SKKN giải thích định tính các hiện tượng quang học

Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” PHẦN I: MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Vật lý học phương trình số Vật lý học điều xảy giới xung quanh ta Nó nói màu sắc cầu vòng, ánh sáng lóng lánh tính cứng rắn viên kim cương Nó có liên quan đến việc bộ, xe đạp, lái ô tô việc điều khiển tàu vũ trụ Việc học môn Vật lý không dừng lại tìm cách vận dụng công thức Vật lý để giải cho xong phương trình đến đáp số, mà phải giải thích tượng Vật lý xảy thiên nhiên quanh ta, đối tượng công nghệ văn minh mà ta sử dụng Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lý nay, chủ yếu dành nhiều thời gian dạy học sinh nhận diện kiểu, loại toàn khác cách thức vận dụng công thức Vật lý cho kiểu, loại toán đó, mà trọng giúp học sinh giải thích tượng Vật lý xảy tự nhiên Xuất phát từ ý nghĩa thực tế đó, mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Giải thích định tính tượng Quang học”, nhằm giúp học sinh yêu thích hiểu chất Vật lý tượng Quang học PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Để hoàn thành đề tài chọn phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: + Đọc sách giáo khoa phổ thông, sách đại học, sách tham khảo phần Quang học - Phương pháp thống kê: + Chọn tượng có chương trình phổ thông gần gũi với đời sống ngày - Phương pháp phân tích tổng hợp kinh nghiệm trình giảng dạy thực tế đời sống Phạm vi nghiên cứu đề tài phần Quang học chương trình lớp 12 hành * CẤU TRÚC PHẦN NỘI DUNG GỒM: I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA QUANG HỌC VÀ MỘT VÀI HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC THƯỜNG GẶP TRONG ĐỜI SỐNG II PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI ĐÁP NHANH NHỮNG CÂU HỎI ĐỊNH TÍNH QUANG HỌC III 30 HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC PHỔ BIẾN TRONG TỰ NHIÊN  Page of 25  Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” PHẦN II: NỘI DUNG Quang học môn học, người ta nghiên cứu tượng liên quan đến ánh sáng; từ truyền ánh sáng đến tạo ảnh; từ tính chất ánh sáng đến chất sáng I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CƠ BẢN CỦA QUANG HỌC VÀ MỘT VÀI HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC THƯỜNG GẶP TRONG ĐỜI SỐNG a Cơ sở lý thuyết quang học + Định luật truyền thẳng ánh sáng - Trong môi trường suốt, đồng tính đẳng hướng ánh sáng truyền theo đường thẳng + Nguyên lí tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng - Đường ánh sáng không đổi đảo ngược chiều truyền ánh sáng N + Định luật phản xạ ánh sáng S R - Tia phản xạ nằm mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới i i’ ’ - Góc phản xạ góc tới (i = i) I + Định luật khúc xạ ánh sáng - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên pháp tuyến so với tia tới N - Đối với cặp môi trường suốt định tỉ số sin góc tới S (sin i) với sin góc khúc xạ (sin r) luôn mọt số không đổi i Số không đổi phụ thuộc vào chất hai môi trường gọi suất tỉ đối môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) môi trường chứa I r tia tới (môi trường 1) K Kí hiệu n 21 = n 21 + Hiện tượng phản xạ toàn phần - Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách môi trường quang (n 1) sang môi trường quang (n2) góc khúc xạ r lớn góc tới i - Góc khúc xạ lớn 90 0; tia khúc xạ nằm là mặt phân cách hai môi trường góc tới tương ứng gọi góc giới hạn i gh - Với góc tới có giá trị lớn i gh, không xảy khúc xạ, toàn sáng trở lại môi trường quang Khi có tượng phản xạ toàn phần + Máy ảnh - Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ (hoặc hệ thấu kính tương đương với thấu kính hội tụ) cho ảnh vật cần chụp rõ phim (ảnh) + Mắt - Thủy tinh thể mắt có vai trò vật kính máy ảnh, võng mạc có vai trò phim - Khi nhìn vật đặt điểm cực viễn C V, mắt không cần điều tiết Còn nhìn vật đặt điểm cực cận CC mắt phải điều tiết tối đa chóng mỏi mắt Giới hạn nhìn rõ mắt khoảng CVCC Khoảng cách thấy rõ ngắn Đ = OCC (O quang tâm mắt) Thường lấy Đ = 25cm Mắt bình thường có điểm cực viễn xa vô cùng, điểm cực cận cách mắt 10cm đến 20cm Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” - Mắt cận thị có độ tụ lớn mắt bình thường tật, điểm cực viễn mắt cận thị tương đối gần mắt Thường sửa tật cận thị cách đeo kính phân kỳ - Mắt viễn thị có độ tụ nhỏ mắt bình thường; điểm cực cận mắt viễn thị tương đối xa mắt Sửa tật viễn thị cách đeo kính hội tụ - Góc trông α vật (hoặc ảnh) AB đặt thẳng góc với trục nhìn mắt O α = góc AOB với tgα = - Năng suất phân li mắt bình thường: α ≈ 1’ = rad + Các dụng cụ quang học: Kính lúp, hiển vi, thiên văn -Độ bội giác G số dụng cụ quang học: G = ≈ Trong đó: α góc trông ảnh vật qua dụng cụ, α0 góc trông vật đặt điểm cực cận mắt + Tính chất sóng ánh sáng - Ánh sáng sóng điện từ Ánh sáng đơn sắc nhìn thấy có bước sóng λ xác định có màu định Một chùm ánh sáng trắng song song, gồm ánh sáng đơn sắc có bước sóng từ 0,4 μm (tia tím) đến 0,76 μm (tia đỏ), đến lăng kính ló khỏi lăng kính, bị phân tích thành dãy nhiều màu, từ đỏ đến tím, gọi quang phổ ánh sáng trắng Tia đỏ bị lệch (về phía dáy lăng kính) nhất, tia tím bị lệch nhiều Nguyên nhân tán sắc suất thuỷ tinh (môi trường) phụ thuộc vào bước sóng (tần số) ánh sáng - Hai sóng ánh sáng kết hợp, hai nguồn sáng kết hợp phát ra, giao thoa với gặp nhau, tạo nên vân sáng (cực đại giao thoa) vân tối (cực tiểu giao thoa) quan sát + Lượng tử ánh sáng - Chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ coi dòng phôtôn (lượng tử ánh sáng), phôtôn mang lượng xác định ε = h f = h (f tần số ánh sáng, h số Plăng; h = 6,625.10-34 J.s; c = 108m/s) Cường độ ánh sáng tỉ lệ với số phôtôn - Hiện tượng quang điện tượng electrôn bị bật (gọi electrôn quang điện) chiếu vào mặt kim loại chùm ánh sáng có bước sóng λ thích hợp b Một vài tượng quang học thường gặp đời sống ngày Có ta ngồi suy nghĩ: Tại trần nhà lại sơn màu trắng? bốn vách tường lại không sơn màu trắng? hay lần đường phải dừng lại gặp: “Đèn đỏ”, lại phải “Đèn đỏ”? v.v Những tượng thực tế, gần gũi với chúng ta, nhiều lúc xem hiển nhiên, ta vô tình không cần biết Nhưng hiểu “chúng” thú vị thật VÌ SAO TRẦN NHÀ TRONG BUỒNG SƠN MÀU TRẮNG, CÒN BỐN BỨC VÁCH TỐT NHẤT KHÔNG SƠN MÀU TRẮNG? Vách tường buồng quét vôi thành màu hoa văn mỹ quang, mà phải cân nhắc đến vấn đề ánh sáng Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Vật thể màu trắng phản quang mạnh Sơn trần nhà thành màu trắng, ban ngày phản quang ánh Mặt Trời xuống dưới, ban đêm phản xạ ánh đèn xuống, làm cho gian buồng thêm sáng sủa, mà không ảnh hưởng tới mắt người cả, người chẳng ngửa cổ nhìn lâu trần nhà Thế bốn mặt vách tường tốt không sơn thành màu trắng nhỉ? Đó bốn tường nằm trường nhìn Bất bạn ngồi hay đứng, nhìn trái, nhìn phải nhìn trước nhìn sau, mắt