วันพุธที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2552

การอ่านค่าตัวต้านทาน

การอ่านค่าตัวต้านทาน
การอ่านค่าความต้านทานแบบ แถบสี
ตัวความต้านทานตัวความต้านทาน คือรีซีสเตอร์ (Resistor) หรือ “อาร์” (R) ซึ่งจะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันมากในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ อย่างเช่น วงจรขยายเสียง, วงจรวิทยุ, วงจรเครื่องรับโทรทัศน์ และอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ














3. แบบ 6 แถบสี
ความต้านทานแบบ 6 สี จะอ่านค่า 5 แถบสีแรกแบบความต้านทาน 5 แถบสี ส่วนสีที่ 6 คือค่า Temperrature Coefdicient (CT) หรือสัมประสิทธ์ทางอุณหภูมิ มีหน่วยเป็น ppm (part per million : ส่วนในล้านส่วน) เป็นค่าแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปแหล่งที่มา
การอ่านค่าความต้านทานบอกแถบสี.[online].เข้าถึงได้จาก:http://www.elecnet.chandra.ac.th/learn/courses/ELTC1203/resistor/colorcoderesistor.htm
การอ่านค่าตัวต้านทานแบบแถบสี.[online].เข้าถึงได้จาก:http://www.basiclite.com/web/index.php?topic=62.0

วันพุธที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2552

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือ โรงงานผลิต กระแสไฟฟ้าที่ใช้พลังงานความร้อนจากปฏิกิริยาแตกตัวทางนิวเคลียร์ (nuclear fission reaction) ทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำที่มีแรงดันสูง แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำ ซึ่งต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตไฟฟ้า และส่งต่อไปยังผู้บริโภคต่อไป
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีหลักการผลิตไฟฟ้าคล้ายกับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป กล่าวคือ จะใช้พลังงานความร้อนไปผลิตไอน้ำ แล้วส่งไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำและ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ออกมา แต่มีข้อแตกต่างกันคือ ต้นกำเนิดพลังงานความร้อนของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกิดจากปฏิกิริยาแตกตัวของยูเรเนียม-๒๓๕ ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ส่วนความร้อนจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปนั้นได้จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ซึ่งได้แก่ ถ่านหินหรือลิกไนต์ ก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมัน เมื่อเปรียบเทียบปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับการ ผลิตไฟฟ้า พบว่า หากใช้ยูเรเนียมธรรมชาติ (ความเข้มข้นของยูเรเนียม-๒๓๕ ประมาณร้อยละ ๐.๗) จำนวน ๑ ตัน จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า ๔๐ ล้านกิโลวัตต์/ชั่วโมง ในขณะที่ต้องใช้ถ่านหินถึง ๑๖,๐๐๐ ตัน หรือใช้น้ำมันถึง ๘๐,๐๐๐ บาร์เรล (ประมาณ ๑๓ ล้านลิตร) จึงจะผลิตไฟฟ้าได้เท่ากัน
การนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้เพื่อผลิต ไฟฟ้า เป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาประมาณ ๕๐ ปีที่ผ่านมานี้เอง โดยใน พ.ศ. ๒๔๙๔ ได้มีการทดลอง เดินเครื่องปฏิกรณ์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นครั้งแรกของโลกขึ้นที่สถานีทดลองพลังงานไอดาโฮ เพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่ เมืองอาร์โค มลรัฐไอดาโฮ ประเทศสหรัฐอเมริกา
การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์ความดันสูงในเชิงพาณิชย์ขนาด ๗๕ เมกะวัตต์ ได้เริ่มขึ้นที่ชิปปิงพอร์ต มลรัฐเพนซิลเวเนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ใน พ.ศ. ๒๔๙๗ และได้จ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองพิตต์สเบิร์ก ใน พ.ศ. ๒๕๐๐
ต่อมาใน พ.ศ. ๒๕๐๒ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เดรสเดน (แบบปฏิกรณ์น้ำเดือด) ได้เดินเครื่องจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แก่เมืองมอร์ริส มลรัฐอิลลินอยส์ หลังจากนั้น การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้ง ๒ แบบได้ขยายตัวขึ้น และแพร่หลายไปยังประเทศอื่นๆ รวมทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่า ๑,๐๐๐ เมกะวัตต์ และมีความปลอดภัยยิ่งขึ้น
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ
๑) อาคารปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องผลิตไอน้ำ เครื่องควบคุมความดัน ปั๊มน้ำระบายความร้อน อุปกรณ์อื่นๆ เช่น วัสดุกำบังรังสี ระบบควบคุมการเดินเครื่อง และระบบความปลอดภัยต่างๆ
๒) อาคารเสริมระบบปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องมืออุปกรณ์สำหรับการเดินเครื่องปฏิกรณ์ อุปกรณ์ความปลอดภัย บ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว
๓) อาคารกังหันไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ประกอบ
๔) สถานีไฟฟ้าแรงสูง ประกอบด้วย ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ประกอบ
๕) อาคารฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย แบบจำลองสำหรับฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ทั้งสภาวะปกติและฉุกเฉิน
๖) อาคารระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย ระบบอุปกรณ์/ข้อมูลสำหรับ การเดินเครื่องโรงไฟฟ้า
๗) หม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วย หม้อแปลงไฟฟ้าหลัก และหม้อแปลงไฟฟ้าสำรองสำหรับการเดินเครื่อง
๘) อาคารอำนวยการ ประกอบด้วย สำนักงาน ห้องทำงานต่างๆ ห้องประชุม
๙) อาคารสำนักงานและฝึกอบรม ประกอบด้วย ห้องทำงาน ห้องฝึกอบรม ห้องประชุม ห้องปฏิบัติการทางเคมี ห้องอาหาร
๑๐) อาคารรักษาความปลอดภัย เป็นอาคารทางเข้าบริเวณโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย เจ้าหน้าที่และอุปกรณ์เครื่องมือของระบบรักษาความปลอดภัยต่างๆ
๑๑) อาคารโรงสูบน้ำ เป็นอาคารที่สูบน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติภายนอก เพื่อนำมาควบแน่นไอน้ำในระบบผลิตไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดปั๊มน้ำ และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ
๑๒) ส่วนประกอบอื่นๆ ได้แก่ ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูง และหอระบายความร้อน (ถ้าไม่มีแหล่งน้ำธรรมชาติขนาดใหญ่)

