NHỮNG THỰC NGHIỆM lý THÚ về QUANG học (13 THỰC NGHIỆM)

NHỮNG THỰC NGHIỆM LÝ THÚ VỀ QUANG HỌC (13 THỰC NGHIỆM) Nước biến sắc Trong cốc nước chứa đầy nước, cho vào hai thìa canh sữa bị nước cơm, khuấy Dùng dây nhỏ quấn gương phẳng, treo ngâm vào cốc Dùng đèn pin vừa lắp pin chiếu vào gương phẳng, quan sát thấy ánh sáng phản xạ lại từ gương phẳng có mang màu Nếu khơng ngừng thay đổi độ sâu ngâm gương vào nước màu sắc ánh sáng phản xạ không ngừng biến đổi- chiếu gương từ chỗ nông xuống sâu màu ánh sáng phản xạ thay đổi nhau: trắng –vàng - đỏ - đỏ sẫm( đỏ đen) ánh sáng trắng tổng hợp loại ánh sáng màu có độ dài sóng khác nhau(đỏ, cam , vàng, lục, lam, tràm, tím) hợp thành Trong ánh sáng màu tím, lam… có bước sóng ngắn, khả xuyên thấu kém, qua lớp chất lỏng bị phân tử nước hạt nhỏ huyền phù làm tán xạ, nên khơng có cách xuyên qua lớp nước; ánh sáng vàng, cam, đỏ có bước sóng tưng đối dài, theo thứ tự sau bước sóng dài bước sóng ánh sáng đứng trước nó, khả xuyên thấu theo thứ tự mà tăng lên Do có tượng nêu Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Nhìn hoa mắt: Khi đến cửa hàng thương nghiệp chọn thương phẩm, thường nói: “ Thật hoa mắt!” Vì lại hoa mắt? địng có nguyên lý khoa học định nó.Trước tiên làm thí nghiêm đơn giản sau đây: Lấy vật màu đỏ đặt nắng, chăm nhìn khơng chuyển mắt vịng hai phút, sau ngẩng đầu lên, đưa mắt chuyển lên nhìn trần nhà màu trắng Khi thấy trần nhà có màu xanh bồng bềnh, hình dangs giống vật thể màu đỏ, sắc màu tươi Màu sắc tồn giây; đi, cần bạn chớp mắt xuất trở lại Hiện tượng gọi “hoa mắt”! vậy? Do võng mạc mắt người có số tế bào thần kinh thị giác chuyên phụ trách cảm nhận màu sắc, tế bào hình chóp Cũng chia làm loại: loại chuyên hấp thu ánh sáng đỏ , loại chuyên hấp thu ánh sáng lam loại chuyên hấp thu ánh sáng màu lục(xanh cây).Khi ba màu đỏ, lam, lục theo tỉ lệ định đồng thời tế bào hình chóp hấp thu đại não cảm biết màu trắng; ba màu đỏ, lục ,lam theo tỉ lệ khácđến mắt cho màu sắc khác máy vô tuyến truyền hình màu, màu sắc hình màu đỏ, lam ,lục tổng hợp mà thành Bạn dùng kính phóng đại quan sát hình máy truyền hình màu thấy điều Khi bạn chăm nhìn vật thể màu đỏ thời gian dài tế bào thần kinh hấp thu ánh sáng đỏ trở lên mỏi mệt, phn ứng với ánh sáng đỏ yếu Khi đó, bạm chuyển mắt nhìn màu trắng ánh sáng màu trắng chia đỏ, lam, lục chúng chiếu vào mắt bạn, tế bào hấp thu màu đỏ mắt bạn không cịn nhạy nữa, cảm giác bạn lại màu lam, lục Ngược lại, nhìn màu lục lâu, cảm giác màu mắt màu hồng lại màu hồng đào- Đó thiếu màu lục (xanh cây) Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Lò mặt trời kiểu nhỏ Lấy kính phản quang đèn pin, đặt nắng trời có mặt trời kiểu nhỏ - Đừng xem thường nhỏ, dùng để đốt cháy que diêm đấy! Chỉ cần đặt kính phản quang đối chuẩn với mặt trời, đặt que diêm vào tiêu điiểm kính phản quang lát sau, “bùng” tiếng, que diêm bật cháy! Nếu ánh sáng yếu, không dễ làm bùng cháy tốt đặt đầu thuốc que diêm (đầu đen) vào tiêu điỉem kính phản quang Gương lõm hội tụ tia sáng phản xạ song song tiêu điểm nó, làm cho nhiệt độ đầu diêm đặt chỗ tiêu điiểm tăng tới nhiệt độ cháy diêm diêm