วันพุธที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2552

การอ่านค่าตัวต้านทาน

4 แถบสี
การอ่านค่าตัวต้านทานแบบแถบสี สามารถดูได้จากตาราง ซึ่งสามารถอ่านได้ทั้งแบบ 4 แถบสีและแบบ 5 แถบสี (ถ้าอ่านแบบ 4 แถบสีเราจะข้ามแถวที่ 3 ไป)
วิธีการอ่านแถบสีของตัวต้านทานแบบใช้งานทั่วไป
1. แถบสีแรก ใช้แสดงตัวเลขหลักแรก และจะไม่เป็นสีดำ

2. แถบสีที่สอง ใช้แสดงเป็นตัวเลขหลักที่สอง

3. แถบสีที่สาม เป็นตัวคูณสำหรับตัวเลข 2 หลักแรก ซึ่งจะมีค่า 1/100 ถึง 10,000,000

4. แถบสีที่สี่ ใช้แสดงค่าความคลาดเคลื่อน ซึ่งมีค่าตั้งแต่ +-5 % ขึ้นไป
วิธีการอ่านแถบสีของตัวต้านทานแบบความเที่ยงตรงสูง
1. แถบสีแรก เป็นตัวเลขหลักแรกของตัวเลขจำนวน 3 หลัก

2. แถบสีที่สอง เป็นตัวเลขหลักที่สอง

3. แถบสีที่สาม เป็นตัวเลขหลักที่สาม

4. แถบสีที่สี่ เป็นตัวคูณสำหรับตัวเลข 3 หลักแรก

5. แถบสีที่ห้า ใช้แสดงค่าความคลาดเคลื่อนซึ่งจะมีค่า +-2 % หรือน้อยกว่า
ด้วยต้นเหตุที่ตัวต้านทานแบบความเที่ยงตรงสูง ให้ค่าความต้านทานที่มีความละเอียดมากกว่า ดังนั้นจึงทำให้ตัวต้านทานมีราคาแพงกว่าตัวต้านทานแบบใช้งานทั่วไป
ตัวอย่าง
ตัวต้านทานขนาด 1/2W จงตอบคำถามต่อไปนี้

1. ตัวต้านทานนี้เป็นแบบใช้งานทั่วไปหรือแบบความเที่ยงตรงสูง

2. ค่าความต้านทานที่อ่านได้ มีค่าเท่าใด

3. ค่าความคลาดเคลื่อน มีค่าเท่าใด

วิธีทำ
1. เป็นตัวต้านทานแบบใช้งานทั่วไป เพราะมีจำนวน 4 แถบ2. เขียว น้ำเงิน น้ำตาล = 56 x 10 = 560 โอห์ม3. ค่าความความคลาดเคลื่อนแสดงด้วยสีทอง ซึ่งมีค่าเท่ากับ +-5 % ค่าความคลาดเคลื่อนที่เป็นไปได้ = +-5 % ของ 560 = 28 560 + 28 = 588 โอห์ม 560 - 28 = 532 โอห์มดังนั้นค่าความต้านทานจะอยู่ระหว่าง 532 โอห์ม ถึง 588 โอห์ม

5 แถบสี


ตัวต้านทานแบบ 5 แถบสีจะมีแถบสีแสดงบนตัวต้านทาน 5 แถบ การอ่านค่า ให้อ่านแถบสีที่อยู่ใกล้ตัวต้านทานมากที่สุดเป็นแถบสีที่ 1 เรียงลำดับเข้ามาเป็นแถบสีที่ 2 และแถบสีที่ 3 ทั้ง 3 แถบสิ่งที่เป็นตัวเลขสามารถอ่านค่าได้โดยตรง ส่วนแถบสีที่ 4 เป็นตัวคูณหรือจำนวนเลขศูนย์ (0) ที่ต้องเติมเข้าไป และแถบสีที่ 5 เป็นค่าผิดพลาด
วิธีการค่าโค้ดสี

- แถบสีที่ 1 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 1

- แถบสีที่ 2 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 2

- แถบสีที่ 3 คือ ตัวเลขตัวตั้งที่ 3

- แถบสีที่ 4 คือ เป็นตัวคูณ ( Multiplier )

