แบบฝึกหัด เรื่อง การขยายตัว ของเอกภพ

กจิ กรรม 1.1 กำเนิดและววิ ัฒนาการของเอกภพ

จุดประสงคก์ จิ กรรม

อธิบายการเปล่ียนแปลงสสารในช่วงเวลาตา่ ง ๆ ตามววิ ัฒนาการของเอกภพ

วัสด-ุ อปุ กรณ์

1. แผนภาพแสดงการกำเนิดและววิ ฒั นาการของเอกภพตามทฤษฎบี ิกแบง 1 ชดุ

2. เอกสารความรู้ อนุภาคมูลฐาน 1 ชุด

วธิ กี ารทำกจิ กรรม

1. ศึกษาเอกสารความรู้ อนุภาคมูลฐาน และศึกษาการเปลี่ยนแปลงระหว่างสสารในช่วงเวลาต่าง ๆ ตาม

วิวัฒนาการของเอกภพ พร้อมสังเกตการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และขนาดของเอกภพ จากแผนภาพท่ี

กำหนด

2. วิเคราะห์และระบสุ สารทีพ่ บในแตล่ ะช่วงเวลาของววิ ัฒนาการลงในแบบบันทึกกิจกรรม

3. สรุปและนำเสนอผลการทำกจิ กรรม

ใบความรู้

อนภุ าคมลู ฐาน (Elementary particle) หมายถงึ หนว่ ยทีเ่ ลก็ ท่สี ดุ ของอะตอมซง่ึ ไมส่ ามารถแบ่งยอ่ ยได้อกี
ควาร์ก เปน็ ส่วนประกอบพืน้ ฐานของสสาร แบ่งเป็น 6 ชนดิ ไดแ้ ก่ อพั ควาร์ก ดาวน์ควารก์ ชารม์ ควาร์ก สเต
รนจ์ควาร์ก ท็อปควาร์ก และบ็อททอมควาร์ก เมื่อควาร์กรวมตัวกันจะกลายเป็นอกี อนุภาคหนึ่ง เรียกว่า แฮ
ดรอน โดย แฮดรอนทเี่ สถยี รที่สดุ สองอนั ดับแรกคอื โปรตอน และ นิวตรอน
แอนตคิ วารก์ เปน็ ปฏิอนภุ าคของควาร์ก มคี ุณสมบตั ิทางไฟฟา้ ตรงข้ามกับควาร์ก
อเิ ลก็ ตรอน เปน็ อนภุ าคทมี่ ปี ระจุไฟฟา้ เป็นลบ วง่ิ อยรู่ อบๆนิวเคลียสตามระดับพลงั งานของอะตอมน้นั ๆ
โพซิตรอน หรือ แอนตอิ เิ ล็กตรอน เปน็ ปฎิอนุภาคของอเิ ลก็ ตรอน มีประจุ +1 เมอื่ โพซิตรอนพลงั งานต่ำชนกับ
อิเล็กตรอนพลงั งานตำ่ จะเกิดกระบวนการประลยั
นิวทริโน เปน็ อนภุ าคทเ่ี ป็นกลางทางไฟฟา้ มวลของนิวทริโนมีขนาดเล็กมากเม่ือเทียบกบั อนุภาคอ่นื ๆ
นักวิทยาศาสร์สันนิษฐานว่านิวทริโนอาจเป็นสสารมืด นิวทริโนไม่มีประจุไฟฟ้าจึงไม่เกิดปฏิกิริยากับแรง
แมเ่ หล็กไฟฟา้
แอนตนิ วิ ทริโน เป็นปฏอิ นุภาคของนวิ ทริโน
โฟตอน เป็นอนภุ าคแสง (เม่ือพิจารณาแสงในลกั ษณะของอนุภาค) โดยโฟตอนไม่มมี วล ไม่มปี ระจุไฟฟ้า แต่มี
ความเสถียร เมื่ออนุภาคมูลฐานยึดเกาะกันสองอนุภาคเป็นต้นไป จะเกิดเป็นอนุภาคใหม่ เช่น โปรตอน เป็น
อนุภาคท่ีมีประจุไฟฟา้ เป็นบวก เกดิ จากอนภุ าคอพั ควาร์กสองอนุภาคและดาวน์ควารก์ หนงึ่ อนภุ าคยึดเกาะกัน
นิวตรอน เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นกลาง เกิดจากอนุภาคอัพควาร์กหนึ่งอนุภาคและดาวน์ควาร์กสอง
อนุภาคยึดเกาะกัน

หน้า | 1

แบบบันทกึ กิจกรรม 1.1 กำเนิดและววิ ฒั นาการของเอกภพ

เตมิ เคร่ืองหมาย  ลงในช่อง o ดังตารางท่ีกำหนด เพือ่ ระบุสสาร หรอื พลังงานทีพ่ บในแต่ละ
ชว่ งเวลาของวิวัฒนาการ

สง่ิ ท่ีพบในช่วงเวลาตา่ ง ๆ

10-43 – 10-32 วนิ าที 10-32 – 10-6 วนิ าที 10-6 วินาที - 3 3 นาที -300,000 ปี 300,000 ปี - 1,000- 13,800
นาที ลา้ นปี
1032 - 1027 เคลวิน 1027- 1013 เคลวิน 1,000
1013- 109 เคลวนิ 109- 5,000 เคลวนิ 100 – 2.73 เคลวิน
o ควาร์ก o ควารก์ ล้านปี
o แอนติควาร์ก o แอนตคิ วารก์ o ควาร์ก o ควาร์ก o ควารก์
o อเิ ลก็ ตรอน o อิเล็กตรอน 5000-100 เคลวิน o แอนติควาร์ก
o โพซิตรอน o โพซติ รอน o แอนตคิ วารก์ o แอนติควาร์ก o อิเลก็ ตรอน
o นิวทรโิ น o นวิ ทรโิ น o ควาร์ก o โพซิตรอน
o แอนตนิ ิวทริ o แอนตินวิ ทรโิ น o อิเล็กตรอน o อิเล็กตรอน o แอนตคิ วารก์ o นวิ ทรโิ น
o โฟตอน o อิเล็กตรอน o แอนตินวิ ทริโน
โน o นิวตรอน o โพซติ รอน o โพซิตรอน o โพซิตรอน o โฟตอน
o โฟตอน o โปรตอนหรือ o นิวทรโิ น o นิวตรอน
o นิวตรอน o นวิ ทรโิ น o นวิ ทริโน o แอนตินิวทรโิ น o โปรตอนหรอื
o โปรตอนหรือ นวิ เคลยี สของ o โฟตอน
ไฮโดรเจน o แอนตนิ วิ ทริโน o แอนตนิ ิวทรโิ น o นวิ ตรอน นิวเคลียสของ
นวิ เคลียสของ o นิวเคลยี สของ o โปรตอนหรอื ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจน ฮีเลียม o โฟตอน o โฟตอน o นิวเคลยี สของ
o นวิ เคลยี สของ o อะตอมของ นิวเคลียสของ ฮีเลียม
ฮเี ลยี ม ไฮโดรเจน o นิวตรอน o นิวตรอน ไฮโดรเจน o อะตอมของ
o อะตอมของ o อะตอมของ o นวิ เคลียสของ ไฮโดรเจน
ไฮโดรเจน ฮีเลยี ม o โปรตอนหรือ o โปรตอนหรือ ฮเี ลียม o อะตอมของ
o อะตอมของ o กาแลก็ ซี o อะตอมของ ฮเี ลียม
ฮีเลียม นิวเคลยี สของ นิวเคลียสของ ไฮโดรเจน o กาแลก็ ซี
o กาแลก็ ซี o อะตอมของ
ไฮโดรเจน ไฮโดรเจน ฮีเลียม
o กาแล็กซี
o นิวเคลียสของ o นวิ เคลยี สของ

ฮเี ลียม ฮเี ลยี ม

o อะตอมของ o อะตอมของ

ไฮโดรเจน ไฮโดรเจน

o อะตอมของ o อะตอมของ

ฮีเลยี ม ฮีเลียม

o กาแล็กซี o กาแลก็ ซี

หนา้ | 2

คำถามท้ายกิจกรรม

1. หลงั จากเกดิ บิกแบง อณุ หภูมขิ องเอกภพมีการเปลยี่ นแปลงหรอื ไม่ อยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..