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบ่งการทำงานออก เป็น ๒ ส่วนใหญ่ๆ คือ
๑) ส่วนผลิตความร้อน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ระบบน้ำระบายความร้อน และเครื่องผลิตไอน้ำ
๒) ส่วนผลิตกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วย กังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยส่วนผลิตความร้อนจะส่งผ่านความร้อนให้กระบวนการผลิตไอน้ำ เพื่อนำไปใช้ผลิต ไฟฟ้าต่อไป
พิจารณาจากหลักการทำงาน อาจแบ่งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ออกได้เป็น ๓ แบบดังนี้
๑. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์ความดันสูง (Pressurized Water Reactor : PWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR มีหลักการทำงานคือ เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ทำงาน จะเกิดปฏิกิริยาแตกตัวกับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ทำให้เกิดความร้อน กัมมันตรังสี และผลิตผล จากการแตกตัว (fission product) หรือกาก เชื้อเพลิง โดยความร้อนจากเชื้อเพลิงจะถ่ายเทให้แก่น้ำระบายความร้อนวงจรที่ ๑ ซึ่งไหลเวียนตลอดเวลาด้วยปั๊มน้ำ โดยมีเครื่องควบคุมความดันคอยควบคุมความดันภายในระบบให้สูงและคงที่ ส่วนน้ำที่รับความร้อนจากเชื้อเพลิงจะไหลไปยังเครื่องผลิตไอน้ำ และถ่ายเทความร้อนให้ระบบน้ำวงจรที่ ๒ ซึ่งแยกเป็นอิสระจากกัน ทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำแรงดันสูง และถูกส่งผ่านไปหมุนกังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิด ไฟฟ้าซึ่งต่ออยู่กับกังหันไอน้ำ เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุน จะเกิดกระแสไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้งานได้ต่อไป ไอน้ำแรงดันสูงที่หมุนกังหันไอน้ำแล้ว จะมีแรงดันลดลง และถูกส่งผ่านมาที่เครื่องควบแน่นไอน้ำ เมื่อไอน้ำได้รับความเย็นจากวงจรน้ำเย็นจะกลั่นตัวเป็นน้ำและส่งกลับไปยังเครื่องผลิตไอน้ำด้วยปั๊มน้ำ เพื่อรับความร้อนจากระบบน้ำวงจรที่ ๑ วนเวียนเช่นนี้ตลอดการเดินเครื่องปฏิกรณ์
๒. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์น้ำเดือด (Boiling Water Reactor : BWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ BWR มีหลัก การทำงานคล้ายโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PWR แต่มีข้อแตกต่างกันที่ส่วนผลิตความร้อน เพราะความร้อนจากเชื้อเพลิงที่ถ่ายเทให้แก่วงจรน้ำระบายความร้อน จะทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอน้ำไปหมุนกังหันไอน้ำโดยตรง โดยไม่มีระบบน้ำวงจรที่ ๒ มารับความร้อน เหมือนแบบ PWR
๓. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบปฏิกรณ์น้ำมวลหนัก (Pressurized Heavy Water Reactor : PHWR)
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบ PHWR หรือมีชื่อทางการค้าว่า แคนดู (CANDU : CANada Deuterium Uranium) มีหลักการทำงานเหมือนโรงไฟฟ้าแบบ PWR แต่แตกต่างกันที่เครื่องปฏิกรณ์จะวางในแนวนอน ใช้ยูเรเนียมธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง และใช้น้ำมวลหนัก (Heavy water : D2O) เป็นสาร ระบายความร้อนและสารหน่วงนิวตรอน
แหล่งอ้างอิง
Thailand Junior Encyclopedia project.[ออนไลน์].เข้าถึงได้จาก:

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำ
ลักษณะการทำงาน โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งของประเทศไทย โรงไฟฟ้าชนิดนี้ใช้น้ำในลำน้ำธรรมชาติเป็นพลังงาน ในการเดินเครื่อง โดยวิธีสร้างเขื่อนปิดกั้นแม่น้ำไว้ เป็นอ่างเก็บน้ำ ให้มีระดับอยู่ในที่สูงจนมีปริมาณน้ำ และแรงดันเพียงพอที่จะนำมาหมุนเครื่องกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งอยู่ในโรงไฟฟ้าท้ายน้ำที่มีระดับต่ำกว่าได้ กำลังผลิตติดตั้งและพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าชนิดนี้ จะเพิ่มเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันและปริมาณน้ำที่ไหลผ่านเครื่องกังหันน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำแบ่งตามลักษณะการบังคับน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ 4 แบบ คือ 1. โรงไฟฟ้าแบบมีน้ำไหลผ่านตลอดปี (Run-of-river Hydro Plant)โรงไฟฟ้าแบบนี้ไม่มีอ่างเก็บน้ำ โรงไฟฟ้าจะผลิตไฟฟ้าโดยการใช้น้ำที่ไหลตามธรรมชาติของลำน้ำ หากน้ำมีปริมาณมากเกินไป กว่าที่โรงไฟฟ้าจะรับไว้ได้ก็ต้องทิ้งไป ส่วนใหญ่โรงไฟฟ้าแบบนี้จะอาศัยติดตั้งอยู่กับเขื่อนผันน้ำชลประทานซึ่งมีน้ำไหลผ่านตลอดปี จากการกำหนดกำลังผลิตติดตั้งมักจะคิดจากอัตราการไหลของน้ำประจำปีช่าวต่ำสุดเพื่อที่จะสามารถเดินเครื่องผลิตไฟฟ้าได้อย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งปี ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าชนิดนี้ได้แก่ โรงไฟฟ้าที่ กฟผ.กำลังศึกษาเพื่อก่อสร้างที่เขื่อนผันน้ำเจ้าพระยา จังหวัดชัยนาท และเขื่อนผันน้ำวชิราลงกรณ จังหวัดกาญจนบุรี2. โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก (Regulating Pond Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กที่สามารถบังคับการไหลของน้ำได้ในช่วงสั้นๆ เช่น ประจำวัน หรือประจำสัปดาห์ การผลิตไฟฟ้าจะสามารถควบคุมให้สอดคล้องกับความต้องการได้ดีกว่าโรงไฟฟ้าแบบ (Run-of-river) แต่อยู่ในช่วงเวลาที่จำกัดตามขนาดของอ่างเก็บน้ำ ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ได้แก่ โรงไฟฟ้าเขื่อนท่าทุ่งนา จังหวัดกาญจนบุรี และโรงไฟฟ้าขนาดเล็กบ้านสันติจังหวัดยะลา 3. โรงไฟฟ้าแบบมีอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ (Reservoir Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบนี้มีเขื่อนกั้นน้ำขนาดใหญ่และสูงกั้นขวางลำน้ำไว้ ทำให้เกิดเป็นทะเลสาบใหญ่ ซึ่งสามารถเก็บกักน้ำในฤดูฝนและนำไปใช้ในฤดูแล้งได้ โรงไฟฟ้าแบบนี้นับว่ามีประโยชน์มาก เพราะสามารถควบคุมการใช้น้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า เสริมในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงตลอดปี โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ส่วนมากในประเทศไทยจัดอยู่ในโรงไฟฟ้าประเภทนี้ 4.โรงไฟฟ้าแบบสูบน้ำกลับ ( Pumped Storage Hydro Plant) โรงไฟฟ้าแบบนี้มีเครื่องสูบน้ำที่สามารถสูบน้ำที่ปล่อยจากอ่างเก็บน้ำลงมาแล้ว นำกลับขึ้นไป เก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเพื่อใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีก ประโยชน์ของโรงไฟฟ้าชนิดนี้เกิดจากการแปลงพลังงานที่เหลือใช้ในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำ เช่นเวลาเที่ยงคืนนำไปสะสมไว้ในรูปของการเก็บน้ำในอ่างน้ำเพื่อที่จะสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกครั้งหนึ่งในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง เช่น เวลาหัวค่ำ ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าแบบนี้ ได้แก่ โรงไฟฟ้าเขื่อนศรีนครินทร์ได้หน่วยที่ 4 ซึ่งสามารถสูบน้ำกลับขึ้น ไปเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเขื่อนศรีนครินทร์ได้
ส่วนประกอบที่สำคัญ เขื่อนเก็บกักน้ำ ทำหน้าที่เก็บกักน้ำในลำน้ำไว้เป็นอ่างเก็บน้ำให้มีปริมาณ และระดับน้ำสูงพอที่จะใช้ในการเดินเครื่องผลิตไฟฟ้า แบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ 5 ประเภท คือ
1. เขื่อนหิน เขื่อนชนิดนี้ไม่จำเป็นต้องมีดินฐานรากที่แข็งแรงมาก วัสดุที่ใช้เป็นตัวเขื่อนประกอบด้วยหินถมที่หาได้จากบริเวณใกล้เคียงกับสถานที่ก่อสร้างเป็นส่วนใหญ่ มีผนังกันน้ำซึมอยู่ตรงกลางแกนเขื่อน หรือด้านหน้าหัวเขื่อนโดยวัสดุที่ใช้ทำผนังกันน้ำซึม อาจจะเป็นดินเหนียว คอนกรีตหรือวัสดุกันซึมอื่นๆ เช่น ยางแอสฟัลท์ก็ได้ ตัวอย่าง เขื่อนชนิดนี้ในประเทศไทย ได้แก่ เขื่อนศรีนครินทร์ เขื่อนวชิราลงกรณ์ และเขื่อนบางลาง เป็นต้น 2. เขื่อนดิน เขื่อนดินมีคุณสมบัติและลักษณะในการออกแบบคล้ายคลึงกับเขื่อนหิน แต่วัสดุที่ใช้ถมตัวเขื่อนมีดินเป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเขื่อนชนิดนี้ในประเทศไทย ได้แก่ เขื่อนสิริกิติ์ เขื่อนแก่งกระจาน และเขื่อนแม่งัด เป็นต้น 3. เขื่อนคอนกรีตแบบกราวิตี้ เขื่อนชนิดนี้ใช้ก่อสร้างในที่ตั้งที่มีหินฐานรากเป็นหินที่ดีมีความแข็งแรง การออกแบบตัวเขื่อนเป็นคอนกรีตที่มีความหนาและน้ำหนักมากพอที่จะต้านทานแรงดันของน้ำ หรือแรงดันอื่นๆได้ โดยอาศัยน้ำหนักของตัวเขื่อนเอง รูปตัดของตัวเขื่อนมักจะเป็นรูปสามเหลี่ยมเป็นแนวตรงตลอดความยาวของตัวเขื่อน 4. เขื่อนคอนกรีตแบบโค้ง เขื่อนคอนกรีตแบบโค้ง มีคุณสมบัติที่จะต้านแรงดันของน้ำและแรงภายนอกอื่นๆ โดยความโค้งของตัวเขื่อน เขื่อนแบบนี้เหมาะที่จะสร้างในบริเวณหุบเขาที่มีลักษณะเป็นรูปตัว U และมีหินฐานรากที่แข็งแรง เมื่อเปรียบเทียบเขื่อนแบบนี้กับเขื่อนแบบกราวิตี้ เขื่อนแบบนี้มีรูปร่างแบบบางกว่ามากทำให้ราคาค่าก่อสร้างถูกกว่า แต่ข้อเสียของเขื่อนแบบนี้ คือการออกแบบและการดำเนินการก่อสร้างค่อนข้างยุ่งมาก มักจะต้องปรับปรุงฐานรากให้มีความแข็งแรงขึ้นด้วย เขื่อนภูมิพลซึ่งเป็น เขื่อนขนาดใหญ่แห่งแรกในประเทศไทย มีลักษณะผสมระหว่างแบบกราวิตี้และแบบโค้ง ซึ่งให้ทั้งความแข็งแรงและประหยัด 5. เขื่อนกลวงหรือเขื่อนครีบ เขื่อนกลวงมีโครงสร้างซึ่งรับแรงภายนอก เช่น แรงดันของน้ำ ที่กระทำต่อผนังกั้นน้ำที่เป็นแผ่นเรียบหรือครีบ (Buttress)ที่รับผนังกั้นน้ำและถ่ายแรงไปยังฐานราก เขื่อนประเภทนี้มักจะเป็นเขื่อนคอนกรีตเสริมเหล็ก ใช้วัสดุก่อสร้างน้อย โดยทั่วไป แล้วเป็นเขื่อนที่ประหยัดมาก แต่ความปลอดภัยของเขื่อนประเภทนี้มีน้อยกว่าเขื่อนกราวิตี้ เนื่องจากมีความแข็งแรงน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้จึงไม่ค่อยมีผู้นิยมสร้างเขื่อนประเภทนี้มากนัก
เครื่องกังหันน้ำ (Hydro Turbine) ทำหน้าที่รับน้ำจากอ่างเก็บน้ำมาหมุนเครื่องกังหันน้ำซึ่งต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กังหันน้ำจำแนกออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 2 ประเภท คือ Reaction กับ Impulse

