ทัศนอุปกรณ์

         
         มีเครื่องมือทางแสงหลายชนิดที่ช่วยในการเห็นของนัยน์ตา โดยใช้กระจกและเลนส์ประกอบ เช่น กล้องจุลทรรศน์ช่วยให้เราเห็นรายละเอียดของของเล็กๆได้มากกว่าใช้เพียงนัยน์ตา กล้องโทรทรรศน์ช่วยให้เห็นวัตถุที่อยู่ไกลๆได้ชัดเจน กล้องถ่ายรูปช่วยให้เราเก็บภาพต่างๆไว้ดูภายหลังได้

แว่นขยาย

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

          แว่นขยายทำ จากเลนส์นูน มีความยาวโฟกัส 3-20 cm ในการส่องดูวัตถุ จะต้องวางวัตถุให้อยู่ห่างจากเลนส์เป็นระยะน้อยกว่าความยาวโฟกัสของเลนส์ ซึ่งจะได้ภาพเสมือนหัวตั้ง ขนาดขยาย ภาพอยู่หน้าเลนส์หรืออยู่ข้างเดียวกับวัตถุ แว่นขยายที่มีความยาวโฟกัสมากจะให้ภาพเสมือนหัวตั้ง ที่มีขนาดใหญ่กว่าแว่นขยายที่มีความยาวโฟกัสน้อย ในช่วงระยะที่น้อยกว่าความยาวโฟกัส ถ้าเลื่อนวัตถุออกห่างจากเลนส์จะได้ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิม ถ้าเลื่อนวัตถุเข้าหาเลนส์ จะได้ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเล็กลงกว่าเดิมแต่ยังใหญ่กว่าวัตถุ และถ้าเลื่อนวัตถุให้ชิดติดกับเลนส์ จะได้ภาพเสมือนหัวตั้งขนาดเท่าวัตถุ

กล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์เป็นกล้องที่ใช้ขยายภาพของวัตถุเล็กๆซึ่งอยู่ใกล้ประกอบด้วยเลนส์นูน 2อัน คือ

               1 .เลนส์ใกล้วัตถุ หมายถึงเลนส์ที่อยู่ใกล้วัตถุเป็นเลนส์มีขนาดเล็ก มีความยาวโฟกัสน้อย
               2 .เลนส์ใกล้ตาหมายถึงเลนส์ที่อยู่ใกล้ตาเป็นเลนส์ขนาดใหญ่ มีความยาวโฟกัสมาก

หมายเหตุ
     เลนส์ใกล้ตาและเลนส์ใกล้วัตถุจะอยู่ห่างกันเป็นระยะคงที่ค่าหนึ่งโดยติดตั้งอยู่ภายในท่อทรงกระบอกซึ่งเป็นส่วน ประกอบหนึ่งของกล้องจุลทรรศน์
     ถ้าต้องการมองภาพของวัตถุให้ขยายใหญ่ขึ้น อาจทำได้โดยการเลื่อนท่อทรงกระบอกขึ้นลงเพื่อปรับตำแหน่งของเลนส์(ระยะห่าง ของเลนส์ทั้งสองมีค่าคงเดิม)

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

กล้องถ่ายรูป

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

  ภาพจริงที่เกิดบนฟิล์มมีระยะภาพจากเลนส์qขึ้นกับระยะวัตถุpกล้องถ่ายรูปโดยทั่วไปมักจะจัดระยะระหว่าง เลนส์และฟิล์มได้เพื่อให้ได้ภาพชัดบนฟิล์มเมื่อวัตถุอยู่ที่ระยะต่างๆ กล้องถ่ายรูปยังมีชัตเตอร์(shutter) ควบคุมเวลาเปิดให้แสงเข้ามาในกล้องเพียงพอให้เกิดภาพชัดได้ นอกจากนี้ยังมีช่องเปิดที่ปรับขนาดได้คือ ไดอะแฟรม(diaphragm)ให้แสงเข้าได้ตามต้องการ ภาพที่ได้เป็นภาพจริงหัวกลับขนาดเล็กกว่าวัตถุ

     ข้อสังเกตุ  -ถ้าวัตถุมีความสว่างมากเราต้องลดขนาดของช่องไดอะแฟรมและเพิ่มความเร็วชัตเตอร์
                      -ถ้าวัตถุมีความสว่างน้อยเราต้องเพิ่มขนาดของช่องไดอะแฟรมและลดความเร็วชัตเตอร

          เมื่อถ่ายรูปวัตถุที่ระยะไกลเช่น ภาพวิว ภาพจะตกที่ระยะโฟกัสของเลนส์กำลังขยายโดยประมาณ m = f / p พื้นที่ของภาพจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของด้านสูง และด้านสูงเป็นสัดส่วนกับความยาวโฟกัสของเลนส์ ฉะนั้นพื้นที่ภาพจึงเป็นสัดส่วนกับความยาวโฟกัสกำลังสองปริมาณแสงที่ผ่านเลนส์เป็นสัดส่วนกับเส้นผ่าน ศูนย์กลางของเลนส์กำลังสอง ส่วนความสว่างของภาพบนฟิล์มเป็นสัดส่วนกับปริมาณแสงต่อหน่วยพื้นที่ บนฟิล์มหรือ ความสว่างบนฟิล์ม
        เมื่อ D เป็นเส้นผ่าศูนย์กลางของเลนส์หมายถึงเส้นผ่าศูนย์กลางของไดอะแฟรม และf เป็นความยาวโฟกัส
          

 เครื่องฉายภาพนิ่ง

            เครื่องฉายภาพนิ่งใช้สำหรับฉายภาพประเภทโพสิทีฟ ขาวดำ หรือฟิล์มสี  ถ้าฟิล์มที่ฉายมีแผ่นเดียว เรียกว่า “สไลด์” แต่ถ้าเป็นฟิล์มติดต่อกันเรียกว่า “ฟิล์มสตริฟ”

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

 เครื่องฉายภาพนิ่งมีส่วนประกอบและหน้าที่สำคัญดังนี้

กระจกสะท้อนแสง  ทำด้วยโลหะฉาบอะลูมิเนียม  ทำหน้าที่สะท้อนแสงด้านหลังของหลอดฉายไปใช้ประโยชน์ด้านหน้า

