ใบงานที่ 5

โดยใชทฤษฎของความเปนคลนของแสง เราสามารถแสดงไดวา

1. จด AB จะปรากฎมด ถา เมอ

ในทน λ เปนความยาวคลนในสญญากาศของแสงทใช และเนองจากฟลมมความสมมาตรรอบแกนดง

ผาน O ดงนน เราจะไดวงแหวนมดทมเสนผานศนยกลาง Dn = 2r รอบจด O (ซงมด) โดยท

Dark rings : เมอ

2. จด AB จะปรากฎสวาง ถา เมอ

นนคอ จะไดวงแหวนสวางรอบจด O ทมเสนผานศนยกลาง Dn = 2r ตามสตร

Bright rings : เมอ

จากสตรขางบน เราสามารถค านวณขนาดของ Dn ได เชน ส าหรบวงแหวนมดอนท 10 (จดมดตรง

กลางไมนบ) ถาใชเลนสทมรศมความโคงของผวดานลางเปน 20 เซนตเมตร จะได Dn = 2.17 มลลเมตร ซง

เลกมาก ดงนนถาจะวดใหแมน กควรใชกลองจลทรรศนทมสเกลตด และถาเปนไปได ในการค านวณ (หลงจาก

วดแลว) ไมควรตองพงคาตว n เพราะอาจนบพลาดไดงาย เมอเทยบกบการใชคาความแตกตางระหวางตว n ท

ตางกน เชน วด Dn+m ซงคา n ตางจาก Dn อยเทากบ m เปนตน

เราสามารถแสดงไดวา ส าหรบทงวงมดและวงสวางจะได

เมอ

หรอถาใชรศมของวงจะได

เมอ

จากสตรนเราอาจค านวณคา R, λ, m ไดแลวแตจะก าหนดคาไหนให และอาจถอ ของอากาศเปน 1 ได

อปกรณการทดลอง

เลนส

แผนแกวราบ

แสงโซเดยม

Travelling microscope

การทดลอง

จดเครองมอดงรป พยายามใหไดภาพวงแหวนของนวตนทสดและกลมทสด โดยลองเปลยนแปลง

ต าแหนงการวางใหเหมาะ เมอไดภาพกลมชดแลว ท าการวด Dn (ตงแตจาก n ใดกได) โดยการเลอนกลองวด

ต าแหนงจากขอบดานซายของวงมด (สวาง) ผานจดศนยกลางไปวดขอบดานขวาของวงมด (สวาง) เดยวกน

เสรจแลววด Dn+1, Dn+2, Dn+3, Dn+4, Dn+5, ...

น าคา มาเขยนกราฟ โดยให อยบนแกนตง และ n, n+1, n+2, ... อยบน

แกนนอน

ซงควรไดเสนตรง แลวหาคาความชน (slope) จากกราฟ

จากนนค านวณคา λ จากสตร

2.ทฤษฎทอสนพอง

วตถประสงค เพอวดอตราเรวของเสยงในอากาศในทอ โดยวธกระตนดวยสอมเสยงททราบคาความถ ใหอากาศในทอสนพอง (เกดการสนพอง ระหวางการสนของล าอากาศกบการกระตนของสอมเสยง) ทฤษฎ การสนพองหรอการก าทอน คอปรากฏการณทเกดจากระบบ 2 ระบบซงระบบหนงสนดวยความถธรรมชาต อก

ระบบหนงสามารถปรบความถได ถาเราปรบความถของระบบนใหเทากบความถของระบบแรก จะท าใหระบบแรกสนดวยแอมปลจดมากขนและสนนาน ปรากฏการณนเรยกวาเกดการสนพองหรอก าทอน ก าทอนของเสยงคอการเกดคลนนงในทอทดลองนนเอง รปขางลางเปนการเกดการสนพอง โดยเราตองปรบความยาวของทอ

ทดลอง (โดยการปรบระดบน า) ใหเกดคลนนง นนแสดงวาขณะนนความถของคลนนงในทอทดลองเทากบความถของแหลงก าเนด