2. หลังจากเกิดบกิ แบง ขนาดของเอกภพมกี ารเปลยี่ นแปลงหรือไม่ อยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. เริ่มพบอนุภาคมูลฐานในเอกภพเม่อื เวลาใด
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………

4. โปรตอนและนวิ ตรอนเร่ิมเกิดข้นึ ในระยะเวลาห่างจากชว่ งเวลาที่เรม่ิ พบอนภุ าคมลู ฐานประมาณเทา่ ใด
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………

5. เอกภพในช่วงทีพ่ บ โปรตอน และนวิ ตรอนมอี ณุ หภมู ติ ่างจากช่วงพบอนุภาคมูลฐานหรอื ไม่ อยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………

6. นิวเคลยี สของไฮโดรเจนและนิวเคลียสของฮเี ลยี มเกดิ พรอ้ มกันหรือไม่ อย่างไร และสัมพนั ธก์ ับอณุ หภูมิของ
เอกภพอย่างไร
……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………

7. ขณะเกิดอะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมของฮีเลียม อุณหภูมมิ คี วามแตกต่างกับขณะเกิดนิวเคลียสของ
ไฮโดรเจนและนิวเคลียสของฮเี ลียมหรือไม่ อย่างไร และเกิดขึ้นในเอกภพด้วยระยะเวลาห่างกนั ประมาณ
เท่าใด
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………

หน้า | 3

แบบบนั ทกึ กิจกรรม 1.2 แบบจำลองการขยายตัวของเอกภพ

1. บนั ทึกระยะทางจากกาแล็กซีอ้างองิ ไปยงั กาแลก็ ซี ข ค ง จ ฉ และคำนวณความเร็วในการเคลอ่ื นที่
ของกาแล็กซี

กาแลก็ ซี ระยะทางจากกาแล็กซีอา้ งองิ (cm) ผลต่างของ ความเร็วในการเคลอื่ นที่*
เมอ่ื เริม่ ตน้ หลงั จากการเปา่ ระยะทาง
กาแลก็ ซี ข (ผลต่างของระยะทางตอ่ เวลา)
กาแลก็ ซี ค
กาแล็กซี จ
กาแล็กซี ฉ

หมายเหตุ ในกจิ กรรมน้ใี ช้ความเรว็ แทนอัตราเร็วเพอ่ื คงความหมายตามศักทภ์ าษาอังกฤษ recessional
velocity เนื่องจากลูกโป่งขยายตัวออกทำให้กาแล็กซีต่าง ๆ เคลื่อนที่ออกจากกาแล้กซีอ้างอิงในทุก
ทิศทาง

สรปุ ผลการทดลอง
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หน้า | 4

2. เขียนกราฟความสมั พนั ธ์ระหวา่ งระยะทางระหว่างกาแลก็ ซอี ้างอิงกับกาแล็กซตี า่ ง ๆ หลังจากการเป่าลกู โป่ง
กับความเรว็ ในการเคลอื่ นท่ขี องกาแล็กซตี ่าง ๆ

O1

ทคทำำถทาทมททก*้า*ยทกทจิ กรรม
1. หลงั จากการเปา่ ลกู โป่งใหม้ ขี นาดใหญ่ขนึ้ ระยะทางระหว่างกาแลก็ ซีจำลองบนผวิ ลกู โป่ง กับกาแล็กซีอ้างองิ

มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. กาแล็กซีจำลองใดมีความเร็วในการเคลื่อนที่มากที่สุดและกาแล็กซีนั้นอยู่ห่างจากกาแล็กซีอ้างอิงเป็น
อยา่ งไรเมอื่ เทยี บกับกาแล็กซอี ื่น
…...……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
3. กาแล็กซีจำลองใดมีความเร็วในการเคลื่อนที่น้อยที่สุดและกาแล็กซีนั้นอยู่ห่างจากกาแล็กซีอ้างอิงเป็น
อยา่ งไรเมือ่ เทียบกับกาแลก็ ซอี ื่น
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
4. ระยะทางมคี วามสัมพันธ์กับความเร็วในการเคล่ือนทข่ี องกาแลก็ ซจี ำลองอย่างไร
……..……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
5. จากการศกึ ษาแบบจำลองการขยายตัวของเอกภพ ขอ้ มลู ใดท่ที ำใหท้ ราบวา่ เอกภพขยายตัว
……..……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..

หน้า | 5

กิจกรรม 1.2 แบบจำลองการขยายตัวของเอกภพ

จุดประสงคก์ ิจกรรม

1. อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วในการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีจำลองและระยะทางจากกาแล็กซี

อ้างองิ
2. อธบิ ายการขยายตัวของเอกภพจากแบบจำลอง

วสั ด-ุ อุปกรณ์ 1 ลกู
1. ลกู โปง่ ชนิดกลม 6 ชิน้
2. กระดาษสติกเกอรข์ นาด 1 เซนตเิ มตร × 1 เซนตเิ มตร

3. กระดาษกราฟ 1 แผ่น
4. ยางรัด 1 เสน้

5. เชือก 1 เส้น
6. นาฬิกาจับเวลา 1 เรอื น
วธิ ีการทำกิจกรรม

1. สรา้ งแบบจำลองของเอกภพ ดงั น้ี
1.1 กำหนดให้ลกู โปง่ แทนเอกภพ และสตกิ เกอร์แทนกาแล็กซี

1.2 เปา่ ลกู โปง่ ให้มขี นาดเสน้ ผา่ นศนู ย์กลางประมาณ 10 เซนตเิ มตร
1.3 กำหนดให้สติกเกอร์ ก เปน็ กาแล็กซอี ้างองิ และทำเครือ่ งหมายระบุตำแหนง่ ท่จี ุดกง่ึ กลางของสตกิ เกอร์
1.4 กำหนดให้สต๊กิ เกอร์จำนวน 5 ชน้ิ แทนกาแลก็ ซีอืน่ ๆ พร้อมทำเครอื่ งหมายระบุตำแหน่งที่จุดกึ่งกลาง

และเขยี นสญั ลกั ษณ์ ข ค ง จ ฉ กำกบั

1.5 นำสตกิ เกอร์จากขอ้ 1.3-1.4 มาติดใหก้ ระจายทว่ั ลูกโปง่

2 วดั ระยะทางท่ีสั้นท่สี ดุ จากกาแล็กซอี ้างอิงไปยังกาแล็กซี ข ค ง จ และ ฉ และบนั ทึกผล
3 เป่าลูกโป่งให้มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างช้า ๆ และสม่ำเสมอ ใช้เวลาในการเป่า 5 วินาที จากนั้นวัดระยะทาง

เช่นเดยี วกับขอ้ 2 และบันทึกผล

4. หาผลต่างของระยะทางจากกาแล็กซีอ้างอิงไปยังกาแล็กซี ข ค ง จ ฉ ที่วัดได้ในข้อ 2 และข้อ 3 พร้อม
บนั ทึกผล

5. คำนวณหาความเร็วของการเคล่ือนที่ของกาแลก็ ซี ข ค ง จ ฉ และบันทกึ ผล
6. เขียนกราฟความสัมพันธ์ระยะทางระหว่างกาแล็กซีอ้างอิงกับกาแล็กซีต่าง ๆ หลังจากการขยายตัวของ

ลกู โปง่ กบั ความเรว็ ของกาแลก็ ซีตา่ ง ๆ

หน้า | 6

กจิ กรรมเสนอแนะ โครงสรา้ งกาแล็กซที างชา้ งเผอื ก

จุดประสงค์
ระบุและอธิบายลกั ษณะโครงสรา้ งของกาแลก็ ซที างชา้ งเผือก

วสั ด-ุ อปุ กรณ์ 1 ชดุ
1. เอกสารความรู้ โครงสรา้ งกาแล็กซีทางชา้ งเผอื ก 1 ชดุ
2. แบบบันทึกกจิ กรรม โครงสรา้ งกาแล็กซที างชา้ งเผือก

วธิ ีการทำกจิ กรรม
1. ศกึ ษาเอกสารความรู้ โครงสร้างกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก
2. ระบโุ ครงสรา้ งของกาแลก็ ซีทางชา้ งเผือกลงในแบบบันทกึ กิจกรรม
3. สรุปและนำเสนอผลการทำกิจกรรม