หลอดฉาย  เป็นหลอดไฟขนาดเล็ก  มีกำลังการส่องสว่างสูง  เนื่องจากหลอดฉายแผ่รังสีความร้อนสูงมาก  เครื่องฉายภาพทั่วไปจึงมีพัดลมเป่าระบายความร้อน

เลนส์รวมแสง  เป็นเลนส์นูนแกมระนาบ 2 อัน  หันด้านนูนเข้าหากัน  ทำหน้าที่รวมแสงทั้งหมดให้มีความเข้มสูงผ่านสไลด์  และทำให้เกิดภาพจริงของหลอดฉายไปตกตรงจุดศูนย์กลางของเลนส์ภาพ  เพื่อมิให้เกิดภาพของหลอดไฟที่จอฉาย

เลนส์หน้ากล้อง  เป็นเลนส์นูนเดี่ยวหรือหลายอันประกอบกัน  เลนส์หน้ากล้องมีหน้าที่ฉายภาพไปเกิดภาพจริงหัวกลับที่จอ

          การปรับภาพให้ชัดเจน ปรับโดยการปรับเลนส์ฉายภาพ  ภาพที่เกิดเป็นภาพขนาดขยาย  จึงต้องวางสไลด์ในระยะระหว่าง f กับ 2f ของเลนส์ฉายภาพ

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

การฉายระบบตรง (Direct Projection) มีหลักการทำงานโดยสังเขป คือ แสงที่สะท้อนจากแผ่นสะท้อนแสง รวมกับแสงโดยตรงจากหลอดฉาย ผ่าน เลนส์รวมแสงผ่านวัสดุที่นำมาฉาย และผ่านเลนส์ภาพไปสู่จอ ดังแผนภาพ

 ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

             การฉายระบบนี้มีการสูญเสียความเข้มของแสงน้อย จึงสามารถใช้ฉายในห้องที่มีแสงสว่างไม่มากเกินไปนักได้ เครื่องฉายที่ใช้ระบบนี้ได้แก่ เครื่องฉายสไลด์เครื่องฉานฟิล์ม และเครื่องฉายภาพยนตร์  เครื่องฉายระบบตรงนี้โดยปกติจะให้ภาพโดยพอเหมาะ เมื่อฉายในระยะห่างจากจอไกลสมควรจึงเรียกเครื่องฉายระบบนี้ว่า "Long throw" 

กล้องโทรทัศน์

กล้องโทรทรรศน์ชนิดหักเหแสง
            หลักการพื้นฐานประกอบด้วยเลนส์  2 อัน  คือ เลนส์ใกล้วัตถุ ทำด้วยเลนส์นูนมีความยาวโฟกัส  ยาวมาก  วัตถุซึ่งอยู่ไกลมากจะมีรัศมีรังสีแสงขนานมาตกกระทบเลนส์ใกล้วัตถุ แล้วหักเหไปเกิดภาพจริงตรงตำแหน่งที่ใกล้กับจุดโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุ โดยมีมุมรองรับรังสีหักเหที่มาตัดกันเกิดภาพ เลนส์ใกล้ตา ทำด้วยเลนส์นูนมีความยาวโฟกัส( fe ) สั้น วางเลนส์ใกล้ตาโดยให้ภาพที่เกิดจากเลนส์ใกล้วัตถุ อยู่ระหว่างจุดโฟกัสของเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ตา ทั้งนี้เพื่อให้เกิดภาพเสมือน ขนาดขยาย หัวกลับ  เมื่อเทียบกับวัตถุจริง

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

กล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง

            หลัก การของกล้องโทรทัศน์ชนิดสะท้อนแสง  เช่น กล้องดูดาวที่ใช้กระจกเป็นหลัก กล้องจะรับแสงที่เข้ามากระทบกับกระจกเว้าที่อยู่ท้ายกล้องที่เราเรียกว่า Primary Mirror แล้วรวมแสงไปกระทบกับกระจกระนาบหรือปริซึม เราเรียกว่า Secondary Mirror ที่อยู่กลางลำกล้อง ให้สะท้อนเข้าสู่เลนซ์ตาขยายภาพอีกทีหนึ่ง

ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

   โดยหลักการคำนวนอัตราการขยายคือ

อัตราขยายของกล้อง = ความยาวโฟกัสของกระจกเว้า / ความโฟกัสของเลนซ์ตา

ข้อดีของกล้องชนิดนี้

1. ใช้กระจกเว้าเป็นตัวรวมแสง ทำให้สามารถสร้างขนาดใหญ่มากๆได้ ซึ่งจะมีราคาถูกกว่าเลนซ์ที่มีขนาดเท่ากัน

2. โดยทั้วไปกล้องชนิดนี้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-6 นิ้วขึ้นไป ทำให้มีการรวมแสงได้มากเหมาะที่จะใช้สังเกตวัตถุระยะไกลๆ เช่น กาแลกซี เนบิวล่า เพราะมีความเข้มแสงน้อยมาก

3. ภาพที่ได้จากกล้องแบบสะท้อนแสง จะไม่กลับภาพซ้ายขวาเหมือนกล้องแบบหักเหแสง แต่การมองภาพอาจจะ หัวกลับบ้าง ขึ้นอยู่กับลักษณะการมองจากกล้องเพราะเป็นการมองที่หัวกล้อง ไม่ใช่ที่ท้ายกล้อง เหมือนกล้องแบบหักเหแสง

 ที่มา  http://kruphysics-satri5.blogspot.com/p/blog-page_986.html

ความสว่าง

แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่สามารถทำให้พื้นที่ที่แสงตกกระทบสว่าง ปริมาณพลังงานแสงที่เปล่งออกจากแหล่งกำเนิดแสงใดๆ ต่อหนึ่งหน่วยเวลา เรียกฟลักซ์ส่องสว่าง (Luminous Flux)  มีหน่วยเป็น ลูเมน หลอดไฟฟ้าซึ่งที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่นิยมใช้กันตามบ้านเรือนมี    2    ชนิด คือหลอดไฟฟ้าแบบไส้ และหลอดไฟฟ้าแบบฟลูออเรสเซนต์
ถ้าพิจารณาพื้นที่รับแสงความสว่างบนพื้นที่หาได้จาก

