แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรียนกลางภาคเรียน รายวิชาโลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ

1. ข้อความในข้อใดไม่ถูกต้อง

1.       ในปัจจุบันยังไม่สามารถสรุปได้ว่าโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร

2.       ทฤษฎีต่าง ๆ อาจถูกล้มเลิกได้ เมื่อมีข้อมูลใหม่ที่เชื่อถือได้มากกว่า

3.       แนวความคิดต่าง ๆ อาจถูกล้มเลิกได้ เมื่อมีข้อมูลใหม่ที่เชื่อถือได้มากกว่า

4.       กฎและทฤษฎีเป็นสิ่งที่ได้รับการพิสูจน์และยอมรับแล้วว่าเป็นจริงจึงล้มเลิกไม่ได้

2. โครงสร้างโลกแบ่งตามลักษณะมวลสารได้ชั้นใหญ่ ๆ 3 ชั้น คือข้อใด

1.       ชั้นเปลือกโลก ใต้เปลือกโลก แก่นโลก

2.       ชั้นเปลือกโลก เนื้อโลก ธรณีภาค

3.       ชั้นเปลือกโลก เนื้อโลก แก่นโลก

4.       ชั้นเปลือกโลก เนื้อโลก หินหนืด

3. เปลือกโลกแบ่งออกได้เป็น 2 บริเวณ คือข้อใด

1.       เปลือกโลกภาคพื้นทวีป เปลือกโลกภาคพื้นน้ำ

2.       เปลือกโลกภาคพื้นทวีป เปลือกโลกภาคพื้นดิน

3.       เปลือกโลกชั้นนอก เปลือกโลกชั้นใน

4.       เปลือกโลกภาคพื้นทวีป เปลือกโลกใต้มหาสมุทร

4. เปลือกโลกภาคพื้นทวีป ประกอบด้วยธาตุใดบ้าง
          1. ธาตุซิลิคอน และซิลิกา           2. ธาตุซิลิคอน และอลูมิเนียม
          3. ธาตุเหล็ก และทองแดง          4. ธาตุซิลิคอน และเหล็ก

 

5. ชั้นเนื้อโลกส่วนบนกับชั้นเปลือกโลกรวมกันเรียกว่า

          1. แมนเทิล                2.  ธรณีภาค     3. ธรณีภาคพื้นทวีป       4. ธรณีภาคพื้นเปลือกโลก

6. เปลือกโลกใต้มหาสมุทร ประกอบด้วยธาตุใดบ้าง

          1.ธาตุซิลิคอน และแมกนีเซียม               2.ธาตุซิลิคอน และซิลิกา

          3.ธาตุซิลิคอน และอลูมิเนียม                 4.ธาตุซิลิคอน และเหล็ก

7. หินหลอมละลายในชั้นเนื้อโลกเรียกว่าอะไร

          1.ลาวา                     2.แมกมา                   3.หินหนืด                  4.หินใหม่

8. ข้อใดเรียงลำดับชั้นโลกจากผิวโลกไปยังศูนย์กลางได้ถูกต้อง

1.       เปลือกโลก แมนเทิล เนื้อโลก

2.       เปลือกโลก เนื้อโลก แก่นโลก

3.       เปลือกโลก แก่นโลก เนื้อโลก

4.       เปลือกโลก แก่นโลกชั้นนอก แก่นโลกชั้นใน

9. ชั้นใดของโลกที่มีความแตกต่างของลักษณะทางกายภาพมากที่สุด

          1.เนื้อโลก                  2. เปลือกโลก              3.แก่นโลกชั้นนอก         4. แก่นโลกชั้นใน

10. แก่นโลกหมายถึงข้อใด

1.       ส่วนของโลกที่มีความแข็งมากที่สุด

2.       ส่วนที่อยู่ชั้นในสุดของโลก

3.       ส่วนที่อยู่ระหว่างชั้นเปลือกโลกกับชั้นแมทเทิล

4.       ส่วนของโลกที่เกิดการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา

11. แก่นโลกประกอบด้วยธาตุใดมากที่สุด

          1. ธาตุเหล็ก และนิเกิล                       2. ธาตุเหล็ก และซิลิคอน
          3. ธาตุซิลิคอน และอลูมิเนียม                4. ธาตุซิลิคอน และแมกนีเซียม

12. เพราะเหตุใดบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกจึงมีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวมากกว่าบริเวณอื่น

           1. การเคลื่อนที่ของหินหนืด                 2. แรงสั่นสะเทือนของภูเขาไฟระเบิด

           3. เปลือกโลกมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา 4. โครงสร้างของหินมีความแตกต่างกันมาก

13. การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกตามแนวระหว่างรอยต่อของแผ่นธรณีภาคมีการถ่ายโอนพลังงานศักย์ให้กับชั้นหินในรูปของคลื่นอะไร

