ผิวราบและผิวโค้งที่กล่าวมาแล้วถือว่าเป็นผิวเรียบ ถ้าวัตถุมีผิวขรุขระการสะท้อนของแสงจะเป็นอย่างไร เมื่อพิจารณาบริเวณเล็ก ของผิวขรุขระ ซึ่งอาจถือได้ว่าเป็นผิวเรียบ เพราะผิวขรุขระประกอบด้วยผิวเรียบจำนวนมากโดยผิวเรียบเหล่านั้นวางตัวทำมุมต่างๆ กัน ดังนั้นถ้าให้แสงตกกระทบวัตถุที่มีผิวขรุขระ มุมตกกระทบที่ผิวเรียบเล็กๆ เหล่านั้นจะมีค่าต่างๆกัน ถึงกระนั้นมุมตกกระทบก็จะเท่ากับมุมสะท้อน ณ ตำแหน่งที่แสงตกกระทบเสมอ ดังนั้นแสงที่สะท้อนออกมาจึงมีทิศทางต่างๆกัน Show รังสีขนานรังสีลู่เข้ารังสีลู่ออก รังสีตกกระทบ (Incident Ray) คือรังสีของแสงที่พุ่งเข้าหาพื้นผิวของวัตถุ รังสีสะท้อน (Reflected Ray) คือรังสีของแสงที่พุ่งออกจากพื้นผิวของวัตถุ เส้นปกติ (Normal) คือ เส้นที่ลากตั้งฉากกับพื้นผิวของวัตถุตรงจุดที่แสงกระทบ มุมตกกระทบ (Angle of Incidence) คือมุมที่รังสีตกกระทบทำกับเส้นปกติ มุมสะท้อน (Angle of Reflection) คือมุมที่รังสีสะท้อนทำกับเส้นปกติ กฎ การสะท้อนของแสง (The Laws of Reflection) มี 2 ข้อ ดังนี้ 1. รังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติจะอยู่ในระนาบเดียวกัน 2. มุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อน 1.1 ลักษณะการสะท้อนของแสง การสะท้อนของแสงแบ่งได้เป็น 2 ลักษณะดังนี้ 1. การสะท้อนปกติ วัสดุที่มีผิวเรียบไม่ว่าจะเป็นวัตถุผิวราบหรือผิวโค้ง การสะท้อนของแสงจะให้ผลเช่นเดียวกัน คือรังสีตกกระทบ รังสีสะท้อน และเส้นปกติ (เส้นแนวฉาก) จะอยู่ในระนาบเดียวกัน นอกจากนี้มุมตกกระทบและมุมสะท้อนจะมีค่าเท่ากันเสมอ 2. การสะท้อนกระจาย เราได้เห็นการสะท้อนปกติมาแล้วจากกระจกเงาและวัตถุเรียบมันอื่นๆ เช่น ผิวโลหะต่างๆ แต่วัตถุที่มีผิวขรุขระ เช่น กระดาษ ไม้ และวัตถุทึบแสงอื่นๆ ก็มีการสะท้อนแสงเช่นเดียวกัน แต่เนื่องจากผิวของวัตถุหยาบ แสงจึงสะท้อนออกไปในหลายทิศทาง เรียกว่า การสะท้อนกระจาย เมื่อพิจารณาบริเวณเล็กๆของผิวขรุขระ จะเห็นว่าประกอบด้วยผิวเรียบจำนวนมากโดยที่มุมระหว่างผิวเหล่านั้นจะมีค่าต่างๆกัน และมุมตกกระทบจะเท่ากับมุมสะท้อน ณ ตำแหน่งที่แสงตกกระทบเสมอ การสะท้อนกลับหมด แสงที่เดินทางจากตัวกลางที่โปร่งแสงไปสู่ตัวกลางที่โปร่งใส เช่น จากแก้วไปสู่อากาศ ถ้ามุมตกกระทบน้อยกว่า 42 องศา แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับและบางส่วนจะทะลุแก้วออกสู่อากาศ แต่ถ้ามุมที่ตกกระทบแก้วเท่ากับ 42 องศา แสงจะสะท้อนกลับคืนสู่แก้วหมดไม่มีแสงออกสู่อากาศเลย ลักษณะเช่นนี้เรียกว่า การสะท้อนกลับหมดนั่นคือ รอยต่อระหว่างแก้วกับอากาศทำหน้าที่เสมือนการตกกระทบที่จะทำให้แสงสะท้อนกลับหมด ซึ่งจะมีค่าแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของตัวกลาง การมองผ่านแผ่นกรองแสงสีต่าง ๆ ทำให้เราเห็นปรากฏการณ์ของแสงที่น่าสนใจ เช่น แผ่นกรองแสงสีแดงจะสะท้อนและยอมให้แสงสีแดงทะลุผ่านออกไปได้ เราจึงเห็นแผ่นกรองแสงนั้นมีสีแดง แผ่นกรองแสงสีเหลืองจะสะท้อนและยอมให้แสงสีแดงและสีเขียวทะลุผ่านออกไปได้ เพราะว่าแสงสีเหลืองเป็นสีทุติยภูมิซึ่งเกิดจากแสงสีแดงและสีเขียวรวมกัน ถ้าเรามองผ่านแผ่นกรองแสงสีต่าง ๆ เพื่อดูวัตถุอย่างหนึ่ง