การสะท้อนแสงจากกระจกเงาราบ (Reflection from Plane Mirror)
เมื่อแสงเดินทางไปกระทบกับพื้นผิวกระจกเงาราบ แสงจะสะท้อนออกมาตามกฎการสะท้อนแสง โดยไม่มีการดูดกลืนหรือหักเหเข้าสู่ตัวกลาง
📏
เส้นปกติ (Normal Line)
เส้นสมมติที่ตั้งฉากกับผิวกระจก ณ จุดที่แสงกระทบ ใช้เป็นเส้นอ้างอิงในการวัดมุม
➡️
รังสีตกกระทบ (Incident Ray)
รังสีแสงที่เดินทางเข้าหากระจก ก่อนการสะท้อน เขียนแทนด้วยลูกศรชี้เข้าหาผิวกระจก
↩️
รังสีสะท้อน (Reflected Ray)
รังสีแสงที่เดินทางออกจากกระจกหลังการสะท้อน เขียนแทนด้วยลูกศรชี้ออกจากผิวกระจก
📐
มุมตกกระทบ θᵢ
มุมระหว่างรังสีตกกระทบกับเส้นปกติ วัดจากเส้นปกติ ไม่ใช่จากผิวกระจก
📐
มุมสะท้อน θᵣ
มุมระหว่างรังสีสะท้อนกับเส้นปกติ วัดจากเส้นปกติ เช่นเดียวกับมุมตกกระทบ
⚠️
ข้อควรระวัง
มุมทั้งสองวัดจาก เส้นปกติ เสมอ ไม่ใช่วัดจากผิวกระจกโดยตรง!
⚖️ กฎการสะท้อนแสง (Law of Reflection)
θᵢ = θᵣ
กฎข้อที่ 1: มุมตกกระทบ = มุมสะท้อน (วัดจากเส้นปกติเสมอ)
กฎข้อที่ 2: รังสีตกกระทบ, เส้นปกติ และรังสีสะท้อน ต้องอยู่ใน ระนาบเดียวกัน
📊 แผนภาพอธิบาย
🔬 วิธีวัดมุมในการทดลอง
ในการทดลองจริง (ตามใบงาน) ใช้วิธีดังนี้:
| ขั้นตอน |
วิธีปฏิบัติ |
จุดสำคัญ |
| 1. เตรียมพื้นผิว |
ติดกระดาษขาวบนแผ่นโฟม |
ต้องเรียบ ไม่บิดงอ |
| 2. กำหนดจุด X |
ใช้ดินสอลากเส้นตรง ทำเครื่องหมาย x ที่จุดกระทบ |
เส้นแรกคือแนวผิวกระจก |
| 3. ตั้งกระจก |
วางขอบกระจกบนเส้นแรก ค้ำด้วยดินน้ำมัน |
ด้านสะท้อนต้องอยู่บนเส้น |
| 4. วางโปรแทรกเตอร์ |
จุดกำเนิดที่จุด X, เส้น 90° ตรงกับเส้นปกติ |
ครึ่งวงกลมอยู่ด้านหน้ากระจก |
| 5. ฉายแสง |
ใช้หลอดไฟ + ช่องแคบสร้างลำแสง ฉายที่มุมต่างๆ |
บันทึกทั้ง θᵢ และ θᵣ |
| 6. บันทึกผล |
อ่านมุมจากโปรแทรกเตอร์ทั้งสองด้าน |
วัดจากเส้นปกติเสมอ |
⚠️ ความเข้าใจผิดที่พบบ่อย
❌ ผิด: วัดมุมจากผิวกระจก → จะได้มุมเสริม (90° - θᵢ)
✅ ถูก: วัดมุมจากเส้นปกติ (Normal line) เสมอ → θᵢ = θᵣ
📝 สรุปสาระสำคัญ
กฎ 1: มุมเท่ากัน
θᵢ = θᵣ เสมอ ไม่ว่าจะเปลี่ยนมุมตกกระทบเป็นเท่าไรก็ตาม
กฎ 2: ระนาบเดียวกัน
รังสีตกกระทบ, เส้นปกติ และรังสีสะท้อน ต้องอยู่ในระนาบเดียวกัน (coplanar)
กรณีพิเศษ θ = 0°
แสงตั้งฉากกระจก → สะท้อนกลับตามเส้นทางเดิม (retroreflection)