p47

กฎของคูลอมบ์

Q1 , Q2 = ประจุไฟฟ้าทั้งสอง มีหน่วยเป็น คูลอมบ์

k = ค่าคงที่ในกฎของคูลอมบ์ = 9x109 Nm2/c2

หลักการ ประจุต่างกันจะดูดกันและประจุต่างกันจะผลักกัน

สนามไฟฟ้า

สนามไฟฟ้า คือ บริเวณรอบ ๆ ประจุไฟฟ้าที่ประจุไฟฟ้า

E = สนามไฟฟ้า มีหน่วยเป็น นิวตัน/คูลอมบ์

k = ค่าคงที่ 9x109 Nm2/c2

E = สนามไฟฟ้า

จุดสะเทิน คือ ตำแหน่งที่มีความเข้มของสนามไฟฟ้า

อ่านต่อครับ

• แบบจำลองอะตอม    แบบจำลองอะตอมของทอมสันและของรัทเทอฟอร์ด
• แบบจำลองอะตอมของโบร์      แบบจำลองอะตอมของโบร์
• การทดลองของทอมสัน  การหาค่าประจุต่อมวลของอนุภาครังสีคาโทด
• การทดลองของมิลลิแกน    การหาค่าประจุของอิเลคตรอนตามการทดลองของมิลลิแกน
• การทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด ศึกษาการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด
• สเปกตรัม ดูสเแกตรัมแบบต่าง ๆ
• ปรากฎการณ์โฟโตอิเลตริก  ศึกษาความเข้มของแสงสีต่าง ๆ มีผลต่อการหลุดของโฟโตอิเลคตรอนและความเร็วของอิเลคตรอนอย่างไร
• ปรากฎการณ์โฟโตอิเลตริก  ศึกษาพลังงานของแสง ฟังก์ชั่นงานและพลังงานจลน์ของโฟโตอิเลคตรอน
• คลื่นนิ่งของเดอร์บรอยล์   ศึกษาลักษณะคลื่นนิ่งของเดอร์บรอยล์
• ตารางธาตุ    ข้อมูลต่าง ๆ ของธาตุในตารางธาตุ

  ---

  ขอบคุณที่ท่านให้ความสนใจฟิสิกส์...ครับ
  

  ประเจียด ปฐมภาค     ผู้จัดทำ

เทอร์โมมิเตอร์แบบกาลิเลโอ อาศัยหลักการประยุกต์หลักการลอยและจมของอาร์คิมิดีส ความหนาแน่นของของเหลวสีในกระเปาะแก้วลูกต่างๆจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ การลอยการจมของกระเปาะแก้ว จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิขณะนั้นๆ โดยจะมีลูกตุ้มบอกอุณหภูมิห้อยอยู่

รูปที่ 1 ลูกที่ป้ายบอกเลข 22 ลอยอยู่ตรงกลาง แสดงว่า อุณหภูมิขณะนั้นคือ 22 องศาเซลเซียส

รูปที่ 2 กระเปาะแก้วที่มีทั้งลอยและจมแยกกันเป็นสองพวก ให้เอาค่าของลูกที่ลอยต่ำสุดและลูกที่อยู่สูงสุดของพวกจมมาหาค่าเฉลี่ย ในที่นี้คือ 24 และ 22 ดังนั้นค่าเฉลี่ยเป็น 23 องศาเซลเซียส

รูปที่ 3 กระเปาะแก้วทุกลูกลอยขึ้นไปหมด ลูกที่อยู่ต่ำสุดมีเลข 16 แสดงว่าอุณหภูมิขณะนั้นต่ำกว่า 16 องศาเซลเซียส

รูปที่ 4 กระเปาะทุกลูกจมลงมาหมด ลูกที่ลอยสูงสุดมีเลข 28 แสดงว่าอุณหภูมิขณะนั้นสูงกว่า 28 องศาเซลเซียส

