Page 47 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 47
แสงและทัศนูปกรณ์ 11-39
โดยทั่วไปจะใช้ค ่าด ัชนีหักเหของน ้ำเป็น 4/3 และใช้ค่าดัชนีหักเหข องแก้วเป็น 3/2
จากสมการ (11.2) เนื่องจากอัตราเร็วข องแ สงในส ุญญากาศ (c) มีค่าค งที่ จึงพิจารณาได้ว่าอ ัตราเร็ว
ของแสงในตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหมากจะมีค่าน้อยกว่าอัตราเร็วของแสงในตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหน้อย
กล่าวคือ อัตราเร็วของแสงในแก้วมีค่าน ้อยกว่าอัตราเร็วข องแสงในน้ำ
ดัชนีหักเหของน้ำมีค่าเป็น 4/3 แสดงว่าอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศมีค่าเป็น 4/3 เท่าของ
อัตราเร็วข องแ สงในน้ำ หรืออ ัตราเร็วข องแ สงในน้ำม ีค่าเป็น 3/4 เท่าของอ ัตราเร็วข องแสงในสุญญากาศ คือ
มีค ่า 2.25 Ö 108 m/s เป็น ค่าดัชนีหักเหของต ัวกลางใดจึงบ ่งบอกถึงอัตราเร็วข องแสงในตัวกลางน ั้น
การกล่าวถึงการหักเหของแสงจะกล่าวถึงกฎการหักเหของแสง ภาพที่เกิดจากการหักเหที่ผิวเรียบ
มุมว ิกฤตแ ละการสะท้อนกลับหมด และปรากฏการณ์จากก ารห ักเหแ ละก ารสะท้อนก ลับห มดของแสง
1. กฎการห กั เหของแ สง กล่าวว่า
1) รังสีต กกระทบ เส้นปกติ และร ังสีหักเห จะอ ยู่ในร ะนาบเดียวกัน
2) สำหรบั ต วั กลางค หู่ นึ่งๆ อัตราส่วนร ะหวา่ งค ่าไซนข์ องม มุ ต กกระท บก ับค า่ ไซนข์ องม ุมห กั เห
จะม คี ่าค งทีเ่สมอ สังเกตว ่าร ังสตี กกระท บแ ละร ังสหี ักเหอ ยูใ่นร ะนาบเดียวกันแ ตไ่มไ่ดอ้ ยูใ่นต ัวกลางเดียวกัน
(ต่างจ ากร ังสีตกกระท บและรังสีส ะท้อน)
จากการทดลองพบว่า อัตราส่วนระหว่างค่าไซน์ของมุมตกกระทบกับค่าไซน์ของมุมหักเหซึ่ง
มีค่าคงที่ มีค่าเท่ากับอัตราส่วนระหว่างดัชนีหักเหของตัวกลางที่แสงหักเหกับดัชนีหักเหของตัวกลางที่แสง
ตกกระท บ ซึ่งเรียกว ่า กฎข องส เนลล์ (Snell’s law)
ดตกังภการพะทท บี่ 11θ.129แถล้า้วแ เสคงลเคื่อลนื่อผ น่านทรจี่ อากยตต ัว่อกร ละหางวท่าีม่งตคี ัว่ากด ลัชานงหีเขัก้าเสหู่ตnัว1กตลกางกทรี่มะทีคบ่าดร อัชยนตีห่อักรเะหหnว2่างโตด ัวยกทลำมางุมโดหยักทเหำมθุม2
เส้นป กติ
รังสีต กกระทบ
รังสีห ักเห
ภาพท่ี 11.29 การหักเหข องแสงเมื่อเคลอ่ื นท่ีจากต ัวกลางท ่ีมดี ชั นหี ักเห n1 ไปย งั ตัวกลางท่มี ีดัชนหี ักเห n2
จากภ าพท ี่ 11.29 และกฎของส เนลล์ จะได้ความส ัมพันธ์เป็น sin θθ12 = nn21
sin