gặp phải tường Nếu bốn tường lại sơn thành màu trắng, ánh Mặt Trời ánh đèn chiếu lên vách tường trắng sinh phản quang mạnh, trực tiếp rọi vào mắt người, làm cho mắt cảm thấy khó chịu Điều lợi mắt Mọi người nghiệm này: Đọc sách báo ánh Mặt Trời tương đối chói chang mắt cảm thấy mệt mỏi lẽ Vì vậy, vách tường xung quanh phòng tốt sơn thành màu xanh nhạt, màu vàng lúa màu lam nhạt Ánh sáng phản xạ chúng tương đối dịu, không làm cho mắt bị kích thích TẠI SAO TRONG GIAO THÔNG, NGƯỜI TA DÙNG ĐÈN ĐỎ ĐỂ BÁO HIỆU NGUY HIỂM, MÀ KHÔNG DÙNG ĐÈN MÀU KHÁC? Có hai lý Lý thứ nhất, lý khách quan, bảy màu quang phổ, màu đỏ ứng với bước sóng lớn nhất, nên ánh sáng đỏ truyền không khí xa Khi chùm ánh sáng truyền không khí, không khí có nhiều bụi hạt nước nhỏ (tức sương mù), phần lượng ánh sáng bị phân tử không khí hạt tán xạ phía, nên lượng chùm sáng giảm, truyền xa Phần ánh sáng tán xạ tăng nhanh bước sóng giảm, nên ánh sáng có bước sóng dài bị mát truyền xa ánh sáng màu khác Lý thứ hai, lý chủ quan sau: Khi đứng xa đèn màu, ta trông thấy đèn không nhận màu Phải lại gần thêm, phân biệt màu ánh sáng đèn Nghĩa màu lục, lam, vàng, tím ngưỡng sáng (là lượng ánh sáng nhỏ mà mắt phát được) không trùng với ngưỡng màu (lượng ánh sáng nhỏ để nhận màu ánh sáng) Chỉ riêng với màu đỏ, hai ngưỡng trùng nhau: ban đêm đặt đèn đỏ đường, từ xa lại, lúc bắt đầu trông thấy đèn ta đồng thời nhận màu đỏ Như dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm không sợ nhầm lẫn lại nhận thấy từ xa VÌ SAO GIẦY DA BÔI XI VÀO CÀNG LAU CÀNG BÓNG? Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Một đôi giầy da vừa cũ vừa bẩn, cần lau bụi bặm, bôi xi đánh giầy vào cẩn thận xát nhẹ lượt biến thành vừa bóng vừa đẹp mắt Đó lý vậy? Thì ra, ánh sáng chiếu tới bề mặt xảy phản xạ Giả dụ mặt trơn bóng, sinh phản quang mạnh, nhìn vào sáng Có lẽ bạn hỏi: Vì bề mặt vật thể tường nhà, bàn v.v không nhìn thấy phản quang mạnh nhỉ? Bề mặt vật thể tường, bàn v.v không thực trơn bóng đâu Bạn cầm kính lúp quan sát tỉ mỉ lúc, phát bề mặt vật thể xù xì, thô ráp, cao thấp không Bề mặt thô ráp phản xạ ánh sáng Có điều phản xạ bốn phương, tám hướng, tập trung vào hướng định Cái vật lý gọi phản xạ khuếch tán v.v Vì không trông thấy ánh sáng phản xạ mạnh Bề mặt giầy da trơn bóng Nếu chiíec giầy bẩn cố nhiên trở thành thô ráp Như làm cho tia sáng tập trung hướng định Cho nên nhìn vào không thấy bóng lộn Mục đích việc bôi xi đánh giầy để hạt li ti xi lấp vào chỗ trũng thấp bề mặt giầy da, làm cho trở nên phẳng, xi đánh giầy có loại lực thẩm thấu Nó lấp kín lỗ nhỏ, sau dùng vải xát lên để xi phủ đầy khắp, tình trạng thô ráp bề mặt giầy da cải thiện lên nhiều, ánh sáng phản xạ hướng đó, giầy liền bóng lộn lên nhiều Cho nên sau bôi xi lên giầy, xát bóng lên CHẬU THAU ĐỰNG ĐẦY NƯỚC, VÌ SAO KHI NHÌN NGHIÊNG THẤY NƯỚC TRỞ THÀNH NÔNG HƠN? Khi chậu thau đựng đầy nước, nhìn nghiêng từ bên cạnh, độ sâu từ mặt nước tới đáy chậu trở thành nông Hiện tượng kì lạ này, rốt xảy nào? Muốn làm sáng tỏ chân tướng cách triệt để cần phải hiểu rõ số tính khí ánh sáng trước Thì loại môi trường, ánh sáng truyền theo đường thẳng-đường ngắn Song từ loại môi trường vào môi Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” trường khác, ví dụ từ không khí vào nước, từ nước vào không khí, tốc độ truyền ánh sáng hai loại môi trường khác nhau, mặt phân cách hai môi trường, ánh sáng bị cong lại, theo đường gấp khúc Loại tượng ánh sáng gọi khúc xạ ánh sáng Chậu nước bạn trông thấy biến thành nông khúc xạ ánh sáng gây nên Bạn xem kìa, khe suối có cá nhỏ, tia sáng từ thân cá phản xạ ra, đến mặt phân cách nước không khí liền đổi hướng truyền theo đường thẳng, gấp nghiêng với mặt nước góc Cái đập vào mắt tia sáng gấp khúc đổi hướng Song mắt không cảm nhận được, tưởng tia sáng theo đường thẳng chiếu tới, ngộ nhận ảnh ảo tia sáng bị đổi hướng tạo cá thật Như vị trí cá nước nhìn nông Lí lẽ khiến cho chậu nước trở thành nông Trò đùa nghịch tia sáng giống cách biến hoá nhà ảo thuật Khi nhận biết rõ đủ loại tính khí tia sáng, không bị “lừa gạt” Người đánh cá có kinh nghiệm dùng xiên để xỉa cá, người không xỉa thẳng vào cá, chẳng qua ảo ảnh cá Chắc chắn nhằm vào chỗ xa sâu chút dùng sức đâm tới Như vậy, cá giãy giụa tứ tung bị xiên chặt Đó kinh nghiệm phong phú mà người đánh bắt cá tích luỹ qua thực tiễn lâu dài EM BÉO LÊN PHẢI KHÔNG? Hai anh em Toàn, Thư lần học đứng trước gương để xem đầu tóc, khăn quàng có chỉnh trang chưa Một hôm, đường học, hai anh em nhìn thấy ô tô đỗ bên đường, có gương gắn bên buồng lái xinh xinh Thư chạy lại soi thử lúc, tần ngần kêu lên: Ôi, em béo thêm lên phải? Toàn chạy lại nhìn quái lạ sao: Thư gương trông béo hẳn lên Em tới gần để soi thử em béo lên! Thế nhỉ? Cả hai anh em chẳng hiểu sao, bảo tới hỏi thầy dạy vật lý lớp trên, gần nhà hai em Vừa hay thầy lại chuẩn bị giảng ‘‘Quang học” cho anh chị lớp trên, nên thầy vừa giảng giải, lại vừa có ‘‘giáo cụ trực quang’’ cặn kẽ cho hai em : Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Những gương ta thường thấy này, gọi chung mặt gương Mặt gương có ba loại Loại thường dùng gia đình để soi mặt, chải đầu gọi gương phẳng Bề mặt phẳng Một chùm tia sáng song song chiếu tới gương ánh sáng phản xạ tia sáng song song, gnười đứng song song với mặt gương có hình dạng nào, thấy ảnh gương Loại mặt gương thứ hai có mặt gương cong lồi lên, gọi gương cầu lồi Loại gương có hai đặc điểm Một tia sáng từ bên chiếu tới qua phản xạ gương cầu lồi tản rộng Nếu em tới soi thấy béo lên Một đặc điểm khác dùng gương cầu lồi, mắt người nhìn tới phạm vi lớn so với nhìn vào gương phẳng Bởi vậy, gương soi để nhìn phía sau ôtô dùng mặt gương lồi để người lái xe nhìn thấy phạm vi sau xe rộng chút, giúp cho điều khiển xe an toàn Loại gương thứ ba gương có mặt cong lõm xuống gọi gương cầu lõm Loại gương có hai đặc điểm, mà hai đặc điểm lại ngược với gương lồi Nó làm cho tia sáng hội tụ lại, nên soi thấy gầy đi, nhỏ lại Thứ gương mà thày thuốc dùng soi họng cho người bệnh loại gương lõm Khi soi tia sáng hội tụ lại nơi cần soi họng, lỗ tai, giúp thầy thuốc nhìn thấy biểu bệnh tật mà chuẩn đoán bệnh II PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI ĐÁP NHANH NHỮNG CÂU HỎI ĐỊNH TÍNH QUANG HỌC Những tượng tự nhiên xảy xung quanh ta đa dạng, phong phú, muôn hình muôn vẽ Tuy nhiên, tất tượng đếu có nguyên nhân Dùng tư tưởng khoa học, phương pháp khoa học tri thức khoa học xác giúp ta trả lời xác chất tượng Những tượng Quang học vậy, chúng có nguyên nhân Để trả lời đúng, xác nhanh chóng tượng xảy ra, việc phải nắm vững kiến thức phần Quang học, ta phải xác định ‘‘mấu chốt’’ vấn đề, xem tượng xảy thuộc mảng kiến thức phần Quang học: Quang hình học, giao thoa, nhiễu xạ hay tượng phát quang v.v để giới hạn kiến thức giải