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า(Generator) จำแนกตามความเร็วรอบและขนาดอย่างกว้างๆได้ดังต่อไปนี้ (ความถี่มาตรฐาน 50 ไซเกิลวินาที) เครื่องความเร็วรอบสูง ขนาดเล็ก คือ ขนาด 200 – 2,000 เควี เอ.หมุน 1,000 – 750 รอบต่อนาที (หรืออาจต่ำกว่านี้)ส่วนมากเป็นชนิดเพลานอน (Horizontal Shaft) ต่อตรงกับกังหันน้ำประเภท Impulse บางทีก็เป็นชนิดเพลาตั้ง(Vertical Shaft) ต่อตรงหรือขับด้วยเกียร์จากกังหันรอบช้า ในบางโอกาสที่ใช้กับกังหันน้ำประเภท Reaction ด้วยก็มีเครื่องความเร็วรอบสูง ขนาดใหญ่ คือขนาด 3,000 – 100,000 เควี เอ. หรือสูงกว่านี้หมุน 750 – 333 รอบต่อนาทีมีทั้งชนิดเพลานอนและเพลาตั้ง เหมาะกับกังหันน้ำประเภท Impulse หรือ Reaction เครื่องความเร็วรอบต่ำ ขนาดเล็ก คือ ขนาด 200 – 2,00 เควี. หมุน 250 รอบต่อนาทีลงมา จนถึงขนาด 5,000 หรือ 10,000 เควี หมุน 125 รอบต่อนาทีลงมา ส่วนมากเป็นชนิดเพลาตั้ง เหมาะกับกังหันน้ำแบบ Francis และ Kaplan เครื่องความเร็วรอบต่ำ ขนาดใหญ่ คือ ขนาด 5,000 – 250,000 เควีเอ. หมุนหรือสูงกว่านี้ หมุน 250 – 75 รอบต่อนาที เป็นเครื่องชนิดเพลาตั้ง เหมาะกับกังหันน้ำแบบ Francis และ Kaplan 2.6.3 ค่าลงทุนขั้นแรกและต้นทุนการผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำใหม่มีค่าลงทุนขั้นแรกประมาณ 20,000 – 56,375 บาทต่อกิโลวัตต์ คิดเป็นต้นทุนการผลิตประมาณ 1.20 – 2.20 บาทต่อหน่วย

แหล่งอ้างอิง

tenny tenny[ออนไลน์].เข้าถึงได้จากฃ

http://blog.eduzones.com/tenny/3617

วันพฤหัสบดีที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2552

การเกิดรุ้งกินนำ

รุ้งกินน้ำ เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นหลังจากฝนตก โดยเกิดขึ้นจากแสงแดดส่องผ่านละอองน้ำในอากาศ ทำให้แสงสีต่าง ๆ เกิดการหักเหขึ้น จึงเห็นเป็นแถบสีต่าง ๆ ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า รุ้งปฐมภูมิจะประกอบด้วยสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง โดยมีสีม่วงอยู่ชั้นในสุดและสีแดงอยู่ชั้นนอกสุด ส่วนรุ้งทุติยภูมิจะมีสีเช่นเดียวกันแต่เรียงลำดับในทิศทางตรงกันข้ามการมองเห็น