จะเห็นวัตถุนั้นมีสีต่างไปจากการมองดูวัตถุในแสงขาว ที่มา : http://www.atom.rmutphysics.com/charud/oldnews/0/286/16/20/511.jpg http://tc.mengrai.ac.th/sinuan/link/sang/a1.htm การสะท้อน (Reflexion) หมายถึง การที่หน้าคลื่นใดๆ เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ ณ บริเวณรอยต่อของตัวกลางสองชนิด ทำให้หน้าคลื่นนั้นๆ เคลื่อนที่กลับไปในทิศของตัวกลางชนิดแรก ตัวอย่างเช่น การสะท้อนของ คลื่นเสียง หรือ คลื่นน้ำโดยใช้กฎการสะท้อนในธรรมชาติของแสงนั้น เมื่อแสงเดินทางมาตกกระทบลงบนวัตถุจะทำให้เกิดมุมสองมุม คือมุมตกกระทบที่เกิดจากแสงตกกระทบมายังวัตถุ และเกิดมุมสะท้อนจากการสะท้อนของแสงกลับไปยังทิศของตัวกลางแรก ซึ่งมุมทั้งสองดังกล่าวนี้จะทำมุมกับเส้นตั้งฉากของวัตถุ โดยที่มุมตกกระทบจะมีขนาดเท่ากับมุมสะท้อนเสมอ กระจกราบ (Plane Mirrors)กระจกราบหรือกระจกเงา เป็นกระจกที่ประกอบขึ้นจากแผ่นแก้วฉาบโลหะ ซึ่งพื้นผิวบริเวณที่ฉาบโลหะบนแผ่นแก้วเป็นจุดที่ทำให้เกิดการสะท้อนของแสง โดยในธรรมชาตินั้นแสงจะไม่เกิดการสะท้อนกับพื้นผิวที่โปร่งแสง เช่น กระจกใส หรือ ผิวน้ำ เมื่อนำวัตถุใดๆ มาวางบริเวณหน้ากระจก จะเกิดการสะท้อนลำแสงเป็นจำนวนมากออกมาจากวัตถุ โดยที่แสงตกกระทบจะมีมุมตกกระทบขนาดเท่ากับมุมสะท้อน ทำให้เกิดการตัดกันของลำแสงเสมือนเกิดเป็นภาพเสมือนบริเวณหลังกระจก ได้ลักษณะภาพที่กลับซ้ายเป็นขวาและมีขนาดเท่ากับวัตถุ การสะท้อนบนพื้นผิวขรุขระ (Diffuse Reflection)การสะท้อนของแสง จะเกิดขึ้นเมื่อแสงเคลื่อนที่ไปตกกระทบบนพื้นผิววัตถุ แล้วสะท้อนกลับมายังทิศทางของตัวกลางแรก โดยแสงที่สะท้อนออกมานั้นจะเปลี่ยนแปลงตามลักษณะพื้นผิว ถ้าพื้นผิวเรียบจะให้แสงสะท้อนที่เป็นระเบียบ แต่ถ้าพื้นผิวขรุขระจะให้แสงสะท้อนที่กระจัดกระจาย ไม่เป็นระเบียบและเกิดการสะท้อนกลับออกไปในหลายทิศทาง ตัวอย่างเช่น เมื่อแสงตกกระทบลงบนถนนที่มีพื้นผิวแห้งและขรุขระ จะเกิดการสะท้อนแสงเข้ามายังตา แต่ตรงกันข้ามเมื่อแสงตกกระทบลงบนพื้นถนนที่เปียกไปด้วยน้ำ ผิวน้ำจะทำให้เกิดการสะท้อนบนผิวเรียบ แสงจากรถจึงสะท้อนไปยังหน้ารถเพียงอย่างเดียวและมีแค่ส่วนน้อยเท่านั้นที่สะท้อนเข้าตา จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้การมองพื้นถนนที่เปียกหลังฝนตก มองเห็นได้ไม่ชัดเจน กฎการสะท้อนของแสง (The Laws of Reflection)
ลักษณะการสะท้อนของแสงการสะท้อนของแสงสามารถแบ่งออกเป็น 3 ลักษณะ ดังนี้
สรุปแล้วในการสะท้อนของแสงกับผิววัตถุ กรณีที่วัตถุมีพื้นผิวเรียบจะให้แสงสะท้อนออกมาเป็นระเบียบ ได้ภาพที่ชัดเจน แต่หากวัตถุมีพื้นผิวขรุขระ จะให้แสงสะท้อนกระจัดกระจาย ได้ภาพที่ไม่ชัดเจน การสะท้อนของแสงนั้นเกิดขึ้นได้บริเวณทุกผิวสัมผัสระหว่างตัวกลางสองชนิด โดยที่ดัชนีการหักเหแสงของผิวสัมผัสทั้งสองชนิดนั้นต้องมีค่าไม่เท่ากัน เช่น การสะท้อนของแสงบนกระจกเงา คือการสะท้อนของแสงบริเวณผิวสัมผัสของแก้วกับโลหะที่ฉาบไว้ ส่วนการสะท้อนบนผิวน้ำ คือการสะท้อนที่เกิดขึ้นบริเวณผิวสัมผัสของน้ำกับอากาศ ปกติแล้วแสงสะท้อนส่วนหนึ่งจะเกิดการสะท้อนกลับไปยังผิวสัมผัสของวัตถุ ส่วนที่เหลือนั้นจะเกิดการหักเหของแสงไปยังตัวกลางอื่นๆ |