          1. คลื่นแสง                                   2. คลื่นสั่นสะเทือน

          3. คลื่นไหวสะเทือน                          4. คลื่นแผ่นดินไหว

14. จุดกำเนิดการไหวสะเทือนของแผ่นดินไหว เรียกว่าอะไร

          1. จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว                  2.ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว

          3. จุดกำเนิดของแผ่นดินไหว                 4. จุดศูนย์กลางการสะเทือนของแผ่นดิน

15. ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวจะอยู่ที่บริเวณใด

          1.  ใต้เนื้อโลก                                 2. ใต้เปลือกโลก

          3. แก่นโลกชั้นใน                             4. จุดศูนย์กลางการสะเทือนของแผ่นดิน

16. ผู้ที่ตั้งสมมติฐานว่าผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นผืนแผ่นเดียวกันคือผู้ใด

          1. จอห์น ดัลตัน                              2. อัลเฟรด เวเกเนอร์์

          3. คานท์ และลาพลาส                       4. เจมส์ ยีนส์

17. อัลเฟรด เวเกเนอร์ได้ตั้งชื่อแผ่นดินทั้งหมดบนโลก ผืนแผ่นดินเดียวกันว่าอะไร

          1. พันเจีย        2. ทวีป           3. วงแหวนแห่งไฟ         4. แผ่นดินมีพลัง

18. แผ่นธรณีภาคที่เป็นแผ่นทวีปและแผ่นมหาสมุทรมีกี่แผ่น

          1. 5 แผ่น                  2. 6 แผ่น       
          3. 9 แผ่น                  4. 13 แผ่น

19. แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่รองรับส่วนใด

          1. ทวีป           2. มหาสมุทร              3. ทวีปและมหาสมุทร     4. เกาะในมหาสมุทร

20. แผ่นธรณีภาคใดที่รองรับทวีปเอเชีย ทวีปยุโรป และพื้นน้ำบริเวณใกล้เคียง

          1. แผ่นยูเรเซีย   2. แผ่นแปซิฟิก            3.แผ่นออสเตรเลีย         4. แผ่นแอฟฟริกา

21. ข้อใดคือประโยชน์ของการศึกษากระบวนการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก                                                             

          1. ทำให้รู้ส่วนประกอบต่างๆ ภายในโลก    2. เตรียมหาวิธีป้องกันการเกิดแผ่นดินไหว
          3. เตรียมหาวิธีป้องกันการเกิดภูเขาไฟระเบิด        
          4. เตรียมที่จะป้องกันอันตรายที่อาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงนั้นๆ

22. ทฤษฎีที่ใช้อธิบายการเกิดของแผ่นดิน มหาสมุทรและสิ่งมีชีวิตที่ตายทับถมอยู่ในหินบนเปลือกโลกคือ
          1. ทฤษฎีการเลื่อนไหลของทวีป              2. ทฤษฎีการขยายตัวของพื้นทวีป
          3. ทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค     4. ผิดหมดทุกข้อ

23. หลักฐานที่นักธรณีวิทยาและนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโลกของเรามีกระบวนการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
          1. การปรากฏรอยแตกของแผ่นเปลือกโลก            2. การเกิดแผ่นดินไหว
          3. การเกิดภูเขาและภูเขาไฟ                           4. ถูกหมดทุกข้อ

24. สาเหตุสำคัญที่สุดที่ทำให้เปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง คือข้อใด
          1. มนุษย์                   2. ธรรมชาติ               3. สัตว์และพืช             4. สิ่งแวดล้อม

25. สาเหตุที่ทำให้แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ คือข้อใด
          1. การปะทุของหินแข็งในชั้นเปลือกโลก               2. การไหลวนของหินหนืดในชั้นเนื้อโลก
          3. การเคลื่อนที่ของแร่ธาตุในแก่นโลกชั้นใน    4. การแทรกตัวขึ้นมาของแร่ธาตุจากแก่นโลกชั้นนอก

26. ผู้ที่ตั้งสมมติฐานว่าผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกแต่เดิมเป็นผืนแผ่นดินเดียวกัน คือผู้ใด
          1. จอห์น ดัลตัน           2. อัลเฟรด เวเกเนอร์      3. คานท์ และลาพาส     4. เจมส์ ยีนส์

27. อัลเฟรด เวเกเนอร์ ได้ตั้งชื่อแผ่นดินทั้งหมดบนโลกผืนแผ่นดินเดียวว่าอะไร
          1. พันเจีย                  2. ทวีป                     3. วงแหวนแห่งไฟ         4.  แผ่นดินมีพลัง

28. ผืนแผ่นดินเดียวบนโลกต่อมาแยกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีป คือข้อใด
          1. ยุโรปและอเมริกา                                   2. เอเชียและยุโรป
          3. ลอเรเซียและกอนด์วานา                            4. ออสเตรเลียและอัฟริกา