- แถบสีที่ 5 คือ เปอร์เซนต์ความคลาดเคลื่อนของค่าความต้านทาน (%)
6 แถบสี

ความต้านทานแบบ 6 สี จะอ่านค่า 5 แถบสีแรกแบบความต้านทาน 5 แถบสี ส่วนสีที่ 6 คือค่า Temperrature Coefdicient (CT) หรือสัมประสิทธ์ทางอุณหภูมิ มีหน่วยเป็น ppm (part per million : ส่วนในล้านส่วน) เป็นค่าแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป
แหล่งอ้างอิง
การอ่านค่าความต้านทาน.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.chontech.ac.th/~electric/e-learn/unit11/unit11.htm
การอ่านค่าความต้านทานแบบแถบสี.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:
http://www.hs8jyx.com/html/r_read.html
การอ่านค่าความต้านทาน.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.chontech.ac.th/~abhichat/WBTPI_Model/Resistor/resistor4.html
อิเล็กทรอนิกส์ เรื่องตัวต้านทาน.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/note/content3.html
การอ่านค่าตัวต้านทานแบบแถบสี.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.basiclite.com/web/index.php?topic=62.0

































วันพุธที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2552

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
“โรงไฟฟ้านิวเคลียร์” คือ โรงงานผลิต กระแสไฟฟ้าที่ใช้พลังงานความร้อนจากปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์ (nuclear fission reaction) ทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันสูง แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำ ซึ่งต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตไฟฟ้า และส่งต่อไปยังผู้บริโภคต่อไป
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีหลักการผลิตไฟฟ้าคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป กล่าวคือ จะใช้พลังงานความร้อนไปผลิตไอน้ำ แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำและ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ออกมา แต่มีข้อแตกต่างกันคือ ต้นกำเนิดพลังงานความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดจากปฏิกิริยาแตกตัวของยูเรเนียม-๒๓๕ ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ส่วนความร้อนจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปนั้นได้จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ซึ่งได้แก่ ถ่านหินหรือลิกไนต์ ก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมัน เมื่อเปรียบเทียบปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับการ ผลิตไฟฟ้า พบว่า หากใช้ยูเรเนียมธรรมชาติ (ความเข้มข้นของยูเรเนียม-๒๓๕ ประมาณร้อยละ ๐.๗) จำนวน ๑ ตัน จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า ๔๐ ล้านกิโลวัตต์/ชั่วโมง ในขณะที่ต้องใช้ถ่านหินถึง ๑๖,๐๐๐ ตัน หรือใช้น้ำมันถึง ๘๐,๐๐๐ บาร์เรล (ประมาณ ๑๓ ล้านลิตร) จึงจะผลิตไฟฟ้าได้เท่ากัน
การนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้เพื่อผลิต ไฟฟ้า เป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณ ๕๐ ปีที่ผ่านมานี้เอง โดยใน พ.ศ. ๒๔๙๔ ได้มีการทดลอง เดินเครื่องปฏิกรณ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นครั้งแรกของโลกขึ้นที่สถานีทดลองพลังงานไอดาโฮ เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่ เมืองอาร์โค มลรัฐไอดาโฮ ประเทศสหรัฐอเมริกา
การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์ความดันสูงในเชิงพาณิชย์ขนาด ๗๕ เมกะวัตต์ ได้เริ่มขึ้นที่ชิปปิงพอร์ต มลรัฐเพนซิลเวเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ใน พ.ศ. ๒๔๙๗ และได้จ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองพิตต์สเบิร์ก ใน พ.ศ. ๒๕๐๐
ต่อมาใน พ.ศ. ๒๕๐๒ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เดรสเดน (แบบปฏิกรณ์น้ำเดือด) ได้เดินเครื่องจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองมอร์ริส มลรัฐอิลลินอยส์ หลังจากนั้น การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้ง ๒ แบบได้ขยายตัวขึ้น และแพร่หลายไปยังประเทศอื่นๆ รวมทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่า ๑,๐๐๐ เมกะวัตต์ และมีความปลอดภัยยิ่งขึ้น




โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ
๑) อาคารปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องผลิตไอน้ำ เครื่องควบคุมความดัน ปั๊มน้ำระบายความร้อน อุปกรณ์อื่นๆ เช่น วัสดุกำบังรังสี ระบบควบคุมการเดินเครื่อง และระบบความปลอดภัยต่างๆ
๒) อาคารเสริมระบบปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องมืออุปกรณ์สำหรับการเดินเครื่องปฏิกรณ์ อุปกรณ์ความปลอดภัย บ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว
๓) อาคารกังหันไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ประกอบ
๔) สถานีไฟฟ้าแรงสูง ประกอบด้วย ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ประกอบ
๕) อาคารฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย แบบจำลองสำหรับฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ทั้งสภาวะปกติและฉุกเฉิน
๖) อาคารระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย ระบบอุปกรณ์/ข้อมูลสำหรับ การเดินเครื่องโรงไฟฟ้า
๗) หม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วย หม้อแปลงไฟฟ้าหลัก และหม้อแปลงไฟฟ้าสำรองสำหรับการเดินเครื่อง
๘) อาคารอำนวยการ ประกอบด้วย สำนักงาน ห้องทำงานต่างๆ ห้องประชุม
๙) อาคารสำนักงานและฝึกอบรม ประกอบด้วย ห้องทำงาน ห้องฝึกอบรม ห้องประชุม ห้องปฏิบัติการทางเคมี ห้องอาหาร
๑๐) อาคารรักษาความปลอดภัย เป็นอาคารทางเข้าบริเวณโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย เจ้าหน้าที่และอุปกรณ์เครื่องมือของระบบรักษาความปลอดภัยต่างๆ
๑๑) อาคารโรงสูบน้ำ เป็นอาคารที่สูบน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติภายนอก เพื่อนำมาควบแน่นไอน้ำในระบบผลิตไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดปั๊มน้ำ และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ
๑๒) ส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่ ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูง และหอระบายความร้อน (ถ้าไม่มีแหล่งน้ำธรรมชาติขนาดใหญ่)

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งการทำงานออก เป็น ๒ ส่วนใหญ่ๆ คือ
๑) ส่วนผลิตความร้อน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ระบบน้ำระบายความร้อน และเครื่องผลิตไอน้ำ
๒) ส่วนผลิตกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วย กังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยส่วนผลิตความร้อนจะส่งผ่านความร้อนให้กระบวนการผลิตไอน้ำ เพื่อนำไปใช้ผลิต ไฟฟ้าต่อไป
พิจารณาจากหลักการทำงาน อาจแบ่งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ออกได้เป็น ๓ แบบดังนี้
๑. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์ความดันสูง (Pressurized Water Reactor : PWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR มีหลักการทำงานคือ เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงาน จะเกิดปฏิกิริยาแตกตัวกับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ทำให้เกิดความร้อน กัมมันตรังสี และผลิตผล จากการแตกตัว (fission product) หรือกาก เชื้อเพลิง โดยความร้อนจากเชื้อเพลิงจะถ่ายเทให้แก่น้ำระบายความร้อนวงจรที่ ๑ ซึ่งไหลเวียนตลอดเวลาด้วยปั๊มน้ำ โดยมีเครื่องควบคุมความดันคอยควบคุมความดันภายในระบบให้สูงและคงที่ ส่วนน้ำที่รับความร้อนจากเชื้อเพลิงจะไหลไปยังเครื่องผลิตไอน้ำ และถ่ายเทความร้อนให้ระบบน้ำวงจรที่ ๒ ซึ่งแยกเป็นอิสระจากกัน ทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำแรงดันสูง และถูกส่งผ่านไปหมุนกังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิด ไฟฟ้าซึ่งต่ออยู่กับกังหันไอน้ำ เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน จะเกิดกระแสไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้งานได้ต่อไป ไอน้ำแรงดันสูงที่หมุนกังหันไอน้ำแล้ว จะมีแรงดันลดลง และถูกส่งผ่านมาที่เครื่องควบแน่นไอน้ำ เมื่อไอน้ำได้รับความเย็นจากวงจรน้ำเย็นจะกลั่นตัวเป็นน้ำและส่งกลับไปยังเครื่องผลิตไอน้ำด้วยปั๊มน้ำ เพื่อรับความร้อนจากระบบน้ำวงจรที่ ๑ วนเวียนเช่นนี้ตลอดการเดินเครื่องปฏิกรณ์
๒. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์น้ำเดือด (Boiling Water Reactor : BWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ BWR มีหลัก การทำงานคล้ายโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR แต่มีข้อแตกต่างกันที่ส่วนผลิตความร้อน เพราะความร้อนจากเชื้อเพลิงที่ถ่ายเทให้แก่วงจรน้ำระบายความร้อน จะทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำโดยตรง โดยไม่มีระบบน้ำวงจรที่ ๒ มารับความร้อน เหมือนแบบ PWR
๓. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์น้ำมวลหนัก (Pressurized Heavy Water Reactor : PHWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PHWR หรือมีชื่อทางการค้าว่า แคนดู (CANDU : CANada Deuterium Uranium) มีหลักการทำงานเหมือนโรงไฟฟ้าแบบ PWR แต่แตกต่างกันที่เครื่องปฏิกรณ์จะวางในแนวนอน ใช้ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง และใช้น้ำมวลหนัก (Heavy water : D2O) เป็นสาร ระบายความร้อนและสารหน่วงนิวตรอน
แหล่งอ้างอิง
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://kanchanapisek.or.th/kp6/BOOK28/chapter7/t28-7-l1.htm#sect1

โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ


โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ ลักษณะการทำงานเป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้เครื่องกังหันไอน้ำเป็นเครื่องต้นกำลังหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไอน้ำที่มีความดันและอุณหภูมิสูงนี้ได้จากการเปลี่ยนสถานะของน้ำในหม้อน้ำ เมื่อได้รับพลังความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในเตาเผา ( Furnace) ไอน้ำจะถูกส่งไปขับดันกังหันไอน้ำ ซึ่งมีเพลาต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หลังจากนั้นก็จะผ่านไปกลั่นตัวเป็นน้ำที่เครื่องควบแน่น (Condenser) และถูกส่งกลับมารับความร้อนใหม่ในหม้อน้ำ เนื่องจากไม่สามารถเปลี่ยนสถานะของน้ำให้เป็นไอได้อย่างรวดเร็ว เมื่อเริ่มเดินเครื่องแต่ละครั้ง จนใช้งานได้ จะใช้เวลาอย่างน้อยประมาณ 2 – 3 ชั่วโมง ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้เป็นโรงไฟฟ้าฐาน (Base Load Plant) ซึ่งทำหน้าที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าตลอดเวลา เป็นระยะเวลานานก่อนการหยุดเครื่องแต่ละครั้ง โดยทั่วไปโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำมีขนาดประมาณ 1 – 1,300 เมกะวัตต์ สามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลายชนิด เช่น ถ่านหิน น้ำมันเตา ก๊าซธรรมชาติ ขยะ ฯลฯ และมีประสิทธิภาพประมาณ 30 – 35 % และมีอายุการใช้งานประมาณ 25 ปี
ส่วนประกอบที่สำคัญหม้อน้ำ (Boiler) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานจากเชื้อเพลิงชนิดต่างๆให้เป้นพลังงานความร้อนในรูปของไอน้ำที่มีความดันและอุณหภูมิสูง หม้อน้ำมีลักษณะแตกต่างกันไปตามการใช้งาน เช่น Fire – Tube Boiler เป็นหม้อน้ำขนาดเล็ก ๆ ใช้ผลิตไอน้ำที่มีความดันและอุณหภูมิไม่สูงมาก Water – Tube Boiler เป็นหม้อน้ำขนาดใหญ่ใช้ผลิตไอน้ำที่มีความดันและอุณหภูมิสูงโดยทั่วไปมีอยู่ 2 แบบ คือ แบบ DRUM ซึ่งสามารถผลิตไอน้ำได้ที่ความดันสูงถึง 177 ความดันบรรยากาศ (179 Bar) และแบบOnce - Through ซึ่งสามารถผลิตไอน้ำได้ทั้งที่ความดันต่ำและสูงกว่าความดันวิกฤติของน้ำ (Critical Pressure ) คือ 218ความดันบรรยากาศ ( 220.5 Bar )
หม้อน้ำมีระบบที่สำคัญ คือระบบเชื้อเพลิง ระบบการเผาไหม้ Evaporator Drumหรือ Separater Superheater , Economizer, Air Heater, Fan และอุปกรณ์ประกอบ
กังหันไอน้ำ (Steam Turbine) มีขนาดต่างๆตั้งแต่ขนาดเล็ก (เล็กกว่า 1 เมกะวัตต์) แบบ Single – Cylinder , Non – Reheat Type จนถึงขนาดใหญ่ (ใหญ่กว่า 1,000 เมกะวัตต์) แบบ Multi - Cylinder Reheat Type
กังหันไอน้ำมีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ Control Valve, Stop Valve, Stator Blade, Rotor Blade, Casing and Rotor พร้อมอุปกรณ์ประกอบที่จำเป็นอื่นๆ เช่น Feed – Water Heating Plant, Pump และความควบแน่น (Condenser) เป็นต้น



