้ายเป็นต้น
การหักเหของแสง เกิดขึ้นเพราะแสงเดินทางผ่านวัตถุหรือตัวกลางคนล่ะชนิดกัน เช่น เมื่อแสงเดินทางผ่านอากาศเข้าสู่ตู้กระจกที่มีน้ำ น้ำนั้นจะมีความหนาแน่นกว่าอากาศ ทำให้แสงเคลื่อนที่ไปได้ช้ากว่าในอากาศ เส้นทางเดินของแสงจึงหักเหไปด้วย จากนั้นเมื่อแสงพุ่งจากน้ำเข้าสู่อากาศ แสงก็จะเคลื่อนที่ได้เร็ว เส้นทางการเคลื่อนที่ของแสงจึงกลับมาเป็นเหมือนเดิม
ตัวกลางโปร่งใส หมายถึง ตัวกลางของแสงทำได้จากการมองผ่านวัตถุไปยังแหล่งกำเนิดแสงถ้ามองเห็นแหล่งกำเนิดแสงชัดเจน เรียกวัตถุนั้นว่าตัวกลางโปร่งใส เช่น แผ่นพลาสติกใส แผ่นพลาสติกใสสี แก้วน้ำ กระจกใส
ตัวกลางโปร่งแสง หมายถึง ตัวกลางของแสงที่มองเห็นแหล่งกำเนิดแสงไม่ชัดเจน เช่นแผ่นพลาสติกขุ่น กระดาษไข กระจกฝ้า บางเกล็ดหน้าต่างที่ไม่ต้งการให้แสงเข้ามาก ฯลฯ
ตัวกลางทึบแสง หมายถึง ตัวกลางที่มองวัตถุที่กั้นแสงแล้วไม่เห็นแหล่งกำเนิดแสง แสดงว่าแสงไม่ผ่านวัตถุ เรียกวัตถุนั้นว่า วัตถุทึบแสง เช่น แผ่นกระดาษ แผ่นไม้ กระเบื้องใช้มุงหลังคา ไม้ทำฝาบ้าน
กล้องรูเข็ม
กล้องถ่ายรูปชนิดแรกที่สุดของโลกเท่าที่รู้จักก็คือ กล้องรูเข็ม มีหลักการง่ายๆ เพียงแต่ให้แสงผ่านเข้าทางรูเข็มที่เจาะบนฝากล่องทึบด้านหนึ่ง ลีโอนาร์โด ดาวินซี่ เป็นผู้อธิบายหลักการทำงานของกล้องรูเข็ม โดยอธิบายว่าเมื่อเจาะรูที่ผนังห้องรูหนึ่ง ให้แสงผ่านเข้าทางรูเจาะนี้บนฝาผนังด้านตรงข้ามกับรูจะเกิดเงาของวัตถุที่อยู่หน้ารูที่เจาะไว้ หลักการของดาวินซี่นี้ นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีชื่อ เกียมแบททิสตา เดลลา พอร์ตา ได้นำไปดัดแปลงให้เกิดภาพเงาเมื่อแสงนั้นผ่านเข้าไปในเลนส์ในศตวรรษที่ 16 และนี่ก็คือกล้องถ่ายรูปรุ่นแรกที่เรียกกันว่า กล้องออพสคิวรา กล้องชนิดนี้มีหลักการถ่ายรูปคล้ายกับกล้องถ่ายรูปปัจจุบันเพียงแต่ว่าแทนที่จะใช้ฟิมล์กลับใช้แผ่นกระจกแทนกล้องถ่ายภาพยุคแรกนั้นจึงถ่ายภาพออกมาเป็นภาพอย่างกล้องในปัจจุบันไม่ได้
การสะท้อนของแสง
การสะท้อนของแสงทำให้เกิดมุมตกกระทบคือมุมที่แสงตกกระทบทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก และมุมสะท้อนคือมุมที่แสงสะท้อนทำกับเส้นตั้งฉากกับกระจก
👉กฎของการสะท้อนกล่าวว่า👈
“เมื่อเกิดการสะท้อนแสงทุกครั้งมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ”
กระจกราบ (Plane Mirrors)
เมื่อวัตถุอยู่หน้ากระจก วัตถุจะสะท้อนลำแสงออกมานับล้านเส้นมายังกระจก แต่ขอเขียนลำแสงตัวแทนมาสัก 4 เส้น เมื่อเกิดการสะท้อนแสงที่กระจกมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน ทำให้เกิดลำแสงเสมือนตัดกันจนเกิดภาพเสมือนที่หลังกระจก ภาพเสมือนที่หลังกระจกจะมีขนาดเท่ากับวัตถุและกลับซ้ายเป็นขวา
a.