thích xác chất tượng III 30 HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC PHỔ BIẾN TRONG TỰ NHIÊN CÓ THỂ DẪN ÁNH SÁNG ĐI THEO NHỮNG ỐNG CONG, NHƯ DẪN NƯỚC, ĐƯỢC KHÔNG? Ánh sáng truyền theo đường thẳng, gặp gương, tia sáng bị hắt theo hướng khác Nếu ta đặt dãy nhiều gương phẳng, cho nối tiếp (hình a) rọi tia sáng vào gương thứ tia sáng phản xạ gương dãy theo đường gấp khúc Muốn Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” cho đường gấp khúc trở thành đường cong, gương phải nhỏ, nhiều vô hạn, đặt nối tiếp thành đường cong mà ta muốn tia sáng theo Có thể thực điều cách dùng mặt kim loại, nhẵn bóng, uốn thành mặt trụ Nhưng biện pháp tốt dựa vào phản xạ toàn phần Ta xét suốt thuỷ tinh, chất dẻo, uống cong (hình b) rọi chùm tia sáng hẹp vào đầu ống Chiếc suất độ cong lựa chọn tia sáng tới thành bên góc lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần Do đó, tới chỗ cong, tia sáng liên tiếp bị phản xạ toàn phần cuối cùng, theo mà ló đầu Thanh hướng chùm sáng theo nó, gọi ống dẫn sáng Trong thực tế, ống dẫn sáng làm bó sợi chất dẻo, mềm dễ uốn theo ý muốn Nó dùng y học để rọi sáng vào miệng chuẩn đón bệnh răng, miệng, họng, để soi sáng phần thể, chẳng hạn phận quan tiêu hoá BẢNG ĐO THỊ LỰC ĐƯỢC CẤU TẠO NHƯ THẾ NÀO? ĐO THỊ LỰC THẾ NÀO CHO ĐÚNG? Thị lực số đánh giá khả phân ly mắt Võng mạc mắt cấu tạo hai loại tế bào: tế bào nón tế bào que Giữa võng mạc có vòng tròn đường kính chừng 1mm gọi điểm vàng, tâm trũng xuống Trong điểm vàng có toàn tế bào hình nón, nên điểm vàng điểm nhạy sáng võng mạc Mỗi tế bào nón nối với đầu dây thần kinh thị giác Khi nhìn vật ta hướng trục nhìn mắt vào vật, để ảnh vật vào điểm vàng Nếu ảnh hai điểm khác A B rơi vào hai tế bào nón khác điểm vàng, hai dây thần kinh ghi hai cảm giác khác nhau, mắt nhận biết hai điểm khác Nhưng vật xa, A B gần đến mức ảnh hai điểm rơi vào tế bào nhạy sáng võng mạc mắt ghi cảm giác độc nhất, tức mắt thấy hai điểm trùng Vậy, muốn phân biệt hai điểm A B góc trông đoạn AB phải lớn hay trị số giới hạn α, gọi suất phân ly mắt Đối với người bình thường phòng sáng vừa phải, α có trị số chừng phút, tức chừng 3/10000rad Mắt có α phút, có thị lực 10, thị lực ứng với α = 2’, thị lực ứng với α = 3’v.v Bảng đo thị lực gồm chục hàng chữ Chữ hàng số 10 nét rộng 2mm, để đứng bảng 5m ta nhìn chữ số hàng góc 1’ Chữ hàng số lớn gấp đôi, hàng số lớn gấp hàng số 10 Hàng chữ cùng, số 1, có nét rộng 22m, hàng số 11, 12 nhỏ hàng số 10 Muốn đo thị lực phải đứng cách bảng 5m bảng phải có độ rọi tiêu chuẩn 50lux, thử đọc chữ hàng, hàng số 1, mắt Nếu đọc đến hàng số 9, không đọc hàng số 10, ghi thị lực mắt Để Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” phép đo đúng, việc đảm bảo cho bảng có độ rọi chuẩn, nên đứng lát cho quen mắt thử thử thử lại vài lần TẠI SAO CÁC VÌ SAO LÁP LÁNH? Những đêm hè quang mây không Trăng ngồi hóng mát sân, thường say mê ngắm bầu trời, với muôn vàng lấp lánh Nếu qua sát kỹ, thấy rằng, thấp gần chân trời lấp lánh mạnh hơn, cao, vòm trời, không lấp lánh Hẳn bạn nhiều lần nhìn thấy rằng, nhìn qua phía đầu máy xe lửa, vào vật xa, thí dụ vào cửa sổ nhà, thấy đường nét nhà thành ngoằn ngoèo, lung linh Đó lớp không khí gần đầu máy nóng lên chuyển động lên phía (tạo thành dòng đối lưu không khí) Dòng khí nóng có tỉ trọng nhỏ hơn, có suất nhỏ không khí xung quanh Tia sáng từ vật tới mắt bạn qua dòng khí bị khúc xạ trở thành cong nên nhìn thấy vật vị trí khác so với tia sáng không bị cong Vì dòng khí không không ổ định nên điểm khác vật bị dich chuyển không vật bị “biến dạng”, mép cửa trở thành ngoằn ngoèo Và chổ ngoằn ngoèo lại thay đổi liên tục, nên ta thấy vật lay động nhẹ Sao trời lấp lánh nguyên nhân Các tia sáng từ đến mắt ta qua lớp khí dày Ban ngày mặt đất bị Mặt Trời nung nóng nên khí luôn có dòng khí đối lưu nhỏ, suất khác Tia sáng từ tới mắt ta, qua dòng khí ấy, bị khúc xạ thành cong, lúc cong phía này, lúc cong phía khác Do mặt vị trí bị thay đổi liên tục, mặt khác số tia sáng rọi vào mắt không đều, lúc nhiều, lúc khiến ta thấy có lúc sáng hơn, có lúc tối hơn, tức thấy lấp lánh Sao gần chân trời, lớp không khí mà tia sáng phải qua dày, lấp lánh mạnh Khi đỉnh đầu, lớp không khí mà ánh sáng qua mỏng hơn, tia sáng lại phương với dòng khí, nên tia sáng không bị cong không lấp lánh Nếu bạn qua sát kỹ, thấy Hôm (hay Sao Mai), nói chung hành tinh không lấp lánh Đó góc trông hành tinh tương đối lớn (góc trông không), chùm sáng từ hành tinh rọi vào mắt tương đối rộng nên thăng giáng chùm không rõ rệt NHÌN BẰNG HAI MẮT CÓ LỢI GÌ HƠN NHÌN MỘT MẮT? Người ta có hai mắt tạo hoá muốn người ta trông nhìn nhiều ăn, nói Tác dụng nhìn hai mắt, cho ta cảm giác độ sâu, hình Hai mắt cách khoảng 5-6cm Khi nhìn vật hai mắt, hai ảnh phối cảnh vật võng mạc hai mắt khác chút Khi thần kinh thị giác hai mắt “chập” hai cảm giác thu với mắt, thành cảm giác chung Page of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” hình ảnh vật, hai cảm giác không “chập” hoàn toàn, cho ta cảm giác độ sâu hình TẠI SAO XẢY RA HIỆN TƯỢNG ẢO ẢNH? Chắc người biết nguyên nhân vật lý tượng ảo ảnh thông thường Lớp không khí nông kề sát mặt cát bị hun nóng sa mạc có tính chất gương phẳng, lớp không khí có mật độ nhỏ lớp không khí nằm Tia sáng từ vật xa rọi nghiêng, tới lớp không khí uống cong đường đi, lại rời khỏi mặt đất đạp vào mắt người quan sát, tựa hồ phản xạ từ gương góc tới lớn Và người quan sát, dường trước mặt có mặt nước phẳng lặng trải sa mạc (hình vẽ) Chú thích: Trên hình vẽ đường tia sáng nghiêng so với mặt đất phóng đại, đường tia sáng chếch xuống mặt đất không dốc đến Tuy vậy, phải nói rằng, lớp không khí bị hun nóng gần mặt đất nóng phản xạ tia sáng không giống gương phẳng, mà giống mặt nước, khảo sát từ độ sâu nước Ở xảy xa tượng phản xạ toàn phần Các tượng tương tự đặt biệt xảy vào mùa hè tên đường nhựa Các đường có màu thẫm, nên bị hun nóng ánh nắng Mặt Trời Mặt đường mờ đục từ xa trông tựa mặt nước đánh bóng phản chiếu vật xa Đường tia sáng trình bày hình vẽ bên Chỉ cần quan sát chút, bạn thấy tượng tương tự không xảy bạn thường nghĩ đâu MẶT TRĂNG, MẶT TRỜI LÚC MỚI MỌC, HOẶC SẮP LẶN CÓ ĐÚNG LÀ TO HƠN LÚC Ở ĐỈNH ĐẦU KHÔNG? Khi nói Mặt Trăng, Mặt Trời to, nhỏ ta phải hiểu góc trông thiên thể to, hay nhỏ Và hiểu thế, góc trông Mặt Trời, từ sáng đến trưa, từ trưa đến chiều không thay đổi hay nói cho thay đổi trị số cực nhỏ, không đáng kể so với góc Và có nghĩa Mặt Trăng, Mặt Trời lúc mọc to lúc đỉnh đầu Và thực chụp ảnh đo góc trông hai thiên thể ấy, người ta thấy chúng không thay đổi Thế Trăng mọc ta thấy “to mâm” để lên cao “ nhỏ đĩa”? Đó mắt bị lừa ảo giác mà Khi trăng lên Page 10 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” cao Mặt Trăng mắt vật khác để so, nên ta thấy Mặt Trăng gần Nhìn vật