cháy bùng lên Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Những vòng hào quang Đứng cách gương lớn lắp cánh tủ quần áo khoảng mét, dùng khăn quàng ni lông trùm lấy đầu mình, giơ đèn pin cao ngang đầu rọi sáng vào gương.Khi nhìn thấy tia phản xạ lại từ gương( bạn phải không di dịch, không ảnh hưởng tới hiệu qủa), phát thấy điều kỳ lạ: Quanh đầu bạn vịng hào quang đẹp ánh sáng khơng phản xạ, mà gặp vật cản nhỏ (ở thực nghiệm sợi khăn ni -lơng) phát sinh nhiễu xạ Với ánh sáng có màu sắc( bước sóng khác phát sinh nhiễu xạ, mức độ uốn gãy chúng khác nhau,nên hình thành vịng sắc màu rực rỡ- vịng hào quang đẹp vơ vàn! Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Đồng xu dâng cao Chuẩn bị cốc không cho vào cốc đồng xu kim loại Di chuyển cốc mắt bạn vừa không nhìn thấy đồng xu cốc Giữ nguyên vi trí đầu bạn cốc, từ từ đổ nước vào cốc bạn lại nhìn thấy đồng xu! Thực nghiệm giống bạn cắm đơi đũa vào nước nhìn thấy đoạn đũa nước bị gẫy khúc so với đoạn ngồi khơng khí Đó ánh sáng từ môi trường nước tiến vào môi trường hai (khơng khí) khác tính chất, phát sinh khúc xạ ánh sáng khúc xạ chiếu vào mắt có cảm giác đồng xu cốc từ vị trí đáy cốc dâng cao nên chút , làm ta nhìn thấy đồng xu Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Các ngơi biết “chớp mắt”? Vào đêm trăng, mọc đầy trời Vì sao phần lớn tỏ mờ? Muốn làm rõ vấn đề này, trước tiên làm thực nghiệm: Lấy đèn pin, dán giấy đen lên vịng thuỷ tinh trước bóng đèn pin, giấy đen dó dể lưu lỗ nhỏ hạt đậu, cố định đèn pin bàn, cho ánh sáng đèn pin rọi xiên vào tường trắng Ghi lấy điểm mà ánh sáng đèn pin rọi sáng vào tường Sau đó, đặt miếng thuỷ tinh đứng thẳng bàn song song với tường, cho ánh sáng rọi qua miếng thuỷ tinh chiếu lên tường, ghi lại dấu với ánh sáng đèn pin rọi vào tường So sánh hai điểm đánh dấu tường, thấy chúng không trùng lặp với Điều chứng tỏ ánh sáng sau qua miếng thuỷ tinh “bẻ lệch” chút Nếu xếp chồng nhiều miếng thuỷ tinh (kính) làm thực nghiệm triình bày thấy ánh sáng qua cáng nhiều miéng thuỷ tinhtrước chiếu lên tuờng mức độ bị “bẻ lệch” lớn Do ánh sáng tuyền qua hai chất (ở khơng khí thuỷ tinh) khác phát sinh tượng khúc xạ, nói nơm na bị “bẻ lệch” ánh sáng xuyên qua miếng thuỷ tinh bị “bẻ lệch”, tức bị khúc xạ, nên bị bẻ lêch lớn Các nhà khoa học phát thấy ánh sáng qua chất mà có nồng độ khác bị khúc xạ Hiểu tuợng khúc xạ, giải thích ngơi lại “ chớp mắt” dễ dàng mà thơi Chúng ta nhìn thấy 6500 ngơi trời, ngồi cịn có tinh phát sáng mặt trời Các tinh cách xa, quãng 3,4 năm ánh sáng, tức khoảng vạn triệu ki lơ mét, tinh gần Do xa nên nhìn thấy ngơi bé tí xíu điểm nhỏ thơi ánh sáng le lói, nhỏ, nhỏ Sau xun qua lớp khơng khí dày hàng trăm nghìn kilơmét Mà khơng khí khơng gian chuyển động giây, phút, tầng không khí khác nhiệt độ, mật độ ánh hết lần tới lần khác bị khúc xạ, lúc hội tụ, lúc phân tán Chúng ta nhìn cảm thấy ngơi có lúc sáng, có lúc mờ tối, tựa chúng chớp mắt Các ngơi có chớp mắt khơng ? Có, hành tinh- chúng tự thân không phát sáng, mà dựa vào phản xạ ánh sáng mặt trời mà phát sáng Tuy thể tích chúng nhỏ, so với tinh chúng gần trái đất nhiều Do ánh