แบบบันทึกกจิ กรรมเสนอแนะ โครงสรา้ งกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก

1. นำคำที่กำหนดให้ระบลุ งในแผนภาพเพ่อื อธบิ ายโครงสรา้ งกาแล็กซที างชา้ งเผือก
นวิ เคลยี ส จาน ฮาโล

2. นำคำทีก่ ำหนดให้ขา้ งตน้ เตมิ ในชอ่ งว่างหน้าขอ้ ความให้สอดคล้องกบั คำอธบิ าย
ก. …………………………….บรเิ วณท่อี ยรู่ อบนอกสุดของกาแลก็ ซีทางช้างเผอื ก
ข. …………………………….บริเวณที่มีจำนวนดาวฤกษ์รวมตัวกันอยา่ งหนาแน่น
ค. …………………………….บรเิ วณทม่ี องเหน็ เปน็ เกลียวคล้ายกงั หนั และเปน็ ตำแหน่งท่อี ยู่ของระบบสรุ ยิ ะ

หน้า | 7

เอกสารความรกู้ จิ กรรมเสนอแนะ โครงสรา้ งกาแล็กซีทางชา้ งเผือก

กาแล็กซีทางช้างเผือกมีรูปร่างเป็นกังหันมีคานมีโครงสร้างประกอบด้วยนิวเคลียส จานและฮาโล มี
เส้นผ่านศูนย์กลาง 100,000 ปีแสง ระบบสุริยะอยู่ห่างจากศูนย์กลางของกาแล็กซีประมาณ 30,000 ปีแสง
กาแล็กซีทางชา้ งเผอื กมโี ครงสรา้ งแบง่ เป็น 3 สว่ น ได้แก่

นิวเคลียส (nucleus) เป็นส่วนที่อยู่ใจกลางของกาแล็กซี มีขนาดเล็ก บริเวณรอบ ๆ นิวเคลียสจะมี
ลักษณะนูนตรงกลางเรยี กว่า ดุมกาแลก็ ซี (central bulge) มีคานยาวประมาณ 20,000 ปแี สง

จาน (disk) เป็นส่วนที่อยู่ล้อมรอบนิวเคลียส ประกอบด้วยแขนของกาแล็กซีและส่วนที่เป็นระนาบ
ของกาแล็กซีทางชา้ งเผือกมขี นาดเสน้ ผ่านศนู ย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสง มีความหนาประมาณ 1,000 ปี
แสง

ฮาโล (Halo) หรือ กลดดาราจักร อยู่ล้อมรอบนิวเคลียสและจานของกาแล็กซี โดยกลดดาราจักรมี
ขนาดกว้างใหญ่ไพศาลครอบคลมุ กาแล็กซที างชา้ งเผือกไว้

หน้า | 8

กจิ กรรม 2.1 ปัจจัยทส่ี ่งผลต่อความสว่าง

จดุ ประสงค์กจิ กรรม
อธบิ ายปจั จยั ท่ีส่งผลต่อความสวา่ งของหลอดไฟฟ้า

วสั ด-ุ อุปกรณ์ 1 หลอด
1 ชดุ
1. หลอดไฟฟ้าท่ีมกี ำลังไฟฟา้ 25 60 และ 100 วัตต์ 1 เส้น
2. ลกั ซม์ ิเตอร์
3. สายวดั

วธิ ีการทำกิจกรรม

1. จดั ชดุ การทดลองโดยวางหลอดไฟฟ้าทม่ี ีกำลังไฟฟา้ 100 วัตต์ ใหห้ ่างจากลกั ซ์มเิ ตอร์ 50 เซนตเิ มตร
และจัดลักซ์มเิ ตอร์ให้ตง้ั ฉากกับพ้ืนและตรงกบั ตำแหนง่ ของหลอดไฟฟ้า ดงั รปู

2. ปดิ ไฟในหอ้ งทกุ ดวง จากน้ันเปดิ สวิตซ์หลอดไฟฟ้าที่มกี ำลงั ไฟฟ้า 100 วตั ต์ และอา่ นค่าความสว่าง
ของหลอดไฟฟ้าจากลกั ซ์มเิ ตอร์ บันทึกผล

3. ทำเช่นเดยี วกบั ข้อ 1 - 2 แตเ่ ปลีย่ นเป็นหลอดไฟฟ้าทมี่ ีกำลังไฟฟ้า 60 วตั ต์และ 25 วตั ต์ อ่านค่าความส่อง
สวา่ งและบันทกึ ผล

4. ทำเชน่ เดยี วกับข้อ 3 แต่เปลยี่ นระยะทางเปน็ 75 100 และ 125 เซนติเมตร ตามลำดบั อา่ นค่าความส่อง
สวา่ งและบนั ทึกผล

5. เปรียบเทียบความสว่างของหลอดไฟฟา้ ทีม่ กี ำลังไฟฟ้าต่างกนั ทร่ี ะยะทางเท่ากัน
6. เปรียบเทยี บความสว่างของหลอดไฟฟา้ ท่มี ีกำลังไฟฟ้าเท่ากัน ทรี่ ะยะทางต่างกัน
7. เขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างระยะหา่ งและความสว่าง
8. สรปุ และนำเสนอผลการทำกจิ กรรม

หน้า | 9

แบบบันทึกกจิ กรรม 2.1 ปัจจยั ท่ีสง่ ผลต่อความสวา่ ง

สมมุตฐิ าน
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

บนั ทกึ ผลการทดลอง

ตารางบันทึกผล
ชื่อตาราง ................................................................................................................................................

กำลงั ไฟฟ้า (W) ความสว่าง
(lx)
25
60
100

ตารางบนั ทกึ ผล
ช่อื ตาราง................................................................................................................................................

ระยะหา่ ง(cm) ความสว่าง (lx)

50
75
100
125

สรุปผลการทดลอง
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..

หนา้ | 10

คำถามทา้ ยกิจกรรม
1. หลอดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟา้ แตกต่างกัน แต่ระยะห่างจากผู้สังเกตเท่ากัน จะมีความสว่างเท่ากันหรือไม่
อยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
2. หลอดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟา้ เท่ากัน แต่ระยะห่างจากผู้สังเกตแตกต่างกัน จะมีความสว่างเท่ากันหรอื ไม่
อยา่ งไร
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
3. ปัจจยั ใดบ้างทสี่ ่งผลต่อความสว่างของหลอดไฟฟ้า
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
4. เราสามารถวดั ความสว่างของหลอดไฟฟ้าขนาด 60 วตั ต์ ได้มากกว่าหลอดไฟฟ้าขนาด 100 วัตต์ ได้ใน
กรณีใดบา้ ง
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..
……………………………………………………………………………………………………………..……………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..

หนา้ | 11

กจิ กรรม 2.2 สี อณุ หภูมผิ ิวและชนดิ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์

จุดประสงค์กิจกรรม
วิเคราะห์ และอธบิ ายความสมั พันธร์ ะหว่างสี อณุ หภูมิผิว และชนิดสเปกตรมั ของดาวฤกษ์

วัสด-ุ อุปกรณ์
1. ตารางแสดงข้อมูลสี อุณหภูมิผวิ ทีส่ ัมพนั ธก์ ันของดาวฤกษท์ กี่ ำหนด
2. ตารางแสดงข้อมูลขนดิ สเปกตรัม สี และอณุ หภมู ิผิว

วิธกี ารทำกจิ กรรม
1. ศึกษาขอ้ มูล สี อุณหภูมิผิว และชนดิ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์ จากตารางทีก่ ำหนด

ชือ่ ดาว สผี วิ อณุ หภูมผิ วิ โดยประมาณ
(เคลวนิ )
ดวงอาทิตย์ เหลอื ง 5,780
ดาวรวงข้าว ขาวแกมเหลอื ง 22,400
ดาวซิริอัส 9,940
ดาวไรเจล ขาว 11,000
ดาวโพรซิออน (A) นำ้ เงินแกมขาว 6,530
ดาวคาเพลลา ขาวแกมเหลือง 4,940
ดาวปารชิ าต 3,570
ดาวหัวใจสิงห์ เหลือง
ดาวเวกา แดง 10,300
ดาวเบเทลจุส นำ้ เงินแกมขาว 9,600
ดาวอัลนีแทค ขาว 3,500
ดาวเอปซลี อน อนิ ด(ี B) แดง 30,000
น้ำเงิน 4,630
ส้ม