gần, góc nhỏ ta cho bé Khi trăng gần chân trời, Trăng mắt có xen nhiều vật: nhà, cối, nước, sông , ta có cảm giác mặt trăng xa Cho trăng xa mà góc trông lại không giảm, nên ta tưởng to Để rứt khỏi ảo giác này, ta nên làm thí nghiệm nhỏ sau đây: Lấy kính hơ lên đèn dầu hoả cho muội bám vào thành lớp Và nhìn Mặt Trời lúc mọc qua kính Qua kính đen bạn không trông thấy vật khác Mặt Trời, sẻ thấy nhỏ lúc đỉnh đầu CÓ PHẢI MUỐN NHÌN THẤY NHỮNG CON VI TRÙNG CỰC NHỎ CHỈ CẦN CHẾ TẠO NHỮNG KÍNH HIỂN VI PHÓNG ĐẠI NHIỀU LẦN LÀ ĐƯỢC KHÔNG? Khi sản suất kính hiển vi, người ta nghĩ rằng, tăng độ phóng đại lên nhiều lần, vật nhỏ đến mấy, cuối bị “ lôi ánh sáng” Chẳng hạn, cho kính phóng đại lên mười vạn lần, trông thấy vi trùng dài phần vạn milimet to thành 1cm Thực thì, ánh sáng có tính chất sóng, nên dự định không thực Hãy quan sát mặt nước hồ, có gợn sóng nhấp nhô: sóng cách sóng khoảng không thay đổi chừng vài chục centimet Khi sóng gặp thuyền, bị thuyền cản không cho truyền tiếp Nhưng sào cắm nước lại không gây ảnh hưởng gì: sóng nước lướt qua sào, mà khôn ghề bị suy yếu chút Ta gọi khoảng cách hai sóng liên tiếp bước sóng Kích thước thuyền lớn bước sóng, nên thuyền chắn sóng, sau thuyền sóng truyền tới Còn kích thước sào nhỏ bước sóng, nên sào không cản sóng Ánh sáng mà mắt ta nhìn thấy loại sóng, bước sóng nhỏ, từ 0,4 đến 0,8 phần nghìn milimet Khi cho chùm ánh sáng chiếu qua tiêu đặt kính hiển vi, chi tiết tiêu lớn hay bước sóng ánh sáng, cản ánh sáng sinh bóng tối Khi nhìn kính hiển vi, ta trông thấy bóng tối nhận hình dáng chi tiết Nhưng chi tiết nhỏ bước sóng, không cản ánh sáng, không sinh bóng tối, ta không nhìn thấy nó, dù kính phóng đại lần Vì kính hiển vi, nhìn mắt, giúp ta trông thấy vi trùng lớn 0,2 phần nghìn milimet mà Những sinh vật có kích thước nhỏ không trông thấy kính hiển vi thường gọi siêu vi trùng Với kính hiển vi điện tử, người ta chụp nhiều siêu vi trùng 8.CHỤP ẢNH NGOÀI TRỜI NẮNG, NHỮNG NGƯỜI CHƠI ẢNH GIÀU KINH NGHIỆM THƯỜNG LẮP THÊM KÍNH LỌC MÀU VÀNG HOẶC MÀU ĐỎ NHẰM MỤC ĐÍCH GÌ? Phim ảnh dù nhạy hoá, có độ nhạy lớn ánh sáng màu tím, màu lam, nhỏ màu vàng, màu đỏ.Vì nên độ tương phản phần phim không hoàn toàn phù hợp với độ tương phản vật, đặt biệt chụp Page 11 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” nắng Chẳng hạn, cờ đỏ tung bay với mắt hẳn trời xanh, chụp phim in ảnh, ta thấy cờ bị tối, trời sáng nhiều Để loại trừ ảnh hưởng này, người ta làm yếu bớt tia sáng màu lam, màu tím, cách bắt chùm sáng qua kính lọc, trước rọi vào máy Kính lọc màu vàng nhạt để tia đỏ, vàng da cam qua gần hoàn toàn, hấp thụ phần tia lam tím, nên làm cho ảnh chụp giống thật Kính lọc màu vàng sẫm cho tia đỏ vàng qua gần hết, hấp thụ tia lam tím mạnh hơn, làm cho ảnh tương phản vật, chẳng hạn làm cho trời tối bớt, đám mây rõ Kính lọc màu da cam, kính màu đỏ hấp thụ hết ánh sáng màu lam, màu tím, nên cho ảnh thật tương phản, khác hẳn thật, chẳng hạn, vật màu đỏ sáng, vật màu lam, tím trở thành tối, trời mây bình thường mà ảnh có giông Người sử thành thạo kính lọc gây nhiều hiệu đặc sắc Khi chụp ảnh với kính lọc màu, phải ý lấy tăng ánh sáng cách thích hợp VÌ SAO DƯỚI ÁNH SÁNG BAN NGÀY, NHÌN BONG BÓNG XÀ PHÒNG HAY VẾT DẦU LOANG TRÊN VŨNG NƯỚC, TA THẤY CÓ NHIỀU MÀU SẶC SỠ? Những vân màu sặc sỡ bong bóng xà phòng vết dầu loang mặt nước kết giao thoa ánh sáng Màng bong bóng xà phòng lớp nước mỏng-cỡ phần nghìn milimet-trong suốt, vết dầu loang màng Hai mặt màng phản xạ ánh sáng hai mặt cửa Ta xét điểm I màng mỏng M mà độ dày vẽ to gấp nghìn lần độ dày thật Tia sáng SIR1 phát từ điểm S nguồn, phản xạ mặt màng rọi vào mắt Trong số nhiều tia sáng phát từ S, có tia SKR phản xạ mặt màng rọi vào mắt Vì màng mỏng, nên mắt, hai tia IR KR2 phát từ điểm I Khi hai tia thuỷ tinh thể mắt hội tụ lên võng mạc, chúng gặp giao thoa với Hai tia sáng từ điểm I, mà gặp võng mạc mắt, mắt nhìn rõ điểm I: ta nói mắt điều tiết để nhìn vào mặt Hai tia sáng giao thoa với nhau, tăng cường lẫn nhau, triệt tiêu nhau, tuỳ theo độ dày màng tuỳ theo bước sóng ánh sáng Chùm ánh sáng rọi vào màng ánh sáng trắng, có đủ màu, ứng với nhiều bước sóng khác nhau, nên lúc, điểm I, sóng ánh sáng màu bị triệt tiêu, sóng ánh sáng màu khác lại tăng cường, ánh sáng phản xạ thành có màu sắc, màu sắc thay đổi theo chổ dày, chỗ mỏng màng Page 12 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Chú thích: Tia SIR1 phản xạ mặt trên, tia SKR phản xạ mặt màng gặp điểm I’ võng mạc giao thoa với Chùm sáng rọi vào điểm I rộng, mắt lại nhỏ, nên chùm tia lọt vào mắt chùm hẹp, nên quan sát vân giao thoa, mà không cần dùng khe hẹp, thí nghiệm Y-âng 10 VÌ SAO SOI MÌNH XUỐNG GIẾNG NƯỚC LẠI THẤY BÓNG MÌNH RÕ HƠN KHI SOI MÌNH XUỐNG CHẬU NƯỚC? Khi soi xuống chậu nước ánh sáng phản xạ cho ảnh mình, mắt cò nhận ánh sáng tán xạ từ bên từ đáy chậu Ánh sáng lại mạnh ánh sáng phản xạ, nên lấn át ánh sáng phản xạ Trường hợp giếng nước lại khác Do mặt nước sâu, thành giếng che hầu hết ánh sáng tán xạ từ bên Nước lại sâu, ánh sáng tán xạ từ đáy giếng lên (nước sâu hấp thụ nhiều ánh sáng truyền qua) Vì soi xuống giếng nước mắt không bị loá ánh sáng tán xạ từ ngoài, nhận sáng phản xạ, nên nhìn thấy bóng rõ 11 VÌ SAO THỦY TINH MÀU KHI VỠ VỤN THÀNH HẠT NHỎ THÌ NHỮNG HẠT NHỎ NÀY CÓ MÀU TRẮNG? Thuỷ tinh màu thuỷ tinh pha thêm hoá chất hấp thụ số màu cho số ánh sáng đơn sắc qua Chẳng hạn thuỷ tinh màu đỏ hấp thụ tia lục, lam, tím cho tia đỏ truyền qua Nhìn ánh sáng truyền qua thuỷ tinh ta thấy màu Nhưng nhìn ánh sáng phản xạ tán xạ mặt thuỷ tinh khó phân biệt thủy tinh màu Sự hấp thụ tia đơn sắc thuỷ tinh màu phụ thuộc vào khoảng cách truyền qua môi trường tức vào bề dày thuỷ tinh Nếu thuỷ tinh dày, ánh sáng bị hấp thụ nhiều, màu thủy tinh sẫm Khi thủy tinh màu bị vỡ vụn thành hạt nhỏ, ánh sáng truyền qua số hạt không bị hấp thụ bao nhiêu, sau phản xạ tán xạ từ hạt khác mắt ta nhìn thuỷ tinh vỡ vụn ánh sáng phản xạ tán xạ Đó lý ánh sáng trắng ta thấy thủy tinh dù có màu gì, vỡ vụn trở thành màu trắng Đối với chất lỏng có màu, tượng xảy tương tự Nếu ta làm chất lỏng thành bọt bọt có màu trắng chẳng hạn bia màu vàng, bọt bia lại có màu trắng Page 13 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” 12 CÓ TÀNG HÌNH ĐƯỢC KHÔNG? MUỐN TÀNG HÌNH PHẢI THỰC HIỆN NHỮNG ĐIỀU KIỆN GÌ? Ngụy trang chiến tranh coi hình thức đơn giản tàng hình Ta đội mũ cài lá, mặc áo đốm xanh để màu sắc ta không khác biệt với rừng Một số sinh vật lý sinh tồn có màu sắc giống môi trường sống để ngụy trang Ta biết cần thay đổi màu ánh sáng đèn chiếu làm cho diễn viên sân khấu”biến mất” Nhưng tất kiểu “tàng hình” nói chưa phải tàng hình thực Ở ta muốn nói đến tàng hình thực sự, nghĩa ánh sáng ban ngày người tàng hình đứng chỗ không nhìn thấy Muốn người định tàng