การสะท้อนกลับหมด และการประยุกต์ทำเส้นใยแก้วนำแสงอย่างง่าย ด้วย micro bit

การจัดกิจกรรมการเรียนการสอนในระดับชั้น ม.2 จะได้เรียนเรื่องสมบัติของแสง แสงมีคุณสมบัติเป็นทั้งคลื่นและอนุภาค บทนี้เราจะมาเรียนรู้คุณสมบัติของแสงกันครับ

แสงจะมีคุณสมบัติที่สำคัญ 4 ข้อ ได้แก่

1) เดินทางเป็นเส้นตรง (Rectilinear propagation)

2) การหักเห (Refraction)

3) การสะท้อน (Reflection)

4) การกระจาย (Dispersion)

                      ในบทความนี้จะนำเสนอสมบัติการสะท้อนของแสง เรื่อง การสะท้อนกลับหมด การสะท้อนกลับหมดเป็นกรณีพิเศษหนึ่งที่แสงเดินทางจากตัวกลางหมายเลข 1 ที่มีดัชนีหักเหมากไปตัวกลาง 2 ที่มีดัชนีหักเหน้อย แสงจะแบนออกจากเส้นปกติ แต้ถ้ามันเบนออกไปมากจนเกิดกรณีว่ามุมหักเหเป็นมุมฉาก เราจะเรียกมุมตกกระทบที่ทำให้มุมหักเหเป็นมุมฉาก ว่ามุมวิกฤต (Ɵc) จากนั้นถ้าแสงตกกระทบด้วยมุมที่มากกว่ามุมวิกฤตแล้ว จะเกิด“การสะท้อนกลับหมด”นั่นคือแสงทั้งหมดเกิดการสะท้อนกลับหมด และไม่เกิดการหักเห

ซึ่งจากความรู้เบื้องต้นของสมบัติของแสงนี้ เราจึงนำเสนอทดลองและอธิบายการดูดกลืนแสงสี  การมองเห็นสีของวัตถุ  และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ ซึ่งเราสร้างสี ด้วยโหมดสี RGB 

RGB ย่อมาจาก red, green และ blue คือ กระบวนการผสมสีจากแม่สี 3 สี คือสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน การใช้สัดส่วนของสี 3 สีนี้ต่างกัน จะทำให้เกิดสีต่างๆ ได้อีกมากมาย

ระบบสี RGB เป็นระบบสีที่เกิดจากการรวมกันของแสงสีแดง เขียว และน้ำเงินโดยมีการรวมกันแบบ Additive ซึ่งโดยปกติจะนำไปใช้ในจอภาพแบบ CRT(Cathode ray tube) ในการใช้งานระบบสี RGB ยังมีการสร้างมาตรฐานที่แตกต่างกันออกไปที่นิยมใช้งานได้แต่ RGBCIE และ RGBNTSC

ทดลองเลือกค่าสี RGB จากเว็บนี้นะครับ

https://www.w3schools.com/colors/colors_rgb.asp

เราออกแบบกิจกรรมสะเต็มศึกษาให้สร้าง สี RGB ขึ้นโดยใช้ บอร์ดไมโครบิทแและชิวล์ ของบอร์ดไมโครบิท   เขียนโปรแกรมดังรูป

เมื่อเขียนโปรแกรมลงบอร์ดแล้ว จะได้สี rgb ที่เปลี่ยนไปดังรูป

กิจกรรมนี้เป็นการออกแบบแผนการสอนใหม่เน้นการบูรณาการกับโลกความเป็นจริง เจึงใช้บอร์ดไมโครบิท(micro bit) เพื่อสร้างการทดลองอย่างง่ายนะครับ อาจติดปัญหาสำหรับคุณครูที่ไม่มีอุปกรณ์ (ชุดนี้ราคาประมาณ 2,200 บาทครับ สอนโรบอทเล็กๆได้ 1 เทอม)  ต้องขออภัยด้วยครับ   เพิ่มเติมข้อมูลที่  https://www.facebook.com/krustemdotcom


คลิปวีดีโอการสอน