2. เรยี งลำดับดาวตามอณุ หภูมผิ วิ จากอณุ หภมู ิสูงไปอุณหภมู ติ ่ำ

3. ระบชุ นิดสเปกตรัมของดาวฤกษ์ทีก่ ำหนดให้สมั พันธก์ บั สีและอุณหภมู ผิ ิว
4. จำแนกดาวฤกษต์ ามเกณฑ์ทกี่ ำหนด
5. สรุปและนำเสนอผลการทำกจิ กรรม

หนา้ | 12

แบบบันทึกกจิ กรรม 2.2 สี อณุ หภมู ผิ ิวและชนดิ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์

เรียงลำดบั ดาวฤกษ์ตามอุณหภูมิผิวจากอุณหภูมสิ งู ไปอุณหภูมิตำ่ พร้อมท้ังระบุข้อมูลสี ชนิดสเปกตรมั
ให้สอดคล้องกัน

อณุ หภูมผิ ิว
ช่ือดาว สีผวิ โดยประมาณ ชนดิ สเปกตรัม

(เคลวิน)

จำแนกไดเ้ ปน็ ………………กลมุ่ ดงั น้ี…………………………………………………………………………………………..........
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
เกณฑ์ในการจำแนก………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

หนา้ | 13

คำถามท้ายกจิ กรรม

1. ดาวฤกษ์ทม่ี ีอณุ หภูมผิ วิ สงู สดุ มสี ใี ด และมสี เปกตรมั ชนิดใด
…….……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ดาวฤกษท์ ่ีมีอุณหภมู ผิ ิวตำ่ ทส่ี ุดมีสีใด และมสี เปกตรัมชนดิ ใด
…….……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3. ดวงอาทิตยเ์ ปน็ ดาวฤกษ์ทีม่ ีสีใด และมสี เปกตรัมชนิดใด
…….……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

4. อณุ หภูมผิ วิ ของดาวมีความสัมพนั ธ์กบั สแี ละสเปกตรมั ของดาวอย่างไร
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…….……………………………………………………………………………………………………………..………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

เอกสารประกอบกจิ กรรม 2.2 สี อุณหภมู ิผิวและชนดิ สเปกตรมั ของดาวฤกษ์

ชนิดสเปกตรัม สี อุณหภูมิผิวโดยประมาณ
(เคลวนิ )
O น้ำเงิน
B นำ้ เงนิ แกมขาว มากกว่า 30,000
A 10,000-30,000
F ขาว 7,500-10,000
G ขาวแกมเหลือง 6,000-7,500
K 4,900-6,000
M เหลือง 3,500-4,900
ส้ม 2,500- 3,500
แดง

หน้า | 14

กิจกรรม 2.3 กำเนิดและววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้
1. อธิบายกระบวนการเกิดและลำดบั วิวัฒนาการของดาวฤกษท์ ส่ี ัมพันธ์กับมวลตั้งต้น
2. จัดทำแผนภาพแสดงลำดบั วิวฒั นาการของดาวฤกษท์ ม่ี ีมวลแตกตา่ งกนั
วัสด-ุ อปุ กรณ์
1. เอกสารความรู้ กำเนิดและววิ ัฒนาการของดาวฤกษ์
2. ชุดภาพที่ 1 ภาพดาวฤกษ์ทม่ี มี วลแตกต่างกัน
3. ชุดภาพที่ 2 ภาพแสดงการเปลีย่ นแปลงของดาวฤกษ์ในแต่ละชว่ งวิวัฒนาการ
วิธีการทำกิจกรรม
1. ศกึ ษาววิ ฒั นาการของดาวฤกษท์ ่ีมีมวลแตกต่างกนั จากเอกสารความรู้ทกี่ ำหนด
2. เขยี นแผนภาพแสดงววิ ัฒนาการของดาวฤกษท์ ่ีมีมวลแตกตา่ งกนั ลงในแบบบนั ทึกกิจกรรม
3. จัดเรียงลำดบั ววิ ัฒนาการของดาวฤกษ์แต่ละดวงทก่ี ำหนดในชดุ ภาพที่ 1 โดยใชภ้ าพจากชุดภาพที่ 2
4. นำเสนอผลการทำกจิ กรรมและอธบิ ายววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์

แบบบนั ทกึ กจิ กรรม 2.3 กำเนดิ และววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์

แผนภาพแสดงวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ทม่ี มี วลตงั้ แต่ 25 เท่ามวลดวงอาทติ ยข์ ้นึ ไป

ตดิ ภาพ

แผนภาพแสดงววิ ฒั นาการของดาวฤกษท์ ี่มีมวลตั้งแต่ 9 ถึงน้อยกวา่ 25 เท่ามวลดวงอาทติ ย์

ติดภาพ

แผนภาพแสดงวิวัฒนาการของดาวฤกษท์ ีม่ ีมวลตง้ั แต่ 0.08 ถึงน้อยกว่า 9 เท่ามวลดวงอาทติ ย์

ตดิ ภาพ

หนา้ | 15

คำถามทา้ ยกิจกรรม

1. ดาวฤกษท์ ี่มมี วลนอ้ ย และดาวฤกษท์ ีม่ ีมวลมากมีวิวฒั นาการเหมอื นกัน หรือแตกตา่ งกันอย่างไร
…….…………………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. ในแตล่ ะช่วงวิวฒั นาการ สมบัติของดาวฤกษม์ กี ารเปลย่ี นแปลงหรอื ไม่ อย่างไร
……..……………………………………………………………………………………………………………..……………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
3. วิวฒั นาการของดาวฤกษข์ น้ึ อยู่กบั ปัจจยั ใด อย่างไร
……..…………………………………………………………………………………………………………………………………………...
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

เอกสารความรกู้ จิ กรรม 2.3 กำเนดิ และววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์

วิวฒั นาการและจุดจบของดาวฤกษ์ข้นึ อยู่กับมวลตั้งต้นของดาวฤกษ์ โดยดาวฤกษ์ท่ีมีมวลมากจะมีมี
อตั ราการใชพ้ ลังงานที่สูงกวา่ ดาวฤกษ์ที่มีมวลนอ้ ย สง่ ผลให้ดาวฤกษท์ ี่มวลมากจะมอี ายขุ ัยส้นั กวา่ ดาวฤกษ์ที่มี
มวลนอ้ ย โดยวิวฒั นาการของดาวฤกษส์ ามารถอธบิ ายได้ดังน้ี

ดาวฤกษท์ ี่มีมวลต้งั แต่ 25 เท่าของมวลดวงอาทิตยข์ ้นึ ไป มีสนี ำ้ เงนิ เม่ือดาวฤกษใ์ ช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
หมด จะเริ่มการเผาผลาญธาตุทมี่ ีมวลมากข้นึ เป็นลำดบั ได้แก่ ฮเี ลยี ม คารบ์ อน นอี อน แมกนเี ซียม ออกซิเจน
และสิ้นสดุ ที่เหล็ก ในระหวา่ งนี้ดาวฤกษ์จะเกิดการระเบิดที่เรียกว่า ซูเปอร์โนวา ทำให้แก่นกลางของดาวจะ
ยุบตัวลงเป็นหลุมดำ

ดาวฤกษท์ ีม่ ีมวลต้งั แต่ 9 ถงึ น้อยกว่า 25 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เม่ือดาวฤกษ์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
หมด ดาวฤกษจ์ ะขยายขนาดขึ้นพรอ้ มทัง้ อุณหภูมิที่ผวิ จะลดลงเปลี่ยนจากดาวยกั ษ์ใหญ่น้ำเงินไปเป็นดาวยักษ์
แดง จากนนั้ จะเกิดการระเบดิ ท่ีเรียกว่า ซูเปอรโ์ นวา หรอื ดาวฤกษ์บางดวงอาจจะเปลี่ยนจากดาวยักษแ์ ดงเป็น
ดาวยกั ษ์น้ำเงินก่อนทจ่ี ะเกดิ ซูเปอรโ์ นวา จากน้นั แกน่ กลางของดาวจะยบุ ตวั ลงเปน็ ดาวนิวตรอน