แหล่งอ้างอิง

โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://prinfo.egat.co.th/steam_power_plant.html

รูปภาพโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.tlcthai.com/backoffice/upload_images2/20080613113141.jpg

รูปภาพโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://www.energy.go.th/moen/upload/Image/knowledge/04-08-50/04.jpg

โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:http://std.kku.ac.th/4630400448/thermo2/coalart.gif

วันพฤหัสบดีที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2552

การมองเห็นนกบนฟ้าปลาในน้ำ

การหักเหแสงเป็นปรากฎการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน เมื่อแสงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่งแสงจะมีการหักเห และการหักเห จะเกิดขึ้นเฉพาะผิวรอยต่อของตัวกลางเท่านั้น
สิ่งควรทราบเกี่ยวกับการหักเหของแสง
- ความถี่ของแสงยังคงเท่าเดิม ส่วนความยาวคลื่น และความเร็วของแสงจะไม่เท่าเดิม
- ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสง จะอยู่ในแนวเดิมถ้าแสงตกตั้งฉากกับผิวรอยต่อของตัวกลาง จะไม่อยู่ในแนวเดิมถ้าแสงไม่ตกตั้งฉากกับผิวรอยต่อของตัวกลาง
กฎการหักเหของแสง
1. รังสีตกกระทบ เส้นแนวฉาก และรังสีหักเห อยู่ในระนาบเดียวกัน
2. สำหรับตัวกลางคู่หนึ่ง ๆ อัตราส่วนระหว่างค่า sin ของมุมตกกระทบ ในตัวกลางหนึ่งกับ ค่า sin ของมุมหักเหในอีกตัวกลางหนึ่ง มีค่าคงที่เสมอจากกฎข้อ 2 สเนลล์นำมาตั้งเป็นกฎของสเนลล์ได้ดังนี้

และ

v = ความเร็วของแสง ในตัวกลางใด ๆ เมตร/วินาทีn = ดัชนีหักเหของแสงในตัวกลาง(ไม่มีหน่วย) หรือ คือ ดัชนีหักเหสัมพัทธ์ระหว่างตัวกลางที่ 2 เทียบกับตัวกลางที่ 1c = ความเร็วแสงในสุญญากาศ และ v คือความเร็วแสงในตัวกลาง = 3 X 10 8 m/s นั่นคือ ตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงน้อย (ความหนาแน่นน้อย) แสงจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ตัวกลางที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงมาก (ความหนาแน่นมาก) แสงจะเคลื่อนที่ด้วยความต่ำ ข้อควรจำ nอากาศ = 1 ส่วน n ตัวกลางอื่น ๆ จะมากกว่า 1 เสมอ

