การเกิดภาพจากกระจกเงาและเลนส์ 1

ภาพ (image) เกิดจากการตัดกันหรือเสมือนตัดกันของรังสีของแสงสะท้อนมาจากกระจกหรือหักเหผ่านเลนส์ แบ่งได้ 2 ประเภท คือ
1. ภาพจริง เกิดจากรังสีของแสงตัดกันจริง เกิดด้านหลังกระจกหรือเลนส์ ต้องมีฉากมารับจึงจะมองเห็นภาพ ลักษณะภาพหัวกลับกับวัตถุ มีทั้งขนาดใหญ่กว่าวัตถุ เท่ากับวัตถุ และเล็กกว่าวัตถุ ซึ่งขนาดภาพจะสัมพันธ์กับระยะวัตถุ เช่น ภาพที่ปรากฏบนจอภาพยนตร์ เป็นต้น

ภาพที่ 12.14 แสดงการเกิดภาพจริง (มานี จันวิมล : 2545, 103)

2. ภาพเสมือน เกิดจากรังสีของเสมือนตัดกันทำให้เกิดภาพด้านหน้ากระจกหรือเลนส์ มองเห็นภาพได้โดยไม่ต้องใช้ฉากรับภาพ ภาพมีลักษณะหัวตั้งเหมือนวัตถุ เช่น ภาพเกิดจากแว่นขยาย เป็นต้น

ภาพที่ 12.15 แสดงการเกิดภาพจากแว่นขยาย (ชัยวัฒน์ การชื่นศรี : 2545, 39)

ภาพจากกระจกเงาเกิดจากการสะท้อนของแสงคือ เมื่อแสงจากวัตถุตกกระจกเงา แสงสะท้อนจากกระจกจะพบกัน ทำให้เกิดภาพของวัตถุขึ้น แบ่งออกได้ 2 ลักษณะ ดังนี้
1. ภาพจากกระจกเงาราบ (plan mirror) เมื่อคนยืนหรือวางวัตถุไว้หน้ากระจกเงาราบ ภาพที่เกิดขึ้นในกระจกเงาราบจะเป็นภาพเสมือนหัวตั้งอยู่หลังกระจก มีระยะวัตถุเท่ากับระยะภาพ และขนาดของวัตถุเท่ากับขนาดของภาพ แต่มีลักษณะกลับด้านกันจากซ้ายเป็นขวาของวัตถุจริง (ภาพที่ 12.16) ภาพที่ 12.16 แสดงการเกิดภาพจากกระจกเงา(เทเลอร์ บาร์บารา : 2546, 25)

2. ภาพจากกระจกเงาผิวโค้ง กระจกผิวโค้งซึ่งเป็นส่วนของวงกลมนั้นมี 2 ชนิด คือ กระจกนูน และกระจกเว้า มีลักษณะการเดินภาพดังภาพที่ 12.17 และ 12.18
กระจกนูน

1. กระจายแสง 2. ส่วนสะท้อนแสงอยู่ที่ผิวด้านนอกของทรงกลม 3. ทำหน้าที่กระจายแสง 4. เกิดภาพเสมือนหัวตั้ง ขนากเล็กกว่าวัตถุ และภาพกลับข้างจากข้างซ้ายเป็นข้างขวา5. ถูกนำมาใช้ทำกระจกมองข้างและมองหลัง ของรถยนต์

กระจกเว้า
1. รวมแสง 2. ส่วนสะท้อนแสงอยู่ที่ผิวด้านในของทรงกลม 3. ทำหน้าที่รวมแสง 4. เกิดภาพได้ทั้งภาพจริงและภาพเสมือน มีทั้งขนาดย่อและขยายขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างวัตถุกับกระจก 5. ถูนำมาประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ให้หมอฟันใช้ส่องดูฟันในปากคนไข้

ภาพที่ 12.17 แสดงการเกิดภาพจากกระจกนูนและกระจกเว้า(บุญถึง แน่นหนา : 2544, 54)

ภาพที่ 12.18 แสดงภาพที่เกิดจากกระจกเลนส์นูนและกระจกเว้า (บุญถึง แน่นหนา) : 2544, 54)

เลนส์ (lens) คือ วัตถุโปร่งใสผิวโค้งด้านหนึ่งหรือโค้งทั้งสองด้าน เมื่อแสงจากวัตถุหักเหผ่านเลนส์ก็จะได้ทำให้เกิดภาพ จำแนกตามลักษณะได้ 2 ชนิด คือ เลนส์นูนและเลนส์เว้า (ภาพที่ 12.19)
เลนส์นูน
- มีลักษณะตรงขอบเลนส์บางกว่าตรงกลางเลนส์ - มีผิวด้านโค้งนูนรับแสง - มีหน้าที่รวมแสง - ให้ภาพได้ทั้งภาพจริงและภาพเสมือน - ประโยชน์ใช้ทำแว่นตาสำหรับคนสายตายาว ใช้ทำแว่นขยาย เป็นส่วนประกอบของกล้อง
เลนส์เว้า
- มีลักษณะตรงกลางเลนส์บางตรงขอบของเลนส์นอก - มีผิวด้านโค้งเว้ารับแสง - มีหน้าที่กระจายแสง - ให้ภาพเสมือนเท่านั้น - ประโยชน์ใช้ทำแว่นตาสำหรับคนสายตาสั้น

ภาพที่ 12.19 แสดงคุณสมบัติของเลนส์นูนรวมแสงและเลนส์เว้ากระจายแสง(บุญถึง แน่นหนา, 2544 : 57)

เมื่อนำเลนส์นูนไปรับแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นแสงขนานแบบหนึ่ง จะเกิดเป็นจุดสว่างด่านหลังเลนส์เรียกว่า “จุดรวมแสงหรือจุดโฟกัส” โดยระยะห่างจากจุดรวมแสงถึงเลนส์เรียกว่า “ความยาวโฟกัส” เมื่อวางวัตถุไว้ที่ระยะสั้นกว่าความยาวโฟกัสของเลนส์นูน จะเกิดภาพเสมือนขนาดขยาย ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการทำทัศนูปกรณ์ต่าง ๆ ในกรณีของเลนส์เว้าซึ่งเป็นเลนส์กระจายแสงเมื่อนำเลนส์เว้าไปรับแสงขนาน จะพบว่าแสงขานนั้นจะกระจายออกจากจุดจุดหนึ่ง โดยถ้าลากเส้นต่อแนวรังสีที่กระจายออกนั้นให้ยาวขึ้น แนวรังสีนี้จะตัดกันที่จุดดังกล่าวและเรียกจุดนี้ว่า “จุดโฟกัสของเลนส์เว้า”

ที่มา http://www.atom.rmutphysics.com