นำมาจาก  http://www.thai.net/janchai_sciencepark/index.html

นำมาจาก  http://www.thai.net/janchai_sciencepark/index.html

ใยแก้วนำแสง ทำด้วยแท่งแก้วทรงกระบอกขนาดเล็กยาว หุ้มด้วยวัสดุที่มีค่าดัชนีหักเหต่ำกว่าที่เรียกว่าแคลดดิ้ง (Cladding) ใยแก้วนำแสงเส้นเล็กๆมีความยืดหยุ่น สามารถดัดโค้งงอได้ เมื่อนำมารวมกันเป็นมัดใหญ่ สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้มากมาย เช่นในทางการแพทย์ ใช้เป็นตัวกลางนำภาพจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งในกล้องที่ส่องดูอวัยวะภายในที่เรียกว่าเอ็นโดสโคป(Endoscope) ในด้านโทรคมนาคมสมัยใหม่ เรามักใช้การส่งสัญญาณด้วยแสงเลเซอร์วิ่งไปในใยแก้วนำแสง ทั้งนี้การนำแสงจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่งนั้นอาศัยหลักการสะท้อนกลับหมดของแสง ดังแสดงในรูป

สเปคโตรสโคป

มนุษย์เรารู้จักและคุ้นเคยกับแสงมาตั้งแต่สมัยโบราณ แสงเป็นพลังงานรูปหนึ่งและถูกจัดว่าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในศตวรรษที่ 17 เซอร์ไอแซค นิวตัน ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับแสง โดยให้แสงแดดส่องผ่านช่องแคบๆ แล้วไปตกลงบนแท่งแก้วปริซึม แสงจากดวงอาทิตย์จะมีการหักเหและถูกแยกออกมาเป็นสี 7 สี ที่เราเรียกว่าสเปคตรัมของแสงแดด สเปคตรัมของแสงแดดที่เราเห็นกันอยู่คุ้นตาก็คือ รุ้งกินน้ำ นั่นเอง ดังนั้นเราอาจกล่าวได้ว่า ถ้ามีแสงสีต่างๆ มาผสมรวมกันด้วยอัตราส่วนที่พอเหมาะจะได้แสงสีขาว แต่ถ้าผสมกันด้วยอัตราส่วนอื่นๆ ก็จะได้สีอื่นๆ เช่น สีเหลืองเกิดจาก สีแดง ผสมกับ สีเขียว เป็นต้น แต่แสงสีเหลืองที่เรามองเห็น ไม่จำเป็นต้องเกิดจากสีแดงผสมกับสีเขียวเสมอไป เช่น แสงสีเหลืองจากสเปคตรัมเปล่งแสงของโซเดียม ซึ่งเป็นสีเหลืองบริสุทธิ์ ตาของคนเราไม่สามารถแยกได้ว่า เป็นสีเหลืองแท้ หรือเกิดจากการผสม เราจำเป็นต้องอาศัยอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้วิเคราะห์สเปคตรัมนี้ ซึ่งเราเรียกว่า สเปคโตรสโคป (Spectroscope)

........สเปคโตรสโคปเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวิเคราะห์สเปคตรัมของแสง เพื่อศึกษาธรรมชาติของแสงนั้น หรือเพื่อใช้วิเคราะห์และศึกษาสมบัติของสารต่างๆที่ให้กำเนิดแสงนั้นๆ โดยอาศัยการแยกสเปคตรัมของแสง

........ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานของสเปคโตรสโคปนี้ก็คือ เราสามารถศึกษาสเปคตรัมของเปลวไฟได้จากการใช้สเปคโตรสโคปส่องไปยังเปลวไฟ ที่เกิดจาการเผาเกลือของโลหะบางชนิด เช่น แคลเซียม สตรอนเชียม ลิเธียม ธาลเลียม ตะกั่ว โบรอน โซเดียม เป็นต้น โดยใช้ลวดพลาตินัมจุ่มลงในสารละลายเข้มข้นของโลหะที่จะทดลอง แล้วนำไปเผาในเปลวไฟของตะเกียงบุนเซน เมื่อสารละลายละเหยไป โลหะจะถูกเผาจนร้อนและเปล่งแสงออกมาได้ ดังแสดงในวิดีโอ เป็นตัวอย่างสเปคตรัมของ โซเดียม และ ทองแดง