การมองเห็น
เราสามารถมองเห็นรุ้งกินน้ำได้เมื่อมีละอองน้ำในอากาศและมีแสงอาทิตย์ส่องมาจากด้านหลังของผู้สังเกตการณ์ในมุมที่สูงจากพื้นไม่มากนัก โดยส่วนใหญ่รุ้งกินน้ำจะปรากฏให้เห็นชัดเจนเมื่อท้องฟ้าส่วนมากค่อนข้างมืดครึ้มด้วยเมฆฝน ส่วนผู้สังเกตการณ์อยู่ในที่พื้นที่สว่างซึ่งมีแสงส่องจากดวงอาทิตย์ จะทำให้มองเห็นรุ้งกินน้ำพาดผ่านฉากหลังสีเข้มปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำยังอาจพบเห็นได้ในบริเวณใกล้กับน้ำตกและน้ำพุ หรืออาจสร้างขึ้นเองได้โดยการพ่นละอองน้ำไปในอากาศกลางแสงแดด รุ้งกินน้ำยังอาจเกิดจากแสงอื่นนอกจากแสงอาทิตย์ ในคืนที่แสงจันทร์มีความสว่างมากๆ อาจทำให้เกิดรุ้งกินน้ำก็ได้ เรียกว่า moonbow แต่ภาพรุ้งที่เกิดขึ้นจะค่อนข้างจางมองเห็นได้ไม่ชัด และมักมองเห็นเป็นสีขาวมากกว่าจะเห็นเป็นเจ็ดสีการถ่ายภาพวงโค้งสมบูรณ์ของรุ้งกินน้ำทำได้ยาก เพราะจำเป็นต้องกระทำในมุมมองประมาณ 84° ถ้าใช้กล้องถ่ายภาพแบบปกติ (35 mm) จะต้องใช้เลนส์ขนาดความยาว 19 mm หรือเลนส์ไวด์แองเกิลจึงจะใช้ได้ ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่บนเครื่องบิน อาจมีโอกาสมองเห็นรุ้งกินน้ำแบบเต็มวงได้ โดยมีเงาของเครื่องบินอยู่ที่ศูนย์กลางวง

กระบวนการเกิดรุ้งกินน้ำในธรรมชาติ เป็นอย่างนี้นะครับ
แสงเดินทางมาถึงหยดน้ำแสงเกิดการหักเห เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน (จากอากาศสู่น้ำ) โดยแสงสีน้ำเงินจะหักเหมากกว่าแสงสีแดงแสงเกิดการสะท้อนภายในหยดน้ำ เนื่องจากผิวภายในของหยดน้ำ มีความโค้งและผิวคล้ายกระจกแสงเกิดการหักเห จากภายในหยดน้ำผ่านสู่อากาศอีกครั้งเมื่อดูโดยรวม มุมสะท้อนของแสงสีแดง คือ 42 องศา ในขณะที่มุมสะท้อนของ แสงสีน้ำเงิน คือ 40 องศา
รุ้งมี 7 สี : ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด(ส้ม) แดง : รุ้งประกอบด้วยสีมากมายครับ ไล่เรียงตั้งแต่สีม่วงจนกระทั่งถึงสีแดง รุ้งเกิดจากแสงอาทิตย์ จึงมีสีครบเต็มสเปคตรัม (ดูรายละเอียดเรื่องพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าใน Electromagnetic Spectrum) แต่ที่บอกว่ามีเพียง 7 สี เพราะเราพูดถึงเฉพาะสีหลักๆ เท่านั้น ให้ท่องง่ายจำง่ายรุ้งกินน้ำเกิดวงใหญ่หรือเล็กขึ้นกับอะไร ? : โค้งรุ้งกินน้ำจะมีขนาดใหญ่ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า เช่น ตอนเช้า หรือ ตอนเย็นรุ้งกินน้ำทำไมมีสีออกแดงเวลาเย็น ? : ในตอนเช้าและเย็น แสงจากดวงอาทิตย์ต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางที่ยาวขึ้น แสงสีฟ้าและเขียวจะเกิดการกระเจิง (scattering) คงเหลือแต่แสงสีแดง และเหลือง เป็นส่วนมาก ทำให้รุ้งมีสีออกโทนแดงรุ้งกินน้ำเกิดเต็มวงกลมได้หรือไม่ ? : โดยปกติ รุ้งกินน้ำไม่สามารถเกิดเต็มวงได้ เนื่องจากมีพื้นดินมาบังเอาไว้ อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาจากข้อจำกัดในการเกิดรุ้งกินน้ำ เราอาจพูดได้ว่า เราสามารถเห็นรุ้งกินน้ำเต็มวงได้ หากอยู่บนเครื่องบิน ที่บินอยู่เหนือกลุ่มของละอองน้ำ หรือ ยืนอยู่บนยอดเขา มองลงไปในหุบเขาที่มีละอองน้ำ เป็นต้น
รุ้งกินน้ำเกิดในตำแหน่งใดบนท้องฟ้า ? : มุมระหว่างเส้นสายตากับรุ้งกินน้ำ (วงปฐมภูมิ) ที่ทำกับเส้นจากรุ้งกับดวงอาทิตย์ มีค่าเท่ากับ 42 องศา ทำให้รุ้งกินน้ำที่เกิดขึ้น เป็นวงโค้ง ไม่ใช่เส้นตรง หรือเส้นแบบอื่นๆเราเห็นรุ้งกินน้ำตัวเดียวกันเสมอ : เนื่องจากเรามองดูรุ้งกินน้ำในตำแหน่งที่ต่างกัน (ต่อให้ยืนซ้อนกัน ก็ยังต้องนับว่าตำแหน่งที่ดูต่างกัน) เราจะเห็นรุ้งกินน้ำต่างตัวเสมอ เนื่องจากมุมในการมองต่างกัน ดังนั้นน้องๆ ควรจะภูมิใจว่า ธรรมชาติสร้างรุ้งกินน้ำให้เราเห็นเฉพาะบุคคลจริงๆ
รุ้งกินน้ำเกิดจากการหักเหของแสง ? : รุ้งกินน้ำตัวที่ 1 หรือ รุ้งปฐมภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำโค้งที่ชัดที่สุดที่เราเห็นกันเป็นประจำ โค้งสีแดงจะอยู่บนสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่ล่างสุด รุ้งปฐมภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 1 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-หักเห) รุ้งกินน้ำตัวที่ 2 หรือ รุ้งทุติยภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำที่ชัดน้อยกว่า และจะเกิดอยู่เหนือรุ้งกินน้ำตัวที่ 1 โดยที่ลำดับสีของสายรุ้งจะสลับกับลำดับสีของรุ้งปฐมภูมิ คือโค้งสีแดงจะอยู่ล่างสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่บนสุด รุ้งทุติยภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 2 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-สะท้อน-หักเห)รุ้งกินน้ำไม่ได้เกิดขึ้นทุกครั้งหลังฝนตก (มีละอองฝน) และแดดออก (มีแสงอาทิตย์) ? : ในข้อนี้ อาจเป็นที่ถกเถียงกันได้ แต่ถ้าเราอาศัยความรู้เกี่ยวกับรุ้งกินน้ำที่เราทราบดีแล้ว เราน่าจะสามารถกล่าวได้ว่า "รุ้งกินน้ำเกิดทุกครั้งที่มีสภาพเหมาะสม (มีละอองฝน + แสงแดดส่อง) แต่เราไม่เห็นรุ้งกินน้ำ เนื่องจากเราไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่จะเห็นมันต่างหาก"รุ้งกินน้ำดูชัดเท่ากันทั้งตัว : รุ้งกินน้ำที่อยู่ใกล้พื้นดิน จะดูชัดเจนกว่ารุ้งกินน้ำตัวเดียวกันที่อยู่สูงขึ้นไป เนื่องจากรูปร่างของหยดน้ำใกล้พื้นดินมีรูปทรงที่กลมกว่า ทำให้การหักเหและสะท้อน เกิดขึ้นดีกว่ารุ้งกินน้ำมี 2 ตัว คือ รุ้งปฐมภูมิ กับ รุ้งทุติยภูมิ : ในธรรมชาติ เราจะเห็นรุ้งกินน้ำได้อย่างมาก 2 ตัวเท่านั้น แต่ทางทฤษฎีแล้ว เนื่องจากแสงสามารถสะท้อนมากกว่า 2 ครั้ง ในหยดน้ำ จึงสามารถทำให้เกิดรุ้งตัวที่ 3...4...5... ไปได้เรื่อยๆ ทุกครั้งที่แสงจำนวนหนึ่งหักเหออกมาจากหยดน้ำ แล้วทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ แสงที่เหลือจะสะท้อนต่อไป และหักเหออกมา ทำให้เกิดรุ้งกินน้ำตัวต่อไป ที่มีความเข้มของแสงน้อยลง (มองเห็นได้ยากขึ้น) รุ้งตัวอื่นๆ นี้ มีรายงานว่าสามารถสร้างขึ้นได้ในห้องทดลองถ้าเราดูรุ้งกินน้ำ หรือใช้กล้องถ่ายภาพรุ้งกินน้ำผ่าน polarizing filter จะเห็นรุ้งกินน้ำชัดขึ้นหรือไม่ ? : คำตอบคือใช่ และ ไม่ใช่ ! สำหรับรุ้งกินน้ำตัวสั้นๆ การใช้ filter ดังกล่าว จะสามารถทำให้รุ้งกินน้ำดูชัดเจนขึ้นมาก แต่ถ้าเป็นรุ้งกินน้ำตัวยาวๆ การใช้ filter ดังกล่าว จะทำให้บางส่วนของรุ้งกินน้ำดูชัดเจนขึ้น แต่บางส่วนจะเลือนหายไปเกือบหมด หรือหมดเลยทีเดียว ที่เป็นเช่นนี้ เพราะรุ้งกินน้ำแต่ละส่วน มีระนาบของการเป็น polarization ต่างกันครับ