hình phải làm khử tất điều kiện để người khác nhìn thấy Ta nhìn thấy vật nhờ tương phản độ sáng màu sắc vật Nếu vật suốt ta nhìn thấy nhờ ánh sáng phản xạ tán xạ từ vật suất vật khác môi trường xung quanh Như vậy, muốn trở thành vô hình thực sự, điều kiện phải thực làm cho thể hoàn toàn suốt có chiết suất chiết suất môi trường (không khí) Lúc ánh sáng chiếu tới ánh sáng truyền qua không cho dấu hiệu thể Để làm vậy, có cách làm cho phận thể loãng nhẹ không khí Nói cách khác tàng hình không khí Nhưng môi trường có suất lớn-nướcchẳng hạn-thì điều kiện thực Nếu chưa thực với thể người, người ta thực số vi sinh vật Nhưng giả sử có người nắm bí tàng hình, không gây náo động bất ngờ, vài truyện phim khoa học viễn tưởng, lý sau đây: Người tàng hình bị lộ nguyên hình người ta dùng phương tiện quan sát khác dùng ống nhòm hồng ngoại Cơ thể người tàn hình có nhiệt đọ 37 0C, nguồn phát hồng ngoại Người tàn hình trở thành người mù, thuỷ tinh thể mắt tác dụng hội tụ ánh sáng thấu kính Người tàn hình không ăn uống chỗ có người, thức ăn chưa tiêu hoá, chưa tàng hình với người Người tàng hình mà gặp trời mưa, chân giẫm phải bùn, bùn bám vào chân, bị lộ-trong phim truyện người tàng hình để dấu chân tuyết mà bị lộ Vậy dù có người tàng hình thật nữa, chẳng sợ “đột nhập” vào phòng bạn 13 VÌ SAO MẶT TRỜI, MẶT TRĂNG LÚC MỌC VÀ LẶN CÓ MÀU ĐỎ? Page 14 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Ánh sáng từ Mặt Trời, Mặt Trăng tới phải qua khí Trái Đất Gặp phân tử không khí, bụi bậm lơ lửng không khí, ánh sáng bị tán xạ, phần ánh sáng tán xạ không tới mắt Ta biết, thành phần màu (đỏ, vàng, lục, lam, tím) ánh sáng trắng bị tán xạ không đều: ánh sáng đỏ nhất, xogn đến ánh sáng vàng; ánh sáng lam tím bị tán xạ nhiều Do đó, sau qua khí quyển, tới mắt ta, ánh sáng lam tím bị tán xạ nhiều ánh sáng đỏ, vàng ánh sáng nhận được, thành phần đỏ, vàng thành trội hơn, so với ánh sáng tới Lúc trưa (hay đêm) Mặt Trời (hay Mặt Trăng)-chiếu sáng vuông góc với mặt đất, tia sáng qua lớp không khí tương đối mỏng, nên phần ánh sáng tán xạ nhỏ, ánh sáng có đủ thành phần ánh sáng trắng: ta thấy Mặt Trời, Mặt Trăng có màu trắng Nhưng lúc Mặt Trời mọc lặn tia sáng mặt đất nên phải qua lớp không khí dày gấp hàng chục lần, lớp không khí gần mặt đất lại đầy bụi nên tán xạ ánh sáng mạnh Trong ánh sáng tới mắt ta thành phần lam, tím bị yếu nhiều, thành phần đỏ vàng trở thành trội, làm cho ánh sáng ngả sang màu vàng, màu đỏ Vì ta thấy, Mặt trời sát chân trời, có màu đỏ, lên cao chút chuyển sang màu hồng, màu vàng, lớp không khí mà ánh sáng qua mỏng dần cuối có màu trắng Màu sắc vàng, hồng đám mây chiều xuất nguyên nhân Ánh sáng Măt Trời tới đám mây phải qua lớp không khí dày nhiều bụi, từ đám mây tới mắt ta lại qua lớp không khí lần nữa, nên bị tán xạ nhiều Vì mây có màu vàng, Mặt Trời cao 14 TẠI SAO CẦU VỒNG CÓ BẢY MÀU CẦU VỒNG? Bí mật bảy màu cầu vồng Niutơn, nhà bác học vĩ đại khám phá thí nghiệm sau đây: Ông dùng lăng kính, tức khối thuỷ tinh suốt, mài thành hình lăng trụ tam giác Trong buồng đóng kín cửa, ông cho chùm ánh sáng trắng Mặt Trời qua lỗ tròn nhỏ F (đục cánh cửa) rọi xiên vào mặt kính ló khỏi mặt thứ hai (hình vẽ) Chú nghiệm ánh sáng Page 15 of 25 thích: Thí tán sắc Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Đặt tờ giấy trắng T để hứng chùm tia ló, ông thấy vệt sáng dài, có màu sắc xếp theo thứ tự sau đây: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím bảy màu cầu vòng Niutơn gọi dãy sáng có màu sắc quang phổ Mặt Trời, giải thích đắn xuất Theo ông, ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng đèn điện, có màu trắng, lại nhiều chùm ánh sáng có dạng khác nhau, hỗn hợp với sinh Chùm ánh sáng có màu-chẳng hạn chùm ánh sáng đỏ-gọi ánh sáng đơn sắc Mọi chùm ánh sáng đơn sắc từ không khí vào thuỷ tinh bị khúc xạ lệch gần pháp tuyến Nhưng tia đơn sắc có màu khác bị khúc xạ khác nhau: tia đỏ lệch nhất, đến tia da cam, tia vàng v.v Cho chùm ánh sáng trắng qua lăng kính, qua mặt thứ lăng kính, chùm tia màu sắc khác bị khúc xạ khác nhau, nên không trùng nữa, mà tách rời nhau; lúc tới mặt thứ hai, tia đơn sắc từ thuỷ tinh không khí lại rời xa thêm Thành thử rọi vào tờ giấy, chùm tia đơn sắc tạo nên vệt sáng có màu định, vẹt sáng xếp liền tạo thành quang phổ Hiện tượng gọi tán sắc ánh sáng, xuất ánh sáng từ môi trường sang môi trường khác, chẳng hạn từ không khí sang thuỷ tinh, từ không khí vào nước Lăng kính nhờ có hai mặt khúc xạ nên làm cho tia đơn sắc rời xa nhiều thêm, khiến ta dễ thấy hơn, thật ra, thuỷ tinh, ánh sáng bị phân tích thành quang phổ Bảy màu cầu vồng ánh sáng Mặt Trời bị tán sắc truyền hạt mưa nhỏ sinh Vì cầu vồng thường xuất trước sau trận mưa rào nhẹ mùa hè, lúc mà không khí có số lượng hạt mưa đủ để khúc xạ nhiều ánh sáng, không nhiều để ánh nắng Ta dung bơm nước cứu hoả tạo cầu vồng nhân tạo cách dễ dàng Buổi sáng, buổi chiều nắng, đứng quay lưng Mặt Trời, dùng bơm phun hạt nước nhỏ lên trời, hướng mắt phía hạt nước ấy, ta thấy cầu vồng thực 15 CẦU VỒNG LÀ ẢNH THẬT HAY ẢNH ẢO? CÓ CHỤP ĐƯỢC ẢNH CẦU VỒNG KHÔNG? Ta biết rằng, tia sáng từ giọt nước rọi vào mắt, mắt trông thấy cầu vồng tựa tia sáng phát từ điểm trời Do ta thấy cầu vồng vẽ trời Vậy tia sáng tạo nên hình ảnh cầu vồng không hội tụ vào mặt phẳng cả, nghĩa ta hứng ảnh cầu vồng lên màn, cầu vồng ảnh ảo Ta trông thấy cầu vồng, nhờ có thuỷ tinh thể mắt hội tụ tia sáng nói lên võng mạc Vì vậy, người ta nói hai người không trông thấy cầu vồng Vật kính máy ảnh có tác dụng hội tụ ánh sáng lên phim ảnh, thuỷ tinh thể mắt, nên thu ảnh cầu vồng lên phim, tức là, dùng máy ảnh, ta chụp ảnh cầu vồng Page 16 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” 16 VÌ SAO BAN NGÀY NHÌN NGỌN ĐÈN ĐIỆN NGOÀI PHỐ (CÒN THẮP SÁNG) TA KHÔNG THẤY LÓA MẮT NHƯ VỀ BAN ĐÊM, MẶC DẦU CƯỜNG ĐỘ SÁNG CỦA ĐÈN KHÔNG THAY ĐỔI? Hiện tượng lóa mắt thường gặp, điều kiện chiếu sáng thường thay đổi đột ngột, khiến mắt không kịp thích nghi Chẳng hạn, rạp chiếu bóng, hết phim, đèn điện loạt bật sáng, mắt bị lóa; mùa hè đường nắng, vén mành mành bước vào nhà, ta bị lóa mắt, phải đứng định thần vài phútmới trông rõ vật buồng Nguyên nhân lóa mắt, tế bào nhạy sáng mắt thay đổi độ nhạy chậm điều kiện chiếu sáng Mắt cấu tạo để nhìn điều kiện chiếu sáng khác nhau, từ chỗ sáng, đường phố lúc trưa hè, đến chỗ tối “đêm ba mươi”: võng mạc mắt có hai loại tế bào; tế bào nón hoạt động đủ ánh sáng, (ban ngày) tế bào que hoạt động thiếu ánh sáng (chiều, tối) Cả hai loại tế bào lại có độ nhạy tăng dần, lượng ánh sáng rọi vào mắt giảm Trước thuỷ tinh thể mắt, lại có ngươi, tự động mở rộng thiếu ánh sáng, tự động thu hẹp ánh sáng bên mạnh Nhờ phối hợp khéo léo ba trình trên, mắt hoạt động chỗ tối tốt gần chỗ sáng Nhưng, mắt mở rộng hay thu hẹp cách tự động