จากรปจะได

สามารถค านวณหาความยาวคลนไดจาก

โดย L คอความยาวของทอ และ n คอจ านวนบพ โดย n

= 1, 2, 3, ... และ

ดงนนก าทอนในทอปลายเปดขางหนงจะเกดเมอ

แตในการทดลองจรงนน ต าแหนงของปฏบพไมไดเกดตรงปากทอพอด แตจะอยเลยขนมาดานบนเปน

ระยะทาง ε ดงนนจะไดวา

ในทน ε เปนคาเลกๆทข นอยกบรศมของทอ และเรยก ε วา "End Correction"

เราสามารถท าการทดลองเพอหาคา λ และ ε ไดจากนนกหาอตราเรวของเสยงในอากาศจาก

สตร ซง ƒ เปนความถของสอมเสยงทใช

อปกรณการทดลอง

หลอด (ทอ) Resonance Tube ซงมน าบรรจภายใน

สอมเสยง

การทดลอง

เคาะสอมเสยงเบาๆ แลวน าไปจอทเหนอปากทอ โดยหางจากปากทอ

ประมาณ 1 เซนตเมตร

ปลอยใหระดบน าลดลงเรวพอสมควรแลวสงเกตการกอง

อานต าแหนงของระดบน าขณะทเกดการกองใหละเอยดถงระดบมลลเมตร

เพอหาคา L1 และ L2

หมายเหต ควรท าการวด L1 และ L2 อยางละหลายๆ ครง เพอหาคาเฉลย

ท าการแกสมการ

หาคา λ และ ε ซงคา ε นไมควรเปนลบ นอกจากทดลองไมด และ ε กไมควรมคามากนก ไมควร

เกน 1 เซนตเมตร

จากนนค านวณหาคาอตราเรวของเสยงในอากาศโดยใช

โดยใชคา ƒ ทตวสอมเสยง รายงานผลทง v และ ε พรอมทงความคลาดเคลอนของ v

3.ทฤษฎการชนในสองมต

วตถประสงค เพอศกษากฎการทรงโมเมนตม รวมทงค านวณหามวลของวตถทชนกน ทฤษฎ ในการชน ผลบวกเวกเตอรของโมเมนตมกอนเหตการณทนท มคาเทากบผลบวกเวกเตอรของโมเมนตมหลงเหตการณทนท ผลบวกเวกเตอรของโมเมนตมของวตถทเกยวของในเหตการณไมเปลยนในระหวางการชน

ดงนนเมอวตถสองชนมวล m1 และ m2 ชนกน

โมเมนตมทงหมดกอนชน = โมเมนตมทงหมดหลงชน

โดยท u1 และ u2 เปนความเรวกอนการชน สวน v1 และ v2 เปนความเรวหลงการชน

และในท านองเดยวกนส าหรบแกน y และ z

การชนแบบยดหยนสมบรณ

การชนแบบยดหยนสมบรณ คอ การชนทผลบวกของพลงงานจลนของการเลอนต าแหนงของวตถมคา

ไมเปลยนในระหวางการชน ในกรณของวตสองชน

อปกรณการทดลอง

แทนทดลอง

กอนมวลตดพดลม มมวล 500 กรม

กอนมวลส าหรบเตม กอนละ 500 กรม

อปกรณบนทกเสนทางการเคลอนท

อปกรณการทดลอง

1. เลอนกอนมวลไปวางไวทต าแหนงทเหมาะสม คอต าแหนงทไมอย

ชดกนจนเกนไป

2. ผลกกอนมวลใหเคลอนทมาชนกน

3. หลงจากมการชนกนจนไดระยะทางหลงชนขนาดหนง (ประมาณ

5-10 จดของรอยด า) ใหกดสวทซปดการบนทกเสนทางการ

เคลอนท เพอไมใหเกดรอยมากเกนไปจนเกดความสบสน

4. ท าการวดความเรวทเปลยนไปดงน

4.1 วดระยะทางหลงการชน ประมาณ 5-10 จด (Sf1)