E=F/A

เมื่อ F เป็น ฟลักซ์ส่องสว่างที่ตกกระทบพื้น มีหน่วยเป็นลูเมน
เมื่อ A เป็น พื้นที่รับแสง มีหน่วยเป็นตารางเมตร
เมื่อ E เป็น ความสว่าง มีหน่วยเป็นลักซ์
ดังนั้น 1 ลักซ์ = 1 ลูเมนต่อตารางเมตร
โดยปกติความสว่างในสถานที่ต่างๆ นั้น ได้มาจากแหล่งกำเนิดต่างๆ กัน เช่น จากหลอดไฟ การสะท้อนที่ผนัง ดวงอาทิตย์ หรือแสงจากห้องข้างเคียง การคำนวณหาค่าความสว่างโดยตรงจึงยุ่งยากมาก ในทางปฏิบัติการหาความสว่างทำได้โดยใช้มาตรวัดความสว่าง (Lux meter)

การถนอมสายตา

การดูวัตถุที่มีความสว่างมาก
            ในการดูวัตถุที่มีความสว่างมากเพื่อป้องกันไม่ให้สายตาเสีย ต้องรีบหลับตาทันทีเมื่อมีแสงสว่างมากๆ มาเข้าตาเมื่อได้รับแสงที่มีความสว่างเกินความสามารถของการรับรู้ของมัน เมื่อเราดูวัตถุหรือสิ่งต่างๆ ที่วางอยู่กลางแดดหรือบนหาดทรายขาว เราจะรู้สึกตาพร่า หรือบางครั้งก็รู้สึกตามัวทั้งนี้เป็นเพราะว่า ถ้าเราจ้องดูวัตถุที่มีความสว่างมากต่อไป การตอบสนองก็ยิ่งช้าลง สำหรับในกรณีที่ดูวัตถุที่มีความสว่างสูงมาก เรตินาจะถูกทำลายจนใช้การไม่ได้ตลอดไปคือ ตาคนๆ นั้นจะบอด
การดูวัตถุที่มีความสว่างน้อย
            การดูวัตถุที่มีความสว่างน้อยเหมือนกรณีที่เกิดกับการดูวัตถุ ที่มีความสว่างมาก แต่เป็นการดูที่ต้องเพ่งพิจารณา เช่น การอ่านหนังสือ กล้ามเนื้อตาจะต้องทำงานหนักกว่าปกติ และถ้าอ่านในที่มีความสว่างน้อยเป็นระยะเวลานานหรือบ่อย กล้ามเนื้อตาจะเสื่อมเร็วกว่าที่ควร
การดูผ่านทัศนอุปกรณ์
            การใช้ตาเปล่าดูวัตถุหรือแหล่งกำเนิดที่มีความสว่างมาก อุบัติเหตุที่เกิดขึ้นบ่อย คือ การดูดวงอาทิตย์ขณะเกิดสุริยุปราคาไม่ว่าจะด้วยตาเปล่า หรือด้วยกล้องส่องทางไกล ความสว่างที่เกิดจากการมองตรงเช่นนั้นมากเพียงพอให้เรตินาพิการอย่างถาวรได้ ดังนั้น ในการดูหรือถ่ายภาพดวงอาทิตย์เมื่อเกิดสุริยุปราคา จึงต้องทำด้วยความระมัดระวัง โดยดูผ่านแผ่นฟิล์มกรองแสง หรือดูโดยมีผู้เชี่ยวชาญด้านดาราศาสตร์ดูแลทั่วไป เมื่ออยู่กลางแจ้งที่มีความสว่างมากกว่า 10,000 ลักซ์ ควรใส่แว่นกันแดด เพื่อลดความสว่างของแสงที่เข้าตา

ตาและการมองเห็นสี

            ตาคนและกล้องถ่ายรูปมีส่วนประกอบที่ทำหน้าที่คล้ายกันมาก ตาประกอบด้วยเลนส์ตา เป็นเลนส์รับแสง เรตินาทำหน้าที่คล้ายฟิล์มถ่ายรูป ถัดจากเรตินาเป็นใยประสาทซึ่งติดต่อกับประสาทตา ผ่านไปยังสมอง เวลามีแสงจากวัตถุตกบนเลนส์ตาจะเกิดภาพชัดที่เรตินา ตาจะเห็นวัตถุในลักษณะเดียวกับภาพของวัตถุที่ตกบนฟิล์มถ่ายรูป นอกจากนี้ ตายังมีม่านตาเพื่อ ทำหน้าที่ปรับความเข้มของแสงบนเรตินาให้พอเหมาะโดยเปลี่ยนขนาดของพิวพิล ม่านตาจึงทำหน้าที่คล้ายไดอะแฟรมของกล้องถ่ายรูป นอกจากนี้ ตายังมีกล้ามเนื้อยึดเลนส์ตาทำหน้าที่บังคับเลนส์ตาให้นูนมากหรือน้อย เพื่อให้เกิดภาพชัดบนเรตินา ส่วนนี้แตกต่างจากกล้องถ่ายรูป เพราะกล้องถ่ายรูปใช้วิธีเลื่อนตำแหน่งเลนส์เพื่อให้เกิดภาพชัดบนฟิล์ม

ที่มา http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=76021

        ในการมองวัตถุ ตำแหน่งใกล้สุดที่ตาเห็นภาพชัดเรียกว่า จุดใกล้ และตำแหน่งไกลสุดที่ตาเห็นภาพชัด เรียกว่า จุดไกล สำหรับคนที่มีสายตาปกติ จุดใกล้อยู่ที่ระยะประมาณ 25 เซนติเมตร จากตา และจุดไกลจะอยู่ที่ระยะไกลมากหรือที่ระยะอนันต์

ที่มา http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=76021

         สำหรับคนที่มีสายตาสั้น ระยะไกลที่ตามองเห็นจะไม่ใช้ระยะอนันต์แต่จะอยู่ที่จุด P ซึ่งอยู่ใกล้ตาเข้ามา รังสีขนานจะตัดกันที่จุด D ในตาก่อนถึงเรตินา R ดังรูป ก. การแก้ไขสายตาสั้นให้มองเห็นชัดเจนเหมือนสายตาปกติจะต้องสวมแว่นที่ทำด้วย เลนส์เว้าเพื่อช่วยให้รังสีขนานจากวัตถุไปรวมกันที่เรตินาพอดี ดังรูป ข.