nhanh chóng, tế bào nhạy sáng mắt thay đổi từ từ Khi ta đường sáng, khép nhỏ hết sức, tế bào nón hoạt động với độ nhạy thấp, tế bào que không hoạt động Nếu ta đột ngột bước vào nhà tối, mở rộng, để lượng ánh sáng rọi vào mắt nhiều hơn, tế bào nhạy sáng mắt chưa kịp tăng độ nhạy Do đó, ta chưa nhìn rõ vật nhà Phải một, hai phút sau, độ nhạy tế bào nón tăng đến mức đủ giúp cho mắt nhìn rõ vật Trong một, hai phút chờ đợi ấy, mắt ta bị loá Ngược lại vậy, từ hnà bước sân nắng, độ nhạy tế bào nhạy sáng chưa kịp giảm, ta bị lóa Ban ngày vật sáng, sáng gần ngang với bóng đèn điện thắp, mắt hoạt động với độ nhạy thấp, nên nhìn bóng đèn nhìn vật khác, không cần thay đổi độ nhạy, mắt không bị lóa Buổi tối, vật tối, trừ bóng đèn cao Nhìn vật mắt phải tăng độ nhạy lên nhiều lần Nếu lúc ấy, mắt nhìn vào bóng đèn, sáng vật ban ngày , mắt bị lóa, độ nhạy mắt chưa giảm kịp 17 VÌ SAO CÔNG NHÂN HÀN ĐIỆN PHẢI CHE MẶT BẰNG MỘT CÁI MẶT NẠ CÓ TẤM KÍNH TÍM? Ánh lửa hàn phát nhiều tia tử ngoại, loại “ánh sáng đen” có bước sóng ngắn 3800A0 Trong quang phổ vị trí tia vùng tím, gọi tia tử ngoại (tử tím) Tia náy có tác dụng hoá học mạnh, phân huỷ tế bào Phải làm để ngăn cản tia tử ngoại tác dụng tới mắt công nhân trình làm việc Tấm kính tím có công dụng Mặt khác có tác dụng làm Page 17 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” giảm độ chói nguồn sáng để công nhân nhìn rõ vật phải hàn, không bị lóa mắt 18 TRONG BỆNH VIỆN NGƯỜI TA VẪN PHẢI CHIẾU ĐIỆN “CHIẾU ĐIỆN” LÀ THẾ NÀO VÀ NHẰM MỤC ĐÍCH GÌ? Ngoài tia tử ngoại có bước sóng ngắn, có tia không nhìn thấy có bước sóng ngắn Đó tia Rơnghen (tia X) Người ta tạo tia Rơnghen ống Rơnghen Trong ống chân không Khi nối âm cực K dương cực A với nguồn điện có hiệu điện cao, từ âm cực phát chùm điện tử chuyển động nhanh Đập vào đối âm cực AK làm kim loại có nguyên tử lượng lớn (bạch kim vonfram) chùm điện tử bị hãm lại đột ngột; AK phát tia Rơnghen Tia Rơnghen có khả xuyên qua chắn sáng thông thường, làm huỳnh quang nhiều chất, có tác dụng làm đen phim ảnh v.v Đối với thể sinh vật tia Rơnghen xuyên qua thịt dễ xương, xuyên qua chỗ thương tổn khác chỗ lành lặn Đặt phía sau phận bị chiếu tia Rơnghen nàm chắn có phủ chất hùynh quang kẽm sunfua, ta phát chỗ tổn thương phận Công việc gọi “chiếu điện” Nếu thay chắn huỳnh quang phim ảnh, ta chụp vết thương thể (chụp điện) Chiếu điện, chụp điện nhằm mục đích chuẩn đoán bệnh, xác định vị trí vật lạ chui vào thể (mảnh bom, đạn v.v ), vị trí tổn thương nguyên nhân khác Chiếu điện phát chỗ rạn nứt chi tiết máy Nhìn chung, tia Rơnghen sử dụng nhiều y học công nghiệp 19 “TẮM ĐIỆN” LÀ THẾ NÀO? TẮM ĐIỆN CÓ TÁC DỤNG GÌ? Tắm điện phơi ánh đèn giàu tia tử ngoại Tia tử ngoại có tác dụng tổng hợp sinh tố D cần thiết cho cấu tạo xương có tác dụng diệt số nấm Vì trẻ em còi xương người mắc bệnh nắm da thường điều trị phương pháp "tắm điện” Mặc dầu khí hấp thụ nhiều tia tử ngoại, ánh nắng nhiều tia Do đó, “tắm nắng” biện pháp chống còi xương 20 “MA TRƠI” LÀ GÌ? Những đêm tối trời, khô ráo, bãi tha ma thường xuất khối sáng xanh chập chờn gió Hiện tượng người mê tín gọi “ma trơi” Chúng ta biết, số phản ứng hoá học, phản ứng ôxy hoá thường kèm theo phát quang Chất hoá phát quang “cổ điển” chất lân tinh (phốt pho) mà người ta phát từ 1669 Ở bãi tha ma, phốt pho, từ hài cốt bốc thành qua kẽ đất bay lên, phản ứng với ôxy không khí tạo thành khối sáng xanh chập chờn gió Đó chất “ma trơi” Page 18 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Hiện tượng phốt phát quang không khí nhiều trường hợp kì lạ Giracđin kể (1861) lúc chập tối, sau ngày lao động môi trường đầy phốt pho, người thợ với thở xanh lè bóng tối Họ chứa đầy bụng, phổi phốt Magenđi thử tiêm dầu phốt cho chó nhận thấy thở có ánh sáng xanh bóng tối 21 VÌ SAO CÓ MỘT SỐ CÁ CHẾT BỊ SÓNG BIỂN HẮT LÊN BỜ LẠI PHÁT QUANG TRONG ĐÊM TỐI? Con đôm đốm quen thuộc đêm hè nông thôn nước ta loại sinh vật có khả phát quang đêm tối Nếu đom đốm chết, khả phát quang Hiện tượng phát quang liên quang đến trình sống sinh vật Đó tượng phát quang sinh vật Nhưng cá chết bờ biển phát quang người đánh cá cho biết chúng không phát quang sống Nhưng chúng chết, có loại quang vi khuẩn bắt đầu sinh sống phát triển thể gần thối rữa chúng làm cho ta tưởng cá phát quang Chính quang vi khuẩn mà số thịt, rau, xác người chết thối rữa phát ánh sáng xanh Cũng vi khuẩn mà mồ hôi, nước tiểu, vết thương phát ánh sáng xanh đêm tối 22 NGƯỜI TA LÀM THẾ NÀO ĐỂ KIM VÀ CHỮ SỐ Ở MẶT ĐỒNG HỒ CÓ THỂ PHÁT SÁNG TRONG ĐÊM TỐI? Một số tinh thể tinh thể kẽm sunfua, kẽm silicat kẽm catmi có tính chất phát quang mạnh bị kích thích ánh sáng có bước sóng ngắn tia tử ngoại, tia X (tia rơnghen) v.v Áp dụng tượng trên, người ta phủ lên mặt kim chữ số đồng hồ lớp kẽm sunfua kẽm catmi trộn lẫn lượng nhỏ chất phóng xạ muối rađi muối mêsôtôri Nhờ tia phóng xạ (trong có tia γ bước sóng ngắn) kẽm sunfua bị kích thích phát ánh sáng lục rõ đêm tối Sau thời gian chất phóng xạ rã hết, tia phóng xạ tắt, kim chữ số đồng hồ hết sáng Lượng chất phóng xạ pha thêm phải nhỏ, mức gây nguy hiểm 23 VÌ SAO ÁNH SÁNG ĐÈN ỐNG LẠI TỎA RA TỪ LỚP CHẤT MÀU TRẮNG PHỦ Ở THÀNH ỐNG? Đèn ống thường dùng đèn chứa thuỷ ngân Khi xảy tượng phóng điện, thuỷ ngân phát sáng cho quang phổ giàu tia tử ngoại Những tia tử ngoại bị thuỷ tinh hấp thụ gần hết, vả chúng tác dụng chiếu sáng Phải làm để biến đổi tia tử ngoại thành ánh sáng nhìn thấy Người ta phủ kín mặt ống lớp chất huỳnh quang Khi bị tia tử ngoại tác dụng chất phát quang cho ánh sáng nhìn thấy Do ta thấy ánh sáng đèn ống tỏa từ khắp bề mặt ống Page 19 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Hình vẽ giải thích phát sáng đèn ống Chú thích : Điện tử phát từ điện cực chuyển động với vận tốc lớn đập vào nguyên tử thuỷ ngân Sự va chạm làm bật nguyên tử thuỷ ngân khỏi quỹ đạo bình thường Khi trở quỹ đạo cũ nguyên tử phát xạ tử ngoại Bức xạ tử ngoại tác dụng vào chất huỳnh quang thành ống làm chất huỳnh quang phát ánh sáng nhìn thấy Tuỳ theo chất huỳnh quang ta thu ánh sáng màu sắc khác Kẽm silicat phát quang màu lục Cađimi-borat phát quang màu hồng Cađimi-silicat phát quang màu đỏ Magiê-tungxtat phát quang lam nhạt Canxi-tungxtat phát quang lam Màu sắc ánh sáng huỳnh quang thay đổi pha thêm lượng nhỏ chất kích hoạt Chẳng hạn kẽm-silicat kích hoạt mangan cho màu huỳnh quang từ lục đến vàng nồng độ mangan tăng dần Người ta pha trộn chất huỳnh quang (theo nguyên tắc trộn màu ánh sáng) để đèn ống đủ loại màu sắc, kể màu trắng ứng với ánh sáng ban ngày 24 VÌ SAO DÂY TÓC ĐÈN ĐIỆN PHẢI LÀM BẰNG THAN HOẶC VONFRAM ? Dây tóc nhờ dòng điện nung nóng xạ ánh sáng Để làm dây tóc đèn cần chọn chất rắn xạ mạnh nung nóng, đồng thời có điểm nóng chảy cao Người ta thấy rằng, nhiệt độ nung, vật đen xạ mạnh ; vật