29. แผ่นดินของทวีปอเมริกากับทวีปยุโรปและทวีปอัฟริกาแยกห่างกันมากขึ้นตลอดเวลา เพราะเหตุใด
          1. แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่เนื่องจากการไหลของแมกมาในชั้นเนื้อโลก
          2. หินหนืดในชั้นเนื้อโลกดันแทรกขึ้นมาตามรอยแตกระหว่างเปลือกโลก
          3. เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินไหวบริเวณนี้บ่อยครั้ง
          4. ข้อ 1 และ 2 ถูก

30. หลักฐานข้อใดสนับสนุนแนวคิดของ อัลเฟรด เวเกเนอร์
          ก. สภาพทางภูมิศาสตร์ของทวีปต่างๆ ที่เคลื่อนต่อกันได้
          ข. การค้นพบซากดึกดำบรรพ์ตามชายฝั่งที่สอดคล้องกัน
          ค. โครงสร้างของหินที่มีลักษณะเหมือนกัน
          ง. การเปลี่ยนแปลงของอากาศที่ทำให้เกิดการสะสมตัวของตะกอนในบริเวณต่างๆ ของโลก

     ข้อใดถูกต้อง

                    1. ข้อ ก และ ข                              2. ข้อ ก , ข และ ค
                   3. ข้อ ก , ข และ ง                 4. ข้อ ก , ข , ค และ ง

31. ผิวโลกในบริเวณต่างๆ มีลักษณะเป็นอย่างไร
          1. ที่ราบมีลักษณะเหมือนกัน                 2. ส่วนที่เป็นภูเขามีลักษณะที่เหมือนกัน
          3. มีความแตกต่างกันตามลักษณะภูมิประเทศ 
          4. ส่วนที่เป็นที่เป็นพื้นน้ำจะมีอุณหภูมิปกติที่เหมือนกัน

32. ปัจจุบันแผ่นเปลือกโลกที่รองรับทวีปอเมริกา ทวีปยุโรป และทวีปอัฟริกามีการเคลื่อนที่อย่างไร
          1. เคลื่อนที่เข้าหากัน                         2. เคลื่อนที่แยกออกจากกัน
          3. เคลื่อนที่ในทิศทางที่แตกต่างกัน           4. ยังไม่มีการเคลื่อนที่แต่อย่างใด

33. เมื่อนำแผ่นภาพทวีปมาต่อกัน ทวีปใดที่สามารถต่อกันได้พอดี
          1. อเมริกากับยุโรป                           2. เอเชียกับออสเตรเลีย
          3. อเมริกาใต้กับอัฟริกา                       4. อัฟริกากับออสเตรเลีย

34. แนวหินใหม่ที่เกิดขึ้นตลอดเวลาบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลก เกิดใต้มหาสมุทรอะไร
          1. แอตแลนติก             2. อาร์กติก                3. แปซิฟิก                 4. อินเดีย

35. แผ่นธรณีภาคที่เป็นแผ่นทวีปและแผ่นมหาสมุทรมีกี่แผ่น
          1. 5 แผ่น                  2. 6 แผ่น                  3. 9 แผ่น                  4. 13 แผ่น

36. นักธรณีวิทยาแบ่งเปลือกโลกออกเป็นแผ่นๆ ทั้งที่มีขนาดใหญ่และขนาดเล็ก แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่   มีกี่แผ่น
          1. 5 แผ่น                  2. 6 แผ่น                  3. 8 แผ่น                  4. 9 แผ่น

37. แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่รองรับส่วนใด
          1. ทวีป                     2. มหาสมุทร              3. ทวีปและมหาสมุทร     4. เกาะในมหาสมุทร

38. จากการพบหินบะซอลต์ที่รอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก อายุของหินที่อยู่บริเวณดังกล่าวเป็นอย่างไร

                1. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยก

                2. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุน้อยกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ใกล้รอยแยก

                3. หินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกมีอายุน้อยกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ในรอยแยก

                4. ข้อ 2 และ 3 ถูก
39. การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค มีลักษณะเป็นอย่างไร
          ก. บางส่วนแยกห่างออกจากกัน                       ข. บางส่วนเข้าใกล้กันหรือกระทบกัน
          ค. บางส่วนมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่ง                        ง. บางส่วนถูกดันให้โค้งงอขึ้น
          จ. บางส่วนหลอมตัวเป็นแมกมาในชั้นเนื้อโลก
ข้อใดถูกต้อง
          1. ข้อ ก , ข และ ง                           2. ข้อ ก , ค , ง และ จ
          3. ข้อ ก , ข , ค และ ง                       4.  ข้อ ก , ข , ค , ง และ จ
40. การที่แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้าง เนื่องจากแมกมาแทรกตัวขึ้นมาตามรอยแตก พื้นทะเลจะขยายกว้างออกไปทั้งสองด้าน เรียกกระบวนการเกิดนี้ว่าอะไร
          1. การขยายตัวของพื้นทะเล                 2. การขยายตัวของมหาสมุทร
          3. การขยายตัวของพื้นทวีป                  4. การขยายตัวของแผ่นธรณีภาค

