การเคลื่อนที่และอัตราเร็วของแสง

        

      คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับไมโครเวฟ อัลตราไวโอเลต ฯลฯ ซึ่งมีชื่อเรียกต่างๆกันรวมทั้งแสง จะเดินทางเป็นเส้นตรงด้วยอัตราเร็วเท่ากันคือv299,792,458 เมตรต่อวินาทีหรือประมาณ 300,000,000 เมตรต่อวินาที ในสุญญากาศ แต่ถ้าแสงเดินทางผ่านตัวกลางอื่นๆ เช่น แก้ว   น้ำ ฯลฯ  อัตราเร็วแสงจะไม่เท่ากันแต่จะน้อยกว่าในสุญญากาศการทราบอัตราเร็วแสงในสุญญากาศ สามารถนำไปหาระยะทางที่แสงเดินทางได้ในเวลา 1 ปี เรียกว่าระยะทาง 1 ปีแสง ซึ่งมักใช้กับทางดาราศาสตร์การศึกษาทางเดินของแสง กำหนดให้ทิศทางเดินของแสงเขียนรูปแทนด้วยเส้นตรงที่มีหัวศร เรียกว่า "เส้นรังสีของแสง" หรือเรียกสั้นๆว่า"รังสี" ซึ่งเป็นเส้นที่ตั้งฉากกับหน้าคลื่น(ได้ศึกษามาแล้วจากบทคลื่นกล)  

รูปแสดงการเขียนเส้นรังสีของแสง

ที่มา pirun.ku.ac.th/

      แสงที่กล่าวถึงในที่นี้คือแสงที่ตามนุษย์สามารถมองเห็นได้เช่น แสงจากดวงอาทิตย์ซึ่งเราเรียกว่า แสงขาว เป็นต้น แสงขาวดังกล่าวนั้นจะประกอบด้วยแสงสีต่าง ๆ หลายสี ได้แก่ แสงสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง ดังรูป 1.1

รูป 1.1 แสดงสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแสง

ที่มา pirun.ku.ac.th/

สมบัติของแสง (แสงขาว)

1.เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง และจะเขียนแทนด้วย รังสีของแสง

2.แสงเดินทางสสุญญากาศด้วยอัตราเร็ว 300,000,000   เมตรต่อวินาที

3.เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่

4.เป็นคลื่นตามขวาง เพราะสามารถเกิดโพลาไรซ์ได้ 

    จากการศึกษาคลื่นแสงที่ผ่านมาพบว่าเมื่อแสงผ่านสลิตเดี่ยวที่แคบแสงจะเลี้ยวเบนและถ้าสลิตเดี่ยวมีความกว้างของช่องสลิตมากขึ้น การเลี้ยวเบนจะน้อยลง ในการอธิบายปรากฏการณ์นี้ การเขียนหน้าคลื่นจะทำให้เข้าใจดี ในกรณีแสงเคลื่อนที่ตัวผ่านตัวกลางในแนวนอนเส้นตรง พบว่าการเขียนเส้นตรงตั้งฉากกับหน้าคลื่นแสดงทิศทางของแสงที่เคลื่อนออกไปจะง่ายต่อการเข้าใจเรียกเส้นตรงนี้ว่ารังสี ตามปกติการเขียนรังสีจะใช้ลูกศรกำกับเพื่อแสดงทิศทางสามารถใช้รังสีกับคลื่นทุกชนิดดังรูป1.2 

รูป1.2 แสดงรังสีและหน้าคลื่นของคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อน

ที่มา http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/science04/01/page5.html