การหักเหของแสงเกิดขึ้นได้ 2 แบบ คือ
1.การหักเหเข้าหาเส้นแนวฉาก เกิดขึ้นเมื่อ
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นมาก
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีดัชนีหักเหน้อยไปสู่ตัวกลางที่มีดัชนีหักเหมาก
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความเร็วมากไปสู่ตัวกลางที่มีความเร็วน้อย
2. การหักเหออกจากเส้นแนวฉาก เกิดขึ้นเมื่อ
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยหรือ
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีดัชนีหักเหมากไปสู่ตัวกลางที่มีดัชนีหักเหน้อยหรือ
- แสงเดินทางจากตัวกลางที่มีความเร็วน้อยไปสู่ตัวกลางที่มีความเร็วมาก

การมองเห็นปลาในน้ำ




การมองเห็นปลาในน้ำ

วันศุกร์ที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2552

คุณสมบัติของแสง

การสะท้อนแสง (Reflection) การสะท้อนแสง หมายถึง การที่แสงไปกระทบกับตัวกลางแล้วสะท้อนไปในทิศทางอื่นหรือสะท้อนกลับมาทิศทางเดิมการสะท้อนของแสงนั้นขึ้นอยู่กับพื้นผิวของวัตถุด้วยว่าเรียบหรือหยาบโดยทั่วไปพื้นผิวที่เรียบและมันจะทำให้มุมของแสงที่ตกกระทบมีค่าเท่ากับมุมสะท้อนตำแหน่งที่แสงตกกระทบกับแสงสะท้อนบนพื้นผิวจะเป็นตำแหน่งเดียวกันดังรูปที่ 4.1 ก. ลักษณะของวัตถุดังกล่าว เช่น อลูมิเนียมขัดเงาเหล็กชุบโครเมียม ทอง เงินและกระจกเงา เป็นต้น แต่ถ้าหากวัตถุมีผิวหยาบ แสงสะท้อนก็จะมีลักษณะกระจายกันดังรูปที่ 4.1 ข. เช่น ผนังฉาบปูนกระดาษขาว โดยทั่วไปวัตถุส่วนใหญ่จะเป็นแบบผสมขึ้นอยู่กับผิวนั้นมีความมันหรือหยาบมากกว่า จะเห็นการสะท้อนแสงได้จากรูป 4.1 ก. และรูปที่ 4.ข รูป ก.การสะท้อนแสงบนวัตถุผิวเรียบรูป ข. การสะท้อนแสงผิวขรุขระ

กฎการสะท้อนแสง

1. รังสีตกกระทบ เส้นปกติและรังสีสะท้อนย่อมอยู่บนพื้นระนาบเดียวกัน

2. มุมในการตกกระทบย่อมโตเท่ากับมุมสะท้อน










แสดงกฎของการสะท้อนแสง

การหักเหของแสง (Refraction) การหักเห หมายถึง การที่แสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่งทำให้แนวลำแสงเกิดการเบี่ยงเบนไปจากแนวเดิม เช่น แสงผ่านจากอากาศไปยังน้ำ ดังแสดงในรูป








รูปแสดงลักษณะการเกิดหักเหของแสง





สิ่งที่ควรทราบเกี่ยวกับการหักเหของแสง - ความถี่ของแสงยังคงเท่าเดิม ส่วนความยาวคลื่น และความเร็วของแสงจะไม่เท่าเดิม - ทิศทางการเคลื่อนที่ของแสงจะอยู่ในแนวเดิมถ้าแสงตำตั้งฉากกับผิวรอยต่อของตัวกลางจะไม่อยู่ในแนวเดิม ถ้าแสงไม่ตกตั้งฉากกับผิวรอยต่อของตัวกลาง ตัวอย่างการใช้ประโยชน์ของการหักเหของแสงเช่น แผ่นปิดหน้าโคมไฟ ซึ่งเป็นกระจกหรือพลาสติก เพื่อบังคับทิศทางของแสงไฟที่ออกจากโคมไปในทิศทางที่ต้องการ จะเห็นว่าแสงจากหลอดไฟจะกระจายไปยังทุกทิศทางรอบหลอดไฟแต่เมื่อผ่านผ่านนปิดหน้าโคมไฟแล้ว แสงจะมีทิศทางเดียวกัน เช่นไฟหน้ารถยนต์ รถมอเตอร์ไซด์