41. ชั้นแก่นโลกประกอบด้วยธาตุชนิดใดเป็นส่วนใหญ่
          ก. เหล็ก  และ  อลูมิเนียม                    ข. สังกะสี  และ  ปรอท
          ค. นิกเกิล และ เหล็ก                         ง. อลูมิเนียม  และ  นิกเกิล

42. เครื่องบันทึกคลื่นแผ่นดินไหวมีชื่อเรียกว่าอะไร
          ก. ไซสโมกราฟ             ข. บารอมิเตอร์       ค. สเฟียร์โรมิเตอร์       ง. ไกเกอร์  มูเลอร์  เคาเตอร์

43. คาบอุบัติซ้ำมีความหมายตรงกับข้อใด
          ก. ระยะเวลาของการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละครั้ง
          ข. รอบเวลาของการเกิดแผ่นดินไหว ณ บริเวณหนึ่งๆ
          ค. บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวเป็นประจำ
          ง. การเกิดแผ่นดินไหวหลังภูเขาไฟระเบิด

44. เหตุใดจึงต้องมีการกำหนดขนาดของแผ่นดินไหว
          ก. เพื่อตรวจสอบการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้า   
          ข. เพื่อทราบถึงศูนย์กลางของการเกิดแผ่นดินไหว
          ค. เพื่อทราบผลกระทบหรือความเสียหายที่จะเกิดขึ้น
          ง. เพื่อป้องกันการเกิดแผ่นดินไหว

45. ภูเขาไฟมีพลังมีความหมายตรงกับข้อใด
          ก. ภูเขาไฟที่มีการระเบิดอย่างรุนแรง        ข. ภูเขาไฟที่กำลังก่อตัวแต่ยังไม่มีการระเบิด
          ค. ภูเขาไฟที่เกิดขึ้นมานานมาก               ง. ภูเขาไฟที่มีการระเบิดค่อนข้างถี่

46. ข้อใดไม่ใช่ลักษณะการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
          ก. ขอบแผ่นธรณีแยกออกจากกัน            ข. ขอบธรณีซ้อนทับกัน
          ค. ขอบแผ่นธรณีเคลื่อนเข้าหากัน   ง. ขอบแผ่นธรณีเคลื่อนผ่านกัน
47. ข้อใดต่อไปนี้เป็นตัวกำหนดชื่อหินตะกอนภูเขาไฟ
          ก. ขนาดและลักษณะของชิ้นส่วนที่พ่นออกมา         ข. ขนาดของภูเขาไฟ
          ค. ส่วนประกอบของหิน                      ง. ปริมาณของแร่ธาตุที่เป็นองค์ประกอบของหิน

48. แผ่นธรณีภาคของโลกแบ่งย่อยเป็นกี่แผ่น
          ก. 11 แผ่น       ข. 12 แผ่น       ค. 13 แผ่น       ง. 14แผ่น

49. ข้อใดคือความสำคัญของการศึกษาค้นคว้าทางธรณีวิทยา
          ก. เพื่อหาสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง
          ข. เพื่อหาวิธีการปรับปรุงแก้ไขผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงนั้นๆ
          ค. เพื่อหาแนวทางแก้ไขปัญหาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง
          ง. ถูกทุกข้อ

50. หลักฐานทุกข้อต่อไปนี้สนับสนุนว่าแผ่นธรณีภาคมีการเคลื่อนที่ยกเว้นข้อใด
          ก. ลักษณะการเกิดเทือกเขาหิมาลัย
          ข. ปรากฏการณ์น้ำพุร้อน
          ค. รอยโค้งเว้าของแผนอเมริกาใต้และแผ่นแอฟริกาเชื่อมกันได้พอดี
          ง. สิ่งมีชีวิตริมชายฝั่งแผ่นธรณีภาคด้านเดียวกันมีความคล้ายคลึงกัน

51. อายุทางธรณีวิทยาแบ่งออกเป็นกี่แบบ
          ก. 1 แบบ              ข. 2 แบบ                 ค. 3 แบบ             ง. 4 แบบ
52. อายุเปรียบเทียบ (Realative age) บอกเกี่ยวกับอะไร
          ก. บอกว่าหินชุดใดมีอายุมากหรือน้อยกว่ากัน  แล้วนำมาเปรียบเทียบกับช่วงเวลาทางธรณีวิทยา

          ข. เป็นอายุของหินที่สามารถบอกเป็นจำนวนปีที่ค่อนข้างแน่นอน

          ค. บอกความเป็นมาของหินในชั้นต่างๆ

          ง. เป็นอายุเปรียบเทียบโครงสร้างหิน

53. ซากดึกดำบรรพ์ หมายถึง
          ก. ซากที่เน่าเปื่อยผุพัง                  
          ข.ไม่สามารถบอกช่วงอายุหินได้
          ค. ร่องรอยแหล่งที่อยู่อาศัย         
          ง. ซากและร่องรอยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช และสัตว์ที่เคยอาศัยอยู่ในบริเวณนั้น

