กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-17

เลนส์และกล้อง

Lens & Camera

กล้องถ่ายรูปใช้เลนส์นูนสร้างภาพกลับหัวบนฉากได้อย่างไร?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 s

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ดูเทียนไข (วัตถุ) ทางซ้าย เลนส์ตรงกลาง และฉากในกล้องทางขวา สังเกตรังสีแสงที่ผ่านเลนส์ไปรวมกันเป็นภาพกลับหัว ลองลากเทียนเข้าหาเลนส์

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ชนิดเลนส์ (Lens type)

ความยาวโฟกัส (Focal length)10cm

ระยะวัตถุ (Object distance)30cm

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ระยะภาพ (Image distance)

15cm

กำลังขยาย (Magnification)

−0.5×

ความสูงภาพ (Image height)

−3cm

ฉากห่างจากตำแหน่งภาพชัด (Screen focus error)

0cm

สรุปผล เลนส์นูน f = 10 cm: ภาพเกิดที่ระยะ 15.00 cm กำลังขยาย -0.50 เท่า เป็นภาพจริงหัวกลับ ฉากห่างจากตำแหน่งภาพชัด 0.00 cm

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

กำลังขยายกับระยะวัตถุ (Magnification vs object distance)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance) (55 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance) แสดง 12 จาก 55 แถว
ระยะวัตถุ (Object distance) (cm)	ระยะภาพ (Image distance) (cm)
5	−10
11	110
16	26.7
21	19.1
26	16.3
31	14.8
35	14
40	13.3
45	12.9
50	12.5
55	12.2
60	12

แสดง 12 จาก 55 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: เลื่อนฉากให้ได้ภาพจริงที่ชัด แล้วทายว่าขนาดภาพและตำแหน่งฉากจะเปลี่ยนอย่างไรเมื่อเลื่อนวัตถุเข้าหาจุดโฟกัส (Place the screen to form a sharp real image, then predict how image size and screen position change as the object moves toward the focal point.)
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Baseline convex lens f=10 cm, do=30 cm, object height=6 cm, screen=15 cm gives di=15 cm, m=-0.5, image height=-3 cm: a real inverted image in focus on the screen.
สมการที่ใช้Reference Equations: 1/f = 1/do + 1/di
m = -di/do
hi = m ho

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Paraxial thin-lens model with Cartesian sign convention. Convex focal length is positive, concave focal length is negative, and real object distance is positive.
ข้อสมมติAssumptions: Lens is thin and centered on the optical axis.
Object is real and placed to the left of the lens.
Paraxial rays and ideal aberration-free optics are assumed.
A real image can be projected on a screen; a virtual image cannot.
หน่วยUnits: time: s
ชนิดเลนส์ (Lens type): lens index
ความยาวโฟกัส (Focal length): cm
ระยะวัตถุ (Object distance): cm
ความสูงวัตถุ (Object height): cm
ระยะฉากรับภาพ (Screen distance): cm
imageDistance: cm
magnification: x
imageHeight: cm
focusError: cm
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Convex or concave lens; focal-length magnitude 8-20 cm; object distance 5-60 cm; object height 2-12 cm; screen distance 5-60 cm.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Deterministic closed-form thin-lens calculation; baseline values within 1e-9 before display rounding.
กรณีทดสอบVerification Cases: Convex f=10 cm and do=5 cm gives di=-10 cm and m=+2 (virtual upright enlarged).
Concave f=-10 cm and do=30 cm gives di=-7.5 cm and m=+0.25 (virtual upright diminished).
Convex do=f is singular and rejected.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

ฟิสิกส์ม.1–6SIM-17

เลนส์และกล้อง

Lens & Camera

กล้องถ่ายรูปใช้เลนส์นูนสร้างภาพกลับหัวบนฉากได้อย่างไร?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

เลนส์บางและกล้องถ่ายรูป (Thin Lens & Camera)

ภาพจริง หัวกลับ

ภาพบนฉาก (เซนเซอร์): ชัด
ชัดพอดีบนฉาก

ชนิดเลนส์:

ภาพจริง หัวกลับ ย่อ 0.5 เท่า (แบบกล้องถ่ายรูป) — ชัดพอดีบนฉาก

รังสีหลัก
ส่วนต่อรังสี
ภาพจริง
จุดโฟกัส F และ 2F
ฉาก (เซนเซอร์)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองเลนส์บาง (Thin Lens) แบบรังสีใกล้แกน: 1/f = 1/u + 1/v และ m = −v/u ใช้เครื่องหมายแบบคาร์ทีเซียน เลนส์นูนมี f เป็นบวก เลนส์เว้ามี f เป็นลบ ไม่คิดความคลาดของเลนส์ (aberration) และความหนาของเลนส์

