ชุดทดลองสำหรับศึกษาสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์ผ่านการเลี้ยวเบนของแสง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างชุดทดลองสำหรับตรวจสอบสมบัติเชิงกลของถุงพลาสติกผ่านการทดลองการเลี้ยวเบนของแสง โดยนำตัวอย่างถุงพลาสติกมาตัดให้มีขนาด 15 ซม. × 2.5 ซม. ตามวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D882 หลังจากนั้นจึงทำการยืดถุงพลาสติกด้วยน้ำหนักที่มีขนาดต่าง ๆ ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นแรงดึง ระหว่างที่ถุงพลาสติกถูกยืดออกที่น้ำหนักค่าต่าง ๆ จะทำการบันทึกความยาวที่เปลี่ยนแปลงไปของถุงด้วยกล้องวิดีโอ ขณะเดียวกันก็ทำการถ่ายภาพรูปแบบการเลี้ยวเบนของแสงเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 532 นาโนเมตร ผ่านถุงพลาสติกที่ถูกยืดออก หลังจากนั้นจะใช้โปรแกรมแทรคเกอร์ เพื่อนำข้อมูลไปเขียนกราฟความสัมพันธ์ระหว่างความเค้น-ความเครียดที่ได้จากการทดสอบแรงดึง ซึ่งสามารถนำไปใช้คำนวณหาค่ายังโมดูลัสของวัสดุตัวอย่างได้ โดยรูปแบบการเลี้ยวเบนของแสงจะสังเกตเห็นได้หลังจากเกินพิกัดการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นหรือแบบคืนรูป เนื่องจากแรงดึงจะทำให้เกิดช่องว่างเล็ก ๆ หรือสลิตในแผ่นถุงพลาสติก ชุดการทดลองที่นำเสนอในงานวิจัยนี้สามารถนำไปใช้ประกอบการเรียนการสอนในวิชาฟิสิกส์ เรื่อง การเลี้ยวเบนของแสงและสมบัติเชิงกลของวัสดุได้