54. ซากดึกดำบรรพ์ดัชนี ตรงกับภาษาอังกฤษว่าอย่างไร
          ก. Index fossil            ข. Trace-fossil           ค. Mold-fossil             ง. Absolute-fossil

55. จังหวัดใดในภาคอีสานที่สามารถพบซากดึกดำบรรพ์ได้
          ก.ชัยภูมิ                          ข. สกลนคร                   ค. นครราชสีมา             ง. ถูกทุกข้อ

56.  หิน มี 3 ประเภท ข้อใดไม่ใช่ประเภทของหิน

          ก. หินอัคนี                 ข. หินแปร                           ค. หินตะกอน              ง. หินปูน

57. โครงสร้างปฐมภูมิ (Primary Structure) หมายถึง
          ก. โครงสร้างก่อนการกำเนิดหิน            ข. โครงสร้างหลังการกำเนิดหิน
          ค. โครงสร้างพร้อมการกำเนิดหิน          ง. ไม่มีข้อใดถูก

58.  ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับโครงสร้างทุติยภูมิ

          ก. เป็นโครงสร้างที่เกิดภายหลังการกำเนิดหิน

          ข.  เกิดจากการมีแรงภายนอกมากระทำ เช่น กระแสลม กระแสน้ำ

          ค. เป็นโครงสร้างที่เกิดพร้อมการกำเนิดหิน

          ง. Secondary Structure

59. ผู้ที่คิดค้นหลักการลำดับชั้นหินคือใคร
          ก. นิโครัส โจเซฟ                                        ข. นิโครัส เตอร์โน
          ค. นิโครัส สติโน                                         ง. เอลวิน นิโครัส

60.  “ซากที่อยู่ในตระกูลเดียวกัน” เป็นไปตามกฎข้อใด
          ก. กฎการวางตัวแนวราบ                            
          ข. กฎการวางซ้อน
          ค. กฎการต่อเนื่องของบรรพชีวิน               
          ง. ถูกมากกว่า 2 ข้อ

การหักเหของแสง (Refraction of Light)

การหักเหของแสง (Refraction of Light) 

เมื่อแสงเดินทางผ่านวัตถุหรือตัวกลางโปร่งใส เช่น อากาศ แก้ว น้ำ พลาสติกใส แสงจะสามารถเดินทางผ่านได้เกือบหมด เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางชนิดเดียวกัน แสงจะเดินทางเป็นเส้นตรงเสมอ แต่ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางหลายตัวกลาง แสงจะหักเห

image : http://arts.kmutt.ac.th/ssc210/Group%20Project/ASSC210/1.48LearningForFun/File/3.htm
สาเหตุที่ทำให้แสงเกิดการหักเห 

เกิดจากการเดินทางของแสงจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง หนึ่งซึ่งมีความหนาแน่นแตกต่างกัน จะมีความเร็วไม่เท่ากันด้วย โดยแสงจะเคลื่อนที่ในตัวกลางโปร่งกว่าได้เร็วกว่าตัวกลางที่ทึบกว่า เช่น ความเร็วของแสงในอากาศมากกว่าความเร็วของแสงในน้ำ และความเร็วของแสงในน้ำมากกว่าความเร็วของแสงในแก้วหรือพลาสติก

การที่แสงเคลื่อนที่ผ่านอากาศและแก้วไม่เป็นแนวเส้นตรง เดียวกันเพราะเกิดการหักเหของแสง โดยแสงจะเดินทางจากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า ( โปร่งกว่า) ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ( ทึบกว่า) แสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ ในทางตรงข้าม ถ้าแสงเดินทางจากยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่า ไปยังตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ

ดรรชนีหักเหของตัวกลาง (Index of Refraction) 
การเคลื่อนที่ของแสงในตัวกลางต่างชนิดกันจะมีอัตราเร็วต่างกัน เช่น ถ้าแสงเคลื่อนที่ในอากาศจะมีอัตราเร็วเท่ากับ 300,000,000 เมตรต่อวินาที แต่ถ้าแสงเคลื่อนที่ในแก้วหรือพลาสติกจะมีอัตราเร็วประมาณ 200,000,000 เมตรต่อวินาที การเปลี่ยนความเร็วของแสงเมื่อผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน ทำให้เกิดการหักเห อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศต่ออัตราเร็วของแสงในตัวกลางใดๆ เรียกว่า ดรรชนีหักเหของตัวกลาง นั้น
ดรรชนีหักเหของตัวกลาง = อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ/ อัตราเร็วของแสงในตัวกลางใด ๆ
( อัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ = 3 x 10 8 เมตร / วินาที)

กฎการหักเห
1.แสงเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า แสงจะหักเหเข้าหาเส้นปกติ
2.แสงจะเคลื่อนที่จากตัวกลางที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าไปสู่ตัวกลางที่มีความหนาแน่นมากกว่าแสง จะหักเหออกจากเส้นปกติ

