เรื่องย่อยที่ 1
แหล่งกำเนิดแสงและการเคลื่อนที่ของแสงเป็นเส้นตรง
องค์ความรู้
- แหล่งกำเนิดแสง คือวัตถุที่ เปล่งแสงออกมาเองได้ และเรามองเห็นวัตถุนั้นได้เพราะแสงที่มันเปล่งออกมาเข้าตาเรา
- แหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ — ดวงอาทิตย์ ดวงดาว ฟ้าผ่า หิ่งห้อย แมงกะพรุนเรืองแสง ปลาเรืองแสงในทะเลลึก
- แหล่งกำเนิดแสงที่มนุษย์สร้างขึ้น — หลอดไฟฟ้า เทียน ตะเกียง ไฟฉาย ไฟแซ็ก จอโทรศัพท์ที่สว่าง
- วัตถุที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิดแสง มองเห็นได้เพราะ แสงจากที่อื่นไปตกกระทบแล้วสะท้อนเข้าตาเรา เช่น ดวงจันทร์ กระดาษ ต้นไม้ กระจก และตัวเราเอง
- แสงเดินทางเป็นเส้นตรง ถ้าไม่ถูกรบกวนหรือเปลี่ยนตัวกลาง แสงจะเดินทางจากแหล่งกำเนิดออกไปเป็นแนวตรงเสมอ เราใช้ «รังสีของแสง» คือเส้นตรงที่มี หัวลูกศร บอกทิศทางแทนทางเดินของแสง
- หลักฐานที่ยืนยันว่าแสงเดินทางเป็นเส้นตรง
- ลำแสงที่ส่องผ่านช่องแคบหรือรอยแตกของประตูเห็นเป็นแนวตรง
- เงามีขอบเป็นแนวตรง และเกิดด้านตรงข้ามกับแหล่งกำเนิดแสง
- ยืนบังกันแล้วมองไม่เห็นอีกฝ่าย แม้อยู่ใกล้กันแค่ไหน
- มองเห็นภาพกลับหัวเมื่อใช้กล่องเล็ก ๆ ที่เจาะรูแคบ (หลักของรูเข็ม)
- ความเร็วของแสงสูงมาก ประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที จึงต้องใช้เวลาน้อยมากในการเดินทางในระยะสั้น ๆ แต่ใช้เวลาประมาณ 8 นาทีจากดวงอาทิตย์มาถึงโลก
ตัวอย่างและวิธีคิด
- ดวงจันทร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงหรือไม่ — ไม่เป็น เพราะมองเห็นได้จากการสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์
- เพราะเหตุใดเมื่อยืนอยู่หลังกำแพงจึงมองไม่เห็นคนที่อยู่อีกด้านหนึ่ง — แสงเดินทางเป็นเส้นตรง ถ้ากำแพงทึบแสงกีดขวางไว้ จึงเดินทางอ้อมมาถึงตาเราไม่ได้
- ทำไมลำแสงจากไฟฉายที่ส่องผ่านฝุ่นในอากาศจึงเห็นเป็นลำ — แสงเดินทางเป็นเส้นตรง ฝุ่นในอากาศสะท้อนแสงบางส่วนเข้าตาเรา จึงเห็นแนวของลำแสง
- มองผ่านรอยแตกของประตูที่แคบมากแล้วเห็นคนที่อยู่อีกด้าน ภาพที่ได้เป็นอย่างไร — เห็นเพียงแถบแคบ ๆ ของภาพ ไม่เห็นทั้งตัว เพราะแสงเดินทางเป็นเส้นตรงจึงผ่านได้เฉพาะส่วนที่ตรงกับรอยแตกเท่านั้น