ที่มา http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=76021

             คนที่มีสายตายาวจะเห็นจุดไกลเหมือนคนสายตาปกติ คือ เห็นภาพชัดที่ระยะอนันต์ แต่จะเห็นจุดใกล้อยู่ที่จุด X ซึ่งอยู่ห่างจากตาไกลกว่า 25 เซนติเมตร ทำให้ต้องวางวัตถุเล็กๆ หรือหนังสือในระยะไกลเกิน 25 เซนติเมตร จุดใกล้ของสายตาคนบางคนอาจจะถึง 80 เซนติเมตร ดังรูป ก. สำหรับการแก้ไขสายตายาว ใช้แว่นที่ทำด้วยเลนส์นูนเพื่อให้รังสีจากวัตถุที่จุดใกล้ไปรวมกันที่เรตินาพอดี ดังรูป ข.

สี

            สีเมื่อให้แสงขาวซึ่งประกอบด้วยแสงหลายสีตกกระทบแผ่นพลาสติกใสจะเป็นสีใดก็ตาม ก็จะเห็นพลาสติกใสเป็นสีนั้น แต่ถ้าใช้ปริซึมสามเหลี่ยมกระจายแสงผ่านแผ่นพลาสติกใสสีต่างๆ จะพบว่ามีแสงสีอื่นทะลุผ่านไปได้บ้างแต่แสงบางสีจะถูกดูดกลืนไว้ เช่น ถ้าใช้แผ่นพลาสติกใสสีแดงกั้นจะเห็นเป็นแถบแสงสีแดง ซึ่งอาจมีสีส้มปน ส่วนแสงสีม่วง สีน้ำเงิน สีเขียว จะถูกดูดกลืน โดยปริมาณของแสงสีแดงที่ออกมาจะมากที่สุด เราจึงเห็นแผ่นพลาสติกมีสีแดง

            ในทำนองเดียวกันแผ่นพลาสติกใสสีน้ำเงินก็จะมีแสงสีน้ำเงินออกมามาก และอาจมีแสงสีเขียวและสีม่วงปนออกมาด้วย เราเรียกแผ่นพลาสติกใสซึ่งกั้นแสงสีบางสีไว้ และยอมให้แสงบางสีผ่านไปได้นี้ว่า แผ่นกรองแสงสี
            ประโยชน์ของแผ่นกรองแสงสี คือ สามารถนำมาใช้ในเครื่องมือบางชนิดเวลาต้องการลดปริมาณแสงสีให้น้องลง หรือเวลาต้องการให้แสงเพียงบางสีเท่านั้นผ่าน ตัวอย่างของการใช้แผ่นกรองแสงสี เช่น ในการถ่ายรูป การแยกสีการพิมพ์ และแว่นตากันแดด
            จากการให้แสงตกกระทบวัตถุ จะพบว่าเราอาจแบ่งชนิดวัตถุตามปริมาณ และลักษณะที่แสงผ่านวัตถุ ดังนี้

วัตถุโปร่งใส หมายถึง วัตถุที่ให้แสงผ่านไปได้เกือบทั้งหมดอย่างเป็นระเบียบ เราจึงสามารถมองผ่านวัตถุชนิดนี้ได้ชัดเจน ตัวอย่างวัตถุชนิดนี้ได้แก่ กระจกใส และแก้วใส เป็นต้น

วัตถุโปร่งแสง หมายถึง วัตถุที่ให้แสงผ่านไปได้อย่างไม่เป็นระเบียบ ดังนั้น เราจึงไม่สามารถมองผ่านวัตถุนี้ได้ชัดเจน ตัวอย่างวัตถุชนิดนี้ได้แก่ น้ำขุ่น กระจกฝ้า และกระดาษชุบไข

วัตถุทึบแสง หมายถึง วัตถุที่ไม่ให้แสงผ่านเลย แสงทั้งหมดจะถูกดูดกลืนไว้หรือสะท้อนกลับ เราจึงไม่สามารถมองผ่านวัตถุชนิดนี้ได้ ตัวอย่างของวัตถุชนิดนี้ได้แก่ ไม้ ผนังตึก และกระจกเงา

            ในกรณีที่แสงขาวตกกระทบวัตถุทึบแสง วัตถุนั้นจะดูดกลืนแสงแต่ละสีที่ประกอบเป็นแสงขาวนั้นไว้ในปริมาณต่างๆ กัน แสงส่วนที่เหลือจากการดูดกลืนจะสะท้อนกลับเข้าตา ทำให้เราเห็นวัตถุเป็นสีเดียวกับแสงที่สะท้อนมาเข้าตามากที่สุด ตามปกติวัตถุมีสารที่เรียกว่า สารสี ซึ่งทำหน้าที่ดูดกลืนแสง วัตถุที่มีสีต่างกันจะมีสารสีต่างกัน การเห็นใบไม้เป็นสีเขียว เป็นเพราะใบไม้มีคลอโรฟิลเป็นสารที่ดูดกลืนแสวสีม่วงและสีแดง แล้วปล่อยแสงสีเขียวและสีใกล้เคียงให้สะท้อนกลับมาเข้าตามากที่สุด ส่วนดอกไม้ที่มีสีแดงเพราะดอกมีสารสีสีแดงซึ่งดูดกลืนแสงสีม่วง สีน้ำเงิน และสีเขียวส่วนใหญ่ไว้ แล้วปล่อยให้แสงสีแดงปนสีส้มและสีเหลืองให้สะท้อนกลับมาเข้าตามากที่สุด ส่วนสารสีดำนั้นจะถูกดูดกลืนแสงทุกสีที่ตกกระทบทำให้ไม่มีแสงสีใดสะท้อนกลับ เข้าสู่ตาเลย เราจึงเห็นวัตถุเป็นสีดำ แต่สารสีสีขาวจะสะท้อนแสงทุกสีที่ตกกระทบ