sáng chúng chiếu tới trái đất tia nhỏ mà nhiều tia Tuy nhiên, tia sáng xun qua lớp khơng biến ảo phát sinh khúc xạ, thời khắc đó, số tia sáng khơng chiếu tới mắt chúng ta, số tia sáng lại chiếu vào mắt Các chùm tia sáng tương hỗ bổ sung cho nhau, không nhận biến hoá sáng tối hành tinh, thấy chúng khơng biết “chớp mắt” Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Bí mật máy ảnh chàng ngốc: Khi dùng máy ảnh phổ thông để chụp cần điều chỉnh cự ly thấu kính phim chụp Nếu quên điều chỉnh cự ly , vịng sáng… ảnh chụp mờ, không rõ Mà máy ảnh chàng gốc chụp chẳng cần di động thấu kính sau hay trước, cần chọn cảnh, bấm cò( mở cửa máy) có ảnh rõ nét Nguyên nhân đâu nhỉ? Kỳ thực chẳng có đáng gọi bí mật Qua quan sát thực nghiệm chút rõ Chúng ta biết, máy chụp ảnh áp dụng thấu kính lồi để thu thành nh Trong gian phòng ánh sáng tưng đối tối, đạt thấu kính lồi đặt chắn ngang ánh sáng chiếu vào phịng, đặt tờ giấy trắng di động,để tìm điểm ánh sáng lên rõ Điểm sáng tiêu điểm thấu kính Nếu thấu kính 100 độ tiêu điểm lùi sau mét( mét gọi tiêu cự thấu kính 100 độ) Ghi lấy vị trí tiêu điểm, từ vị trí lùi tờ giấy phía sau, thấy ảnh ngược rõ nét lên tờ giấy trắng Đó ngun lý việc chụp ảnh, mà tờ giấy trắng tương đương với phim chụp nầm máy chụp ảnh Cố định tờ giấy trắng vị trí vừa tìm được( vị trí ảnh ngược rõ nét), tìm hai mục tiêu khác phía ngồi cửa sổ, gần chút, xa chút Bạn thấy cần phải di động thấu kính ảnh vật rõ nét tờ giấy trắng Đó lý cần phải điều chỉnh vị trí thấu kính chụp ảnh vật thể cự ly khác Khi điều chỉnh cự ly thấu kính tờ giấy trắng, bạn rút quy luật: Vật xa ảnh sát gần tiêu điểm; vật thể từ xa di động tới gần ảnh từ tiêu điểm di động phía sau Thao tác cách tỉ mỉ, chuẩn xác thấy: Khi cảnh vật cách tiêu điểm thấu kính gấp hai lần tiêu cự trở lên vị trí ảnh giới hạn khoảng tiêu điểm hai lần tiêu cự Cho nên chụp ảnh, cảnh vật cần xa hai lần cách tiêu điểm thấu kính, vị trí ảnh giới hạn phạm vi dài tiêu cự phía sau tiêu điểm Nếu bạn có điều kiện thay thấu kính, tức thay thấu kính có tiêu cự nhỏ để lặp lại thí nghiệm trên, bạn thấy: để ảnh hình thành tờ giấy trắng cảnh vật có khoảng khác cự ly di dộng thấu kính giảm Tiêu cự thấu kính gắn chụp ảnh, việc điề chỉnh lại dễ dàng Vậy người khơng biết dùng máy ảnh, khơng cần điều chỉnh tiêu điểm khơng? “Bí mật” đáng nói máy ảnh tiêu cự máy ảnh tương đối nhỏ, nói khác thấu kính lồi, cự ly, hai tiêu điểm hai lần tiêu cự nhỏ Như vật thể cách thấu kính khoảng định khơng cần phải chỉnh, ảnh rõ ràng Đương nhiên, nguyên lý bản, máy ảnh chàng ngốc điểm độc đáo thiết kế thấu kính Dùng máy ảnh chàng gốc thường khơng chụp ảnh có chất lượng cao, chụp cảnh vật xa, hay gần lại không chụp được! Khi đem tác phẩm chàng ngốc chụp đem phóng to lên khuyết điểm bộc lộ rõ Cho nên nhà nhiếp ảnh chuyên nghiệp không dùng máy ảnh chàng ngốc ( tức máy ảnh du lịch bày bán nhiều hàng ảnh) Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Khn mặt có mắt Bạn đứng trước gương đặt sách trước mũi để phân cách mắt phải mắt trái Mắt nhìn thẳng vào gương, khơng lâu sau, bạn thấy gương khuôn mặt thật kỳ lạ: mặt có mắt! Trên mắt có