4.2 ขดเสนตอเนองจากเสนทลากผานจดหลงการชน เปน

ระยะทาง Sf1

4.3 วดระยะทาง Sf1โดยใชจ านวนจดเทากบขอ 4.1

4.4 วดระยะทาง ΔS1 แลวบนทกลงในสมดโนต

4.5 ท าซ าส าหรบมวลกอนทสองจะไดระยะทาง ΔS2

5. ท าการทดลองซ าโดยท าการชนใหม 5 ครง

6. ค านวณคา ΔS1/ΔS2 และหาคาเฉลย

7. ค านวณคา m2 จาก m2 = m1 x (ΔS1/ΔS2)เฉลย และตรวจผล

การทดลอง

4.การทดลองของปาสเตอร( Pasteur's Experiment)

ในป ค.ศ. 1862 หลยส ปาสเตอร ไดท าการทดลองและพสจนวาทฤษฎการเกดชวตไดดวยตนเองนนไมจรง โดยเตรยมอาหารเลยงเชอขนมาในสภาพปลอดเชอทแนใจวาไมมสปอรหรอไขแมลงวนหลงเขาไปได เขาปลอยทงไวหลายวนกไมมสงมชวตใดเกดขนเลย เพอใหแนใจวาสปอรหรอเซลลของเชอจะไมสามารถงอกไดเขาไดตมอาหารเลยงเชอหลายๆครงเพอท าลายเชอโรคทอาจตดอย จากนนแบงอาหารเลยงเชอทเตรยมเปนสองกลม กลมแรกปดฝาไวตลอด อกกลมเปดฝาทงไว ตงทงไวหลายวนพบวา กลมทฝาปดยงคงเหมอนเดมไมมสงมชวตใดเกดขน แตกลมทเปดฝาทงไวจะมจลนทรยเกดขนมากมายและเนาเสยในเวลารวดเรว

ปาสเตอรไดท าการพสจนหกลางทฤษฎการเกดชวตขนไดดวยตนเอง โดยการเตรยมอาหารเลยงเชอทอากาศภายนอกเขาไมได (ภาพบน) และอาหารเลยงเชอทเปดใหอากาศเขาได (ภาพลาง) เมอทงไวหลายๆวน อาหารเลยงเชอพวกแรกยงคง

สะอาดเหมอนเดมทกอยาง ในขณะทพวกทสองจะมจลนทรยเจรญขนมากมาย

แพนสเปอรเมย ( Panspermia)

ทฤษฎยดมนวา ชวตไมสามารถอบตข นไดบนโลก ชวตจะตองมาจากโลกอน

5.ทฤษฎการเรยนร(Learning Theory)

ผทท าการศกษาทดลองในเรองนคอ อวาน พาฟลอฟ (Ivan Pavlov, 1849-1936) นกสรรวทยาชาวรสเซย ผไดรบรางวลโนเบล

จากการท าวจยเรอง“สรรวทยาของการยอยอาหาร”พาฟลอฟ อธบายวาโดยธรรมชาต แลวอนทรยจะมการเชอมโยงสงเรากบ

การตอบสนองบางอยางตงแตเกดแลวพฒนาขนเรอยๆ สงเราทสามารถท าใหเกดการตอบสนองได โดยธรรมชาตของอนทรย

นเรยกวา “สงเราทไมไดวางเงอนไข” (Uncondition Stimulus = UCS) และการตอบสนองเกดขนโดยอตโนมตหรอโดย

ธรรมชาตเรยกวา “การตอบสนองทไมไดวางเงอนไข” (Uncondition Response = UCR) เชน ไดกลนหรอเหนอาหารแลวเกด

อาการน าลายไหล อาหารถอวาเปนสงเราทไมไดวางเงอนไข และอาการน าลายไหลเมอเหนหรอไดกลนอาหารกเปนการ

ตอบสนองทไมไดวางเงอนไข แตเมอน าสงเราทไมไดวางเงอนไขมาเขาคกบ“สงเราทเปนกลาง” (Condition Stimulus = CS)

สงเราทเปนกลาง หมายถง สงเราทไมสามารถท าใหเกดการตอบสนองไดโดยอตโนมตหรอโดยธรรมชาต เชน เสยงกระดง

โดยธรรมชาตไมสามารถท าใหเกดอาการน าลายไหลได แตเมอน ามาควบคกบอาหารทกๆ ครง จะพบวา อนทรยสามารถ