            สารสีที่ไม่อาจสร้างขึ้นได้จากการผสมสารสีต่างๆ เข้าด้วยกันมี 3 สี คือ สีเหลือง สีแดงม่วง และสีน้ำเงินเขียว ซึ่งเรียกว่า สารสีปฐมภูมิ สารสีปฐมภูมิแต่ละสีสามารถดูดกลืนแถบสีต่างๆ ในสเปกตรัมแสงอาทิตย์แต่ละช่วงได้อย่างต่อเนื่อง คือ สารสีแดงม่วงจะไม่ดูดกลืนแสงในแถบสีแดงและสีม่วงแต่จะดูดกลืนเป็นแสงอื่นๆ สารสีเหลืองจะไม่ดูดกลืนแสงในแถบสีเหลืองที่อยู่ถัดจากสีแดง แต่จะดูดกลืนแสงอื่นๆ ส่วนใหญ่ สารสีน้ำเงินเขียวจะไม่ดูดกลืนแสงแถบสีน้ำเงิน ม่วง เขียวแต่จะดูดกลืนแสงแถบสีอื่นๆ เป็นส่วนใหญ่

ที่มา  http://www.myfirstbrain.com/

            ถ้านำสารสีปฐมภูมิทั้งสามมาผสมกันด้วยปริมาณที่เท่ากัน จะได้สีผสมที่มีสมบัติดูดกลืนแสงสีทุกแถบสีในสเปกตรัมแสงขาวที่มาตกกระทบ สารสีผสมนี้คือ สารสีดำ ดังแสดงในรูป  ถ้านำสารสีปฐมภูมิมาผสมกันด้วยสัดส่วนต่างๆ กัน จะเกิดเป็นสารผสมได้หลายสี ยกเว้นสารสีขาวที่ไม่อาจทำให้เกิดได้ด้วยการผสมสารสีต่างๆ

                                                                         ที่มา  http://www.myfirstbrain.com/

           เมื่อนำแสงสีแดง แสงสีเขียว และแสงสีน้ำเงิน มาผสมกันบนฉากขาวด้วยสัดส่วนเท่าๆ กัน จะให้ผลเหมือนกับเราฉายแสงขาวลงบนฉากขาว นั่นคือ แถบสีต่างๆ ในแสงสีแดง แสงสีเขียว และแสงสีน้ำเงินจะรวมกันเป็นสเปกตรัมของแสงขาวพอดี ดังรูป 1.34 แสงสีทั้งสามเรียกว่า แสงสีปฐมภูมิ เราอาจนำแสงสีปฐมภูมิมาผสมกันเพื่อให้แสงสีต่างๆ กันได้ปลายสี ยกเว้นแสงสีดำ

แสงเชิงฟิสิกส์

การแทรกสอดของแสง (Interference)

         การ แทรกสอดของแสง (Interference) เกิดได้ต่อเมื่อคลื่นแสง 2 ขบวนเคลื่อนที่มาพบกัน จะเกิดการรวมตัวกันและแทรกสอดกันเกิดเป็นแถบมืดและแถบสว่างบนฉาก โดยแหล่งกำเนิดแสงจะต้องเป็นแหล่งกำเนิดอาพันธ์ (Coherent Source) คือเป็นแหล่งกำเนิดที่ให้คลื่นแสงความถี่เดียวกัน และความยาวคลื่นเท่ากัน นักวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จในการทดลองเพื่อทดสอบทฤษฎี คือ โทมัส ยัง นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ 

            โทมัส ยัง (Thomas Young - 14 มิถุนายน พ.ศ. 2316 – 10 พฤษภาคม พ.ศ. 2372) เป็นนักวิทยาศาสตร์และแพทย์ ชาวอังกฤษ                       

ที่มา  :  http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Young_%28scientist%29

            การทดลองเรื่องการแทรกสอดของแสง ทำได้โดย ให้แสงผ่านช่องแคบ (Slit) S_o แล้วเลี้ยวเบนตกกระทบช่องแคบคู่ S₁ , S₂ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเสมือนแหล่งกำเนิดอาพันธ์ เมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่าน S₁ , S₂ เดินทางไปพบกัน จะทำให้เกิดการแทรกสอดกันในลักษณะทั้งเสริมและหักล้างกัน โดยปรากฎภาพการแทรกสอดบนฉากเห็นเป็นแถบสว่างแถบมืด ดังรูป

ที่มา  http://202.183.216.189/lesson/12_Light/content03.html

สมการการแทรกสอดของแสง
           ถ้าให้ ช่องแคบ S₁ และ S₂ เป็นแหล่งกำเนิดแสงห่างกันเป็นระยะ d เมื่อแสงเดินทางจากช่องแคบมาถึงฉากด้วยระยะทางที่ต่างกัน เดินทางมาพบกันบนจุดเดียวกันคือจุด P จะได้ผลต่าง S₁P กับ S₂P เป็นดังสมการ 

ที่มา  http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/62/light1/ligh_21.htm

จากภาพการแทรกสอดของแสง พบว่า
S₂P - S₁P  =  d sinθ
เนื่องจากมุม  เป็นมุมน้อย ๆ จะได้  =  สามารถสรุปสมการที่ใช้คำนวณเกี่ยวกับสลิตคู่ ดังนี้

1. เมื่อ S₁ , S₂ มีเฟสตรงกัน
        การแทรกสอดแบบเสริมกัน (แนวกลางเป็นแนวปฏิบัพ A₀)
S₂P - S₁P  =  nλ
d sinθ = nλ
d y/L  = nλ
เมื่อ n = 0, 1, 2, 3, ....

        การแทรกสอดแบบหักล้างกัน
S₂P - S₁P  =  (n-1/2)λ
d sinθ = (n-1/2)λ
d y/L  = (n-1/2)λ
เมื่อ n = 1, 2, 3, ....

2. เมื่อ S₁ , S₂ มีเฟสตรงข้ามกัน
         การแทรกสอดแบบเสริมกัน 
S₂P - S₁P  =  (n-1/2)λ 

            d sinθ = (n-1/2)λ
d y/L  = (n-1/2)λ
เมื่อ n = 1, 2, 3, ....
          การแทรกสอดแบบหักล้างกัน (แนวกลางเป็นแนวบัพ N₀)
S₂P - S₁P  =  nλ
d sinθ = nλ
d y/L  = nλ
เมื่อ n = 0, 1, 2, 3, ....