........นอกจากนี้ เราสามารถจะดูสเปคตรัมเปล่งแสงของแก๊สได้โดยอาศัยไฟฟ้าแรงสูงทำให้แก๊สแตกตัว แล้วเปล่งแสงออกมา เช่น เราสามารถดูสเปคตรัมของแสงที่ถูกเปล่งออกมาจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนส์ได้

เมื่อเราเคาะอ่างหรือขันโลหะ เราจะได้ยินเสียงที่มีหลายความถี่ปนกัน ถ้าเราใช้ไม้ลากวนไปบนปากอ่างอย่างสม่ำเสมอ จะเป็นการกำหนดเลือกบางความถี่ของเสียงให้เด่นขึ้นมา ดังกว่าความถี่อื่น และในการลากวนของไม้นี้จะทำให้เกิดการสั่นตามยาวตลอดเส้นรอบวงของปากอ่าง และปากอ่างจะมีการสั่นตามขวางควบคู่ไปด้วยโดยสั่นตั้งฉากกับขอบอ่าง ถ้าเราเติมน้ำลงไปในอ่างเล็กน้อยเราจะสามารถสังเกตเห็นการสั่นตามขวางได้จากการสั่นขึ้น-ลงของน้ำ

ไจโรสโคปเป็นลูกข่างประเภทหนึ่งที่นิยมใช้กันในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์ แกนหมุนของลูกข่างนี้จะอยู่ภายในกรอบของตัวลูกข่างอีกที่หนึ่ง ถ้าเราทำให้แกนหมุนนี้หมุนไป และเราจับกรอบลูกข่างด้านนอก ลูกข่างก็ยังคงหมุนได้อย่างอิสระ เมื่อลูกข่างหมุน จะเกิดปริมาณทางฟิสิกส์อย่างหนึ่งคือ โมเมนตัมเชิงมุม ซึ่งเป็นปริมาณอนุรักษ์ ที่มีทั้งขนาดและทิศทาง ลูกข่างจะคงปริมาณนี้ไว้ ตราบเท่าที่ลูกข่างยังหมุนอยู่ ด้วยเหตุนี้เอง ลูกข่างจึงสามารถตั้งอยู่ได้ แม้บนปลายปากกา หรือบนเส้นเชือก

........ตุ๊กตาฟาราเดย์ เป็นผลงานประดิษฐ์และจดทะเบียนสิทธิบัตรโดย รองศาสตราจาร์ วิชาญ ก่องตาวงษ์ ครูวิทยาศาสตร์ดีเด่นปี 2543 ของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทยฯ ตุ๊กตารูปร่างแมวนั่งชิงช้า เมื่อไกวชิงช้า ตาของแมวจะมีไฟกระพริบกลับไปกลับมาข้างละดวง อาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เมื่อมีขดลวดตัดผ่านสนามแม่เหล็ก หรือ แม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านขดลวด จะเกิดการเหนี่ยวนำ มีกระแสไฟฟ้าไหลในขดลวด ถ้ามีหลวดไฟขนาดพอเหมาะมาต่อในวงจร หลอดไฟก็จะสว่างได้เมื่อมีกระแสไหลผ่าน

ผลึกเหลว

........ ผลึกเหลวถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักพฤกษศาสตร์ชาวออสเตรีย ชื่อไฟรดริช ไรนิตเฟอร์ ในปี ค.ศ. 1888 โดยทำจาก ผลึกของเหลวคอเลสเตอริค (Cholesteric liquid crystals) ผลึกเหลวนี้สามารถเปลี่ยนสีได้ตามอุณหภูมิ ผลึกเหลวในปัจจุบันสามารถเปลี่ยนแปลงสีได้ในอุณหภูมิ ช่วงตั้งแต่ -40 ถึง 200 องศาเซลเซียส ผลึกเหลวถูกนำไปใช้ประโยชน์มากมาย เช่น ตรวจหามะเร็งเต้านม ตรวจการปวดหลัง และปัญหาระบบทางเดินโลหิต ตรวจการลัดวงจรของแผ่นวงจรพิมพ์ ใช้บนเครื่องบินและยานอวกาศ ที่นิยมใช้ทั่วไป