đen tuyệt đối xạ mạnh Trong thực tế vật đen tuyệt đối Than, mồ hóng, bột bạch kim vật xám Dùng vật xám làm dây tóc đèn tốt Khi chưa tìm kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao vonfram, tantali, ôtxmi người ta dùng than làm dây tóc đèn điện Nhược điểm bóng đèn điện dây than nhiệt độ cao 2000 0K, than bốc mạnh phủ đen bóng thuỷ tinh Do đó, dùng than làm dây tóc, người ta chế tạo loại bóng điện công suất nhỏ Nhược điểm thứ hai nhiệt độ nung thấp, phần lớn lượng xạ vùng hồng ngoại Đối với vật đen, phải nung tới 60000K có bứcc xạ mạnh vùng vàng lục Đó trường hợp Mặt Trời Đèn sợi than, có nhiệt độ cỡ 2000 0K cho ánh sáng ngả nhiều màu đỏ Những kim loại ôxyt kim loại thường có tính xạ lọc lựa Đối với chúng, suất phát xạ (hoặc hấp thụ) phụ thuộc vào bước sóng Vonfram có nhiệt độ nóng chảy cao kim loại, nung nóng tới nhiệt độ 2000 0K có suất phát xạ vùng ánh Page 20 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” sáng nhìn thấy lớn vùng hồng ngoại nhiều Ở nhiệt độ, xạ vonfram tương đối đỏ xạ than (hoặc vật xám) Vì lý đó, vonfram dùng phổ biến làm dây tóc đèn điện 25 VÌ SAO DÂY TÓC ĐÈN ĐIỆN PHẢI QUẤN XOẮN ỐC ? Hiệu suất đèn điện dây tóc tăng theo nhiệt độ dây tóc Trong bóng đèn chân không điện tiêu thụ cân với lượng xạ Nhưng bóng đèn có khí trơ thường dùng nay, phần quan trọng điện bị dạng nhiệt dòng đối lưu chất khí ống Theo Langmuya, những người phát minh đèn điện có khí trơ, mát nhiệt sợi dây nung nóng tăng chủ yếu theo chiều dài tăng theo đường kính nung nóng cuả Quấn xoắn ốc dây tóc, đường kính nung nóng dường to cò chiều dài giảm Người ta tính rằng, chiều dài dây quấn xoắn ốc 1/6 chiều dài dây duỗi thẳng, mát nhiệt đối lưu giảm từ 10 đến 20% Một điểm khác quan trọng, quấn dây tóc xoắn ốc, độ sáng phần bên vòng dây sáng gấp đôi độ sáng bên ngoài, bên trong, ánh sáng sợi dây phát có ánh sáng phản xạ từ phần đối diện Có thể nói phần bên vòng dây xạ vật đen Do hiệu suất phát sáng tăng lên Để tăng hiệu suất thêm nữa, người ta quấn hai lần xoắn ốc 26 HAI BÓNG ĐIỆN CÙNG MỘT CÔNG SUẤT CÓ CƯỜNG ĐỘ SÁNG BẰNG NHAU HAY KHÔNG ? Đèn ống huỳnh quang có hiệu suất lớn gấp vài lần (3-5lần) đèn dây tóc, nghĩa tiêu thụ công suất điện đèn dây tóc, phát ánh sáng nhiều gấp nhiêu lần Đèn điện dây than có cường độ sáng 1/3 cường độ sáng đèn dây tóc kim loại công suất Đèn dây tóc vonfram chứa khí trơ có cường độ sáng gần gấp đôi đèn không chứa khí, công suất Nhưng hai đèn dùng dây tóc vonfram, chứa khí trơ, áp suất, có cường độ sáng khác tiêu thụ công suất điện, hai hiệu điện khác Khi hiệu điện tăng gấp đôi, chẳng hạn từ 110 vôn lên 220 vôn, muốn giữ nguyên công suất đèn phải tăng điện trở đèn lên gấp bốn lần, đồng thời giảm nửa cường độ đèn Tăng điện trở dây, phải làm cho dây nhỏ Nhưng dây nhỏ mà nhiệt độ dây cũ, dây chóng đứt Để cho đèn bền cũ, phải cho nhiệt độ dây thấp hơn, tức làm cho cường độ sáng đèn nhỏ Vậy đứng phương diện thắp sáng, đèn hoạt động hiệu điện thấp lại có hiệu suất cao (tức phát nhiều ánh sáng, ánh sáng trắng hơn) đèn hoạt động hiệu điện cao Điều thấy đặc biệt rõ, đèn công suất nhỏ (dưới 50oát) Vì dụng cụ quang học, kính hiển vi, đèn chiếu v.v người ta thường dùng đèn vôn, 12 vôn Page 21 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” 27 VÌ SAO MẮC MỘT NGỌN ĐÈN Ở GIỮA SÂN ĐỂ ĐỌC SÁCH TA THẤY KÉM SÁNG HƠN KHI NGỒI ĐỌC SÁCH TRONG PHÒNG VỚI CÙNG NGỌN ĐÈN ẤY MẶC DẦU KHOẢNG CÁCH GIỮA ĐÈN VÀ SÁCH NHƯ NHAU ? Muốn đọc sách ta phải bảo đảm độ rọi cần thiết (Độ rọi cần thiết để đọc sách khoảng 30 lux) Thắp đèn sân để đọc sách độ rọi đèn ánh sáng từ đèn trực tiếp chiếu tới Nếu thắp đèn nhà, ánh sáng trực tiếp từ đèn, ánh sáng tán xạ từ trần nhà, tường ” rọi ” tới trang sách Do đó, độ rọi lớn cường độ sáng đèn, khoảng cách từ đèn tới trang sách Chính trần nhà thường quét vôi trắng để tán xạ ánh sáng tốt hơn, tức để làm tăng độ rọi phòng Còn tường nhà thường quét vôi vàng lục nhạt để tán xạ ánh sáng vàng, lục dịu mắt (mắt ta dễ nhạy cảm với ánh sáng vàng lục nhạt) 28 DÙNG BÓNG ĐIỆN MỜ CÓ LỢI GÌ HƠN BÓNG TRONG SUỐT ? Dùng đèn điện có bóng thuỷ tinh suốt có hai điều bất tiện : Dây tóc bóng đèn có độ chói lớn, sử dụng phải treo cao phải dùng chao đèn che khuất dây tóc Nếu ta nhìn vào mặt rọi sáng, chẳng hạn trang sách, ánh sáng tán xạ từ trang sách có phần ánh sáng tán xạ cho ảnh biến dạng dây tóc làm lóa mắt, khó đọc sách Ngược lại bóng đèn mờ, ánh sáng toả từ khắp mặt bóng, độ chói nguồn giảm nhiều, nhìn thẳng vào bóng đèn bị lóa Mặc khác ánh sáng tán xạ bóng điện mờ vật phản xạ hơn, đọc sách dễ chịu Tuy nhiên phòng khách khách sạn, phòng đợi nhà ga, sân bay, bóng đèn mờ, đèn ống huỳnh quang, người ta thường thắp thêm số bóng đèn dây tóc, vì, ánh sáng đèn điện dây tóc, kim cương, hột xoàn, mặt đá nữ trang bà, chị lấp lánh mạnh 29 VÌ SAO CÁC VẬT CÓ MÀU SẮC? Màu sắc vật không suốt màu ánh sáng mà vật phản xạ tán xạ Màu vật suốt màu ánh sáng mà vật cho truyền qua Vì vậy, màu sắc vật vừa phụ thuộc vật, vừa phụ thuộc nguồn sáng chiếu sáng vật Ở đây, nói màu sắc vật chiều ánh sáng trắng Nếu phản xạ tán xạ đồng mạnh tất màu quang phổ ánh sáng trắng, vật có màu trắng Nếu hấp thụ hầu hết đồng màu ánh sáng trắng, vật có màu đen Vật suốt cho tất ánh sáng truyền qua vật không màu Thí dụ: nước, không khí, cồn Vật phản xạ tán xạ màu đỏ hấp thụ hết tất màu khác có màu đỏ Thủy tinh hấp thụ tất màu trừ màu lam có màu lam Cũng có vật phản xạ, tán xạ số màu cho truyền qua số màu khác Khi nhìn vật qua ánh sáng phản xạ tán xạ, có màu đó; nhìn Page 22 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” ánh sáng truyền qua lại thấy có màu khác Chẳng hạn vàng mỏng, có màu vàng nhìn ánh sáng phản xạ, soi lên lại thấy có màu lục Màu sắc vật suốt phụ thuộc vào bề dày Ta thường thấy nước ao, hồ sâu có màu lục, để cốc nước hồ riêng biệt thấy suốt Ánh sáng ban ngày truyền qua nước tới độ sâu phản xạ lại Nước lại hấp thụ ánh sáng có bước sóng dài nhiều ánh sáng có bước sóng ngắn, truyền sâu xuống nước ánh sáng trắng nhiều màu đỏ vàng Do đó, nhìn xuống hồ ta thấy nước có màu lục 30 CĂN CỨ VÀO MÀU CỦA NGỌN LỬA, CÓ THỂ ĐOÁN NHẬN TRONG CHẤT ĐANG CHÁY CÓ NGUYÊN TỐ GÌ KHÔNG ? Chất phát sáng cho quang phổ vạch, nghĩa ánh sáng gồm số màu, ứng với bước sóng xác định Bỏ vài hạt muối ăn vào lửa đèn cồn, ta thấy lửa có màu vàng đặc biệt Quan sát ánh sáng vàng qua kính quang phổ, ta thấy quang phổ có vạch màu vàng, vị trí ứng với bước sóng 0,589μm Khí hyđrô chứa ống kín, áp suất vài milimet thuỷ ngân phát sáng cách dễ dàng, ta gắn sẵn hai đầu ống hai điện cực, nối hai cực với nguồn điện vài nghìn vôn Khi hyđrô phát ánh sáng màu lam nhạt gần trắng Quan sát ánh sáng qua kính quang phổ, ta thấy có bốn vạch : Đỏ, lam, chàm, tím Các chất khí ôxy, nitơ, hêli, khí cacbônic, nước, kim loại v.v phát