      การหักเหของแสงทำให้เรามองเห็นภาพของวัตถุอันหนึ่งที่จมอยู่ในก้นสระ ว่ายน้ำอยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะว่า แสงจากก้นสระว่ายน้ำจะหักเหเมื่อเดินทางจากน้ำสู่อากาศ ทั้งนี้เพราะความเร็วของแสงที่เดินทางในอากาศเร็วกว่าเดินทางในน้ำ จึงทำให้เห็นภาพของวัตถุอยู่ตื้นกว่าความเป็นจริง

ผลที่เกิดขึ้นจากการหักเหของแสง 
เมื่อมองที่อยู่ในน้ำโดยนัยน์ตาของเราอยู่ในอากาศ จะทำให้มองเห็นวัตถุตื้นกว่าเดิม นอกจากนี้นักเรียนอาจจะเคยสังเกตุว่าสระว่ายน้ำหรือถังใส่น้ำจะมองดูตื้น กว่าความเป็นจริง เพราะแสงต้องเดินทางผ่านน้ำและอากาศแล้วจึงหักเหเข้าสู่นัยน์ตา
* มิราจ ( Mirage ) เป็น ปรากฏการณ์เกิดภาพลวงตา ซึ่ง บางครั้งในวันที่อากาศ เราอาจจะมองเห็นสิ่งที่เหมือนกับสระน้ำบนถนน
ที่เป็นเช่นนั้นเพราะว่ามีแถบอากาศร้อนใกล้ถนนที่ร้อน และแถบอากาศที่เย็นกว่า (มีความหนาแน่นมากกว่า) อยู่ข้างบน รังสีของแสงจึงค่อยๆ หักเหมากขึ้น เข้าสู่แนวระดับ จนในที่สุดมันจะมาถึงแถบอากาศร้อนใกล้พื้นถนนที่มุมกว้างกว่ามุมวิกฤต จึงเกิดการสะท้อนกลับหมดนั่นเอง

image : http://lpsci.nfe.go.th/elearning/basic_science/basic67.php

* รุ้งกินน้ำ ( Rainbow) เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่มักเกิดตอนหลังฝนตกใหม่ ยิ่งเฉพาะมีแดดออกด้วย ซึ่งปรากฏการณ์ดังกล่าวเกิดจากแสงแดดจากดวงอาทิตย์ที่ส่องลงมากระทบกับหยด น้ำฝนหรือละอองน้ำ แล้วจะเกิดการหักเหและการสะท้อนกลับหมดของแสงทำให้เกิดเป็นแถบสีบนท้องฟ้า โดยการหักเหของแสงในหยดน้ำนั้นจะแยกสเปกตรัมของแสงขาวจากแสงแดดออกเป็นแถบสี ต่างๆ

image : http://www.neutron.rmutphysics.com/teaching-glossary/index.php?option=com_content&task=view&id=2716&Itemid=15&limit=1&limitstart=4

 

 

แหล่งอ้างอิง: 

 http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Light.htm

ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง แรงและการเคลื่อนที่ (ฟิสิกส์ สำหรับสายทั่วไป)

ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง

1.   สืบค้นข้อมูล วิเคราะห์ และอธิบาย เกี่ยวกับวิชาฟิสิกส์ และปริมาณทางกายภาพ ในหน่วยระบบระหว่างชาติ ( SI unit )  

2.  สำรวจตรวจสอบ ทดลอง และอธิบายเกี่ยวกับการบันทึกข้อมูล ทักษะการทดลอง การนำเสนอข้อมูล  การเขียน และการรายงานกราฟ 

3.  สืบค้นข้อมูล อภิปราย และคำนวณเกี่ยวกับปริมาณสเกลาร์และปริมาณ เวกเตอร์ 

4.  สำรวจตรวจสอบ อธิบายและ คำนวณ เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ  และปริมาณที่เกี่ยวข้อง 

5.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง อภิปรายและคำนวณ เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุกรณีที่มีความเร่งเป็นค่าคงตัว 

6.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง อภิปรายและคำนวณ เกี่ยวกับแรง และกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 

 7.  สืบค้นข้อมูล อภิปราย และคำนวณเกี่ยวกับกฎแรงดึงดูดระหว่างมวลของนิวตัน และผลของแรงเกี่ยวกับจุดศูนย์กลางมวล และจุดศูนย์กลางความโน้มถ่วง 

8.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง  อธิบาย และคำนวณเกี่ยวกับแรงเสียดทาน 

9.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง อธิบาย และคำนวณเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบ โพรเจกไทล์ 

10.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง อธิบายและคำนวณเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบวงกลม 

11.  สืบค้นข้อมูล ทดลอง อธิบายและคำนวณเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่าย

สรุปไฟฟ้าและแม่เหล็ก 2

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

บทที่ 18 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

18.1 ทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์และการทดลองของเฮิรตซ์