ววิ ฒั นาการของดาวฤกษ์ท่มี ีมวลต้งั แต่ 0.08 ถงึ นอ้ ยกว่า 9 เท่าของมวลดวงอาทิตยห์ รอื มวลใกล้เคียง
กับดวงอาทิตย์ เมื่อใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนหมด แกนกลางของดาวจะยุบตัว เกิดการเผาผลาญฮีเลียมดาวจะ
ขยายขนาดใหญ่ขึ้นเป็นดาวยักษ์แดง เมื่อเชื้อเพลิงฮีเลียมที่แก่นกลางหมด ดาวจะยุบตัวลงอีกครั้งต่อมาเมอื่
ปฏกิ ริ ยิ าหลอมฮเี ลยี มสนิ้ สุดลงแกน่ ของดาวยกั ษ์แดงยุบตวั กลายเป็นดาวแคระขาว (white dwarf) ส่วนอ่นื ๆ
ที่อยู่รอบแก่นไม่ได้ยุบเข้ามารวม แต่กระจายตัวออกสู่อวกาศทำให้เกดิ เป็นเนบวิ ลาดาวเคราะห์ (planetary
nebula)

หน้า | 16

กจิ กรรม 3.1 กำเนดิ ระบบสุรยิ ะ

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้
วิเคราะห์และอธิบายกระบวนการกำเนดิ ระบบสุริยะจากแผนภาพท่ีกำหนด

วสั ด-ุ อปุ กรณ์ 1 ชดุ
1. แผนภาพแสดงกระบวนการกำเนดิ ระบบสุริยะ 1 ชดุ
2. ชดุ ข้อความ
1 ชดุ
3. แบบบนั ทกึ กิจกรรม

วธิ ีทำกจิ กรรม
1. วเิ คราะห์กระบวนการเกิดระบบสุริยะจากแผนภาพทีก่ ำหนด
2. เลือกคำจากชุดข้อความที่กำหนดเติมลงในช่องว่างของแผนภาพแสดงกระบวนการเกิดระบบสุริยะให้

สัมพนั ธก์ ับขน้ั ตอนต่าง ๆ ในกระบวนการเกิดระบบสรุ ยิ ะในแบบบนั ทึกกิจกรรม

3. เขียนคำอธบิ ายการเกดิ ระบบสรุ ยิ ะตามแผนภาพทกี่ ำหนด

4. นำเสนอผลการทำกิจกรรม

หน้า | 17

แบบบันทกึ กิจกรรม 3.1 การเกิดระบบสุรยิ ะ

จงเลอื กคำจากชุดขอ้ ความเตมิ ลงในช่องวา่ งของแผนภาพ

1. พุธ ศุกร์ โลก องั คาร 2. เนบิวลาสรุ ิยะ 3. ยเู รนสั เนปจูน

4. ดวงอาทติ ย์ 5. แถบไคเปอรแ์ ละดงดาวหาง 6. แถบดาวเคราะหน์ อ้ ย

หนา้ | 18

จงอธบิ ายการเกิดระบบสรุ ิยะตามแผนภาพทีก่ ำหนด
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

คำถามทา้ ยกิจกรรม
1. ดวงอาทิตยแ์ ละบรวิ ารกำเนิดมาจากแหล่งกำเนิดเดียวกนั หรือไม่ มาจากแหลง่ กำเนิดใด

…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. ดาวเคราะห์ชน้ั ในและดาวเคราะห์ชั้นนอกมสี มบัติเหมอื นหรอื ตา่ งกนั อย่างไร
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

กจิ กรรมเสนอแนะ โครงสร้างดวงอาทติ ย์

จุดประสงค์กจิ กรรม
ระบแุ ละอธบิ ายลักษณะโครงสรา้ งดวงอาทิตย์

วสั ด-ุ อปุ กรณ์ 1 ชุด
1. เอกสารความรู้ โครงสร้างดวงอาทติ ย์ 1 ชุด
2. แบบบันทกึ กิจกรรม โครงสร้างดวงอาทิตย์

วิธกี ารทำกจิ กรรม
1. ศึกษาเอกสารความรู้ โครงสรา้ งดวงอาทติ ย์
2. นำบัตรคำโครงสรา้ งดวงอาทิตยต์ ดิ ลงบนแผนภาพดวงอาทิตย์
3. สรปุ และอภปิ รายผลการทำกิจกรรม

หน้า | 19

แบบบนั ทกึ กิจกรรมเสนอแนะ โครงสรา้ งดวงอาทิตย์

1. จากเอกสารความรู้ข้างต้น ตอบคำถามตอ่ ไปน้ี

โฟโตสเฟยี ร์ เขตพาความรอ้ น โครโมสเฟียร์ แกน่ คอโรนา เขตการแผ่รังสี

1. ระบโุ ครงสรา้ งของดวงอาทิตยล์ งในช่องว่างให้สอดคล้องกับแผนภาพที่กำหนด
ก. ………………………………….……………….
ข. ………………………………….……………….
ค. ………………………………….……………….
ง. ………………………………….……………….
จ. ………………………………….……………….
ฉ. ………………………………….………………
2. ให้เลือกคำท่กี ำหนดเติมลงในชอ่ งว่างให้สอดคลอ้ งกบั ความหมายและภาพท่ีกำหนด

........................ 2.1 เปน็ บรเิ วณทเ่ี กดิ ปฏกิ ริ ยิ าเทอรม์ อนวิ เคลียร์
.........................2.2 เป็นเขตทม่ี ีการถา่ ยโอนพลงั งาน ซ่งึ อยรู่ ะหวา่ งแก่นและเขตการพาความรอ้ น
.........................2.3 เปน็ เขตท่ีถา่ ยโอนความร้อนออกสู่ผวิ ของดวงอาทติ ย์
........................ 2.4 เปน็ บรเิ วณทสี่ ว่างจนสามารถมองเห็นไดด้ ้วยตาเปลา่ เม่ือมองผ่านแผน่ กรองแสง
สรุ ิยะ
........................ 2.5 อยู่บริเวณผวิ ของดวงอาทิตย์ ซึ่งมอี ุณหภูมติ ำ่ กว่าบรเิ วณขา้ งเคยี ง
.........................2.6 เปน็ ชั้นบรรยากาศทม่ี ีความหนาแนน่ นอ้ ย และแผ่กระจายจากดวงอาทติ ยไ์ ด้ไกล
มาก จะเหน็ แสงส่วนนี้ในช่วงทีเ่ กดิ สรุ ยิ ปุ ราคาเต็มดวง

หนา้ | 20

เอกสารความร้กู ิจกรรมเสนอแนะ โครงสรา้ งดวงอาทติ ย์

โครงสร้างของดวงอาทติ ย์แบ่งออกเป็น 2 สว่ นใหญ่ ๆ คอื
1) โครงสรา้ งภายในดวงอาทิตยซ์ ึ่งมี 3 สว่ น คอื

1.1 แก่น (core) เป็นชั้นในสุดของดวงอาทิตย์ อุณหภูมิประมาณ 15 ล้านเคลวินมคี วามหนาแน่นสูง
และมีอุณหภูมิสูงมากพอทีท่ ำให้เกิดปฏิกิริยาเทอร์มอนวิ เคลียร์ ซึ่งพลังงานที่ไดจ้ ากปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้เปน็
แหลง่ พลงั งานของดวงอาทติ ย์

1.2 เขตการแผ่รังสี (radiation zone) เป็นชั้นท่ถี ัดจากแก่นออกมา มคี วามหนากวา่ ช้ันอ่นื มอี ุณหภูมิ
ประมาณ 2.5 ลา้ นเคลวนิ การถ่ายโอนพลังงานระหวา่ งแกน่ และเขตการแผ่รังสนี ีใ้ ชเ้ วลานานนับแสนปี

1.3 เขตพาความร้อน (convection zone) เป็นชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ เกิดการพาพลังงานจาก
เขตการแผ่รังสีออกสู่ผวิ ของดวงอาทิตยโ์ ดยมีการหมนุ เวียนของพลาสมาเปน็ วงจรการพาความรอ้ น

2) ช้ันบรรยากาศของดวงอาทิตย์ แบง่ เป็น 3 ชนั้ คือ
2.1 ชั้นโฟโตสเฟียร์ (photosphere) เป็นบรรยากาศชั้นในสุดของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิประมาณ

5,800 เคลวิน หนาประมาณ 400 กิโลเมตร ประกอบด้วยแก๊สร้อนซึ่งเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา เป็นบริเวณที่
สามารถมองเหน็ ได้ด้วยตาเปล่าโดยใชแ้ ผ่นกรองสุรยิ ะ และบริเวณนีเ้ ปน็ บริเวณที่พบ จุดมืดดวงอาทิตย์ เป็น
บริเวณท่มี อี ุณหภูมิประมาณ 4,300 เคลวิน ซ่งึ ต่ำกวา่ บรเิ วณโดยรอบ และมีความเข้มของสนามแมเ่ หล็กสงู กว่า
บริเวณอืน่

2.2 ชั้นโครโมสเฟียร์ (chromosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโฟโตสเฟียร์ไว้ หนาประมาณ
1,700 กิโลเมตรมีอุณหภูมิประมาณ 10,000 - 100,000 เคลวินและมีความหนาแนน่ นอ้ ยกว่าโฟโตสเฟียร์ จึง
สงั เกตเหน็ ไดเ้ ฉพาะในขณะเกดิ สุรยิ ุปราคาเต็มดวง และเห็นเฉพาะบางสว่ นของชน้ั บรรยากาศเท่านนั้

2.3 คอโรนา (corona) เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่าชั้นโครโมสเฟียร์
สามารถแผ่กระจายออกไปไกลมากมีอุณหภูมิสูงมากประมาณ 1 - 2 ล้านเคลวิน สังเกตเหน็ ไดเ้ ฉพาะขณะเกิด
สรุ ยิ ุปราคาเต็มดวง และเหน็ เฉพาะบางสว่ นของชน้ั บรรยากาศเท่านน้ั

หนา้ | 21

กิจกรรมเสนอแนะ ดาวเคราะหน์ อกระบบสรุ ยิ ะ

จดุ ประสงค์การเรียนรู้
วิเคราะห์และอธบิ ายลักษณะของดาวเคราะห์นอกระบบสุรยิ ะ และดาวเคราะห์คล้ายโลก

วสั ด-ุ อปุ กรณ์
ตารางข้อมลู ดาวเคราะหน์ อกระบบสรุ ิยะ

วธิ กี ารทำกจิ กรรม

1. ศึกษาข้อมลู ดาวเคราะห์นอกระบบสุรยิ ะเทียบกบั ขอ้ มูลของโลก จากตารางท่ีกำหนด

วัตถุ ดาวแม่ ชนดิ มวลของดาวแม่ มวลดาว รศั มดี าว อุณหภมู ิ คาบการโคจร ระยะทาง
สเปกตรัม (จำนวนเทา่ ของ เคราะห์ เคราะห์ สมดุล* (เทียบกับวัน จากดาวแม่
ของดาวแม่ มวลดวงอาทิตย์) (จำนวนเทา่ (จำนวนเทา่ (เซลเซียส)
ของมวลโลก) ของรศั มีโลก) บนโลก) (AU)

โลก ดวงอาทติ ย์ G 1 1.00 1.00 -17 365.24 1.00
384.84 1.063
Kepler-452b Kepler-452 G 1.037 5 1.42 -8 4.736 0.062
6.09 0.029
KELT-11b KELT-11 G 1.438 61.9 15.34 1439

Trappist-1e Trappist-1 M 0.08 0.77 0.9 -27

* อุณหภูมขิ องดาวเคราะห์เมอ่ื พิจารณาใหด้ าวเคราะหป์ ราศจากปรากฏการณ์แก๊สเรอื นกระจก

2. วเิ คราะห์และอภปิ รายถึงดาวเคราะหท์ ่กี ำหนดให้

3. นำเสนอผลการอภิปรายผล

แบบบนั ทึกกิจกรรมเสนอแนะ ดาวเคราะหน์ อกระบบสุรยิ ะ

คำถามทา้ ยกจิ กรรม
ถ้ามนษุ ยจ์ ำเป็นต้องอพยพไปอาศัยที่ดาวเคราะห์ดวงอนื่ จะเลือกดาวเคราะหด์ วงใด เพราะเหตุใด
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

หน้า | 22

กจิ กรรม 4.1 กลอ้ งโทรทรรศนท์ ใ่ี ชศ้ ึกษาวัตถุทอ้ งฟา้ ในช่วง
ความยาวคล่ืนตา่ ง ๆ

จุดประสงค์กจิ กรรม
การจำแนกประเภทกลอ้ งโทรทรรศน์ตามความยาวคลื่น

วัสด-ุ อุปกรณ์ 1 แผ่น
1 ชดุ
1. รปู แถบสเปกตรัมของคลืน่ แม่เหลก็ ไฟฟ้า 1 ชดุ
2. เอกสารความรู้ 1 กลอ้ งโทรทรรศนใ์ นชว่ งคลน่ื ต่างๆ
3. เอกสารความรู้ 2 การศึกษาเนบวิ ลาปู

วิธกี ารทำกิจกรรม

1. ศกึ ษาเอกสารความรู้ 1 กลอ้ งโทรทรรศนแ์ ละวัตถทุ ้องฟา้ ในชว่ งความยาวคลื่นต่าง ๆ จากเอกสารความรู้ 1
ในประเดน็ ตอ่ ไปน้ี
- ความยาวคล่ืนท่ีใช้ในการศึกษา
- ตัวอย่างวัตถทุ ้องฟา้ ที่ใชใ้ นการศกึ ษา
- ที่ตงั้ ของกล้องโทรทรรศน์ท่ีใชใ้ นการศกึ ษา เช่น ศึกษาจากบนโลก ศกึ ษาในอวกาศ

2. เขียนชื่อกลอ้ งโทรทรรศนแ์ ต่ละชนดิ และวัตถุทอ้ งฟา้ ทศ่ี ึกษา ลงบนแถบสเปกตรมั ของคลน่ื แม่เหล็กไฟฟ้า
ดงั รูป ให้สอดคลอ้ งกับข้อมลู ความยาวคล่นื

3. ศึกษาเอกสารความรู้ 2 และตดิ ภาพเนบวิ ลาปทู ่ีกำหนดให้สัมพันธ์กับสเปกตรมั ของคลืน่ แม่เหลก็ ไฟฟ้า
4. อภิปรายและอธิบายความแตกตา่ งของความยาวคลื่นและความถี่ รวมทั้งลักษณะวัตถุท้องฟ้าที่ศึกษาด้วย

กล้องโทรทรรศนแ์ ต่ละชนดิ
5. สรุปและนำเสนอผลการทำกิจกรรม

หนา้ | 23

แบบบันทึกกจิ กรรม 4.1 กล้องโทรทรรศน์ในช่วงความยาวคล่นื ต่าง ๆความยาวคล่นื
(นาโนเมตร)
1. เขยี นชอ่ื กล้องโทรทรรศน์ วัตถุท้องฟ้าทศ่ี กึ ษา ให้สมั พันธ์กบั แถบสเปกตรัมของคลนื่ แมเ่ หลก็ ไฟฟา้
คลืน่ วิทยุ อนิ ฟราเรด แสง อลั ตราไวโอเลต รังสเี อก็ ซ์
หนา้ | 24 ชอ่ื กลอ้ ง ช่อื กล้อง ช่ือกล้อง
ชื่อกล้อง ............................ ............................ ช่ือกล้อง
............................ ............................ ............................

