.

.

ข้อสอบวิทยาศาสตร์ สสวท. ป.6 ปี 2560 ข้อที่ 23.

 

ข้อที่ 23.


นักเรียนต้องการยิงแสงผ่านตัวกลางพลาสติกโปร่งใส ได้ผลดังรูป

ดังนั้น นักเรียนต้องใช้ตัวกลางพลาสติกโปร่งใสรูปร่างตามข้อใด

สำหรับข้อนี้ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับการหักเหของแสงนั้น น้องๆคงเคยเรียนกันมาทุกคนแล้วนะครับ

แต่สำหรับพี่ป้าน้าอา(ที่หลงเข้ามาอ่าน) อาจเลือนๆ ไปบ้างแล้ว

ผมเลยขอใช้เวลาซักแป๊ปนึงเพื่อรื้อฝื้นความทรงจำของพี่ๆ ขึ้นมาอีกครั้ง ดังนี้นะครับ...


ในเบื้องต้นนั้น พ่อแม่พี่น้องคงทราบกันแล้วว่าแสงเดินทางเป็นเส้นตรงนะครับ

แต่เมื่อเดินทางผ่านตัวกลางหลายตัวกลาง เช่นจากอากาศไปน้ำ จากน้ำไปแก้ว หรือจากอากาศไปแก้ว อย่างนี้จะเกิดการหักเหขึ้นครับพี่น้อง ซึ่งที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะความเร็วของแสงในแต่ละตัวกลางจะมีความเร็วไม่เท่ากันครับ โดยแสงจะเคลื่อนที่ในตัวกลางโปร่งหรือที่เรียกกันว่ามีความหนาแน่นน้อยกว่าได้เร็วกว่าตัวกลางที่ทึบกว่าหรือมีความหนาแน่นมากกว่า จึงส่งผลให้เกิดการหักเหของแสงขึ้น โดยเมื่อแสงจะเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า แสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ แต่ถ้าแสงเดินทางจากยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แสงก็จะหักเหออกจากเส้นปกติ เพื่อให้เข้าใจง่ายยิ่งขึ้นลองดูภาพข้างล่างนี้ประกอบไปด้วยนะครับ 

 

สำหรับภาพข้างบนนี้ มีวิธีการวาดดังนี้นะครับ

การวาดภาพรูปที่ 1 วาดเส้นตรงขึ้นมาแทนรังสีการพุ่งของแสงเข้ากระทบกับผิวของตัวกลางชนิดที่ 2 ซึ่งในที่นี้กำหนดให้เป็นเส้นสีดำๆ นะครับ หลังจากนั้นเราก็วาดเส้นปกติขึ้นมาโดยเส้นปกติจะวาดตั้งฉากกับพื้นผิว ซึ่งจากรูปก็คือเส้นสีแดงนะครับ

ทีนี้เราทราบกันอยู่แล้วว่า ถ้าแสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมาก แสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ ดังนั้น เราก็ลากเส้นที่แทนแสงที่เบนจากแนวเส้นเดิมเข้าหาเส้นปกติ แค่นี้เองครับ เราก็จะได้ทิศทางใหม่ของแสงที่หักเหจากการผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นไม่เท่ากันแล้วครับ


คราวนี้พ่อแม่พี่น้องก็ลองวาดรูปการเดินทางของแสงจากตัวกลางที่หนาแน่นมากไปยังตัวกลางที่หนาแน่นน้อยดูซักนิดนึงนะครับ เสร็จแล้วก็เทียบดูว่าใกล้เคียงกับรูปที่สองไหม


เอาหล่ะครับ พอเราเข้าใจอย่างนี้เราก็มาทำข้อสอบกันต่อนะครับ...

จากรูปในโจทยฺนั้น เส้นรังสีด้านบนเมื่อผ่านตัวกลางแล้วจะหักเหไปด้านล่าง ส่วนเส้นด้านล่างจะหักเหไปด้านบนนะครับ


มาเริ่มกันที่ตัวเลือกคำตอบข้อที่ 1. กันเลยครับ

เราก็วาดเส้นการเดินทางของแสงกันตามที่เราเข้าใจกันแล้ว คือถ้าหนาแน่นน้อยไปมากแสงจะเบนเข้าหาเส้นปกติ แต่ถ้าหนาแน่นน้อยไปหนาแน่นมากแสงก็จะเบนออกจากเส้นปกติ ซึ่งวาดตอนแรกๆ ก็อาจงงๆนิดหน่อย แต่ฝึกวาดซักห้าหกครั้ง ก็จะคล่องขึ้นเองครับ

ซึ่งผมจะวาดเพียงรังสีด้านบนเพียงเส้นเดียวนะครับ ส่วนเส้นล่างเว้นเอาไว้ให้พ่อแม่พี่น้องลองหัดวาดดูนะครับ

 

ตามตัวเลือกข้อที่ 1 จะเห็นได้ว่าเส้นรังสีด้านบนหักเหเอียงขึ้นข้างบนซึ่งไม่ตรงกับรูปในโจทย์ ตัวกลางนี้จึงไม่ถูกต้องนะครับ



ตัวเลือกคำตอบข้อที่ 2.

ตามตัวเลือกข้อที่ 2 จะเห็นได้ว่าเส้นรังสีด้านบนหักเหเอียงขึ้นข้างบนซึ่งไม่ตรงกับรูปในโจทย์ ตัวกลางนี้จึงไม่ถูกต้องเช่นเดียวกันครับ

 

 

 

ตัวเลือกคำตอบข้อที่ 3.

ตามตัวเลือกข้อที่ 3 จะเห็นได้ว่าเส้นรังสีด้านบนวิ่งไปตรงๆ ซึ่งไม่ตรงกับรูปในโจทย์ ตัวกลางนี้จึงไม่ถูกต้องนะครับ




ตัวเลือกคำตอบข้อที่ 4.

ตามตัวเลือกข้อที่ 4 จะเห็นได้ว่าเส้นรังสีด้านบนหักเหเอียงลงด้านล่างซึ่งตรงกับรูปในโจทย์ ตัวกลางนี้จึงเป็นคำตอบที่ถูกต้องครับ



เพิ่มคอมเมนต์ใหม่

รหัสป้องกันความปลอดภัย
รีเฟรช