ตอบสนองตอสงเราทเปนกลางไดเชนเดยวกบการตอบสนองตอสงเราทไมไดวางเงอนไข กลาวคอ เมอไดยนเสยงกระดงจะ

เกดอาการน าลายไหล พาฟลอฟ เรยกการตอบสนองแบบน วาเปนการตอบสนองทถกวางเงอนไข(Conditioning Response =

CR) ขอสรปดงกลาวขางตน พาฟลอฟ ไดมาโดยบงเอญจากการทดลองเกยวกบระบบยอยอาหารทท าการ ทดลองกบสนข

ระหวางทเขาท าการทดลอง พาฟลอฟสงเกตเหนปรากฏการณบางอยางคอ ในบางครงสนขน าลายไหลโดยทยงไมไดรบ

อาหาร เพยงแคเหนผทดลองทเคยเปนผใหอาหารเดนเขามาในหองเทานน จากปรากฏการณดงกลาว จดประกายใหพาฟลอฟ

คดรปแบบการทดลองเพอหาสาเหตใหไดวาเพราะอะไรสนขจงน าลายไหลทงๆ ทยงไมไดรบอาหาร พาฟลอฟจงเรมการ

ทดลอง โดยเจาะตอมน าลายของสนข และตอสายรบน าลายไหลออกสขวดแกวส าหรบวดปรมาณน าลาย ดงรปการทดลอง

ของพาฟลอฟ

จากนนกเรมการทดลอง โดยกอนทจะใหอาหารแกสนขจะตองสนกระดงกอน (สนกระดงแลวทงไวประมาณ0.25–0.50

วนาท) แลวตามดวยอาหาร (ผงเนอ) ท าอยางนอย 7–8 วน จากนนใหเฉพาะแตเสยงกระดง สนขกตอบสนอง คอ น าลายไหล

ปรากฎการณเชนนเรยกวา พฤตกรรมสนขถกวางเงอนไขหรอเรยกวาสนขเกดการเรยนรการวางเงอนไขเบบคลาสสก ซง

สามารถแสดงการทดลองของพาฟลอฟไดดงน

&cont1_p4= กอนวางเงอนไข (1) ผงเนอ (UCS) ---> น าลายไหล (UCR) (2) สนกระดง (CS) ---> ไมตอบสนอง (น าลายไม

ไหล) ระหวางการวางเงอนไข (3) สนกระดง (CS) + ผงเนอ (UCS) --> น าลายไหล (UCR) หลงการวางเงอนไข (4) สนกระดง

(CS) ---> น าลายไหล (CR) จากการทดลองของพาฟลอฟ สรปไดวา สนขเกดการเชอมโยงเสยงกระดงกบอาหาร (ผงเนอ) จง

ท าใหสนขเกดอาการน าลายไหล(CS+UCS ---> CR) การทดลองของพาฟลอฟ มค าส าคญทตองขยายความ ดงน

1. UCS(Unconditioned Stimulus ): สงเราทไมไดวางเงอนไข หมายถง สงเราทสามารถกระตนอนทรย ใหเกดการตอบสนอง

ไดโดยอตโนมตตามธรรมชาตไมเกยวกบการเรยนร จากการทดลองกคอ ผงเนอ

2. CS(Conditioned Stimulus): สงเราทวางเงอนไข หมายถง สงเราทเปนกลาง (Neutral Stimulus) ทใช วางเงอนไขใหเกดการ

เรยนร ซงโดยปกตไมสามารถกอใหเกดการตอบสนองไดโดยอตโนมตตามธรรมชาตของอนทรยจนกวาจะน ามาควบคกบสง

เราทไมไดวางเงอนไข จะมคณสมบตท าใหอนทรยเกดการตอบ สนอง เชนเดยวกนได จากการทดลองกคอ เสยงกระดง