การกระจายแสง (Diffusion)


การกระจายแสง หมายถึง แสงขาวซึ่งประกอบด้วยแสงหลายความถี่ตกกระทบปริซึมแล้วทำให้เกิดการหักเหของแสง 2 ครั้ง (ที่ผิวรอยต่อของปริซึม ทั้งขาเข้า และขาออก) ทำให้แสงสีต่าง ๆ แยกออกจากกันอย่างเป็นระเบียบเรียงตามความยาวคลื่นและความถี่ ที่เราเรียกว่า สเปกตรัม (Spectrum) รุ้งกินน้ำ เป็นการกระจายของแสง เกิดจากแสงขาวหักเหผ่านผิวของละองน้ำ ทำให้แสงสีต่าง ๆ กระจายออกจากกันแล้วเกิดการสะท้อนกลับหมดที่ผิวด้านหลังของละอองน้ำแล้วหักเหออกสู่อากาศ ทำให้แสงขาวกระจายออกเป็นแสงสีต่าง ๆ กัน แสงจะกระจายตัวออกเมื่อกระทบถูกผิวของตัวกลาง เราใช้ประโยชน์จากการกระจายตัวของลำแสง เมื่อกระทบตัวกลางนี้ เช่น ใช้แผ่นพลาสติกใสปิดดวงโคมพื่อลดความจ้าจากหลอดไฟหรือ โคมไฟชนิดปิดแบบต่าง ๆ

การทะลุผ่าน (Transmission) การทะลุผ่าน หมายถึงการที่แสงพุ่งชนตัวกลางแล้วทะลุผ่านมันออกไปอีกด้านหนึ่ง โดยที่ความถี่ไม่เปลี่ยนแปลงวัตถุที่มีคุณสมบัติการทะลุผ่านได้ เช่น กระจก ผลึกคริสตัล พลาสติกใส น้ำและของเหลวต่าง ๆ

การดูดกลืน (Absorbtion) การดูดกลืน หมายถึง การที่แสงถูกดูดกลืนหายเข้าไปในตัวกลางดยทั่วไปเมื่อมีพลังงานแสงถูกดูดกลืนหายเข้าไปในวัตถุใด ๆเช่น เตาอบพลังงานแสงอาทิตย์ เครื่องต้มน้ำพลังงานแสง และยังนำคุณสมบัติของการดูดกลืนแสงมาใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น การเลือกสวมใส่เสื้อผ้าสีขาวจะดูดแสงน้อยกว่าสีดำ จะเห็นได้ว่าเวลาใส่เสื้อผ้าสีดำ อยู่กลางแดดจะทำให้ร้อนมากกว่าสีขาว
การแทรกสอด (Interference) การแทรกสอด หมายถึง การที่แนวแสงจำนวน 2 เส้นรวมตัวกันในทิศทางเดียวกัน หรือหักล้างกัน หากเป็นการรวมกัน ของแสงที่มีทิศทางเดียวกัน ก็จะทำให้แสงมีความสว่างมากขึ้น แต่ในทางตรงกันข้ามถ้าหักล้างกัน แสงก็จะสว่างน้อยลด การใช้ประโยชน์จากการสอดแทรกของแสง เช่น กล้องถ่ายรูปเครื่องฉายภาพต่าง ๆ และการลดแสงจากการสะท้อน ส่วนในงานการส่องสว่าง จะใช้ในการสะท้อนจากแผ่นสะท้อนแสง