วัตถทุ อ้ งฟา้ ที่ศกึ ษาในแต่ละชว่ งคลื่น ……………………….…… ……………………….…… ……………………….…… ……………………….……
………………….………… ………………….………… ………………….…………
……………………….…… ………………….…………
………………….………… …………….……………… …………….……………… …………….……………… …………….………………
…………….……………… ……….………… ……….………… ……….………… ……….…………
……….…………

2. ภาพเนบวิ ลาปทู ี่สำรวจได้ในแต่ละชว่ งคลื่น

กล้องโทรทรรศนแ์ บง่ ไดเ้ ป็น………………. ประเภท ได้แก่
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………
……………….……………………………………………………………………………………………………………………………….…………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……
………………………….………………………………………………………………………………………………....……………………………
เกณฑ์ทใี่ ช้ในการแบ่งประเภท.………………………………………………………………………......................................……
………………………….……………………………………………………………………………………………………………………....………

คำถามท้ายกจิ กรรม
1. การศึกษาวตั ถุท้องฟ้าใชก้ ลอ้ งโทรทรรศน์ตรวจวดั ในช่วงคลน่ื ใดบา้ ง
..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………..……………………………………………………………………………………..............……………………………
………………………………..………..……กลอ้ งโทรทรรศน์ในชว่ งคลน่ื ใดท่ีศกึ ษาวัตถุท้องฟา้ จากบนพ้นื โลก
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..………..………………
2. กล้องโทรทรรศน์ในชว่ งคลื่นใดบา้ งทีเ่ ปน็ กลอ้ งโทรทรรศน์อวกาศ
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..………..………………
3. เพราะเหตใุ ดการศกึ ษาวตั ถทุ ้องฟ้าจึงตอ้ งใชก้ ล้องโทรทรรศนห์ ลายชนดิ
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..………..………………
4. การศึกษาเนบวิ ลาปูในแตล่ ะช่วงคล่นื ใหข้ อ้ มูลเหมือนหรอื แตกต่างกันอย่างไร
……………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…
…………………………………………………………………………………..............………………………………………………………

หน้า | 25

เอกสารความรู้กจิ กรรม 4.1 กล้องโทรทรรศน์ในชว่ งความยาวคลนื่ ตา่ ง ๆ

กล้องโทรทรรศน์วิทยุฟาสต์ (FAST telescope) กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก
ตั้งอยู่ในมณฑลก้ยุ โจว ทางตอนใตข้ องประเทศจนี มขี นาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลาง 500 เมตร ใช้สงั เกตการณท์ ่ีความ
ยาวคล่ืน 0.1 – 4.3 เมตร สามารถใช้ศึกษาวตั ถุทอ้ งฟ้าท่ีอยู่ไกลเชน่ พลั ซารแ์ ละซูเปอร์โนวา นอกจากน้ันแล้ว
ยังสามารถใช้ศึกษาดาวเคราะหน์ อกระบบสรุ ิยะเพือ่ ค้นหาส่ิงมีชวี ติ นอกโลกได้อีกดว้ ย

กลอ้ งโทรทรรศน์อวกาศฮบั เบิล (Hubble Space telescope) กล้องโทรทรรศนท์ ่ใี ช้สังเกตการณ์ได้
ในหลายช่วงคลื่น เช่น แสงขาวที่มคี วามยาวคลื่นอยู่ในช่วงระหว่าง 400 ถึง 800 นาโนเมตร อินฟราเรดใกล้
(near infrared) มีความยาวคลื่นต้ังแต่ 800 ถึง 2500 นาโนเมตร และอัลตราไวโอเลตมีความยาวคลื่นตั้งแต่
100 ถึง 400 นาโนเมตร มีการค้นพบที่สำคัญ เช่น การค้นพบกลุ่มแก๊สที่รวมตัวกันเป็นรูปจานที่กำลังจะ
กลายเปน็ ดาวเคราะห์ ในเนบวิ ลานายพราน การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะทโี่ คจรรอบดาวฤกษ์คล้าย
ดวงอาทิตย์ และการสำรวจกระจกุ กาแลก็ ซี

กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ (Spitzer Space Infrared telescope) กล้องโทรทรรศน์
อวกาศชว่ งคลน่ื อินฟราเรดสามารถบนั ทกึ ภาพในช่วงความยาวคลื่น 3000 – 180,000 นาโนเมตร มคี วามไวใน
การตรวจจับคลื่นได้ดีถึงแม้วัตถุจะมีอุณหภูมิต่ำ สามารถทะลุทะลวงฝุ่นและแก๊สในอวกาศได้ดี จึงมีความ
เหมาะสมในการศึกษาดาวฤกษ์เกดิ ใหม่ และกาแล็กซีท่ีมีอายมุ าก

กล้องโทรทรรศน์อวกาศจันทรา (Chandra X-ray Observatory) กล้องโทรทรรศน์ชนิดน้ี
สามารถตรวจจับวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลมากในช่วงรังสีเอกซ์ ซึ่งสามารถรับสัญญาณในช่วงความยาวคลื่น
ประมาณ 0.2 ถึง 2 นาโนเมตร มีประโยชน์อย่างมากสำหรบั การศึกษา ดาวนิวตรอน เศษซากของดาวฤกษ์ท่ี
หลงเหลอื จากซูเปอรโ์ นวาและหลมุ ดำในใจกลางกาแลก็ ซี

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (James Webb Space telescope) เป็นกล้องโทรทรรศน์
อวกาศช่วงคล่ืนอนิ ฟราเรดสามารถรับสญั ญาณที่ความยาวคล่นื ตั้งแต่ 600 ถึง 28,000 นาโนเมตร ซ่ึงเป็นกล้อง
โทรทรรศน์ที่สามารถทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ มี
วัตถุประสงค์ในการค้นหาดาวเคราะหท์ ีม่ คี วามคล้ายโลก ศึกษาการกำเนิดของเอกภพและกาแล็กซี ตลอดจน
การกำเนิดของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์คาดว่าจะถูกสง่ ขึ้นไปใช้งานในปี
พ.ศ. 2564

หนา้ | 26

เอกสารความร้กู ิจกรรม 4.1 เนบิวลาปู

เนบิวลาปูอยู่ห่างจากโลกราวๆ 6,500 ปีแสงในกลุ่มดาววัว เกิดจากเศษซากที่หลงเหลืออยู่จากการ
ระเบิดของดาวฤกษ์ซึ่งเรียกว่าซูเปอร์โนวา บริเวณใจกลางของเนบิวลามีดาวนิวตรอนปลดปล่อยพลังงาน
ปริมาณมหาศาลในชว่ งคลน่ื รังสเี อกซ์

พลังงานจากซูเปอร์โนวาและดาวนิวตรอนทำให้เนบิวลาปูเกิดการแผ่รังสีออกมาในทุกช่วงคลื่น
แม่เหลก็ ไฟฟา้ โดยสว่ นใหญ่แล้วเนบวิ ลาปปู ลดปลอ่ ยพลังงานออกมาในชว่ งคลนื่ อื่น ๆ ทต่ี ามองไม่เห็น แต่เรา
สามารถตรวจวัดได้โดยใชก้ ล้องโทรทรรศน์จากหลายชว่ งคลน่ื ดว้ ยกนั

เนบิวลาปูอยู่ห่างจากโลกราวๆ 6,500 ปีแสงในกลุ่มดาววัว เกิดจากเศษซากที่หลงเหลืออยู่จากการ
ระเบิดของดาวฤกษ์ซึ่งเรียกว่าซูเปอร์โนวา บริเวณใจกลางของเนบิวลามีดาวนิวตรอนปลดปล่อยพลังงาน
ปริมาณมหาศาลในชว่ งคลน่ื รังสเี อกซ์

พลงั งานจากซูเปอรโ์ นวาและดาวนิวตรอน
ทำให้เนบิวลาปูเกิดการแผ่รังสีออกมาในทุกช่วง
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยส่วนใหญ่แล้วเนบิวลาปู
ปลดปล่อยพลังงานออกมาในช่วงคลื่นอื่น ๆ ที่ตา
มองไม่เห็น แต่เราสามารถตรวจวัดได้โดยใช้กล้อง
โทรทรรศน์จากหลายช่วงคล่ืนด้วยกัน

ภาพทางด้านขวาเปน็ เนบวิ ลาปูที่ตรวจวัด
ไดจ้ ากการรวมกนั ในหลายช่วงคลนื่ ได้แก่ ชว่ งคลนื่
แสงที่ตามองเห็น ช่วงคลื่นอัลตราไวโอเลต ช่วง
คลื่นรังสีเอกซ์ ช่วงคลื่นอินฟราเรด และช่วง
คลืน่ วิทยุ