นกดื่มน้ำ

........นกกินน้ำเป็นของเล่นวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่นิยมแพร่หลายทั่วโลกชนิดหนึ่ง ลำตัวนกทำด้วยกระเปาะแก้วปิดที่มีของเหลวที่ระเหยง่ายเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้นเล็กน้อย กระเปาะแขวนอยู่บนแกนที่ยึดติดกับขานก แต่สามารถกระดกได้ดังรูป ส่วนหัวของนกหุ้มด้วยกำมะหยี่ที่สามารถอุ้มน้ำไว้ได้ เมื่อทำให้ส่วนหัวของนกเปียกน้ำ และน้ำระเหยออกไปบ้างจะทำให้ส่วนหัวเย็นลง อากาศที่อยู่ภายในกระเปาะก็จะเย็นลง ทำให้อากาศภายในกระเปาะมีการหดตัว ของเหลวที่อยู่ด้านล่างจะขยายตัวขึ้นมาตามหลอดแก้ว และเมื่อความสูงของระดับของเหลวสูงมากจนไม่สามารถรักษาสมดุลย์ได้ หัวนกก็จะกระดกลงมาจุ่มลงบนภาชนะน้ำที่เตรียมไว้ และภายในกระเปาะมีท่อแก้วที่จะทำให้ของเหลวไหลกลับลงสู่กระเปาะด้านล่าง นกจะกลับมาสมดุลย์ดังเดิม และจะเป็นเช่นนี้ไปเรื่อยๆ ตราบเท่าที่ภาชนะใส่น้ำยังคงมีน้ำอยู่

แบตเตอรี่มือ

ลูกแก้วทรงกลมพลาสมา

........ลูกแก้วทรงกลมกลวง ภายในบรรจุก๊าซบางชนิดที่มีความดันต่ำ ด้านล่างมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงหลายหมื่นโวลต์ จะมีการเคลื่อนย้ายถ่ายเทประจุไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าแรงสูงกับอากาศภายนอก โดยที่ประจุไฟฟ้าจะวิ่งชนก๊าซที่อยู่ภายในลูกแก้ว เกิดการแตกตัวเป็นพลาสมาและเปล่งแสงสีต่างๆออกมา ตามธรรมชาติเฉพาะตัวของก๊าซนั้นๆ โดยจะมีทิศทางไม่แน่นอนเป็นแบบสุ่ม ถ้าเรานำเอาหลอดบรรจุก๊าชอีกหลอดหนึ่งมาล่อใกล้ๆ ก็จะเกิดการถ่ายเทประจุผ่านหลอดบรรจุก๊าซหลอดที่นำมาล่อนี้ ก๊าซภายในก็จะแตกตัวให้แสงสีต่างๆออกมาได้เช่นกัน

ลูกข่างกระดก

...... ........ลูกข่างกระดก หรือ Tippy Top เป็นของเล่นวิทยาศาสตร์ในศตวรรษที่ 19 ที่คิดค้นโดยชาวเยอรมัน ชื่อ Helene Sperl และได้จดทะเบียนสิทธิบัตรไว้ที่เมืองมิวนิค เมื่อปี ค.ศ.1891 ลูกข่างชนิดนี้ เป็นลูกข่างรูปครึ่งทรงกลมมีก้าน รูปร่างเหมือนดอกเห็ด เมื่อปั่นให้ลูกข่างหมุนบนด้านกลม ลูกข่างจะพลิกกลับและหมุนบนก้านโดยเอาด้านกลมซึ่งหนักกว่าขึ้นด้านบน ที่เป็นดังนี้เพราะ เมื่อลูกข่างถูกหมุนอยู่บนพื้นที่ขรุขระ แรงเสียดทานตรงจุดสัมผัสจะทำให้เกิดทอร์ก และเกิดการพลิกกลับของลูกข่าง

นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล 2 ท่าน คือ โวลฟ์กัง เพาลี และ นีลส์ โบห์ร กำลังเฝ้าดูการกระดกกลับของลูกข่าง ซึ่งเปรียบได้กับการหมุนกลับตัวของอิเล็กตรอน (Spin flip)