Images formed by mirrors and lenses — ray diagram | ฟิสิกส์ ม.5 แสงเชิงรังสี · ทัศนอุปกรณ์
การหาตำแหน่งภาพด้วยการเขียนแผนภาพรังสี ใช้รังสีจากปลายวัตถุอย่างน้อย 2 เส้น ภาพของปลายวัตถุอยู่ที่จุดตัดของรังสีสะท้อนหรือรังสีหักเห (ภาพจริง) หรือจุดตัดของส่วนต่อของรังสี (ภาพเสมือน)
| รังสี | กระจกเว้า / กระจกนูน | เลนส์นูน / เลนส์เว้า |
|---|---|---|
| ① ขนานแกนมุขสำคัญ | สะท้อนผ่าน F (เว้า) · สะท้อนเหมือนออกมาจาก F หลังกระจก (นูน) | หักเหผ่าน F อีกด้าน (นูน) · หักเหเหมือนออกมาจาก F ด้านวัตถุ (เว้า) |
| ② ผ่านจุดโฟกัส F | ผ่าน F (หรือพุ่งไปยัง F หลังกระจกนูน) → สะท้อนขนานแกนมุขสำคัญ | ผ่าน F ด้านวัตถุ (หรือพุ่งไปยัง F อีกด้านของเลนส์เว้า) → หักเหขนานแกนมุขสำคัญ |
| ③ ผ่าน C / ผ่านขั้วเลนส์ | ผ่านจุดศูนย์กลางความโค้ง C (ตกตั้งฉากกับผิวกระจก) → สะท้อนกลับทางเดิม | ผ่านจุดกึ่งกลางเลนส์ (ขั้วเลนส์) → เคลื่อนที่ตรงไปไม่เบี่ยงเบน |
กระจกราบไม่มีจุดโฟกัสและจุดศูนย์กลางความโค้ง (f → ∞) จึงใช้รังสีที่ตกตั้งฉาก (สะท้อนกลับทางเดิม) กับรังสีที่ตกที่ขั้วกระจก (มุมตกกระทบ = มุมสะท้อน)
s = ระยะวัตถุ · s′ = ระยะภาพ · y = ขนาดวัตถุ · y′ = ขนาดภาพ
s เป็นบวกเสมอ (วัตถุจริง) · s′ เป็นบวก = ภาพจริง · s′ เป็นลบ = ภาพเสมือน
y′ เป็นบวกเมื่อชี้ขึ้น (ทิศเดียวกับวัตถุ) · M เป็นบวก = ภาพเสมือน หัวตั้ง (s′ เป็นลบ) · M เป็นลบ = ภาพจริง หัวกลับ (s′ เป็นบวก) (|M| > 1 ขยาย · |M| < 1 ย่อ) — ตามหนังสือเรียน สสวท. สมการ (11.10)
f ของกระจกเว้าและเลนส์นูนเป็นบวก · f ของกระจกนูนและเลนส์เว้าเป็นลบ · R = 2f สำหรับกระจกโค้ง (ในแบบจำลองวาดผิวกระจกเป็นส่วนโค้งวงกลมรัศมี R = 2f จุดศูนย์กลางที่ C จริง มาตราส่วนแนวนอนเท่าแนวดิ่ง)
| ตำแหน่งวัตถุ | กระจกเว้า · เลนส์นูน |
|---|---|
| ไกลอนันต์ | ภาพจริงเป็นจุดที่ F |
| s > 2f | ภาพจริง หัวกลับ ย่อ อยู่ระหว่าง f กับ 2f |
| s = 2f | ภาพจริง หัวกลับ ขนาดเท่าวัตถุ ที่ 2f |
| f < s < 2f | ภาพจริง หัวกลับ ขยาย อยู่ไกลกว่า 2f |
| s = f | รังสีขนานกัน ไม่เกิดภาพ (ภาพอยู่ที่อนันต์) |
| s < f | ภาพเสมือน หัวตั้ง ขยาย (กระจก: หลังกระจก · เลนส์: ด้านเดียวกับวัตถุ) |
| ชิดทัศนอุปกรณ์ | ภาพเสมือน หัวตั้ง ขนาดเท่าวัตถุ ที่ตำแหน่งเดียวกับวัตถุ |