          แมกซ์เวลล์ได้รวบรวมกฎต่างๆที่เกี่ยวกับแม่เหล็กไฟฟ้ามาสรุปเป็นทฤษฎีโดยนำเสนอในรูปของสมการคณิตศาสตร์ซึ่งแมกซ์เวลล์ใช้ทำนายว่าสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กและในขณะเดียวกันสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาก็ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าด้วยโดยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กต่างก็มีทิศตั้งฉากกันแมกซ์เวลล์ยังทำนายอีกว่ามีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นจากการเหนี่ยวนำอย่างต่อเนื่องระหว่างสนามแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กทำให้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปในสุญญากาศด้วยอัตราเร็วเท่ากับอัตราเร็วของแสงแมกซ์เวลล์จึงเสนอความคิดว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ช่วงหนึ่งคำทำนายนี้ได้รับการยืนยันว่าเป็นจริงโดยการทดลองของเฮิรตซ์

18.2 การแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายอากาศ

            ทฤษฎีของแมกซ์เวลล์และการทดลองเฮิรตซ์ทำให้ทราบว่าธรรมชาติมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจริงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าที่ถูกเร่ง เช่นอาจเกิดจากการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายของประจุไฟฟ้าในสายอากาศที่ต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแทนการปิดเปิดสวิตช์ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่
เมื่อต่อแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเข้ากับสายอากาศที่อยู่ในแนวดิ่งประจุไฟฟ้าในสายอากาศจะเคลื่อนที่กลับไปมาด้วยความเร่งในแนวดิ่งเพราะประจุไฟฟ้าที่มีความเร่งจะแผ่รังสีจึงทำให้เกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระจายออกมาจากสายอากาศทุกทิศทางยกเว้นทิศที่อยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกับสายอากาศ

18.3 สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

            คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่วงกว้างเราเรียกช่วงความถี่เหล่านี้ว่า "สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า"และมีชื่อเรียกช่วงต่าง ๆ ของความถี่ต่างกันตามแหล่งกำเนิดและวิธีการตรวจวัดคลื่น

       18.3.1 คลื่นวิทยุ

คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 10⁴ - 10⁹ Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ 2 ระบบคือ

1.1 ระบบเอเอ็ม (A.M. = amplitude modulation)

ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้าไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า "คลื่นพาหะ" โดยแอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง

ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับ

1.2 ระบบเอฟเอ็ม (F.M. = frequency modulation)

ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้ากับคลื่นพาหะ โดยความถี่ของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง

ในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสาอากาศสูง ๆ รับ

18.3.2 คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ

คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟมีความถี่ช่วง 10⁸ - 10¹² Hz มีประโยชน์ในการสื่อสาร แต่จะไม่สะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศไปนอกโลก ในการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์จะต้องมีสถานีถ่ายทอดเป็นระยะ ๆ เพราะสัญญาณเดินทางเป็นเส้นตรง และผิวโลกมีความโค้ง ดังนั้นสัญญาณจึงไปได้ไกลสุดเพียงประมาณ 80 กิโลเมตรบนผิวโลก อาจใช้ไมโครเวฟนำสัญญาณจากสถานีส่งไปยังดาวเทียม แล้วให้ดาวเทียมนำสัญญาณส่งต่อไปยังสถานีรับที่อยู่ไกล ๆ

เนื่องจากไมโครเวฟจะสะท้อนกับผิวโลหะได้ดี จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการตรวจหาตำแหน่งของอากาศยาน เรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า เรดาร์ โดยส่งสัญญาณไมโครเวฟออกไปกระทบอากาศยาน และรับคลื่นที่สะท้อนกลับจากอากาศยาน ทำให้ทราบระยะห่างระหว่างอากาศยานกับแหล่งส่งสัญญาณไมโครเวฟได้

18.3.3 รังสีอินฟราเรด

รังสีอินฟราเรดมีช่วงความถี่ 10¹¹ - 10¹⁴ Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10^-3 - 10^{-6เมตร ซึ่งมีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกับไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรดสามารถใช้กับฟิล์มถ่ายรูปบางชนิดได้ และใช้เป็นการควบคุมระยะไกลหรือรีโมทคอนโทรลกับเครื่องรับโทรทัศน์ได้}

       18.3.4 แสง

แสงมีช่วงความถี่ 10¹⁴Hz หรือความยาวคลื่น 4x10^-7 - 7x10^{-7เมตร เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตาของมนุษย์รับได้ สเปคตรัมของแสงสามารถแยกได้ดังนี้}

สี	ความยาวคลื่น (nm)
ม่วง	380-450
น้ำเงิน	450-500
เขียว	500-570
เหลือง	570-590
แสด	590-610
แดง	610-760

       18.3.5 รังสีอัลตราไวโอเลต

รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 10¹⁵ - 10¹⁸ Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลต สามารถทำให้เชื้อโรคบางชนิดตายได้ แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน

       18.3.6 รังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์ มีความถี่ช่วง 10¹⁶ - 10²² Hz มีความยาวคลื่นระหว่าง 10^-8 - 10^{-13เมตร ซึ่งสามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้ หลักการสร้างรังสีเอกซ์คือ การเปลี่ยนความเร็วของอิเล็กตรอน มีประโยชน์ทางการแพทย์ในการตรวจดูความผิดปกติของอวัยวะภายในร่างกาย ในวงการอุตสาหกรรมใช้ในการตรวจหารอยร้าวภายในชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก}

       18.3.7 รังสีแกมมา

รังสีแกมมามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ามีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และสามารถกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ มีอำนาจทะลุทะลวงสูง

18.4 โพลาไรเซซันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

สายอากาศโทรทัศน์ที่อยู่ในแนวดิ่ง เมื่อส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกไปสนามไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงทิศกลับไปมาในแนวดิ่งเสมอจึงกล่าวว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้เป็นคลื่นโพลาไรส์ (polarized wave)  ในแนวดิ่ง สำหรับสายอากาศที่อยู่ในแนวระดับเมื่อส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกไป สนามไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงทิศกลับไปกลับมาในแนวระดับคือเป็นคลื่นโพลาไรส์ในแนวระดับ

       18.4.1โพลาไรเซชันของแสง

เราทราบแล้วว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งออกมาจากสายอากาศโทรทัศน์เป็นคลื่นโพลาไรส์เพราะสนามไฟฟ้าเปลี่ยนทิศกลับไปมาในแนวเดียวกันเสมอแสงก็เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นแสงมีโพลาไรเซชันหรือไม่

แหล่งกำเนิดคลื่นแสงโดยทั่วไปเช่น ดวงอาทิตย์ หลอดไฟ จะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นแสง) ซึ่งสนามไฟฟ้ามีทิศตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่นเสมอไม่ว่าคลื่นจะอยู่ ณ ตำแหน่งใดแต่สนามไฟฟ้าของแสงที่ส่งออกมาจากดวงอาทิตย์มีทิศต่างๆกันมากมาย ดังรูป ดังนั้นแสงจากแหล่งกำเนิดแสงจึงเป็นแสงไม่มีโพลาไรส์

 

โพลาไรเซซันโดยการสะท้อน

เมื่อแสงไม่โพลาไรส์ผ่านแผ่นโพลารอยด์จะออกมาเป็นแสงโพลาไรส์ซึ่งกล่าวได้ว่าเป็นการทำแสงโพลาไรส์โดยใช้วิธีดูดกลืนแสงยังมีวิธีอื่นอีกที่ให้แสงโพลาไรส์ คือ การสะท้อนแสงเมื่อให้แสงไม่โพลาไรส์ตกกระทบผิววัตถุ เช่น แก้ว น้ำ หรือกระเบื้องแสงสะท้อนจะเป็นแสงโพลาไรส์ เมื่อแสงทำมุมตกกระทบเป็นค่าเฉพาะค่าหนึ่ง

โพลาไรเซชันโดยการหักเห
เมื่อแสงผ่านเข้าไปในแก้วแสงจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเท่ากันทุกทิศทาง เพราะแก้วมีดรรชนีหักเหเพียงค่าเดียวแต่เมื่อแสงผ่านเข้าไปในผลึกแคลไซต์หรือควอตซ์ แสงจะมีอัตราเร็วไม่เท่ากันทุกทิศทางด้วยเหตุนี้แสงที่ผ่านแคลไซต์จึงหักเหออกเป็น 2แนว (double diffraction หรือ birefringence) ดังรูป รังสีหักเหทั้งสองแนวเป็นแสงโพลาไรส์โดยมีสนามไฟฟ้าของรังสีหักเหแต่ละรังสีตั้งฉากกัน ซึ่งแสดงด้วยลูกศรและจุดรังสีที่แทนด้วยจุด เรียกว่า รังสีธรรมดา (ordinary ray) มีอัตราเร็วเท่ากันทุกทิศทาง รังสีที่แทนด้วยลูกศร เรียกว่า รังสีพิเศษ (extraordinary ray) มีอัตราเร็วในผลึกต่างกันในทิศที่ต่างกัน

 

โพลาไรเซชันโดยการกระเจิงของแสง  
เมื่อแสงอาทิตย์ผ่านเข้ามาในบรรยากาศของโลกแสงจะกระทบโมเลกุลของอากาศหรืออนุภาคในบรรยากาศอิเล็กตรอนในโมเลกุลจะดูดกลืนแสงที่ตกกระทบนั้นและจะปลดปล่อยแสงนั้นออกมาอีกครั้งหนึ่งในทุกทิศทาง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการกระเจิงของแสง ซึ่งได้ศึกษามาแล้วในบทเรียนเรื่องแสงโดยศึกษาผลของการกระเจิงที่ทำให้เห็นท้องฟ้าเป็นสีต่างๆ