วันอังคารที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2552

คุณสมบัติของแสง

คุณสมบัติของแสง (Optical properties)
เมื่อแสงเดินทางผ่านเข้าสู่ตัวกลางที่แตกต่างกันสองชนิด เช่น อากาศและอัญมณี จะเกิดปรากฏการณ์ขึ้น 3 ลักษณะ ได้แก่ 1)แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับหรือถูกส่งกลับจากผิวของอัญมณีนั้นไปสู่อากาศ 2)แสงบางส่วนผ่านเข้าไปในเนื้อของอัญมณีแล้วเกิดการหักเหของแสงขึ้น และ 3)อัญมณีนั้นจะดูดกลืนแสงบางส่วนไว้ ลักษณะปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ไม่จำเป็นจะต้องเกิดขึ้นพร้อมๆกันทั้ง 3 ลักษณะ อาจมีลักษณะหนึ่งแสดงให้เห็นได้เด่นชัดมากกว่าลักษณะอื่นๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะตามธรรมชาติ และชนิดของอัญมณีที่แสงมีปฏิกิริยาด้วย เช่น ในโลหะชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุทึบแสง ลักษณะที่เกิดขึ้นเด่นชัดกว่าลักษณะอื่นๆ คือการดูดกลืนแสง ในขณะเดียวกันก็มีลักษณะของการสะท้อนแสงให้เห็นด้วย ส่วนการหักเหของแสงโดยปกติแล้วจะมองไม่เห็นเลย ในทางกลับกันอัญมณีชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุโปร่งใสหรือโปร่งแสง ลักษณะการหักเหของแสงจะแสดงให้เห็นได้เด่นชัดกว่าลักษณะอื่น โดยที่มีลักษณะการสะท้อนของแสงและการดูดกลืนของแสง อาจจะเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะและชนิดของอัญมณี จากลักษณะปรากฏการณ์ทั้งสามที่กล่าวมาจะเป็นสิ่งที่ทำให้เกิด สี ความวาว การกระจายแสง การเรืองแสง การเล่นสีประกายแวว ประกายเหลือบรุ้ง และอื่นๆ อีกมากมาย คุณสมบัติทางแสงต่างๆ ได้แก่