สรุป คุณสมบัติต่าง ๆ ของแสงแต่ละคุณสมบัตินั้น เราสามารถนำหลักการมาใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น คุณสมบัติของการสะท้อนแสงของวัตถุ เรานำมาใช้ในการออกแบบแผ่นสะท้อนแสงของโคมไฟ การหักเหของแสงนำ มาออกแบบแผ่นปิดหน้าโคมไฟ ซึ่งเป็นกระจก หรือพลาสติกเพื่อบังคับทิศทางของแสงไฟ ที่ออกจากโคมไปในทิศที่ต้องการ การกระจายตัวของลำแสงเมื่อกระทบตัวกลางเรานำมาใช้ประโยชน์ เช่นใช้แผ่นพลาสติกใสปิดดวงโคมเพื่อลดความจ้าจากหลอดไฟ ต่าง ๆ การดูดกลืนแสง เรานำมาทำ เตาอบพลังงานแสงอาทิตย์ครื่องต้มพลังงานแสง และการแทรกสอดของแสง นำมาใช้ประโยชน์ในกล้องถ่ายรูป เครื่องฉายภาพต่าง ๆ จะเห็นว่าคุณสมบัติแสงดังกล่าวก็ได้นำมาใช้ในชีวิตประจำวันของมนุษย์เราทั้งนั้น




วันพฤหัสบดีที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2552

เครื่องฉายภาพนิ่ง

เครื่องฉายภาพนิ่ง
เครื่องฉายภาพนิ่งใช้สำหรับฉายภาพประเภทโพสิทีฟ ขาวดำ หรือฟิล์มสี ถ้าฟิล์มที่ฉายมีแผ่นเดียว เรียกว่า “สไลด์” แต่ถ้าเป็นฟิล์มติดต่อกันเรียกว่า “ฟิล์มสตริฟ”
เครื่องฉายภาพนิ่งมีส่วนประกอบและหน้าที่สำคัญดังนี้
1. กระจกสะท้อนแสง ทำด้วยโลหะฉาบอะลูมิเนียม ทำหน้าที่สะท้อนแสงด้านหลังของหลอดฉายไปใช้ประโยชน์ด้านหน้า
2. หลอดฉาย เป็นหลอดไฟขนาดเล็ก มีกำลังการส่องสว่างสูง เนื่องจากหลอดฉายแผ่รังสีความร้อนสูงมาก เครื่องฉายภาพทั่วไปจึงมีพัดลมเป่าระบายความร้อน
3. เลนส์รวมแสง เป็นเลนส์นูนแกมระนาบ 2 อัน หันด้านนูนเข้าหากัน ทำหน้าที่รวมแสงทั้งหมดให้มีความเข้มสูงผ่านสไลด์ และทำให้เกิดภาพจริงของหลอดฉายไปตกตรงจุดศูนย์กลางของเลนส์ภาพ เพื่อมิให้เกิดภาพของหลอดไฟที่จอฉาย
4. เลนส์หน้ากล้อง เป็นเลนส์นูนเดี่ยวหรือหลายอันประกอบกัน เลนส์หน้ากล้องมีหน้าที่ฉายภาพไปเกิดภาพจริงหัวกลับที่จอ
การปรับภาพให้ชัดเจน ปรับโดยการปรับเลนส์ฉายภาพ ภาพที่เกิดเป็นภาพขนาดขยาย จึงต้องวางสไลด์ในระยะระหว่าง f กับ 2f ของเลนส์ฉายภาพ
การฉายระบบตรง (Direct Projection) มีหลักการทำงานโดยสังเขป คือ แสงที่สะท้อนจากแผ่นสะท้อนแสง รวมกับแสงโดยตรงจากหลอดฉาย ผ่าน เลนส์รวมแสงผ่านวัสดุที่นำมาฉาย และผ่านเลนส์ภาพไปสู่จอ

การฉายระบบนี้มีการสูญเสียความเข้มของแสงน้อย จึงสามารถใช้ฉายในห้องที่มีแสงสว่างไม่มากเกินไปนักได้ เครื่องฉายที่ใช้ระบบนี้ได้แก่ เครื่องฉายสไลด์เครื่องฉานฟิล์ม และเครื่องฉายภาพยนตร์ เครื่องฉายระบบตรงนี้โดยปกติจะให้ภาพโดยพอเหมาะ เมื่อฉายในระยะห่างจากจอไกลสมควรจึงเรียกเครื่องฉายระบบนี้ว่า "Long throw"