การหักเหของแสงผ่านเลนส์นูน

เพื่อให้นักเรียนศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง s, s’ และ f

1. เลนส์นูน

2. กล่องแสง

3. หม้อแปลงโวลต์ต่ำ

4. ไม้เมตร

5. กระดาษขาว

ตอนที่ 1 การหาความยาวโฟกัสของเลนส์นูน
1. จัดเลนส์นูนและฉาก ดังรูป

                  2.เลื่อนเลนส์นูนไปที่ตำแหน่งปลายสุดของราง
                  3.จัดเลนส์นูนให้รับแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลจากเลนส์ประมาณ 100 เมตร
                  4.เลื่อนฉากจนได้ภาพวัตถุคมชัดที่สุดฉาก เพื่อวัดความยาวโฟกัส

ผลลัพธ์ที่ได้ คือ ความยาวโฟกัสของเลนส์นูน = 14.5 เซนติเมตร ตำแหน่งภาพชัดที่สุดบนฉากถือเป็นตำแหน่งของจุดโฟกัส เนื่องจากถือว่าวัตถุนั้นอยู่ไกล แสงจากวัตถุจึงเป็นแสงขนาน และเมื่อแสงขนานผ่านเลนส์นูน จะไปพบกันที่จุดโฟกัส หรือกล่าวว่าเกิดภาพที่จุดโฟกัส

            ตอนที่ 2 การหาความสัมพันธ์ระหว่าง s, s’ และ f
                  1.วางกล่องแสงไว้ที่ปลายข้างหนึ่งของไม้เมตร
                  2.วางเลนส์บนไม้เมตรให้ห่างจากหลอดไฟของกล่องแสงไกลกว่าความยาวโฟกัสเล็กน้อย
                  3.เลื่อนฉากไปมาจนได้ภาพของไส้หลอดบนฉากคมชัดที่สุด
                  4.วัดระยะวัตถุ (s) และระยะภาพ (s’) บันทึกค่าที่ได้ในตาราง
                  5.เลื่อนเลนส์ให้ห่างหลอดไฟเป็นระยะต่างๆ อีก 4 ค่า ทำการทดลองซ้ำกับที่ได้ทำข้างต้นจะได้ s และ s’ อย่างละ 5 ค่า
                  6.คำนวณหา     และ    พร้อมทั้งบันทึกลงตาราง จากนั้นเขียนกราฟระหว่าง   กับ

จาก f=14.5 cm จะได้ผลการทดลอง ดังนี้

ครั้งที่	S(cm)	(cm)
1	25	34.5	4.0	2.9
2	30	28.1	3.3	3.6
3	35	24.8	2.9	4.0
4	40	22.7	2.5	4.4
5	50	20.4	2.0	4.9

เขียนกราฟระหว่าง กับ โดยให้ และ ได้ดังนี้

สรุปได้ว่า

                  1.เมื่อเขียนกราฟระหว่าง   และ จะได้กราฟเส้นตรงตัดแกน   ที่ 7 m-1 และตัดแกน ที่ 7 m-1 เช่นกัน
                  2.ความชันของกราฟ =    = -1
                  3.จากกราฟสามารถสรุปความสัมพันธ์ระหว่าง     s, s’ และ f ได้ดังนี้
         จากสมการเส้นตรง y   = ax+b จะได้
                  - y คือ
                  - x คือ
                  - a คือ ความชัน = -1
                  - b คือ จุดตัดบนแกนยืนซึ่งคือ         ดังนั้น

= -1 +