a. การเกิดภาพในกระจกเงาราบ
b.
b. การเกิดภาพสะท้อนจำนวนมากเมื่อตั้งกระจกสองอันหันเข้าหากัน
กล้องคาเลโดสโคป
ภาพที่เห็นในกล้องคาไลโดสโคป มาจากหลักการสะท้อนของแสง โดยแสงในกล้อง สะท้อนจากกระจกแผ่นหนึ่งไปยังกระจกแผ่นอื่นทำให้เกิดภาพที่เห็นมีรูปแบบต่างๆ เมื่อ หมุนกล้องภาพก็จะเปลี่ยนรูปแบบไปด้วยกล้องคาไลโดสโคปส่วนใหญ่ใช้กระจกระนาบ วางทำมุม 60 องศา ซึ่งทำให้เกิดเป็นภาพที่เสมือนมีกระจกอยู่ 6 ด้าน เท่าๆ กันทุกด้าน
ดังนั้นครูอาจให้นักเรียนลองใช้กระจกระนาบหลาย ๆ อัน ลองทำกล้องที่มีมุมต่างไป จากที่เสนอแนะ โดยอาศัยหลักการคำนวณมุมในวงกลมทั้งวงมีค่า 360 องศา
การใช้กล้องคาไลโดสโคป นอกจากจะช่วยเสริมความเข้าใจในเรื่องการสะท้อนของ แสง นักเรียนยังเกิดความเพลิดเพลินกับจินตนาการที่เกิดจากการเห็นภาพในกล้อง อาจเชื่อมโยงไปสู่งานศิลปะ การออกแบบลวดลายต่างๆ ได้อีกด้วย
กล้องส่องภาพเกินระดับสายตา (แปริสโคป)
กล้องเพอริสโคป หรือ กล้องปริทรรศน์ หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า กล้องตาเรือ เป็นเครื่องมือสำหรับการสังเกตสิ่งต่าง ๆ ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในระดับสายตาของผู้มอง ซึ่งอาจมีสิ่งกีดขวางการมองเห็น และในอดีตมีการใช้กล้องเพอริสโคปในยามสงคราม เพื่อสังเกตการณ์ศัตรูในสนามรบ ใช้ในขณะปีนป้อม กำแพง หรือประกอบกับรถยนต์หุ้มเกาะ เรือดำน้ำ
แท่งแก้ว (ปริซึม) แสงเกิดการหักเห
ยิ่งห่างตัวหนังสือยิ่งตัวใหญ่ (ภาพใหญ่ขึ้น)
การหักเหของแสง จะทำให้แสงหักเหและกระจายออก แสงมีการหักเหทำให้เราประดิษฐ์เลนส์
เลนส์
เลนส์เป็นอุปกรณ์ที่โปร่งใสมีผิวโค้งสองด้านมักจะทำจากแก้วหรือพลาสติกที่ใช้การหักเหของแสงในรูปแบบภาพของวัตถุ กระจกที่มีพื้นผิวโค้งที่ออกแบบมาเพื่อสะท้อนรังสีเพื่อสร้างรูปแบบภาพ ระบบการทำงานของเลนส์หรือกระจกสร้างรูปแบบภาพโดยการรวบรวมรังสีจากวัตถุแล้วทำให้พวกเขามาบรรจบกันหรือกระจายแสงออก ตำแหน่งที่รังสีมาบรรจบกันหรือกระจายแสงจะสร้างภาพ ภาพจริงจะเกิดขึ้นเมื่อรังสีของแสงมาบรรจบกันที่จุดรวม ส่วนภาพเสมือนจะเกิดขึ้นที่จุดตัดของแสงโดยเสมือนเมื่อรังสีของแสงไม่ได้ตัดกันโดยตรง แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่ง เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความเร็วในสุญญากาศคือ 3×108 m/s มีคุณสมบัติ 4 อย่าง คือ การสะท้อน การหักเห การแทรกสอด และการเลี้ยวเบน
👉👉 เลนส์ ใช้จุดไฟได้ เพราะได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์