สี (Color) สีต่างๆ ของอัญมณีชนิดใดๆ เป็นผลเนื่องมาจากลักษณะธรรมชาติของแสงกับอัญมณีนั้นๆ โดยตรง คือจะมองเห็นสีได้ก็ต่อเมื่อมีแสง แสงที่มองเห็นได้ประกอบขึ้นด้วยแสงสีที่เด่น 7 ส่วน หรือที่เรารู้จักกันดีว่า “สีรุ้ง” ในแต่ละส่วนจะมีสีที่แตกต่างกัน ประกอบด้วยสี ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลืองแสด แดง การผสมผสานคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะก่อให้เกิดเป็นแสงสีขาว คือ แสงอาทิตย์ เมื่อแสงที่มองเห็นได้นี้ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี ก็จะทำให้อัญมณีนั้นมองดูมีสีขึ้นเนื่องจากอัญมณีนั้นได้ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วนเอาไว้ และคลื่นแสงส่วนที่เหลืออยู่ถูกส่งผ่านออกมาเข้าสู่ตาของเรา มองเห็นเป็นสีจากส่วนของคลื่นแสงที่เหลือนั่นเอง จะมองไม่เห็นเป็นสีขาวอีก เช่น ทับทิมมีสีแดง เนื่องจากทับทิมได้ดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงสีน้ำเงิน เหลือง และ เขียว เอาไว้ คงเหลือแต่ส่วนที่มีสีแดงให้เรามองเห็น ในอัญมณีบางชนิดคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะส่องผ่านทะลุออกไปหมดโดยไม่ได้ถูกกลืนคลื่นแสงช่วงใดๆ เอาไว้เลย อัญมณีนั้นก็จะดูไม่มีสีแต่ถ้าคลื่นแสงถูกดูดกลืนไว้ทั้งหมด อัญมณีนั้นก็จะดูมีสีดำ หรือถ้าคลื่นแสงทั้งหมดถูกดูดกลืนเอาไว้ในสัดส่วนที่เท่าๆกัน อัญมณีก็จะดูมีสีเทาหรือขาวด้านๆ
สีต่างๆ ของอัญมณีนานาชนิดมีกระบวนการหลายอย่างที่ก่อให้เกิดสี สีบางสีอาจเกิดจากองค์-ประกอบสำคัญทางเคมีและทางกายภาพของอัญมณีชนิดนั้นๆ สีบางสีอาจเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆ หรือจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในอัญมณี หรือตำหนิมลทินต่างๆภายในเนื้อ เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้วสีของอัญมณีมักจะเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆที่เข้าไปอยู่ภายในเนื้อของอัญมณี เช่น เบริล (Beryl) บริสุทธิ์จะไม่มีสี แต่ถ้ามีมลทินของธาตุโครเมียมหรือวาเนเดียมเพียงเล็กน้อย ก็จะทำให้เกิดเป็นสีเขียว เรียก มรกต (Emerald) หรือมีมลทินของธาตุเหล็ก ก็จะทำให้เกิดเป็นสีฟ้าอมเขียวหรือน้ำเงินอมเขียว เรียก อะความารีน (Aquamarine) คอรันดัมบริสุทธิ์ก็จะไม่มีสีเช่นกัน แต่ถ้ามีสีแดงก็เป็นทับทิม เนื่องจากมีมลทินธาตุโครเมียมเพียงเล็กน้อย หรือถ้ามีสีน้ำเงินก็เป็นไพลิน เนื่องจากมีมลทินธาตุไทเทเนียมและธาตุเหล็ก ดังนั้นมลทินธาตุหลายๆ ชนิดจึงก่อให้เกิดสีต่างๆ ได้ในอัญมณีชนิดต่างๆ สำหรับการดูดกลืนแสงของอัญมณีชนิดต่างๆ นั้น อาจมีได้ไม่เท่ากันและอาจเปลี่ยนแปลงได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะธรรมชาติและความหนาของอัญมณีนั้นๆ อัญมณีชนิดหนึ่งๆ ถึงแม้จะมีการเจียระไนจนมีความบางมากแล้ว แต่ก็ยังคงดูดกลืนแสงไว้หมดโดยไม่ให้ส่องทะลุผ่านได้เลยจะเรียกว่า ทึบแสง (Opaque) ส่วนอัญมณีชนิดที่ยอมให้แสงส่องทะลุผ่านไปได้หมดแม้ว่าจะมีความหนามากจะเรียกว่า โปร่งใส (Transparent) ส่วนอัญมณีที่ดูดกลืนแสงในระหว่างลักษณะสองแบบที่กล่าวมาและยอมให้แสงส่องผ่านได้บ้างมากน้อยแตกต่างกันไปในอัญมณีแต่ละชนิด จะเรียกว่า โปร่งแสง (Translucent) ดังนั้น ช่างเจียระไนจึงอาจยึดหลักนี้ไว้เป็นประโยชน์ในการพิจารณาตัดและเจียระไนอัญมณีชนิดต่างๆ ด้วย อัญมณีที่มีสีอ่อนจึงมักจะตัดและเจียระไนให้มีความหนาหรือความลึกมากหรือมักจะมีการจัดหน้าเหลี่ยมเจียระไนต่างๆ ที่ทำให้แสงมีระยะถูกดูดกลืนมากขึ้น จะทำให้ดูมีสีเข้ามากขึ้นตามไปด้วย ในทางกลับกันอัญมณีที่มีสีเข้มดำหรือมีสีค่อนข้างมืด มักจะตัดและเจียระไนให้มีความบางหรือตื้นมาก เช่น โกเมนชนิดแอลมันไดต์ ซึ่งมีสีแดงเข้มอมดำ มักจะตัดบางหรือคว้านให้เป็นโพรงอยู่ภายในเนื้อ ไพลินจากบางแหล่งที่มีสีเข้มออกดำมักจะเจียระไนเป็นรูปแบบที่บางกว่าปกติ เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้ว ความเข้มและความสดสวยของสี จะมีความสัมพันธ์โดยตรงควบคู่ไปกับคุณค่าและราคาที่สูง นอกจากนี้ แสงที่ใช้ในการมองดูอัญมณีก็มีความสำคัญและมีผลต่อความสวยงามของสีเช่นกัน แสงอาทิตย์ในเงาร่มหรือแสงแดดอ่อน มีความเหมาะสมมากในการมองดูสีของอัญมณี แสงจากแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้ จะมองดูสีน้ำเงินของไพลินได้ไม่สดสวย แต่จะมองดูมรกตและทับทิมมีสีสวยสด ดังนั้น แสงที่ใช้ส่องมองดูอัญมณีที่ดีและเหมาะสมควรจะมีส่วนผสมที่สมดุลกันระหว่างแสงจากหลอดมีไส้และแสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนซ์
อัญมณีบางชนิดอาจจะแสดงการเปลี่ยนสีได้ เมื่อมองดูด้วยแสงต่างชนิดกันหรือมีช่วงคลื่นของแสงที่ต่างกัน เช่น เจ้าสามสี จะมองดูมีสีเขียวหรือน้ำเงินในแสงแดดหรือแสงไฟฟลูออเรสเซนซ์และมีสีแดงหรือม่วงในแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้ อัญมณีบางชนิดมีการแสดงลักษณะสีที่แตกต่างกัน หรือสีที่มีความเข้ม-อ่อนต่างกันเมื่อมองดูในทิศทางที่ต่างกัน ทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างในลักษณะของการดูดกลืนแสงในทิศทางต่างกันของอัญมณีนั้นๆ ลักษณะปรากฏนี้เรียกว่า สีแฝด ซึ่งอาจจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือมองเห็นได้ง่ายมากด้วย "ไดโครสโคป" (Dichroscpoe)

ภาพ Dichroscope จาก
Gram Faceting
อัญมณีหลายชนิดที่แสดงสี แฝดได้ 2 สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด 2 สี (Dichroic) เช่น ทับทิม ไพลิน คอร์เดียไรนต์ ฯลฯ และ อัญมณีที่แสดงสีแฝดได้ 3 สีต่างกันเรียกว่ามีสีแฝด 3 สี (Trichroic) เช่น แทนซาไนต์ แอนดาลูไซต์ ฯลฯ