mắt mà mắt lại mặt! Do hai mắt người tiếp thu hình ảnh hai vật Nhưng tới đại não hình ảnh lại xếp chồng lên Trong thí nghiệm vùng nhìn hai mắt trái, phải chia riêng ra, ta nhìn hai mắt song song nhau, mắt phải nhìn thấy ảnh mắt trái, mắt trái nhìn thấy ảnh mắt phải, chồng xếp lại lên cảm giác khuân mặt có mắt Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Điểm mù mắt: Dùng tay che mắt trái dùng mắt phải để nhìn hươu tranh Không ngừng thay đổi cự ly mắt phải hươu, chỗ cách xa hươu 20m, bạn khơng nhìn thấy điểm đen tranh Nếu đứng chố xa gần điểm đen lại xuất Mắt nhìn thấy vật hồn tồn nhờ vào thần kinh thị giác võng mạc Nhưng nơi tập trung thần kinh thị giác lại khơng nhìn thấy đồ vật Đó diểm mù Khi bạn ý nhìn hươu, cự ly định ảnh điểm đen vừa hay rơi vào điểm mù, bạn cảm thấy điểm đen không tồn tranh Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii iiii Dùng kim để que diêm Đặt sách dày đứng thẳng lên góc bàn găm thẳng đứng vào sách que diêm Sau đó, tay cầm kim khâu to, duỗi thẳng cánh tay, theo chiều que diêm mà đâm vào đầu que diêm(hình vẽ) Sau nhiều lần thao tác, bạn thấy dùng kim vào que diêm đứng thẳng dễ trúng hơn, cịn que diêm khó trúng Di chuyển sách dày cho que diêm nằm ngang hướng ngang tầm mắt khó dùng kim để trúng đầu que diêm Nhắm mắt để thực động tác tính chuẩn xác đạt lại ( nghĩa khó trúng đầu que diêm ) Cảm nhận lập thể với vật thể khác biệt thị giác hai mắt tạo nên Mắt người nằm ngang nhau, đường thẳng, cảm nhận thị giác với que diêm đứng thẳng có sai biệt lớn hai mắt nên cảm nhận lập thể mạnh, dễ phán đoán vị trí que diêm, tất nhiên dễ trúng đầu diêm đứng thẳng Đối với que diêm nằm ngang, khác biệt giống cảm nhận nhỏ, cảm nhận lập thể với que diêm yếu, khó khăn phán đốn xa, gần vị trí que diêm, không dễ chúng Nhắm mắt khác biệt thị giác hai mắt khơng cị nữa, khó trúng đầu que diêm Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Kính có khoan lỗ nhỏ Lấy hai lắp hộp nhựa mềm, có đường kính 30-40 milimét, dùng đầu kim nhọn hơ nóng đỏ để đục lỗ nhỏ (đường kính khoảng milimét) nắp Sau hai bên nắp, khoan hai lỗ nhỏ để luồn dây, làm thành cặp kính đeo (h.v) Đeo cặp kính lên mắt, bạn nhìn rõ thứ xung quanh Kỳ lạ với cặp kính người cận thị, viẽn thị nặng đến đuề nhìn thấy vật rõ Đây vận dụng nguyên lỳ tạo ánh qua lỗ nhỏ Khi ánh sáng xuyên qua lỗ nhỏ, cho dù vật hứng sáng gần hay xa, nh rõ Võng mạc mắt ngưòi tựa hứng sáng Với người mắt bị cận thị ánh thường ảnh rơi vào trước, hứng sáng (võng mạc), với người bị viễn thị ảnh rơi sau hứng sáng ảnh khơng rơi vào hứng sáng nhìn khơng rõ Khi mắt kính có đục lỗ nhỏ dù cận thị hay viễn thị, ảnh hình thành võng mạc, nhìn rõ Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii Trơng màu sắc mà biết vật: Lấy tờ giấy bóng kính màu đỏ che mắt nhìn phía ngồi Ơi! Cả giới nhuôm màu đỏ! Trái đát rực lên màu đỏ ánh sẳc trời chiếu rọi Còn xanh ánh sáng lại trở thành màu đen Nếu thay giấy bóng kính có màu xanh (lục) đẻ che mắt giới có biến đổi sau: Vật có màu xanh giảm chút màu sắc, lên sáng; cịn đố hoa màu đỏ nên thành màu đen, gần bối cảnh u ám! Chọn hai bút chì màu: màu đỏ màu