จะมารวมตัวเป็นจุดเดียวและสามารถเผากระดาษได้ 👈👈
รุ้งกินน้ำ
รุ้งกินน้ำ (Rainbow) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งเกิดจากละอองน้ำในอากาศหักเหแสงอาทิตย์ทำให้เกิดแถบสเปกตรัมเป็นเส้นอาร์ควงกลมเหนือพื้นผิวโลก แสงอาทิตย์หรือรังสีที่ตามมองเห็น (Visible light) มีความยาวคลื่น 400 - 800 นาโนเมตร โดยที่แสงสีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นที่สุดคือ 400 นาโนเมตร และแสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด ภายหลังฝนตกมักจะมีละอองน้ำหรือหยดน้ำเล็กๆ ลอยอยู่ในอากาศ จะทำหน้าที่เสมือนปริซึมหักเหแสงอาทิตย์ (White light) ให้แยกออกเป็นสเปกตรัม 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง โดยถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 40° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีม่วง แต่ถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 42° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีแดง
เนื่องจากในบรรยากาศหลังฝนตกมีละอองน้ำเล็กๆ ที่มองไม่เห็นแขวนลอยอยู่เป็นจำนวนมาก ละอองน้ำเล็กๆ เหล่านี้หักเหแสงอาทิตย์มาเข้าตาของเราเป็นมุมที่แตกต่างกัน ลำแสงจากดวงอาทิตย์ที่ถูกหักเหเข้าสู่แนวสายตาเป็นมุม 40° - 42° จะปรากฏเห็นเส้นโค้งซึ่งเรียกว่า "รุ้งกินน้ำ" โดยจะมีสีจากล่างขึ้นบนเรียงลำดับ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง
เงาการทดลอง
💗 Skills (ทักษะ)
เนื่อหาในรายวิชาวิทยาศาสตร์ ควรศึกษาให้มีความเข้สใจและรอบรู้เกี่ยวกับเรื่องที่จะนำไปสอนให้กับเด็ก เนื่องจากวิชาชีพครู คือ ผู้ที่ต้องศึกษาหาความรู้ไว้รอบตัว
💗 Apply (การนำมาประยุกต์ใช้)
สามารถนำมาใช้ในเรื่องของการแสดงนิทานเงา หุ่นเงาได้ เพราะเรื่องนี้สอนเกี่ยวกับ ความลับของแสง คุณสมบัติของแสง และอื่นๆ อีกมาก นักศึกษาสามารถนำไปปรับใช้ในอนาคตได้
💗 Technique (เทคนิคที่อาจารย์ใช้สอน)
การชี้แนะแนวทางให้ผู้เรียนมีความรู้ ความเข้าใจในเนื้อหาวิชา และทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องวิทยาศาสตร์ให้ชัดเจน เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในระหว่างหารเรียน
💗 Assessment (ประเมิน)
our self (ตัวเอง) : ตั้งใจฟังอาจารย์ เข้าเรียนตรงเวลา มีการจดบันทึก
Friend (เพื่อน) : ทุกคนตั้งใจฟัง มีการจดบันทึก และเรียบร้อย
Teacher (อาจารย์) : มีการชี้แนะการสอน มีการตั้งคำถามเพื่อประเมินผู้เรียน