การเลี้ยวเบนของแสง (Diffraction)

             ถ้าเราวางวัตถุทึบแสงไว้ระหว่างฉากกับจุดกำเนิดแสงที่สว่างมากเราจหะเห็นขอบของเงาวัตถุนั้นบนฉากพร่ามัว เป็นแถบมืดแถบสว่าง

            สลับกันดังรูปที่ 46 ที่เป็นเช่นนี้ เพราะแสงเกิดการเลี้ยวเบนทำให้เกิดการเลี้ยวเบนทำให้เกิดการแทรกสอดเป็นแถบมืดและแถบสว่าง

รูปที่ 46 การเลี้ยวเบนของแสงผ่านวัตถุรูปดาว

ที่มา  ftp://smc.ssk.ac.th/intranet/OBEC-DigitalContent/sci/sec4/phy/cai/Light/e-%20light/Light/Light13.htm

              จากรูป 46 ถ้าให้แสงที่มีความสว่างมากผ่านวัตถุรูปดาวจะทำให้ เกิดแถบมืดและแถบสว่างที่ขอบในและขอบนอกของรูปดาวปรากฏบนฉาก เพราะคลื่นแสงที่เลี้ยวเบนจากขอบในและขอบนอกของรูปดาวเป็นเสมือนแหล่งกำเนิดแสงใหม่จึงเกิดการแทรกสอดกันเองทำให้เกิดแถบสว่างและแถบมืดทั้งขอบนอกและขอบในของวัตถุรูปดาว

รูปที่ 47 เงาของลูกทรงกลมดันเส้นผ่านศูนย์กลาง นิ้ว

ที่มา  ftp://smc.ssk.ac.th/intranet/OBEC-DigitalContent/sci/sec4/phy/cai/Light/e-%20light/Light/Light13.htm

            จากรูป 47 แสดงการเลี้ยวเบนของแสงโดยให้แสงที่มีความสว่างมากผ่านทรงกลมตัน ทำให้เกิดเงาของทรงกลมปรากฏบนฉาก และเกิดแถบมืดแถบสว่างที่ขอบเนื่องจากการเลี้ยวเบนของแสงที่จุดศูนย์กลางของเงาทรงกลมจะเป็นจุดสว่าง เพราะแสงที่เลี้ยวเบนผ่านขอบของทรงกลมตันจะเป็นเสมือนแหล่งกำเนิดใหม่ตามหลักการของฮอยเกนส์จึงให้คลื่นแสงไปพบกัน ที่จุดศูนย์กลางของเงาทรงกลมบนฉากทำให้เกิดการแทรกสอดกันในลักษณะเสริมจึงเห็นเป็นจุดสว่างขึ้น

การเลี้ยวเบนของแสงผ่านช่องเดี่ยว

            เมื่อให้แสงเลี้ยวเบนผ่านช่องแคบเดียวจะได้แถบสว่างตรงกลางกว้างและมีความเข้มมากที่สุด แถบสว่างข้างๆ ที่สลับแถบมืดจะมีความเข้มลดลง

ถ้าแสงที่ผ่านช่องแคบเป็นแสงสีขาวจะได้แถบสว่างเป็นสีขาวและแถบสว่างข้างๆ จะเป็นสเปคตรัมโดยเรียงจากมีม่วงไปจนถึง สีแดงแต่ถ้าเป็นแสงสีเดียวแถบสีสว่างข้างๆจะเป็นสีเดิม แถบสว่างตรงกลางจะกว้างมากที่สุดและแถบสว่างข้างๆ จะลดลงครึ่งหนึ่งและมีขนาดกว้างเกือบเท่ากันหมด

 รูปที่ 48 การเลี้ยวเบนของแสงผ่านช่องเดี่ยว

 ที่มา  ftp://smc.ssk.ac.th

การหาตำแหน่งแถบมืดแถบสว่างบนฉาก

            ให้คลื่นแสงสีเดียวความยาวคลื่น ส่องผ่านช่องเดียวที่มีความกว้าง d ทำให้เกิดแทรกสอด เนื่องจากการเลี้ยวเบนบนฉากที่ห่าง จากช่องเดียว D ดังรูปที่ 49 

ที่มา  ftp://smc.ssk.ac.th

            จากรูปที่ 49 อาศัยหลักของฮอยเกนส์ ซึ่งกล่าวว่าทุกจุดบนหน้าคลื่นจะกระทำตัวเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นใหม่ ถ้าเราให้ฉากอยู่ห่างจาก ช่องเดี่ยวมากๆ            จะได้รังสีที่ออกจากช่องเดียวเป็นรังสีขนาน และตำแหน่งมืดบนฉากคือตำแหน่งที่คลื่นหักล้างกัน  

รูปที่ 50 รังสีขนานจากช่องเดียว

ที่มา  ftp://smc.ssk.ac.th

             พิจารณารูป 50(a) ถ้า เราแบ่งครึ่งช่อง AB เราจะพบว่าถ้ารังสีออกจาก A และ C มีทางเดินต่างกัน       λ /2   แล้วทุกๆ คู่ที่อยู่ใต้ A และ B ซึ่งห่างกัน  d/2    เช่น D และ E จะมีทางเดินต่างกัน  λ /2  ด้วยเป็นผลทำให้คลื่นหักล้างกันหมด บนฉากจะได้ว่าแต่ละคู่มีเงื่อนไขดังนี้

                                 d/2sinθ = λ/2

                                 d/2sinθ = λ                            เป็นตำแหน่งบัพที่ 1

            ทำนองเดียวกันถ้าแบ่งตำแหน่งกว้าง d เป็น 4 ส่วนๆกัน ดังรูป 50(b) จะได้ทุกๆคู่ มีระยะห่างกัน  d/4   และจะหักล้างกันเมื่อทางเดินต่างกัน   λ /2   นั่นคือ

                                   d/4sinθ = λ/2

                                   dsinθ = λ/2                          เป็นตำแหน่งบัพที่ 2

 ถ้าแบ่งช่องกว้าง d เป็น 6,8,10,…. จะได้   d/2sinθ = λ/2 = 3λ,4 λ,5λ... ตามลำดับ

              ฉะนั้นจะได้สูตรการหาสมการหาตำแหน่งบัพ (node) ของการเลี้ยวเบนของแสงสว่างช่องเดียวดังนี้

                                   dsinθ =n/2

สมการบัพของช่องเดียว

 เงื่อนไขการเป็นปฏิบัพ (Antinode)

            การพิจารณาหาตำแหน่งปฏิบัพโดยตรง ไม่มีการพิจารณา ตำแหน่งปฏิบัพหาได้จากการเฉลี่ยตำแหน่งบัพ