ส ำ ห ร ั บ ใ น ช ่ ว ง ค ล ื ่ น แ ส ง ท ี ่ ต า ม อ ง เ ห็ น
(visible light) เราจะสังเกตเห็นเฉพาะฝุ่นแก๊สร้อนมีลักษณะโครงสร้างเป็นเส้นใยทั่วทั้งเนบิวลาซึ่งฝุ่นแก๊ส
เหล่านี้จะแผ่รังสีออกมาในช่วงคลื่นอินฟราเรด ขณะที่ดาวฤกษ์พ้ืนหลังในอวกาศจะปรากฏให้เห็นเฉพาะช่วง
คลื่นอัลตราไวโอเลต ส่วนในช่วงคลื่นรังสีเอกซ์เราจะสังเกตเห็นกลุ่มหมอกอิเล็กตรอนเปล่งแสงเน่ืองด้วยการ
หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วของดาวนิวตรอนบริเวณใจกลางเนบิวลา นอกจากนั้นแล้วเรายังสามารถมองเห็น
อนุภาคท่มี ปี ระจเุ คลื่อนท่อี ยา่ งรวดเร็วเสมอื นลมพายุในชว่ งคลืน่ วทิ ยุได้อกี ด้วย

หนา้ | 27

กิจกรรมเสนอแนะ การประยุกต์ใชเ้ ทคโนโลยีอวกาศ

จดุ ประสงคก์ จิ กรรม
บอกความสำคัญของเทคโนโลยีอวกาศท่ีนำมาประยุกตใ์ ช้ในชีวิตประจำวนั

วสั ด-ุ อปุ กรณ์
เอกสารความรู้ วัสดทุ ี่ใช้ในการสรา้ งยานขนสง่ อวกาศ

วธิ กี ารทำกจิ กรรม
1. ศกึ ษาเอกสารความรู้ วสั ดุทใี่ ช้ในการสร้างยานอวกาศ
2. ออกแบบอปุ กรณ์ท่นี ำมาใชบ้ นโลกโดยอาศยั ความร้จู ากวสั ดุทีใ่ ชใ้ นการสรา้ งยานอวกาศ
3. อภปิ รายและนำเสนอผลการทำกจิ กรรม

แบบบนั ทึกกิจกรรมเสนอแนะ การประยุกต์ใชเ้ ทคโนโลยอี วกาศ

ระบวุ ัสดทุ ไ่ี ดจ้ ากเทคโนโลยอี วกาศลงในตาราง

เทคโนโลยอี วกาศ ไม่ใชเ่ ทคโนโลยีอวกาศ

หนา้ | 28

แบบบันทึกกจิ กรรมเสนอแนะ การประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคโนโลยอี วกาศ

จากเอกสารความรู้วัสดทุ ใี่ ชใ้ นการสร้างยานอวกาศ นำองคค์ วามรดู้ งั กล่าวมาออกแบบผลิตภัณฑ์ วัสดุ
หรอื อุปกรณท์ ีส่ ามารถนำมาใชบ้ นโลกได้ พร้อมใหเ้ หตุผล

หนา้ | 29

เอกสารความรกู้ จิ กรรมเสนอแนะ วัสดทุ ใ่ี ช้ในการสรา้ งยานขนส่งอวกาศ

เมื่อยานขนส่งอวกาศเปลี่ยนวงโคจร
หรือเดินทางกลับมายังโลก จะต้องพบกับ
อุปสรรคจากแรงเสียดทานในชั้นบรรยากาศซ่งึ
ส่งผลให้ยานอวกาศมีความร้อนสูงถึง 600 –
1,000 องศาเซลเซยี ส ถ้าหากยานอวกาศใช้วัสดุ
ปิดทับด้านนอกชนิดเดียวกับเครื่องบิน ยาน
อวกาศจะถูกเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศ ดังน้ัน
วัสดุที่ใช้กับยานอวกาศจึงต้องทนความร้อนได้สูง เพื่อป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นกับยานอวกาศและ
นกั บินอวกาศ นอกจากนนั้ แล้ววสั ดเุ คลอื บผิวยานอวกาศต้องมคี ุณสมบตั ิสำคัญตอ่ ไปนค้ี ือมีน้ำหนักเบา มีความ
หนาแน่นของวัสดุต่ำเพื่อลดต้นทุนการผลิต และมีความทนทานสูง ปัจจุบันนาซ่าใช้วัสดุปิดทับด้านนอกยาน
อวกาศ 2 ชนิดซึง่ ทำมาจากซลิ กิ าบริสทุ ธ์ิ ไดแ้ ก่
1. HRSI (High-Temperature Reusable Surface Insulation) เป็นวัสดุปิดทับด้านนอกสีดำ
สามารถทนความร้อนได้สูงถึง 1,260 องศาเซลเซียส มีความหนาแน่นเพียง 0.0074 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
(ในขณะทค่ี วามหนาแน่นของอะลูมิเนียมเทา่ กบั 0.0955 ปอนดต์ อ่ ตารางนว้ิ ) วัสดุชนดิ นใ้ี ช้ปดิ ทบั ผิวยานส่วนท่ี
เปน็ หนา้ ต่างและส่วนอนื่ ๆ ทไ่ี ด้รับความร้อนจากแรงเสียดทานในชัน้ บรรยากาศโดยตรง
2. LRSI (Low Temperature Reusable Surface Insulation) แผ่นวัสดุปิดทับด้านนอกชนิดนี้
มสี ีขาว มีความหนาแนน่ เฉลย่ี เท่ากันกับ HRSI แต่มขี นาดใหญ่กวา่ และหนากวา่ สามารถทนความร้อนได้สูงสุด
650 องศาเซลเซยี ส
นาซาผลติ วสั ดุทั้งสองชนิดโดยการนำทรายละเอียดมาผสมกับไฟเบอร์ สารเคมีและนำ้ บริสทุ ธ์ิ แล้วเท
ลงในแม่พิมพ์ จากนั้นจึงนำแม่พิมพ์ใส่ไว้ในไมโครเวฟขนาดใหญ่โดยตั้งอุณหภูมิไว้ที่ 1,288 องศาเซลเซียส
ภายใตค้ วามร้อนทส่ี ูง ไฟเบอร์จะรวมตวั กับซิลกิ าอยา่ งสมบูรณ์แบบจนไดเ้ ปน็ แผน่ วัสดุปดิ ทับผวิ ยานอวกาศใน
ทสี่ ุด

หนา้ | 30

กจิ กรรมเสนอแนะ การปรากฏของทางช้างเผือก

จดุ ประสงค์กิจกรรม ระบวุ ันเวลาทส่ี งั เกตเหน็ ทางช้างเผือกชัดเจน

วัสด-ุ อุปกรณ์
1. แผนทีด่ าว 1 แผ่น
2. สติกเกอร์ขนาด 0.5 x 0.5 เซนตเิ มตร 1 ช้นิ

วธิ ีการทำกจิ กรรม
1. นำสติกเกอรม์ าติดบนแผนท่ีดาวบรเิ วณใจกลางทางชา้ งเผอื กท่ตี ำแหนง่ ระหวา่ ง
กลมุ่ ดาวแมงปอ่ งกบั กลุ่มดาวคนยิงธนู
2. หมุนแผนทดี่ าวใหใ้ จกลางทางชา้ งเผือกอยู่ทีข่ อบฟา้ ทางตะวันออก
3. ระบเุ วลาของแตล่ ะเดอื นท่ีใจกลางทางชา้ งเผือกอยู่ทีข่ อบฟา้ ทางตะวันออกในตารางบันทกึ ผล
4. หมุนแผนที่ดาวให้ใจกลางทางช้างเผือกอยูท่ ่ขี อบฟ้าทางตะวนั ตก
5. ระบเุ วลาของแตล่ ะเดือนท่ีใจกลางทางช้างเผอื กอยทู่ ข่ี อบฟ้าทางตะวนั ตกในตารางบันทกึ ผล
6. สรปุ และนำเสนอผลการทำกจิ กรรม

แบบบนั ทึกกจิ กรรม การปรากฏของทางชา้ งเผอื ก

วนั ท่ี เวลาทใ่ี จกลางทางช้างเผอื กอยทู่ ขี่ อบฟา้

15 มกราคม ตะวันออก ตะวนั ตก ตะวันออก ตะวันตก
15 กมุ ภาพนั ธ์
15 มนี าคม
15 เมษายน
15 พฤษภาคม
15 มถิ ุนายน
15 กรกฎาคม
15 สิงหาคม
15 กนั ยายน
15 ตุลาคม
15 พฤศจิกายน
15 ธนั วาคม

หนา้ | 31