3. UCR(Unconditioned Response) : การตอบสนองทไมไดวางเงอนไข หมายถง การตอบสนองโดยอตโนมตตามธรรมชาต

ของอนทรยทถกกระตนดวยสงเราทไมไดวางเงอนไข จากการทดลองคอ อาการ น าลายไหลเมอเหนผงเนอ

4. CR(Conditioned Response): การตอบสนองทถกวางเงอนไข หมายถง การตอบสนองของอนทรยท แสดงออกตอสงเราท

วางเงอนไขเหมอนกบ สงเราทไมไดวางเงอนไข จากการทดลอง คอ อาการน าลาย ไหลเมอไดยนเสยงกระดง เมอพาฟลอฟ

คนพบการเรยนรวางเงอนไขแบบคลาสสคแลว พาฟลอฟไดท าการทดลองตอ และคนพบ หลกการส าคญๆ ดงตอไปน

1.การหยดยงของพฤตกรรม(Extinction) หมายถง ความเขมของพฤตกรรมการตอบสนองจะลดนอยลง เรอยๆ หรอหยดการ

ตอบสนอง ถาใหอนทรยไดรบสงเราทวางเงอนไข(CS) อยางเดยว เชน จากการทดลองตอของพาฟลอฟโดยใหแตเสยงกระดง

(CS) อยางเดยวไปเรอยๆ และไมใหอาหาร(UCS)เลย ปรากฏวาการ ตอบสนอง(น าลายไหล)ของสนขจะคอยๆ ลดลง จน

น าลายหยดไหลในทสด

2.การฟนกลบมาใหมของพฤตกรรม(Spontaneous Recovery) หมายถง การหยดหย งของพฤตกรรมการตอบสนองชวคราว

แตเมอเวลาผานไปสกระยะหนงจะกลบปรากฎขนอกถาอนทรยเกดการเรยนรอยางแท จรง ดงเชน การทดลองของพาฟลอฟ

เมอสนขเกดการหยดย งพฤตกรรมการตอบสนอง(น าลายไมไหล)แลวทงระยะไวสกพกหนง แลวทดลองตอโดยใหเฉพาะ

เสยงกระดง(CS) เพยงอยางเดยวโดยไมใหอาหาร(UCS) ปรากฏวา สนขกลบมพฤตกรรมการตอบสนอง(น าลายไหล)กลบมา

ใหม

3.การแผขยายสงเรา(Generalization) หมายถง อนทรยมการเรยนรทจะตอบสนองตอสงเราทวางเงอน ไขหนงแลว ถามสงเรา

อนทมคณสมบตคลายคลงกบสงเราทวางเงอนไขเดม อนทรยจะตอบสนองเหมอน กบสงเราทวางเงอนไขนน ดงเชน การ

ทดลองของพาฟลอฟไดทดลองเปลยนเสยงกระดงใหมโดยเสยงใหมมลกษณะคลายคลงกบเสยงเดม(อาจจะมโทนเสยงสง

หรอต ากวาเดมเลกนอย) ปรากฏวา สนขมพฤตกรรม การตอบสนอง(น าลายไหล)ไดเชนกน

4.การจ าแนก(Discrimination) หมายถง อนทรยมการเรยนรทจะตอบสนองตอสงเราทวางเงอนไขหนงแลว ถาสงเราอนทม

คณสมบตแตกตางจากสงเราทวางเงอนไขเดม อนทรยจะตอบสนองแตกตางไปจากสง เราทวางเงอนไขนน ดงเชน การ

ทดลองของพาฟลอฟไดทดลองเปลยนจากเสยงกระดง เปนเสยงระฆง ปรากฏวา สนขน าลายไมไหล แสดงวาสนขเกดการ

เรยนร ทจะแยกแยะ ความแตกตางระหวางเสยงกระดง กบเสยงระฆง และมการตอบสนองตางกนกบสงเราทมลกษณะตางไป

จากเดม

http://lookkedd.blogspot.com/2012/08/6.html

http://elearning2.utcc.ac.th/officialtcu/econtent/hg020/hg020_1/tfile_main.html

http://www.atom.rmutphysics.com/charud/specialnews/6/life/life1.htm

http://www.krumontree.com/cyberlab/collision/collision.htl

http://www.krumontree.com/cyberlab/resonance_tube/resonance_tube.html

http://www.krumontree.com/cyberlab/newton_ring/newton_ring.html#aim