สมการปฏิบัพคือ

                           สมการปฏิบัพช่องแคบเดี่ยว

 ข้อควรจำ 1 . ในการพิจารณาการแทรกสอดของช่องคู่

     

 สมการปฏิบัพ  

 สมการบัพ   

2. ในการพิจารณาการเลี้ยวเบนผ่านช่องแคบเดี่ยว จะได้

 สมการปฏิบัพ  

 สมการบัพ   

โดย n เป็นตัวเลขแสดงลำดับที่ของบัพหรือปฏิบัพมีค่าตั้งแต่ 1,2,3, . . .

d = ความกว้างของช่องสลิต (เมตร)

θ= มุมที่เบนไปจากแนวกลาง

n = จำนวนเต็มบวก ( 1, 2, 3, .... )

λ = ความยาวคลื่นแสง (เมตร)

x = ระยะจากกึ่งกลางของแถบสว่างกลางถึง กึ่งกลางของแถบมืดที่ n ใด ๆ 

L = ระยะจากช่องเดี่ยวถึงฉาก (เมตร)

เกรตติง (Grating)

               เกรตติง คือ อุปกรณ์ ที่ใช้ในการตรวจสอบสเปรคของแสงและหาความยาวคลื่นแสง โดยอาศัย คุณสมบัติการแทรกสอดของคลื่น  ลักษณะของเกรตติง จะเป็นแผ่นวัสดุบางที่ถูกแบ่งออกเป็นช่องขนานซึ่งอยู่ชิดกันมาก โดยทั่วไปใน 1 เซนติเมตร แบ่งออกเป็น 10,000 ช่อง ซึ่งจำนวนช่องของเกรตติงอาจมี 100 ถึง 10,000 ช่อง/cm ในการทดลอง ถ้าเราให้แสงจากดวงอาทิตย์หรือแสงขาวจากหลอดไฟส่องผ่านเกรตติง เราจะเห็นสเปรคตรัมของแสงอาทิตย์หรือแสงขาวออกเป็น 7 สี โดยเกรตติงถูกพัฒนามาจากสลิตคู่ด้วยการเพิ่มจำนวนช่วงทั้งสองให้มากขึ้น มีผลทำให้ระยะห่างระหว่างช่องอยู่ใกล้กันมากขึ้นทำให้การเลี้ยวเบนของแสงมาก ขึ้น

 

ภาพตัวอย่างของแผ่นเกรตติง

ที่มา http://snooker-chalida.blogspot.com/2011/01/grating.html

            แสง ความยาวคลื่นเดียวตกกระทบเกรตติง แสงบางส่วนจะเบนออกจากแนวไปปรากฏบนฉากเป็นแถบสว่างเล็กๆ แถบสว่างนี้เกิดจากการแทรกสอดของแสงจากช่องอื่นๆทุกช่องที่เสมือนเป็นแหล่ง กำเนิดแสงอาพันธ์ การหาตำแหน่งของแถบสว่างให้ถือว่าฉากอยู่ไกลจากเกรตติงมาก จนแสงจากช่องแต่ละช่องของเกรตติงที่เคลื่นที่ไปที่ฉากสามารถประมาณได้ว่า เป็นแสงขนาน

            เมื่อ มีแสงความถี่เดียว ความยาวคลื่น λ ผ่านเกรตติงในแนวตั้งฉากดังรูป จะเกิดการเลี้ยวเบนและแทรกสอดเช่นเดียวกับกรณีสลิตคู่ (ช่องแคบคู่)

ที่มา  http://utopia.cord.org/step_online/st1-4/st14eiv3.htm

ภาพแสดงการเลี้ยวเบนของแสงผ่านเกรตติง 

ที่มา  http://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=75793

การเลี้ยวเบนของแสงผ่านเกรตติง 

            ถ้าเกรตติงมีระยะห่างระหว่างช่องเท่ากับ d ที่ตำแหน่ง P เป็นตำแหน่งบนแถบสว่าง ระยะทางจากช่องแต่ละช่องของเกรตติงถึงจุด P จะไม่เท่ากัน ช่องแต่ละช่องจะเป็นเสมือนแหล่งกำเนิดแสงอาพันธ์ ที่ทำให้คลื่นแสงผ่านออกมามีเฟสตรงกัน การหาตำแหน่งของแถบมืดและแถบสว่างใช้หลักการเดียวกันกับการแทรกสอดของสลิต คู่ จึงได้ว่า

            ตำแหน่งแถบสว่างใดๆ (A) บนฉาก (แนวกลางเป็นแนวปฏิบัพ A₀)

d sinθ = nλ
d x/L  = nλ

เมื่อ n = 0, 1, 2, 3, ....

ตำแหน่งแถบมืดใดๆ (N) บนฉาก

d sinθ = (n-1/2)λ
d x/L  = (n-1/2)λ

เมื่อ n = 1, 2, 3, ....
x  แทนเป็นระยะจากแถบสว่างตรงกลางถึงจุด P
L  แทนระยะห่างจากเกรตติงถึงฉากรับ
λ  แทนความยาวของคลื่นแสง
d  แทนระยะห่างระหว่างช่องของเกรตติง

การหาระยะระหว่างช่องของเกรตติง (d) เราสามารถหาระยะระหว่างช่องของเกรตติง ได้โดยใช้การเทียบอัตราส่วน 
เมื่อให้  N  แทนจำนวนช่องของเกรตติงใน 1 m.
d  แทนระยะห่างระหว่างช่องของเกรตติง

      ประโยชน์ของเกรตติง

1. ใช้แยกแสงสีต่างๆ ที่เคลื่อนที่รวมกัน เช่น การหาสเปกตรัมของแสงขาว 
2. ใช้หาความยาวคลื่นของแสงสีต่างๆ โดยแสงสีต่างๆ จะมีความยาวคลื่นแตกต่างกัน ทำให้เกิดการเลี้ยวเบนเมื่อผ่านเกรตติงได้แตกต่างกัน โดยแสงสีม่วงเลี้ยวเบนได้น้อยที่สุด ส่วนแสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุดจะเลี้ยวเบนได้มากที่สุด 