sáng cho quang phổ gồm nhiều vạch riêng biệt Điều đặt biệt vạch quang phổ nguyên tố khác khác nhau, vạch quang phổ nguyên tố xác định hoàn toàn không đổi, dù nguyên tố hoá hợp với nguyên tố khác Chẳng hạn, sut, cacbônat natri, muối ăn, nóng sáng cho vạch quang phổ màu vàng đặc trưng cho nguyên tố natri Vì muốn biết chất có nguyên tố gì, ta đốt cho chất nóng sáng, quan sát lửa qua kính quang phổ : nhìn vạch phổ, biết, nguyên tố phát vạch Đó sở phép phân tích quang phổ, phương pháp quan trọng Nếu chất phải phân tích chứa một, hai nguyên tố, nhiều cần nhìn màu sắc lửa, người có kinh nghiệm đoán nhận được, nguyên tố gì./ PHẦN III: KẾT LUẬN Page 23 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” Trong điều kiện lịch sử mới, lạc hậu, thiếu tri thức văn hoá khoa học tối thiểu, bị bưng bít thứ khoa học giả dối, ngụy tạo, rơi vào đường mê tín, mù quáng Một số tượng Quang học đề tài khoa học giải thích xác, giúp ta hiểu chất tượng xảy tự nhiên ứng dụng để giải thích tượng Quang học tương tự Với kiến thức vốn có tiếp thu trình giảng dạy cố gắng trình bày tương đối hoàn chỉnh sở lý thuyết đề tài Do thiếu kinh nghiệm khả có hạn, nên chắn đề tài không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến quý thầy, cô giáo Và hy vọng rằng, đề tài tài liệu giúp em học sinh yêu thích môn Vật lý nói chung phần Quang học nói riêng./ Bảo Yên, ngày 15 tháng năm 2011 Người thực Quan Văn Thưởng TÀI LIỆU THAM KHẢO Hỏi đáp tượng Vật lý, tập IV (phần quang học) - NXB Khoa học kỹ thuật Tác giả : Ngô Quốc Quýnh, Nguyễn Đức Minh Vật lý vui, 1,2 NXB-GD Tác giả : IA.I PÊ-REN-MAN Vật lý thật lý thú, tập 1,2 NXB THANH NIÊN Tác giả: Vũ Bội Tuyền Bộ sách tri thức tuổi hoa niên NXB VĂN HOÁ THÔNG TIN Page 24 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm “Giải thích định tính tượng Quang học” MỤC LỤC Trang Phần I: Mở đầu 1/ Lý chọn đề tài 2/ Phương pháp nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Phần II: Nội dung I Cơ sở lý thuyết Quang học vài tượng Quang học đời sống .2 a/ Cơ sở lý thuyết b/ Một vài tượng Quang học thường gặp đời sống .3 II Phương pháp chung để giải đáp nhanh câu hỏi định tính Quang học III 30 tượng Quang học phổ biến tự nhiên Phần III Kết luận .24 Tài liệu tham khảo 25 Page 25 of 25 Created by QuanVan Thuong [...]... Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Trong điều kiện lịch sử mới, nếu lạc hậu, thiếu những tri thức văn hoá khoa học tối thiểu, thì có thể bị bưng bít bởi các thứ khoa học giả dối, ngụy tạo, rơi vào con đường mê tín, mù quáng Một số hiện tượng Quang học trong đề tài đã được khoa học giải thích chính xác, giúp ta có thể hiểu đúng bản chất các hiện tượng xảy ra trong tự... Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học MỤC LỤC Trang Phần I: Mở đầu 1/ Lý do chọn đề tài 1 2/ Phương pháp nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 1 Phần II: Nội dung I Cơ sở lý thuyết cơ bản của Quang học và một vài hiện tượng Quang học trong đời sống .2 a/ Cơ sở lý thuyết cơ bản 2 b/ Một vài hiện tượng Quang học thường gặp trong đời... by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Đặt một tờ giấy trắng T để hứng chùm tia ló, ông thấy một vệt sáng dài, có các màu sắc sắp xếp theo thứ tự sau đây: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím đúng như bảy màu của cầu vòng Niutơn gọi dãy sáng có màu sắc ấy là quang phổ Mặt Trời, và đã giải thích đúng đắn sự xuất hiện của nó Theo ông, ánh sáng Mặt Trời,... kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Hình vẽ giải thích sự phát sáng của đèn ống Chú thích : 1 Điện tử phát ra từ điện cực chuyển động với vận tốc lớn cho tới khi đập vào một nguyên tử thuỷ ngân 2 Sự va chạm làm bật nguyên tử của thuỷ ngân ra khỏi quỹ đạo bình thường Khi trở về quỹ đạo cũ nguyên tử phát xạ tử ngoại 3 Bức xạ tử ngoại tác dụng vào chất huỳnh quang ở thành ống... nhỏ (dưới 50oát) Vì vậy trong các dụng cụ quang học, như kính hiển vi, đèn chiếu v.v người ta thường dùng đèn 6 vôn, 12 vôn Page 21 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học 27 VÌ SAO MẮC MỘT NGỌN ĐÈN Ở GIỮA SÂN ĐỂ ĐỌC SÁCH TA THẤY KÉM SÁNG HƠN KHI NGỒI ĐỌC SÁCH TRONG PHÒNG VỚI CÙNG NGỌN ĐÈN ẤY MẶC DẦU KHOẢNG CÁCH GIỮA ĐÈN VÀ SÁCH NHƯ NHAU... trong không khí tạo thành những khối sáng xanh chập chờn trong gió Đó chính là bản chất của “ma trơi” Page 18 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Hiện tượng hơi phốt pho phát quang trong không khí còn nhiều trường hợp kì lạ nữa Giracđin kể rằng (1861) những lúc chập tối, sau một ngày lao động trong một môi trường đầy hơi phốt pho, những... PHÁT QUANG TRONG ĐÊM TỐI? Con đôm đốm quen thuộc trong những đêm hè ở nông thôn nước ta là loại sinh vật có khả năng phát quang trong đêm tối Nếu đom đốm chết, khả năng phát quang của nó cũng mất Hiện tượng phát quang này liên quang đến quá trình sống của sinh vật Đó là hiện tượng phát quang sinh vật Nhưng những con cá chết trên bờ biển phát quang và những người đánh cá cho biết chúng không phát quang. .. Page 14 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Ánh sáng từ Mặt Trời, Mặt Trăng tới chúng ta phải đi qua khí quyển Trái Đất Gặp các phân tử không khí, và nhất là các bụi bậm lơ lửng trong không khí, ánh sáng đó bị tán xạ, và phần ánh sáng tán xạ đó không tới mắt chúng ta Ta đã biết, các thành phần màu (đỏ, vàng, lục, lam, tím) trong ánh sáng... kim loại hoặc ôxyt kim loại thường có tính bức xạ lọc lựa Đối với chúng, năng suất phát xạ (hoặc hấp thụ) phụ thuộc vào bước sóng Vonfram có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong các kim loại, khi nung nóng tới nhiệt độ 2000 0K nó có năng suất phát xạ ở vùng ánh Page 20 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học sáng nhìn thấy lớn hơn ở vùng hồng... sáng trắng, có đủ các màu, ứng với nhiều bước sóng khác nhau, nên cùng một lúc, ở cùng một điểm I, sóng ánh sáng màu này bị triệt tiêu, sóng ánh sáng màu khác lại được tăng cường, và ánh sáng phản xạ thành có màu sắc, và màu sắc đó thay đổi theo chổ dày, chỗ mỏng trên màng Page 12 of 25 Created by QuanVan Thuong Sáng kiến kinh nghiệm Giải thích định tính các hiện tượng Quang học Chú thích: Tia SIR1 ... kiến kinh nghiệm Giải thích định tính tượng Quang học PHẦN II: NỘI DUNG Quang học môn học, người ta nghiên cứu tượng liên quan đến ánh sáng; từ truyền ánh sáng đến tạo ảnh; từ tính chất ánh sáng... rơi vào đường mê tín, mù quáng Một số tượng Quang học đề tài khoa học giải thích xác, giúp ta hiểu chất tượng xảy tự nhiên ứng dụng để giải thích tượng Quang học tương tự Với kiến thức vốn có tiếp... Quang học, ta phải xác định ‘‘mấu chốt’’ vấn đề, xem tượng xảy thuộc mảng kiến thức phần Quang học: Quang hình học, giao thoa, nhiễu xạ hay tượng phát quang v.v để giới hạn kiến thức giải thích