ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
บทเรียนฟิสิกส์
ศัพท์ฟิสิกส์
แบบฝึกหัดฟิสิกส์
เคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกฟิสิกส์ | บทเรียนฟิสิกส์

บทเรียนฟิสิกส์
   

แสง : เกรตติง
 
ระดับชั้น : มัธยม 5

การแทรกสอด การเลี้ยวเบนของแสง เกรตติง การกระเจิงของแสง

นอกจากสลิตคู่ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้หาความยาวคลื่นแล้ว ยังมีอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่ใช้หาความยาวคลื่นแสงได้ อุปกรณ์นั้นคือ เกรตติง เกรตติงมีลักษณะเป็นแผ่น ซึ่งประกอบด้วยช่องขนาดเล็กจำนวนมากมาย จำนวนช่องเกรตติงอาจมีตั้งแต่ 1,000 ถึง 10,000 ในช่วงความยาว 1 เซนติเมตร โดยช่องมีขนาดแคบมากและอยู่ห่างกันเท่ากัน

เมื่อให้แสงความยาวคลื่นเดียวตกกระทบเกรตติง แสงบางส่วนจะเบนออกจากแนวไปปรากฏบนฉากเป็นแถบสว่างเล็กๆ แถบสว่างนี้เกิดจากการแทรกสอดของแสงจากช่องอื่นๆ ทุกช่อง ถ้าลำแสงขนานตกตั้งฉากกับเกรตติง ช่องต่างๆ เหล่านี้จะเป็นแหล่งกำเนิดแสงอาพันธ์ที่ให้คลื่นแสงทุกคลื่นที่มีเฟสตรงกัน การหาตำแหน่งของแถบสว่างใช้วิธีการเดียวกับที่กล่าวมาแล้ว โดยถือว่าฉากอยู่ไกลจากเกรตติงมากจนแสงจากช่องแต่ละช่องของเกรตติง ซึ่งเคลื่อนที่ไปที่ฉากสามารถประมาณได้ว่าเป็นแสงขนาน ถ้าพิจารณาช่อง 2 ช่องที่อยู่ติดกัน เมื่อช่องแต่ละช่องเป็นแหล่งกำเนิดแสง โดยใช้เหตุผลเดียวกันกับที่เคยใช้สำหรับการแทรกสอดของสลิตคู่ จากรูป 1.5 (13.11) พิจารณาตำแหน่ง P ซึ่งเป็นแถบสว่างที่ 1 ระยะทางที่แสงจากช่องแต่ละช่องของเกรตติงถึง P จะไม่เท่ากัน

รูป 1.5 แสงที่ผ่านเกรตติงจะเลี้ยวเบนและแทรกสอดแบบเสริมกันที่ P

ผลต่างระหว่างระยะทางที่แสงเคลื่อนที่ไปถึง P จากช่อง 2 ช่องที่อยู่ถัดกัน เช่น A กับ B หรือ B กับ C หรือ C กับ D จะเท่ากับ d sin θ เมื่อ d คือระยะห่างระหว่างช่อง ถ้า P เป็นแถบสวางที่ n ผลต่างของระยะทางดังกล่าวจะเท่ากับ nλ ดังนั้น สรุปเงื่อนไขสำหรับแถบสว่างที่ตำแหน่งใดๆ เป็น



จากสมการ d sin θ = nλ จะเห็นว่าถ้าให้แสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ กันผ่านเกรตติง แถบสว่างของแสงแต่ละความยาวคลื่นจะเกิด ณ ตำแหน่งๆ ต่างกัน ดังนั้น ถ้าให้แสงขาวผ่านเกรตติงจะพบว่าแถบสว่างของแสงสีต่างๆ กันจะเกิดขึ้น ณ ตำแหน่งต่างๆ กัน เพราะแสงสีต่างๆ มีความยาวคลื่นต่างกัน เช่น แสงสีม่วงมีความยาวคลื่นน้อยที่สุดและแสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด

การเรียงแถบสีต่างๆ โดยแยกออกตามความยาวคลื่นของแสงเรียกว่า สเปกตรัม (spectrum) เช่น เช่น สเปกตรัมที่ได้จากการให้แสงอาทิตย์ผ่านปริซึมซึ่งจะแสดงว่าแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแสงสีต่างๆ มารวมกัน หรือกล่าวได้ว่า แสงอาทิตย์หรือบางครั้งเรียกแสงขาวเกิดจากการรวมกันของแสงที่มีความยาวคลื่นต่างๆ กัน

ตาราง ความยาวคลื่นของแสงสีต่างๆ

แสงสี ความยาวคลื่น (นาโนเมตร)

ม่วง

น้ำเงิน

เขียว

เหลือง

แสด

แดง

380-450

450-500

500-570

570-590

590-610

610-760


ตัวอย่าง ฉายแสงเลเซอร์ซึ่่งเป็นแสงสีเดียวตกกระทบเกรตติงแบบเลี้ยวเบนในแนวตั้งฉาก เกรตติงมี 5,000 ช่องต่อเซนติเมตร ทำให้เกิดแถบสว่างที่ 1 ทำมุม 20 องศา กับ แนวกลาง แสงเลเซอร์มีความยาวคลื่นเท่าใด




ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐานและเพิ่มเติม ฟิสิกส์เล่ม 2. ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5
จำนวนคนอ่าน 21234 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved