Giải thích định tính các hiện tượng Quang học

Giải thích định tính các hiện tượng Quang học

 Vật lý học không phải chỉ là các phương trình và con số. Vật lý học là những điều đang xảy ra trong thế giới xung quanh ta. Nó nói về các màu sắc trong một cầu vòng, về ánh sáng lóng lánh và tính cứng rắn của viên kim cương. Nó có liên quan đến việc đi bộ, đi xe đạp, lái ô tô và cả việc điều khiển một con tàu vũ trụ. Việc học môn Vật lý không chỉ dừng lại ở sự tìm cách vận dụng các công thức Vật lý để giải cho xong các phương trình và đi đến những đáp số, mà còn phải giải thích được các hiện tượng Vật lý đang xảy ra trong thiên nhiên quanh ta, trong các đối tượng công nghệ của nền văn minh mà ta đang sử dụng.

 Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lý hiện nay, chủ yếu dành nhiều thời gian dạy học sinh nhận diện các kiểu, loại bài toàn khác nhau và cách thức vận dụng các công thức Vật lý cho từng kiểu, loại toán đó, mà ít chú trọng giúp học sinh giải thích các hiện tượng Vật lý xảy ra trong tự nhiên.

 Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài

“Giải thích định tính các hiện tượng Quang học”, nhằm giúp học sinh yêu thích và hiểu hơn bản chất Vật lý của các hiện tượng Quang học.

 

doc 27 trang Người đăng quocviet Ngày đăng 13/06/2016 Lượt xem 1780Lượt tải 9 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giải thích định tính các hiện tượng Quang học", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN I: MỞ ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
	Vật lý học không phải chỉ là các phương trình và con số. Vật lý học là những điều đang xảy ra trong thế giới xung quanh ta. Nó nói về các màu sắc trong một cầu vòng, về ánh sáng lóng lánh và tính cứng rắn của viên kim cương. Nó có liên quan đến việc đi bộ, đi xe đạp, lái ô tô và cả việc điều khiển một con tàu vũ trụ... Việc học môn Vật lý không chỉ dừng lại ở sự tìm cách vận dụng các công thức Vật lý để giải cho xong các phương trình và đi đến những đáp số, mà còn phải giải thích được các hiện tượng Vật lý đang xảy ra trong thiên nhiên quanh ta, trong các đối tượng công nghệ của nền văn minh mà ta đang sử dụng.
	Mặt khác, thực tế việc giảng dạy Vật lý hiện nay, chủ yếu dành nhiều thời gian dạy học sinh nhận diện các kiểu, loại bài toàn khác nhau và cách thức vận dụng các công thức Vật lý cho từng kiểu, loại toán đó, mà ít chú trọng giúp học sinh giải thích các hiện tượng Vật lý xảy ra trong tự nhiên.
	Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài 
“Giải thích định tính các hiện tượng Quang học”, nhằm giúp học sinh yêu thích và hiểu hơn bản chất Vật lý của các hiện tượng Quang học.
	2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
	Để hoàn thành đề tài này tôi chọn phương pháp nghiên cứu:
	- Phương pháp nghiên cứu tài liệu:
	+ Đọc các sách giáo khoa phổ thông, các sách đại học, sách tham khảo phần Quang học.
	- Phương pháp thống kê:
	+ Chọn các hiện tượng có trong chương trình phổ thông và gần gũi với đời sống hằng ngày.
	- Phương pháp phân tích và tổng hợp kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy và thực tế đời sống.
	Phạm vi nghiên cứu đề tài này là trong phần Quang học của chương trình lớp 12 hiện 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.
----------@& ?----------
PHẦN II: NỘI DUNG
Quang học là một môn học, trong đó người ta nghiên cứu các hiện tượng liên quan đến ánh sáng; từ sự truyền của ánh sáng đến sự tạo ra các ảnh; từ các tính chất của ánh sáng đến bản chất của áng 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 cơ bản của quang học.
+ Định luật truyền thẳng ánh sáng
- Trong một môi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng ánh sáng truyền theo đường thẳng.
+ Nguyên lí về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng
I
S
i
i’
R
N
- Đường đi của ánh sáng không đổi khi đảo ngược chiều truyền ánh sáng.
+ Định luật phản xạ ánh sáng
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i)
+ Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới
- Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới 
r
K
N
S
I
i
(sin i) với sin của góc khúc xạ (sin r) luôn luôn là mọt số không đổi. 
Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường và được gọi là chiếc suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1). 
Kí hiệu n 21	
	 = n 21
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần
- Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách của môi trường chiếc quang hơn (n1) sang môi trường chiếc quang kém (n2) thì góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i.
- Góc khúc xạ lớn nhất bằng 900; tia khúc xạ nằm là là mặt phân cách hai môi trường thì góc tới tương ứng gọi là góc giới hạn i gh
- Với các góc tới có giá trị lớn hơn i gh, thì không còn xảy ra khúc xạ, toàn bộ áng sáng đều trở lại môi trường chiếc quang hơn. Khi đó có hiện tượng phản xạ toàn phần.
+ Máy ảnh
- Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ (hoặc một hệ thấu kính tương đương với thấu kính hội tụ) cho ảnh của vật cần chụp hiện rõ trên phim (ảnh).
+ Mắt
- Thủy tinh thể của mắt có vai trò như vật kính của máy ảnh, còn võng mạc có vai trò như phim.
- Khi nhìn vật đặt ở điểm cực viễn CV, mắt không cần điều tiết. Còn khi nhìn vật đặt ở điểm cực cận CC mắt phải điều tiết tối đa rất chóng mỏi mắt. Giới hạn nhìn rõ của mắt là khoảng CVCC. Khoảng cách thấy rõ ngắn nhất là Đ = OCC (O là quang 
tâm của mắt). Thường lấy Đ = 25cm. Mắt bình thường có điểm cực viễn ở xa vô cùng, còn điểm cực cận cách mắt 10cm đến 20cm.
- Mắt cận thị có độ tụ lớn hơn mắt bình thường không có tật, điểm cực viễn của mắt cận thị ở tương đối gần mắt. Thường sửa tật cận thị bằng cách đeo kính phân kỳ.
- Mắt viễn thị có độ tụ nhỏ hơn mắt bình thường; điểm cực cận của mắt viễn thị ở tương đối xa mắt. Sửa tật viễn thị bằng cách đeo kính hội tụ.
- Góc trông a của một vật (hoặc ảnh) AB đặt thẳng góc với trục nhìn của mắt O là a = góc AOB với tga = .
- Năng suất phân li của mắt bình thường: a » 1’ = rad
+ Các dụng cụ quang học: Kính lúp, hiển vi, thiên văn.
-Độ bội giác G của một số dụng cụ quang học: G = » 
Trong đó: a là góc trông ảnh của một vật qua dụng cụ, a0 là góc trông vật đặt ở điểm cực cận của mắt.
+ Tính chất sóng của ánh sáng
- Ánh sáng là sóng điện từ. Ánh sáng đơn sắc nhìn thấy có một bước sóng l xác định và có một màu nhất định. Một chùm ánh sáng trắng song song, gồm các ánh sáng đơn sắc có bước sóng từ 0,4 μm (tia tím) đến 0,76 μm (tia đỏ), đến lăng kính khi ló ra khỏi lăng kính, bị phân tích thành dãy nhiều màu, từ đỏ đến tím, gọi là quang phổ của ánh sáng trắng. Tia đỏ bị lệch (về phía dáy lăng kính) ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất. Nguyên nhân của sự tán sắc đó là do chiếc suất của thuỷ tinh (môi trường) phụ thuộc vào bước sóng (tần số) ánh sáng.
- Hai sóng ánh sáng kết hợp, do hai nguồn sáng kết hợp phát ra, giao thoa với nhau khi gặp nhau, tạo nên vân sáng (cực đại giao thoa) và vân tối (cực tiểu giao thoa) trên màn quan sát.
+ Lượng tử ánh sáng
- Chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng l được coi như dòng các phôtôn (lượng tử ánh sáng), mỗi phôtôn mang năng lượng xác định ε = h f = h (f là tần số ánh sáng, h là hằng số Plăng; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3. 108m/s). Cường độ ánh sáng tỉ lệ với số phôtôn.
- Hiện tượng quang điện là hiện tượng các electrôn bị bật ra (gọi là electrôn quang điện) khi chiếu vào mặt kim loại chùm ánh sáng có bước sóng l thích hợp.
b. Một vài hiện tượng quang học thường gặp trong đời sống hằng ngày.
	Có khi nào ta ngồi suy nghĩ: Tại sao trần nhà lại sơn màu trắng? còn bốn vách tường lại không sơn màu trắng? hay mỗi lần đi trên đường phải dừng lại khi gặp: “Đèn đỏ”, và tại sao lại phải “Đèn đỏ”? v.v... Những hiện tượng rất thực tế, rất gần gũi với chúng ta, nhiều lúc chúng ta xem đó là hiển nhiên, ta vô tình không cần biết. Nhưng khi hiểu được “chúng” thì đúng là thú vị thật.
	VÌ SAO TRẦN NHÀ TRONG BUỒNG SƠN MÀU TRẮNG, CÒN BỐN BỨC VÁCH TỐT NHẤT KHÔNG SƠN MÀU TRẮNG?
	Vách tường trong buồng quét vôi thành màu gì hoặc hoa văn ra sao chẳng những vì mỹ quang, mà còn phải cân nhắc đến vấn đề ánh sáng nữa. 
	Vật thể màu trắng phản quang rất mạnh. Sơn trần nhà thành màu trắng, ban ngày nó sẽ phản quang ánh Mặt Trời xuống dưới, còn ban đêm có thể phản xạ ánh đèn xuống, làm cho gian buồng thêm sáng sủa, mà không ảnh hưởng gì tới mắt người cả, vì người chẳng mấy khi ngửa cổ nhìn lâu trên trần nhà. Thế thì tại sao bốn mặt vách tường tốt nhất không sơn thành màu trắng nhỉ? Đó là vì bốn bức tường nằm trong trường nhìn của chúng ta. 	
	Bất cứ bạn ngồi hay đứng, nhìn trái, nhìn phải hoặc nhìn trước nhìn ra sau, mắt đều gặp phải bức tường. Nếu bốn bức tường cũng lại sơn thành màu trắng, thế thì ánh Mặt Trời hoặc ánh đèn chiếu lên vách tường trắng sẽ sinh ra phản quang rất mạnh, và trực tiếp rọi vào mắt người, làm cho mắt cảm thấy rất khó chịu. Điều đó không có lợi đối với con mắt.
	Mọi người đều có thể nghiệm này: Đọc sách báo dưới ánh Mặt Trời tương đối chói chang thì mắt sẽ cảm thấy rất mệt mỏi chính là vì lẽ đó. Vì vậy, vách tường xung quanh phòng tốt nhất là sơn thành màu xanh nhạt, màu vàng lúa hoặc màu lam nhạt. Ánh sáng phản xạ của chúng tương đối dịu, sẽ 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 do. Lý do thứ nhất, lý do khách quan, là trong bảy màu quang phổ, màu đỏ ứng với bước sóng lớn nhất, nên ánh sáng đỏ truyền trong không khí được xa hơn. Khi một chùm ánh sáng truyền trong không khí, nhất là không khí có nhiều bụi hoặc hạt nước nhỏ (tức là sương mù), thì một phần năng lượng ánh sáng bị các phân tử không khí và các hạt đó tán xạ ra mọi phía, nên năng lượng chùm sáng càng giảm, khi truyền đi càng xa. Phần ánh sáng mất do tán xạ tăng rất nhanh khi bước sóng giảm, nên ánh sáng có bước sóng dài bị mất mát ít hơn và truyền được xa hơn ánh sáng các màu khác.
	Lý do thứ hai, lý do chủ quan là như sau: Khi đứng rất xa một đèn màu, ta trông thấy đèn nhưng không nhận ra màu của nó. Phải lại gần thêm, mới phân biệt màu của ánh sáng đèn. Nghĩa là đối với các màu lục, lam, vàng, tím ngưỡng sáng (là lượng ánh sáng nhỏ nhất mà mắt phát hiện được) không trùng với ngưỡng màu (lượng ánh sáng nhỏ nhất để nhận ra màu ánh sáng). Chỉ riêng với màu đỏ, là hai ngưỡng đó trùng nhau: ban đêm nếu đặt một chiếc đèn đỏ trên đường, thì từ xa đi lại, lúc bắt đầu trông thấy đèn ta cũng đồng thời nhận ra màu đỏ của nó. Như vậy dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm thì không sợ nhầm lẫn và lại có thể nhận thấy được từ xa.
VÌ SAO GIẦY DA BÔI XI VÀO CÀNG LAU CÀNG BÓNG?
	Một đôi giầy da vừa cũ vừa bẩn, chỉ cần lau sạch bụi bặm, bôi xi đánh giầy vào cẩn thận xát nhẹ một lượt thì đã biến thành vừa bóng vừa đẹp mắt rồi. Đó là lý do gì vậy?
	Thì ra, ánh sáng chiếu tới bất cứ trên bề mặt nào cũng đều có thể xảy ra phản xạ. Giả dụ mặt bằng đó trơn bóng, thế thì có thể sinh ra phản quang rất mạnh, nhìn vào rất sáng. Có lẽ bạn sẽ hỏi: Vì sao trên bề mặt của các vật thể như tường nhà, bàn v.v... không nhìn thấy phản quang rất mạnh nhỉ?
	Bề mặt các vật thể như tường, bàn v.v... không thực sự trơn bóng đâu. Bạn cầm một kính lúp quan sát tỉ mỉ một lúc, thì sẽ phát hiện bề mặt của các vật thể đó đều xù xì, thô ráp, cao thấp không đều. Bề mặt thô ráp cũng có thể phản xạ ánh sáng. Có điều phản xạ về bốn phương, tám hướng, chứ không phải tập trung vào một hướng nhất định. 
	Cái đó trong vật lý gọi là sự phản xạ khuếch tán v.v... Vì vậy chúng ta không trông thấy ánh sáng phản xạ mạnh.
	Bề mặt của giầy da cũng không phải rất trơn bóng. Nếu chiíec giầy bẩn thì cố nhiên trở thành thô ráp hơn. Như vậy nó không thể làm cho tia sáng tập trung về một hướng nhất định. Cho nên nhìn vào không thấy bóng lộn. Mục đích của việc bôi xi đánh giầy là để những hạt li ti trong xi lấp vào những chỗ trũng thấp trên bề mặt giầy da, làm cho nó trở nên bằng phẳng, và xi đánh giầy có một loại năng lực thẩm thấu. Nó có thể lấp kín mọi lỗ nhỏ, sau đó dùng vải xát lên để xi được phủ đầy khắp, tình trạng thô ráp của bề mặt giầy da được cải thiện lên nhiều, ánh sáng phản xạ về một hướng nào đó, chiếc giầy liền bóng lộn lên nhiều. Cho nê ...  VONFRAM ?
	Dây tóc nhờ dòng điện nung nóng sẽ bức xạ ánh sáng. Để làm dây tóc đèn cần chọn chất rắn nào bức xạ mạnh nhất khi nung nóng, đồng thời có điểm nóng chảy cao. Người ta thấy rằng, ở cùng một nhiệt độ nung, vật càng đen càng bức xạ mạnh ; vật đen tuyệt đối bức xạ mạnh nhất. Trong thực tế những vật đen tuyệt đối rất hiếm. Than, mồ hóng, bột bạch kim chỉ là những vật xám. Dùng những vật xám này làm dây tóc đèn cũng tốt. Khi chưa tìm được kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao như vonfram, tantali, ôtxmi... người ta đã dùng than làm dây tóc đèn điện.
	Nhược điểm của bóng đèn điện dây than là ở nhiệt độ cao quá 20000K, than sẽ bốc hơi mạnh và phủ đen bóng thuỷ tinh. Do đó, dùng than làm dây tóc, người ta chỉ chế tạo được loại bóng điện công suất nhỏ. Nhược điểm thứ hai là do nhiệt độ nung thấp, phần lớn năng lượng bức xạ ở vùng hồng ngoại. Đối với vật đen, phải nung tới 60000K mới có bứcc xạ mạnh nhất ở vùng vàng lục. Đó là trường hợp Mặt Trời. Đèn sợi than, có nhiệt độ cỡ 20000K chỉ cho ánh sáng ngả nhiều về màu đỏ. Những 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 20000K nó có năng suất phát xạ ở vùng ánh sáng nhìn thấy lớn hơn ở vùng hồng ngoại nhiều. Ở cùng một nhiệt độ, bức xạ của vonfram tương đối ít đỏ hơn bức xạ của than (hoặc các vật xám). Vì những lý do đó, vonfram được dùng phổ biến làm dây tóc đèn điện hiện nay.
25. VÌ SAO DÂY TÓC ĐÈN ĐIỆN PHẢI QUẤN XOẮN ỐC ?
	Hiệu suất của đèn điện dây tóc tăng theo nhiệt độ của dây tóc. Trong bóng đèn chân không điện năng tiêu thụ hầu như cân bằng với năng lượng bức xạ. Nhưng trong các bóng đèn có khí trơ thường dùng hiện nay, một phần quan trọng điện năng bị mất đi dưới dạng nhiệt do dòng đối lưu của chất khí trong ống.
	Theo Langmuya, một trong những những người phát minh đèn điện có khí trơ, thì sự mất mát nhiệt của sợi dây nung nóng tăng chủ yếu theo chiều dài và tăng rất ít theo đường kính nung nóng cuả nó. Quấn xoắn ốc dây tóc, đường kính nung nóng của nó dường như to ra cò chiều dài thì giảm đi. Người ta đã tính rằng, khi chiều dài của dây quấn xoắn ốc bằng 1/6 chiều dài khi dây duỗi thẳng, sự mất mát nhiệt do đối lưu giảm đi từ 10 đến 20%.
	Một điểm khác cũng quan trọng, là khi quấn dây tóc xoắn ốc, độ sáng của phần bên trong các vòng dây sáng gấp đôi độ sáng bên ngoài, vì ở bên trong, ngoài ánh sáng do chính sợi dây phát ra còn có ánh sáng phản xạ từ phần đối diện. Có thể nói phần bên trong các vòng dây bức xạ như một vật đen. Do đó hiệu suất phát sáng tăng lên.
	Để tăng hiệu suất thêm nữa, người ta còn 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 là khi tiêu thụ cùng một công suất điện như đèn dây tóc, thì phát ánh sáng nhiều gấp bấy nhiêu lần. Đèn điện dây than có cường độ sáng chỉ bằng 1/3 cường độ sáng của đèn dây tóc kim loại cùng một công suất. Đèn dây tóc vonfram chứa khí trơ có cường độ sáng gần gấp đôi đèn không chứa khí, cùng công suất.
	Nhưng hai đèn cùng dùng dây tóc vonfram, chứa cùng một khí trơ, dưới cùng một áp suất, cũng có cường độ sáng khác nhau khi tiêu thụ cùng một công suất điện, dưới hai hiệu điện thế khác nhau.
	 Khi hiệu điện thế tăng gấp đôi, chẳng hạn từ 110 vôn lên 220 vôn, muốn giữ nguyên công suất của đèn phải tăng điện trở của đèn lên gấp bốn lần, đồng thời giảm một nửa cường độ của đèn. Tăng điện trở của dây, phải làm cho dây nhỏ đi. Nhưng nếu dây nhỏ mà nhiệt độ của dây vẫn như cũ, thì dây chóng đứt. Để cho đèn vẫn bền như cũ, phải cho nhiệt độ dây thấp hơn, tức là làm cho cường độ sáng của đèn nhỏ hơn. Vậy đứng về phương diện thắp sáng, đèn hoạt động dưới hiệu điện thế thấp lại có hiệu suất cao hơn (tức là phát được nhiều ánh sáng, và ánh sáng trắng hơn) đèn hoạt động dưới hiệu điện thế cao. Điều này thấy đặc biệt rõ, đối với đèn công suất 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.
