6 / 62
นิตยสาร สสวท.
6
ภาพที่ 6 แผนภาพเชิงเรขาคณิตแสดงการหาความสัมพันธ์ของปริมาณ
ต่าง ๆ จากการให้แสงเลเซอร์ผ่านเส้นผม
ให้ผู้เรียนสังเกตและบันทึกผลการสังเกต จากนั้นให้
อภิปรายร่วมกับสมาชิกในกลุ่มถึงสาเหตุที่ท�
ำให้แสงเลเซอร์มี
ลักษณะเป็นแถบมืดและสว่าง และบันทึกผลการอภิปรายลงใน
ใบกิจกรรม
ผู้สอนร่วมสรุปกับผู้เรียนเกี่ยวกับลักษณะของแสง
เลเซอร์เมื่อผ่านเส้นผม ซึ่งควรสรุปได้ว่า เมื่อผ่านเส้นผม แสงเลเซอร์
จะเกิด “การเลี้ยวเบน” ก่อนจะไป “แทรกสอด” กัน ท�
ำให้เกิด
เป็นแถบมืดและแถบสว่าง คล้ายกับปรากฏการณ์ที่เกิดจาก
การให้ล�
ำแสงผ่านสลิตเดี่ยว
ผู้สอนให้ผู้เรียนอภิปรายเกี่ยวกับวิธีการหาขนาดของ
เส้นผม โดยอาศัยหลักการของการเลี้ยวเบนของแสง (diffraction)
ผ่านช่องสลิต และเมื่อแต่ละกลุ่มได้ข้อสรุปจากการอภิปราย
แล้ว ให้ผู้สอนสุ่มเลือกกลุ่ม 2 – 3 กลุ่ม ส�
ำหรับการน�
ำเสนอ
แนวคิด พร้อมเปิดโอกาสให้ผู้เรียนกลุ่มอื่น ๆ ได้ซักถาม ให้
ข้อคิดเห็น และ วิพากษ์วิจารณ์ ก่อนจะสรุปผลการอภิปราย ซึ่ง
ควรสรุปได้ว่า ขนาดของเส้นผม สามารถหาได้จากการวิเคราะห์
แผนภาพเชิงเรขาคณิตของการจัดวางอุปกรณ์และลักษณะของ
แสงเลเซอร์ที่ปรากฏบนฉาก ดังแสดงในภาพที่ 6
จากภาพ จะได้ว่า
โดยที่ เป็นขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม
เป็นจ�
ำนวนเต็มบวก เป็นความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์
และเมื่อ มีขนาดเล็ก จะประมาณได้ว่า
โดยถ้า =1 จะได้ว่า เป็นระยะจากจุดกึ่งกลางของ
แถบมืดแถบแรกที่อยู่ด้านซ้ายหรือขวาถึงจุดกึ่งกลางของแถบ
สว่างที่อยู่ตรงกลาง และ เป็นระยะจากเส้นผมถึงฉาก
ผู้สอนให้ผู้เรียนหาเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม โดย
ผู้เรียนอาจวัดระยะระหว่างจุดกึ่งกลางของแถบมืด 2 แถบแรก
จากนั้น ท�
ำการวัดระยะห่างจากเส้นผมถึงฉาก และน�
ำค่าที่ได้
มาค�
ำนวณหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม ตามสมการ
(ความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์หาได้จากตัวเลขที่ระบุ
บนเลเซอร์พอยเตอร์ที่ใช้ในการท�
ำกิจกรรม ถ้าไม่มีข้อมูลดังกล่าว
ให้ ใช้ ค่ าเฉลี่ยของความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ สีแดง
650 นาโนเมตร ส�
ำหรับแสงเลเซอร์สีเขียว ให้ใช้ค่าเฉลี่ย ซึ่งมีค่า
ประมาณ 532 นาโนเมตร)
เมื่อผู้เรียนค�
ำนวณได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผม
แล้ว ให้บันทึกผลการค�
ำนวณในตารางบันทึกผล จากนั้นเปลี่ยน
เส้นผมเป็นเส้นผมของสมาชิกคนอื่นในกลุ่ม หรือ เส้นใยผ้า
อีก 2 – 3 เส้น แล้วลงมือปฏิบัติในลักษณะเดียวกัน เพื่อหา
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมหรือเส้นใยที่น�
ำมาส่องผ่าน
ด้วยแสงเลเซอร์
เมื่อได้ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมหรือเส้นใย 3 – 4
เส้นแล้ว ให้ผู้เรียนอภิปรายเพื่อสรุปสิ่งที่ได้เรียนรู้จากการท�
ำ
กิจกรรม และอภิปรายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้หลักการเดียวกับ
ที่ใช้ในการท�
ำกิจกรรม มาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ
(10 นาที)ิ
ต