การกระเจิงของแสง

            สีของท้องฟ้าเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอนกลางวันท้องฟ้าเป็นสีฟ้า ส่วนตอนเช้าและตอนเย็นท้องฟ้าเป็นสีส้มแดง ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะ “การกระเจิงของแสง” (Scattering of light) แสงของดวงอาทิตย์ประกอบด้วยแสงสีต่างๆ ซึ่งมีขนาดความยาวคลื่นไม่เท่ากัน เมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์ตกกระทบโมเลกุลของอากาศ จะเกิดการกระเจิงของแสง คล้ายกับคลื่นน้ำเคลื่อนที่มากระแทกเขื่อน ดังภาพที่ 1 ถ้าคลื่นมีขนาดเล็กกว่าเขื่อน (λ < d) คลื่นจะกระเจิงหรือสะท้อนกลับ แต่ถ้าคลื่นมีขนาดใหญ่กว่าเขื่อน (λ > d) คลื่นก็จะเคลื่อนที่ข้ามเขื่อนไปได้ ดังภาพที่ 2

ภาพที่ 1 การกระเจิงของแสง

ที่มา  http://www.lesa.biz//

•     ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการกระเจิงของแสง

•     ขนาดความยาวคลื่น: แสงสีน้ำเงินมีความยาวคลื่นสั้น แสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากกว่า แสงคลื่นสั้นเกิดการกระเจิงได้ดีกว่าแสงคลื่นยาว

ขนาดของสิ่งกีดขวาง: โมเลกุลของแก๊สในบรรยากาศมีขนาดเล็ก ส่วนโมเลกุลของไอน้ำและฝุ่นที่แขวนลอยในบรรยากาศมีขนาดใหญ่  โมเลกุลขนาดใหญ่เป็นสิ่งกีดขวางการเดินทางของแสงความยาวคลื่นสั้น

ภาพที่ 2 คลื่นแสงเคลื่อนที่ผ่านโมเลกุลของกากาศ

http://www.lesa.biz/

•      มุมที่แสงตกกระทบกับบรรยากาศ: แสงอาทิตย์เวลาเที่ยงทำมุมชันกับพื้นโลก แสงเดินทางผ่านมวลอากาศเป็นระยะทางสั้น แสงเดินทางผ่านไม่ยาก ส่วนในตอนเช้าและตอนเย็นแสงอาทิตย์ทำมุมลาดกับพื้นโลก แสงเดินทางผ่านมวลอากาศเป็นระยะทางยาว ทำให้แสงเดินทางผ่านได้ยาก

•       ปริมาณสารแขวนลอยในอากาศ: ในช่วงเวลาบ่ายและเย็น อากาศและพื้นผิวโลกมีอุณหภูมิสูง มีฝุ่นละอองลอยอยู่ในอากาศมาก เป็นอุปสรรคขวางกั้นทางเดินของแสง

ท้องฟ้ากลางวัน

          เวลากลางวันแสงอาทิตย์ทำมุมชันกับพื้นโลก แสงเดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะทางสั้น อุปสรรคที่กีดขวางมีน้อย แสงสีม่วง คราม และน้ำเงิน มีขนาดของคลื่นเล็กกว่าโมเลกุลของอากาศ จึงกระเจิงไปบนท้องฟ้าทุกทิศทาง เราจึงมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้า และเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีขาว เนื่องจากแสงทุกสีรวมกันมีความเข้มสูงมาก ในบริเวณที่มีมลภาวะทางอากาศน้อย เช่น ริมทะเลหรือในชนบท หรือในฤดูหนาวซึ่งมีความกดอากาศสูงทำให้ฝุ่นลอยขึ้นไปไม่ได้ เราจะเห็นท้องฟ้าเป็นสีน้ำเงินเข้ม ส่วนในบริเวณที่มีมลภาวะทางอากาศสูง หรือในฤดูร้อนซึ่งอากาศร้อนยกตัวพาให้สารแขวนลอยขึ้นไปลอยอยู่ในอากาศ คลื่นแสงสีเขียวและคลื่นแสงสีเหลืองจะกระเจิงด้วย เราจึงมองเห็นท้องฟ้าเป็นสีฟ้าอ่อน

ภาพที่ 3 ท้องฟ้าเวลากลางวัน 

ที่มา  http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/phenomenon/scattering

   หมายเหตุ: ท้องฟ้ายามเย็นมักสีออกแดงกว่าเวลาเช้า เนื่องจากในตอนบ่ายอากาศมีอุณหภูมิสูงมาก ทำให้ฝุ่นละอองเกิดการยกตัวได้มากกว่าตอนเช้า  ประกอบกับในตอนเช้าฝุ่นละอองในอากาศถูกชะล้างด้วยน้ำค้างตอนรุ่งสาง  ดังนั้นตอนเย็นจึงมักมีการกระเจิงของแสงสีแดงมากกว่าตอนเช้า

 ท้องฟ้ารุ่งเช้าและพลบเย็น

          เวลารุ่งเช้าและพลบค่ำ แสงอาทิตย์ทำมุมลาดขนานกับพื้นโลก แสงเดินทางผ่านมวลอากาศเป็นระยะทางยาว อุปสรรคที่ขวางกั้นมีมาก แสงสีม่วง คราม และน้ำเงิน มีความยาวคลื่นสั้นไม่สามารถเดินทางผ่านโมเลกุลอากาศไปได้ จึงกระเจิงไปทั่วท้องฟ้า แต่แสงสีเหลือง ส้ม และแดง มีความยาวคลื่นมาก สามารถทะลุผ่านโมเลกุลของอากาศไปได้ ทำให้เรามองเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีส้ม และมองเห็นท้องฟ้าในบริเวณทิศตะวันตกเป็นสีเหลืองส้ม     ถ้าวันใดมีอากาศร้อน ทำให้มีฝุ่นมากเป็นพิเศษ ดวงอาทิตย์จะมีสีแดง  แต่ถ้าวันใดมีฝุ่นน้อยดวงอาทิตย์ก็จะเป็นสีเหลือง  แต่ถ้าเย็นวันใดฟ้าใสไม่มีฝุ่นเลย เราก็จะมองเห็นดวงอาทิตย์เป็นสีสว่างจนแสบตาเช่นเวลากลางวัน ทั้งนี้เนื่องจากแสงทุกสีมีความเข้มสูง จึงมองเห็นรวมกันเป็นสีขาว 

ภาพที่ 4 ท้องฟ้ายามรุ่งเช้าและพลบค่ำ

ที่มา  http://www.lesa.biz/earth/atmosphere/phenomenon/scattering