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 một độ rọi cần thiết. (Độ rọi cần thiết để đọc sách khoảng 30 lux). Thắp đèn ở ngoài sân để đọc sách thì độ rọi của đèn chỉ do ánh sáng từ đèn trực tiếp chiếu tới. Nếu thắp đèn trong nhà, thì ngoài ánh sáng trực tiếp từ đèn, còn ánh sáng tán xạ từ trần nhà, tường cũng ” rọi ” tới trang sách. Do đó, độ rọi lớn hơn mặc dầu cường độ sáng của ngọn đèn, khoảng cách từ đèn tới trang sách như nhau.
	Chính vì vậy trần nhà thường được quét vôi trắng để tán xạ ánh sáng tốt hơn, tức là để làm tăng độ rọi trong phòng. Còn tường nhà thường được quét vôi vàng hoặc lục nhạt để tán xạ ánh sáng vàng, lục dịu mắt (mắt ta dễ nhạy cảm với ánh sáng vàng hoặc lục nhạt)
28. DÙNG BÓNG ĐIỆN MỜ CÓ LỢI GÌ HƠN BÓNG TRONG SUỐT ?
	Dùng đèn điện có bóng thuỷ tinh trong suốt có hai điều bất tiện :
1. Dây tóc bóng đèn có độ chói lớn, khi sử dụng phải treo cao hoặc phải dùng chao đèn che khuất dây tóc.
2. Nếu ta nhìn vào mặt được rọi sáng, chẳng hạn trang sách, trong ánh sáng tán xạ từ trang sách có một phần ánh sáng tán xạ cho ảnh biến dạng của dây tóc và làm lóa mắt, khó đọc sách.
	Ngược lại đối với bóng đèn mờ, ánh sáng như toả ra từ khắp mặt ngoài của bóng, độ chói của nguồn giảm đi rất nhiều, nhìn thẳng vào bóng đèn ít bị lóa. Mặc khác dưới ánh sáng tán xạ của bóng điện mờ các vật phản xạ ít hơn, đọc sách dễ chịu hơn.
	Tuy nhiên trong phòng khách ở các khách sạn, phòng đợi ở các nhà ga, sân bay, ngoài các bóng đèn mờ, hoặc đèn ống huỳnh quang, người ta vẫn thường thắp thêm một số bóng đèn dây tóc, vì, chỉ dưới ánh sáng đèn điện dây tóc, kim cương, hột xoàn, mặt đá... trên nữ trang của các bà, các chị mới lấp lánh mạnh.
29. VÌ SAO CÁC VẬT CÓ MÀU SẮC?
	Màu sắc của một vật không trong suốt là màu của ánh sáng mà vật phản xạ và tán xạ. Màu của vật trong suốt là màu của ánh sáng mà vật cho truyền qua. Vì vậy, màu sắc của một vật vừa phụ thuộc vật, vừa phụ thuộc nguồn sáng chiếu sáng vật. Ở đây, chúng ta nói về màu sắc các vật được chiều bằng ánh sáng trắng. Nếu phản xạ và tán xạ đồng đều và mạnh tất cả các màu trong quang phổ của ánh sáng trắng, thì vật có màu trắng.
	Nếu hấp thụ hầu hết và đồng đều các màu của ánh sáng trắng, thì vật có màu đen.
	Vật trong suốt cho tất cả ánh sáng truyền qua là vật không màu. Thí dụ: nước, không khí, cồn. Vật phản xạ và tán xạ màu đỏ và hấp thụ hết tất cả các màu khác sẽ có màu đỏ.
	Thủy tinh hấp thụ tất cả các màu trừ màu lam sẽ có màu lam.
	Cũng có vật phản xạ, tán xạ một số màu và cho truyền qua một số màu khác. Khi nhìn vật đó qua ánh sáng phản xạ và tán xạ, thì nó có một màu nào đó; nhưng nhìn trong ánh sáng truyền qua lại thấy nó có màu khác. Chẳng hạn một lá vàng rất mỏng, có màu vàng khi nhìn trong ánh sáng phản xạ, nhưng soi lên lại thấy nó có màu lục.
	Màu sắc của vật trong suốt cũng phụ thuộc vào bề dày của nó. Ta thường thấy nước dưới ao, hồ sâu có màu lục, nhưng để một cốc nước hồ riêng biệt thì thấy nó trong suốt. Ánh sáng ban ngày truyền qua nước tới một độ sâu nào đó mới phản xạ lại. Nước lại hấp thụ ánh sáng có bước sóng dài nhiều hơn ánh sáng có bước sóng ngắn, truyền càng sâu xuống nước ánh sáng trắng càng mất nhiều màu đỏ và 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 hơi khi phát sáng thì cho quang phổ vạch, nghĩa là ánh sáng của nó chỉ gồm một số màu, ứng với những bước sóng xác định.
	Bỏ vài hạt muối ăn vào ngọn lửa đèn cồn, ta thấy ngọn lửa có màu vàng đặc biệt. Quan sát ánh sáng vàng đó qua một kính quang phổ, ta thấy trên quang phổ có một vạch màu vàng, ở vị trí ứng với bước sóng 0,589μm.
	Khí hyđrô chứa trong một ống kín, ở áp suất vài milimet thuỷ ngân cũng phát sáng một cách dễ dàng, nếu ta gắn sẵn ở hai đầu ống hai điện cực, và nối hai cực này với một nguồn điện vài nghìn vôn. Khi đó hyđrô phát ánh sáng màu lam nhạt gần như trắng. Quan sát ánh sáng ấy qua kính quang phổ, ta thấy có bốn vạch : Đỏ, lam, chàm, tím.
	Các chất khí như ôxy, nitơ, hêli, khí cacbônic, hoặc hơi nước, hơi kim loại v.v... khi phát sáng đều cho một quang phổ gồm nhiều vạch riêng biệt. Điều rất đặt biệt là vạch quang phổ của các nguyên tố khác nhau là khác nhau, và vạch quang phổ của một nguyên tố xác định là hoàn toàn không đổi, dù nguyên tố ấy hoá hợp với bất kỳ nguyên tố nào khác. Chẳng hạn, sut, cacbônat natri, muối ăn, khi nóng sáng bao giờ cũng cho vạch quang phổ màu vàng đặc trưng cho nguyên tố natri. Vì vậy muốn biết trong một chất có những nguyên tố gì, ta có thể đốt cho chất đó nóng sáng, và quan sát ngọn lửa qua một kính quang phổ : nhìn các vạch phổ, có thể biết, nguyên tố nào đã phát ra vạch ấy. Đó là cơ sở của phép phân tích quang phổ, một trong các phương pháp quan trọng nhất.
	Nếu chất phải phân tích chỉ chứa một, hai nguyên tố, thì nhiều khi chỉ cần nhìn màu sắc ngọn lửa, người có kinh nghiệm cũng đoán nhận được, đó là nguyên tố gì./.
PHẦN III: KẾT LUẬN
	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 nhiên và ứng dụng để giải thích các hiện tượng Quang học tương tự.
	Với những kiến thức vốn có và tiếp thu được trong quá trình giảng dạy tôi đã cố gắng trình bày tương đối hoàn chỉnh cơ sở lý thuyết đề tài. 
	Do còn thiếu kinh nghiệm và khả năng có hạn, nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy, cô giáo. Và hy vọng rằng, đề tài này sẽ là tài liệu giúp các em học sinh yêu thích môn Vật lý nói chung và phần Quang học nói riêng./. 
	 Pleiku, ngày 27 tháng 3 năm 2007
	Người thực hiện
	 Nguyễn Văn Hoành
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hỏi đáp về những hiện tượng Vật lý, tập IV (phần quang học) - NXB Khoa học và kỹ thuật. Tác giả : Ngô Quốc Quýnh, Nguyễn Đức Minh.
2. Vật lý vui, quyển 1,2. NXB-GD. Tác giả : IA.I. PÊ-REN-MAN.
3. Vật lý thật lý thú, tập 1,2 . NXB THANH NIÊN. Tác giả: Vũ Bội Tuyền.
4. Bộ sách tri thức tuổi hoa niên. NXB VĂN HOÁ THÔNG TIN.
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 sống 	3
II. Phương pháp chung để giải đáp nhanh những câu hỏi điịnh tính Quang học 	7
III. 30 hiện tượng Quang học phổ biến trong tự nhiên 	8
Phần III. Kết luận 	25
Tài liệu tham khảo 	26

Tài liệu đính kèm:

  • docSKKN 06- 2007 chinh.doc