การหักเหของแสง

การหักเหของแสง
การหักเหของแสง (refraction) คือ การที่แสงเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เนื่องจากอัตราเร็วของแสงมีการเปลี่ยนแปลง เมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างชนิดกันและมีความหนาแน่นต่างกัน ทำให้อัตราเร็วของแสงในแต่ละตัวกลางไม่เท่ากัน โดยการหักเหของแสงจะเกิดขึ้นที่ผิวรอยต่อระหว่างตัวกลาง ซึ่งมีผลต่อตำแหน่งของการมองเห็นวัตถุ เช่น การมองเห็นปลาในน้ำในตำแหน่งที่ตื้นกว่าตำแหน่งที่ปลาอยู่จริง เป็นต้น

ตัวอย่างการทดลองการหักเหของแสง

จากการทดลองเราสรุปได้ว่า เมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่แตกต่างกันตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป เช่น เคลื่อนที่จากน้ำไปสู่อากาศ เคลื่อนที่จากแก้วไปสู่อากาศ โดยที่ตัวกลางแต่ละชนิดนั้นมีความหนาแน่นต่างกัน อัตราเร็วของแสงจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้นหรือลดลง เรียกปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นว่า “การหักเหของแสง” การหักเหของแสงจะเกิดขึ้นตรงแนวรอยต่อของตัวกลางที่แตกต่างกัน 2 ชนิด

มุมวิกฤต (critical angle ; θc) เป็นมุมตกกระทบค่าหนึ่ง ที่ทำให้เกิดมุมหักเหมีค่าเป็น 90 องศา มุมวิกฤตจะเกิดขึ้นได้เมื่อรังสีตกกระทบผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า เช่น เมื่อแสงผ่านแก้วออกสู่อากาศด้วยมุมวิกฤต จะทำให้แนวรังสีหักเหทับอยู่บนรอยต่อของตัวกลางทั้งสอง

การสะท้อนกลับหมด (total reflection)  เกิดจากการเดินทางของแสงจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า เมื่อแสงเคลื่อนที่ถึงรอยต่อระหว่างตัวกลาง จะเกิดการสะท้อนกลับสู่ตัวกลางเดิม การสะท้อนกลับหมดจะเกิดขึ้นเมื่อมุมตกกระทบมีค่ามากกว่ามุมวิกฤต ทำให้ลำแสงไม่หักเหเข้าไปในตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แต่เกิดการสะท้อนกลับหมดแทน เช่น การสะท้อนกลับหมดของแสงในเส้นใยนำแสง เป็นต้น

 
 

 
 
Credit ที่มา – myfirstbrain.com

Comments are closed.