ภาพ Green Tourmaline ที่แสดงคุณสมบัติ Dichroic คือ เมื่อมองตามแนวแกน c (c รูปที่ 2) จะเห็นสีเขียวอมเหลือง และตามแนวแกน a/b (รูปที่ 3) จะเห็นสีเขียวอมฟ้า ภาพจาก
Gram Faceting
อัญมณีที่มีสีแฝดเมื่อเจียระไนแล้ว อาจจะแสดงเพียงสีเดียวหรือมากกว่า 1 สีนั้น ขึ้นอยู่กับการจัดทิศทาง การวางตัวของเหลี่ยมหน้ากระดานของอัญมณีที่จะแสดงให้เห็นสีนั้นๆ นอกจากนี้ ยังมีอัญมณีบางชนิดที่อาจมีสีหรือแสดงสีได้หลายสีแม้เป็นผลึกเดี่ยวและมองดูในทิศทางเดียว เช่น โอปอ ทัวร์มาลีน ลักษณะเช่นนี้เป็นลักษณะตามธรรมชาติของรูปแบบของแร่หรือของผลึกชนิดนั้น ไม่ใช่สีแฝด สีเป็นลักษณะที่มองเห็นได้ง่ายชัดเจนเป็นสิ่งสะดุดตาและดึงดูดสายตามากที่สุดในเรื่องของอัญมณี และเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมาก ในการพิจารณาถึงคุณค่าและราคาของอัญมณี สีอาจทำให้เกิดความแตกต่างของราคาได้มากจากตั้งแต่ 250-250,000 บาทต่อกะรัตในอัญมณีชนิดเดียวกันแต่มีสีสวยงามแตกต่างกันมาก โดยทั่วไปแล้วสีจะไม่ถือว่าเป็นคุณสมบัติลักษณะสำคัญที่ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณี เพราะมีอัญมณีต่างชนิดกันแต่มีสีเหมือนกันได้และก็มีอัญมณีชนิดเดียวกันที่สามารถเกิดขึ้นได้หลายสี นอกจากนี้ชื่อลักษณะของสีก็เป็นที่นิยมใช้กับอัญมณีบางชนิดมานานแล้ว เช่น สีเลือดนกพิราบใช้กับทับทิม สีแสดใช้กับแพดพาแรดชา (Padparadcha) สีเหลืองนกขมิ้นและสีแชมเปญใช้กับเพชร เป็นต้น ชื่อลักษณะสีเหล่านี้ในบางครั้งจะกำกวมไม่ชัดเจน ให้ความหมายของสีไม่ตรงกับความจริงหรือเป็นลักษณะสีที่ไม่มีความแน่นอน แม้ว่าจะมีความบกพร่องดังกล่าวชื่อสีเหล่านี้ก็ยังเป็นที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไปในตลาดอัญมณี อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนี้ได้มีการประดิษฐ์เครื่องมือที่สามารถวัดหาชนิดและเรียกชื่อของสีของอัญมณีต่างๆ ได้อย่างเที่ยงตรงแม่นยำมากขึ้น เครื่องมือนี้มีขายทั่วไปในตลาดอัญมณี อาจเป็นวิวัฒนาการใหม่ในอุตสาหกรรมอัญมณีและเครื่องประดับของโลกก็ได้ ค่าดัชนีหักเหของแสง (Refractive index) เมื่อมีแสงส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีใดๆ แล้วแสงส่วนหนึ่งจะมีความเร็วลดลงและอาจจะถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทางหรือเกิดการหักเหแสงขึ้น ซึ่งแล้วแต่คุณสมบัติของผลึก ระดับความเร็วของแสงที่ลดลงในอัญมณีนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของแสงในอากาศจะเรียกว่า ค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณี คือเป็นอัตราส่วนระหว่างค่าความเร็วของแสงในอากาศกับค่าความเร็วของแสงในอัญมณี เช่น ค่าความเร็วของแสงในอากาศเท่ากับ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที และค่าความเร็วของแสงในเพชรเท่ากับ 125,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นค่าดัชนีหักเหแสงของเพชรจะเท่ากับ 2.4 หรือหมายถึง ความเร็วของแสงในอากาศมีความเร็วเป็น 2.4 เท่าของความเร็วของแสงในเพชร อัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหสูงมากเท่าใด ความเร็วของแสงในอัญมณีนั้นๆ จะลดลงมากตามไปด้วย ค่าดัชนีหักเหของแสงของอัญมณีจะเป็นค่าที่คงที่ อัญมณีแต่ละชนิดจะมีค่าดัชนีหักเหที่แตกต่างกัน อาจมีเพียงค่าเดียว สองค่า หรือ สามค่า ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลึกและทิศทางที่แสงผ่านเข้าไป ส่วนใหญ่จะมีค่าอยู่ระหว่าง 1.2 และ 2.6 ดังนั้นจึงสามารถนำไปช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ เครื่องมือสำหรับใช้ในการวัดหาค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำเรียกว่า เครื่องรีแฟรกโตมิเตอร์ (Refractometer) แต่เครื่องมือนี้มีขีดจำกัดอยู่ที่สามารถวัดหาค่าได้สูงสุดเพียง 1.86 เท่านั้น และจะต้องใช้กับอัญมณีที่เจียระไนแล้วหรือพวกที่มีผิวหน้าเรียบด้วย บางครั้งสามารถประมาณค่าได้ในอัญมณีที่เจียระไนแบบโค้งมนหลังเบี้ยหรือหลังเต่า และในบางครั้งค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีที่เจียระไนแล้ว อาจประมาณได้จากประกายวาวหรือความสว่างสดใส หรือรูปแบบของการเจียระไน การกระจายแสงสี (Dispersion or fire) แสงสีขาวที่มองเห็นได้ในธรรมชาติจะเป็นแสงที่เกิดจากการผสมผสานของคลื่นแสงต่างๆ ในแต่ละคลื่นแสงก็จะมีค่าดัชนีหักเหของแสงเฉพาะตัวเมื่อมีลำแสงสีขาวส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี แสงนี้จะเกิดการหักเหเป็นมุมที่แตกต่างกัน และแยกออกเป็นลำแสงหลากหลายสี แล้วสะท้อนออกทำให้เห็นเป็นสีต่างๆ สีที่มองเห็นจะเป็นลำดับชุดของสีรุ้ง เช่นเดียวกับลักษณะของการเกิดรุ้งกินน้ำลักษณะปรากฏการณ์เช่นนี้ เรียกว่า การกระจายแสงสี หรือ ไฟ ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ง่ายมากในอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงสูง มีความโปร่งใสและไม่มีสี ระดับความมากน้อยของการกระจายแสงสีจะแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดของอัญมณี เนื่องจากมีค่าดัชนีหักเหแสงที่แตกต่างกันนั่นเอง ดังนั้น การกระจายแสงสีจึงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ที่อาจช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ นอกจากนี้ยังมีความสำคัญต่อความสวยงามของอัญมณีหลายๆ ชนิด โดยเฉพาะในชนิดที่โปร่งใสแต่ไม่มีสีสวยที่จะดึงดูดใจ เช่น การกระจายแสงสีของเพชรซึ่งทำให้เพชรเหมือนมีสีสันหลากหลายสวยงามกระจายทั่วไปในเนื้อหรือ เรียกว่า ประกายไฟ ในอัญมณีที่มีสีก็สามารถมองเห็นการกระจายแสงสีได้เช่นกัน เช่นในโกเมนสีเขียวชนิดดีมันทอยด์ (Demantoid) และสฟีน (Sphene) การกระจายแสงสีของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ อาจสามารถทำให้มองเห็นสวยงามมากขึ้นได้โดยการเจียระไนที่ได้สัดส่วนถูกต้อง โดยพื้นฐานทั่วไปแล้วถ้าคลื่นแสงมีการแบ่งแยกออกได้ชัดเจนมากเท่าใดการกระจายแสงสีก็จะมีมากเพิ่มขึ้นเท่านั้น พร้อมกับจะให้สีที่มีความเข้มสวยมากเช่นกัน ความวาว (Luster) ความวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆเป็นผลมาจากคุณสมบัติทางแสงของอัญมณีซึ่งเกิดจากการสะท้อนของแสงจากผิวนอกของอัญมณีนั้นๆ ความวาวจะขึ้นอยู่กับค่าดัชนีหักเห และลักษณะสภาพของผิวเนื้อแร่ ไม่เกี่ยวข้องกับสีของอัญมณีเลย ถ้าอัญมณีนั้นมีค่าดัชนีหักเหแสงและมีความแข็งมากเท่าใด ก็จะยิ่งแสดงความวาวมากขึ้นเท่านั้นลักษณะธรรมชาติ สภาพผิวเนื้อแร่ที่ขรุขระไม่เรียบก็จะมีผลทางลบต่อความวาวของอัญมณีที่ยังไม่เจียระไน ในขณะที่อัญมณีที่เจียระไนแล้ว การขัดมันผิวเนื้อแร่จะมีผลดีต่อความวาว ความวาวของอัญมณีที่มีความสวยงามเป็นที่ต้องการมากคือความวาวเหมือนเพชร ส่วนความวาวที่พบเห็นได้ในอัญมณีทั่วไป ได้แก่ ความวาวเหมือนแก้ว (Vitreous) ส่วนความวาวที่พบได้ยากในอัญมณี ได้แก่ความวาวเหมือนโลหะ (Metallic) เหมือนมุก (Pearly) เหมือนยางสน (Resinous) เหมือนน้ำมัน (Oily) เหมือนเทียนไขหรือขี้ผึ้ง (Waxy) เป็นต้น แต่สำหรับอัญมณีที่ไม่แสดงความวาวเลยจะเรียกว่า ผิวด้าน (Dull)