ภาพ: ใช้สเกลเดียวกันทั้งแนวนอนและแนวตั้ง (ดูไม้บรรทัดบนราง) สเกลปรับให้พอดีกรอบเมื่อปล่อยมือจากจุดลาก ภาพที่ใหญ่หรือไกลเกินกรอบจะมีป้ายบอก ขนาดเลนส์วาดคงที่ ความโค้งของเลนส์บอกเพียงว่าความยาวโฟกัสสั้นหรือยาว ภาพในช่องเซนเซอร์เบลอตามระยะที่ฉากคลาดจากตำแหน่งภาพชัด

Teaching model: paraxial thin lens, ideal optical axis and no aberrations. Virtual images cannot be projected onto the camera screen.

กำลังโหลดภาพจำลอง…

เวลาในภาพt = 0 s

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

ชนิดเลนส์ (Lens type)

ความยาวโฟกัส (Focal length)10cm

ระยะวัตถุ (Object distance)30cm

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ระยะภาพ (Image distance)

15cm

กำลังขยาย (Magnification)

−0.5×

ความสูงภาพ (Image height)

−3cm

ฉากห่างจากตำแหน่งภาพชัด (Screen focus error)

0cm

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

กำลังขยายกับระยะวัตถุ (Magnification vs object distance)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance) (55 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล ระยะภาพกับระยะวัตถุ (Image distance vs object distance) แสดง 12 จาก 55 แถว
ระยะวัตถุ (Object distance) (cm)	ระยะภาพ (Image distance) (cm)
5	−10
11	110
16	26.7
21	19.1
26	16.3
31	14.8
35	14
40	13.3
45	12.9
50	12.5
55	12.2
60	12

แสดง 12 จาก 55 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: เลื่อนฉากให้ได้ภาพจริงที่ชัด แล้วทายว่าขนาดภาพและตำแหน่งฉากจะเปลี่ยนอย่างไรเมื่อเลื่อนวัตถุเข้าหาจุดโฟกัส (Place the screen to form a sharp real image, then predict how image size and screen position change as the object moves toward the focal point.)
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: Baseline convex lens f=10 cm, do=30 cm, object height=6 cm, screen=15 cm gives di=15 cm, m=-0.5, image height=-3 cm: a real inverted image in focus on the screen.
สมการที่ใช้Reference Equations: 1/f = 1/do + 1/di
m = -di/do
hi = m ho

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Paraxial thin-lens model with Cartesian sign convention. Convex focal length is positive, concave focal length is negative, and real object distance is positive.
ข้อสมมติAssumptions: Lens is thin and centered on the optical axis.
Object is real and placed to the left of the lens.
Paraxial rays and ideal aberration-free optics are assumed.
A real image can be projected on a screen; a virtual image cannot.
หน่วยUnits: time: s
ชนิดเลนส์ (Lens type): lens index
ความยาวโฟกัส (Focal length): cm
ระยะวัตถุ (Object distance): cm
ความสูงวัตถุ (Object height): cm
ระยะฉากรับภาพ (Screen distance): cm
imageDistance: cm
magnification: x
imageHeight: cm
focusError: cm
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Convex or concave lens; focal-length magnitude 8-20 cm; object distance 5-60 cm; object height 2-12 cm; screen distance 5-60 cm.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Deterministic closed-form thin-lens calculation; baseline values within 1e-9 before display rounding.
กรณีทดสอบVerification Cases: Convex f=10 cm and do=5 cm gives di=-10 cm and m=+2 (virtual upright enlarged).
Concave f=-10 cm and do=30 cm gives di=-7.5 cm and m=+0.25 (virtual upright diminished).
Convex do=f is singular and rejected.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

เลนส์บางและกล้องถ่ายรูป (Thin Lens & Camera)

ภาพจริง หัวกลับ

ภาพบนฉาก (เซนเซอร์): ชัด
ชัดพอดีบนฉาก

ชนิดเลนส์:

ภาพจริง หัวกลับ ย่อ 0.5 เท่า (แบบกล้องถ่ายรูป) — ชัดพอดีบนฉาก

รังสีหลัก
ส่วนต่อรังสี
ภาพจริง
จุดโฟกัส F และ 2F
ฉาก (เซนเซอร์)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

Teaching model: paraxial thin lens, ideal optical axis and no aberrations. Virtual images cannot be projected onto the camera screen.

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์