xanh da trời( chon cho màu sắc trùng khớp với màu giấy bóng kính đỏ xanh da trời), viết nhẹ lên giấy hai hàng chữ: “ Tơi học sinh giỏi” (dùng bút chì đỏ mà viết) học sinh dốt ( dùng bút chì màu xanh mà viết) Khi bạn nhìn qua giấy bóng kính màu xanh da trời, chữ viết giấy trở thành hàng chữ “Tôi học sinh giỏi”;cịn nhìn qua giấy bóng kính màu đỏ nhìn thấy chữ màu đen: “ Tơi học sinh dốt” Thực nghiệm có thành công hay không, yếu tố quan trọng màu sắc giấy bóng kính phải đậm( tờ chưa đủ đậm xếp chồng lên tờ màu), nét chữ phi viết nhạt, rộng chút Giấy bóng kính màu rây(sàng ) ánh sáng ( giấy bóng kính màu đỏ cho ánh sáng màu đỏ qua, giấy bóng kính xanh cho ánh sáng xanh qua); ta gọi lọc sắc màu, có cơng dụng lớn Khi nhìn tờ giấy trắng qua giấy bóng kính màu xanh giấy có màu xanh cây, với nét bút chì màu xanh ta khơng nhìn rõ Mà ánh sáng phản xạ từ chữ màu đỏ xun khơng qua, màu đen mắt ta Tấm lọc sắc màu có ích nhiếp ảnh Khi bạn đứng thành cổ, muốn chọn mây trắng làm bố cảnh cho ảnh chụp( chụp đen- trắng) kết thường thất vọng nhân vật, bối cảnh ảnh chụp bầu trời xám xịt, mây trắng ẩn đâu? Những người có kinh nghiêm khuyên bạn lắp thêm kính lọc màu vàng thấu kính (ống kính) máy ảnh Làm như, bạn chụp ảnh có mây trắng thật đẹp Do bầu trời mây trắng có nhiều có màu sáng, ánh sáng chiếu tới làm cho phim ảnh bị lộ sáng quá, phân biệt Tấm lọc màu vàng làm yếu ánh sáng xanh (lam) bầu trời, làm cho bầu trời có màu xanh nhạt, mây trắng Sắc màu thường thường bộc lộ bãn lĩnh bên vật Ngọn lửa cháy sáng chứng tỏ nhiệt độ cao Nước biển xanh chứng tỏ hải vực sâu Lá xanh chứng tỏ sinh trưởng tốt Vệ tinh nhân tạo có nhiệm vụ chủ yếu quan sát diện mạo, màu sắc trái đất, nhờ báo trước cho người trái đất biết tình hình sâu hại mùa màng- điều mà trái đất có dùng kính phóng đại khó tìm bóng dáng sâu hại Ngun nhân vệ tinh nhân tạo phát sựu thay đổi màu sắc mùa màng, phân tích đổi màu đó, phán đoán phát sinh sâu bệnh hại Iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii iii Cách hay để đo số độ kính cận thị: Lấy bìa màu trắng để vẽ nên hình cặp mắt kính có kích thước gấp đơi mắt kính thực tế người cận thị ( độ dài, rộng) Đặt mặt kính song song phía bìa đó, tia nắng chiếu thẳng vào điều chỉnh cự ly mặt kính bìa cho bóng mặt kính chồng khít lên mặt vẽ bìa, dùng thước đo cự ly mặt kính bìa cự ly tiêu cự ảo f (đơn vị mét) mặt kính Thay giá trị f vào cơng thức: D =100 / f Như tính số độ mắt kính người cận thị theo nguyên lý đồng dạng hình học, suy cự ly mặt kính bìa tiêu cự mặt kính ... hưởng tới hiệu qủa), phát thấy điều kỳ lạ: Quanh đầu bạn vòng hào quang đẹp ánh sáng khơng phản xạ, mà gặp vật cản nhỏ (ở thực nghiệm sợi khăn ni -lơng) phát sinh nhiễu xạ Với ánh sáng có màu... cần chọn cảnh, bấm cị( mở cửa máy) có ảnh rõ nét Nguyên nhân đâu nhỉ? Kỳ thực chẳng có đáng gọi bí mật Qua quan sát thực nghiệm chút rõ Chúng ta biết, máy chụp ảnh áp dụng thấu kính lồi để thu... “ Tôi học sinh giỏi” (dùng bút chì đỏ mà viết) tơi học sinh dốt ( dùng bút chì màu xanh mà viết) Khi bạn nhìn qua giấy bóng kính màu xanh da trời, chữ viết giấy trở thành hàng chữ “Tơi học sinh