Resinous Luster,Dull or Earthy Luster,Vitreous Luster,Metallic Luster,
Pearly Luster,Waxy Luster
ประกายวาว (Brilliancy) ประกายวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ เกิดจากการที่มีแสงสะท้อนออกมาจากภายในตัวอัญมณีเข้าสู่ตาของผู้มองอัญมณีที่เจียระไนได้เหลี่ยมมุมที่ต้องการทำให้แสงที่ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีนั้น เกิดการสะท้อนอยู่ภายในหน้าเหลี่ยมต่างๆ และสะท้อนกลับออกมาเข้าสู่ตาของผู้มองเป็นประกายวาวของสีของอัญมณีนั้น การเกิดลักษณะแบบนี้ได้เนื่องจากลักษณะการสะท้อนกลับหมดของแสงนั่นเอง ดังนั้นรูปแบบของการเจียระไนและเหลี่ยมมุมที่หน้าเหลี่ยมต่างๆ ทำมุมกัน จึงมีความสำคัญมากในการเกิดประกายวาว ถ้าเหลี่ยมมุมต่างๆ ไม่เหมาะสมพอดีกับค่าดัชนีของการหักเหแสงของอัญมณี แสงที่ส่องผ่านเข้าไปก็จะไม่สะท้อนกลับออกมาสู่ตาผู้มอง แสงอาจจะส่องทะลุผ่านออกไปทางด้านล่างหรือสะท้อนเบี่ยงเบนออกไปทางด้านข้าง มีผลทำให้อัญมณีนั้นดูไม่สว่างสดใส หรือไร้ประกาย การเรืองแสง (Fluorescence and Phosphorescence) การที่อัญมณีมีการเปล่งแสงหรือแสดงความสว่างที่มองเห็นได้ออกจากตัวเองภายใต้การฉายส่องหรืออิทธิพลของแสง หรือรังสีบางชนิด หรือจากอิทธิพลของปฏิกิริยาทางกายภาพหรือทางเคมีบางอย่าง ปรากฏการณ์การเรืองแสงที่ถือว่ามีความสำคัญและมีประโยชน์ใช้ในการตรวจสอบอัญมณีได้คือ การเรืองแสงของอัญมณีภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งเรียกว่า การเรืองแสงปกติ (Fluorescence) การเรืองแสงแบบนี้ หมายถึง การที่อัญมณีมีการเรืองแสงที่มองเห็นได้ภายใต้การฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตและจะหยุดทันทีที่ไม่มีการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตกระทบกับอัญมณีนั้นๆ แต่อัญมณีใดที่ ยังเรืองแสงอยู่อย่างต่อเนื่องไปอีกชั่วขณะหนึ่งถึงแม้ว่าจะหยุดการฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตแล้ว ลักษณะการเรืองแสงแบบนี้เรียกว่า การเรืองแสงค้าง (Phosphorescence) โดยทั่วไปแล้วจะมีเพียงอัญมณีพวกที่แสดงการเรืองแสงปกติเท่านั้น ที่จะแสดงการเรืองแสงค้างได้ และมีจำนวนไม่น้อยที่แสดงทั้งการเรืองแสงปกติและการเรืองแสงค้าง สาเหตุของการเรืองแสงในอัญมณีนั้นเป็นผลมาจากความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับสภาวะของการถูกกระตุ้นโดยแสงอัลตราไวโอเลต ภายในระดับอะตอมของธาตุต่างๆ ที่มีผลต่อการเกิดสีของอัญมณีนั้นๆ ด้วยเหตุที่อัญมณีชนิดต่างๆ มีมลทินธาตุต่างๆ แตกต่างกันไป ดังนั้น การเรืองแสงจะไม่เกิดขึ้นในอัญมณีทุกชนิด หรืออาจมีการเรืองแสงให้สีที่เหมือนกันหรือแตกต่างกันกับสีของอัญมณีได้ การทดสอบการเรืองแสงของอัญมณีใดๆสามารถกระทำได้ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต ทั้งคลื่นยาว (365 นาโมมิเตอร์) และคลื่นสั้น (254 นาโนมิเตอร์) อัญมณีบางชนิดอาจเรืองแสงได้เฉพาะในชนิดคลื่นสั้นบางชนิดอาจเรืองแสงได้ในชนิดคลื่นยาวหรืออาจจะเรืองแสงได้ในคลื่นทั้งสองชนิด หรือไม่แสดงการเรืองแสงเลย อัญมณีบางชนิดปฏิกิริยาของการเรืองแสงในคลื่นสั้นแสดงให้เห็นได้ชัดเจนหรือสว่างมากกว่าในคลื่นยาว บางชนิดอาจแสดงในทางกลับกัน บางชนิดอาจมีปฏิกิริยาการเรืองแสงเท่าๆ กัน การเรืองแสงของอัญมณีมีประโยชน์ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ และในบางครั้งก็มีประโยชน์ช่วยในการตรวจแยกอัญมณีธรรมชาติออกจากอัญมณีสังเคราะห์ ส่วนใหญ่แล้วอัญมณีสังเคราะห์ต่างๆ มักจะมีการเรืองแสงสว่างมาก ในขณะที่อัญมณีธรรมชาติจะไม่ค่อยเรืองแสง เช่น สปิเนล สังเคราะห์สีฟ้าอ่อน ซึ่งทำเทียมเลียนแบบอะความารีน จะแสดงการเรืองแสงสีแดงในรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดคลื่นยาวและเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวในชนิดคลื่นสั้น โดยที่อะความารีนจะไม่เรืองแสงเลย ไพลินสังเคราะห์จะเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวนวลในชนิดคลื่นสั้นเท่านั้นซึ่งไพลินธรรมชาติมักจะไม่เรืองแสง คุณประโยชน์และความได้เปรียบในการทดสอบอัญมณีโดยทดสอบการเรืองแสง คือทำได้รวดเร็ว ง่าย และไม่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย

วันพฤหัสบดีที่ 6 สิงหาคม พ.ศ. 2552

กล้องโทรทรรศน์




กล้องโทรทรรศน์ (Telescope)
กล้องโทรทัศน์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ดูวัตถุที่อยู่ไกล ประกอบด้วยเลนส์ 2 เลนส์ มี 2 ประเภท คือ
ก. กล้องโทรทรรศน์หักเห (Refracting telescope) ใช้เลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้วัตถุมีความยาวโฟกัสมากอาจจะถึงหลาย ๆ เมตร เนื่องจากวัตถุที่ต้องการดูอยู่ไกล มากดังนั้นภาพที่เกิดจึงตกที่จุดโฟกัสของเลนส์ใกล้วัตถุเป็นวัตถุเสมือนของเลนส์ใกล้ตาโดยใช้เลนส์เว้าหรือเลนส์นูนเป็นเลนส์ใกล้ตาก็ได้ วัตถุเสมือนนี้จะอยู่ระหว่างจุดโฟกัส ของเลนส์ใกล้ตากับเลนส์ ดังนั้นภาพสุดท้ายที่เกิดขึ้นจะได้ภาพเสมือนขนาดขยาย
ข. กล้องโทรทรรศน์ชนิดสะท้อนแสง (Reflecting telescope) ใช้กระจกเว้ารูปพาราโบลาที่ไม่มีความคลาดเป็นตัวสะท้อนแสงใกล้วัตถุ ภาพที่ได้เกิดขึ้นที่ จุดโฟกัสใช้กระจกนูนเป็นตัวสะท้อนครั้งที่สอง เกิดภาพเสมือนขนาดขยาย
กล้องดาราศาสตร์เป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ประกอบด้วยเลนส์นูน 2 อัน เลนส์ใกล้วัตถุจะรับแสงสะท้อนจากวัตถุที่ระยะอนันต์ เกิดภาพจริงหัวกลับที่จุดโฟกัสของเลนส์ ใกล้วัตถุแต่อยู่ในระยะที่น้อยกว่าโฟกัสของเลนส์ใกล้ตา ได้ภาพเสมือนขนาดขยาย ความยาวของกล้องเท่ากับความยาวโฟกัสของเลนส์ทั้งสอง