kiến thức vật lý rất bổ ích

Mưa axit là gì?
Mưa axit được phát hiện ra đầu tiên năm 1948 tại Thuỵ Điển. Nguyên nhân là vì con người đốt
nhiều than đá, dầu mỏ. Trong than đá và dầu mỏ thường chứa một lượng lưu huỳnh, còn trong
không khí lại rất nhiều khí nitơ. Trong quá trình đốt có thể sinh ra các khí Sunfua đioxit (SO
2
), Nitơ
đioxit (NO
2
). Các khí này hoà tan với hơi nước trong không khí tạo thành các hạt axit sunfuaric
(H
2
SO
4
), axit nitơric (HNO
3
). Khi trời mưa, các hạt axit này tan lẫn vào nước mưa, làm độ pH của
nước mưa giảm. Nếu nước mưa có độ pH dưới 5,6 được gọi là mưa axit. Do có độ chua khá lớn,
nước mưa có thể hoà tan được một số bụi kim loại và ôxit kim loại có trong không khí như ôxit
chì, làm cho nước mưa trở nên độc hơn đối với cây cối, vật nuôi và con người.
Mưa axit ảnh hưởng xấu tới các thuỷ vực (ao, hồ). Các dòng chảy do mưa axit đổ vào hồ, ao sẽ làm
độ pH của hồ, ao giảm đi nhanh chóng, các sinh vật trong hồ, ao suy yếu hoặc chết hoàn toàn. Hồ,
ao trở thành các thuỷ vực chết.
Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất do nước mưa ngầm xuống đất làm tăng độ chua của đất, hoà tan các
nguyên tố trong đất cần thiết cho cây như canxi (Ca), Magiê (Mg), làm suy thoái đất, cây cối kém
phát triển. Lá cây gặp mưa axit sẽ bị "cháy" lấm chấm, mầm sẽ chết khô, làm cho khả năng quang
hợp của cây giảm, cho năng suất thấp.
Mưa axit còn phá huỷ các vật liệu làm bằng kim loại như sắt, đồng, kẽm, làm giảm tuổi thọ các
công trình xây dựng.
Hiệu ứng nhà kính là gì?
Nhiệt độ bề mặt trái đất được tạo nên do sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời đến bề mặt trái đất
và năng lượng bức xạ của trái đất vào khoảng không gian giữa các hành tinh. Năng lượng mặt trời

chủ yếu là các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua cửa sổ khí quyển. Trong khi đó, bức xạ của trái đất
với nhiệt độ bề mặt trung bình +16
o
C là sóng dài có năng lượng thấp, dễ dàng bị khí quyển giữ lại.
Các tác nhân gây ra sự hấp thụ bức xạ sóng dài trong khí quyển là khí CO
2
, bụi, hơi nước, khí
mêtan, khí CFC v.v
"Kết quả của sự của sự trao đổi không cân bằng về năng lượng giữa trái đất với không gian xung
quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí quyển trái đất. Hiện tượng này diễn ra theo cơ chế
tương tự như nhà kính trồng cây và được gọi là Hiệu ứng nhà kính".
Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hoá thạch của loài người đang làm cho nồng độ khí CO
2
của khí
quyển tăng lên. Sự gia tăng khí CO
2
và các khí nhà kính khác

trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ
trái đất tăng lên. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO
2
trong khí quyển tăng gấp
đôi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 3
o
C. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái
đất đã tăng 0,5
o
C trong khoảng thời gian từ 1885 đến 1940 do thay đổi của nồng độ CO
2
trong khí

quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo, nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt
độ trái đất sẽ tăng lên 1,5 - 4,5
o
C vào năm 2050.
Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự sau: CO
2
=> CFC => CH
4
=> O
3
=>NO
2
. Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do hiệu ứng nhà kính có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt
của môi trường trái đất.
• Nhiệt độ trái đất tăng sẽ làm tan băng và dâng cao mực nước biển. Như vậy,
nhiều vùng sản xuất lương thực trù phú, các khu đông dân cư, các đồng bằng lớn,
nhiều đảo thấp sẽ bị chìm dưới nước biển.
• Sự nóng lên của trái đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh
vật trên trái đất. Một số loài sinh vật thích nghi với điều kiện mới sẽ thuận lợi phát
triển. Trong khi đó nhiều loài bị thu hẹp về diện tích hoặc bị tiêu diệt.
• Khí hậu trái đất sẽ bị biến đổi sâu sắc, các đới khí hậu có xu hướng thay đổi.
Toàn bộ điều kiện sống của tất cả các quốc gia bị xáo động. Hoạt động sản xuất nông
nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ hải sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
• Nhiều loại bệnh tật mới đối với con người xuất hiện, các loại dịch bệnh lan
tràn, sức khoẻ của con người bị suy giảm.
Sương muối là hiện tượng hơi nước đóng băng thành các hạt nhỏ và trắng như muối ngay trên mặt đất hay
bề mặt cây cỏ hoặc các vật thể khác khi không khí trên đó ẩm và lạnh. Nó thường hình thành vào những
đêm đông, trời lặng gió, quang mây, khi mà bức xạ là nguyên nhân chủ yếu của quá trình lạnh đi của không
khí và các vật thể. Nên nhớ rằng nó không mặn mà chỉ trắng như muối, gần giống với lớp tuyết ở trong
khoang lạnh của tủ lạnh.

Xem ra "màu trắng" của nó đã được thể hiện trong tên gọi sương muối ở nhiều thứ tiếng trên thế giới,
như tiếng Anh "hoar frost", trong đó "hoar" là "trắng như tóc hoa râm"; tiếng Trung là "bạch sương", bạch là
trắng, tiếng Pháp là "gelée blanche", "blanche" là trắng. Có nơi cho rằng có 2 loại sương muối: "hoar frost"
và "rime", nhưng với "rime", không khí ẩm ban đầu ngưng kết thành các hạt nước, sau đó mới bị lạnh đi để
trở thành các hạt băng. Sương muối là hiện tượng nguy hiểm đối với nhiều loại cây trồng và vật nuôi.

Ở nước ta sau khi không khí lạnh về, vùng núi Bắc bộ nằm sâu trong không khí lạnh, đêm trời quang
mây, lặng gió, không khí ẩm đã lạnh lại bị bức xạ mất nhiệt nên tiếp tục lạnh, nhiệt độ không khí giảm nhanh
dẫn đến hình thành sương muối. Sương muối thường hình thành khi nhiệt độ không khí <= 4oC (trong lều
khí tượng ở độ cao 2m), khi ấy nhiệt độ bề mặt các vật thể hay cây cỏ ở mặt đất đã có thể xấp xỉ 0 oC,
nhưng phải đủ ẩm mới hình thành được sương muối. Các vùng đồng bằng nước ta chỉ có sương giá (không
phải sương muối), song nó cũng nguy hiểm đối với một số cây trồng nếu thời gian sương giá kéo dài.

Vào mùa thu, về đêm trời thường quang đãng, gió lặng, nhưng buổi sáng ta lại thấy những giọt nước long
lanh đọng trên ngọn cỏ, lá cây. Đó là những hạt sương móc. Sương móc hình thành do sự ngưng hơi nước
trên các vật ở gần sát mặt đất khi nhiệt độ các vật này giảm xuống dưới điểm sương của không khí. Trời
quang, gió lặng chính là điều kiện thuận lợi cho sự hình thành sương móc.

Nếu nhiệt độ mặt đất giảm xuống 0oC hay thấp hơn, hơi nước sẽ ngưng kết thành thể rắn, xốp, có màu
trắng như muối nên gọi là sương muối. Sương muối cũng là một loại thời tiết nguy hiểm vì nhiệt độ quá lạnh
của nó làm chết cây trồng. Ở nước ta, hiện tượng sương muối thường xẩy ra trong các tháng mùa đông,
nhất là vào các tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Nơi hàng năm xuất hiện sương muối nhiều nhất là các tỉnh
vùng núi Bắc Bộ, một số nơi trung du tỉnh Vĩnh Phúc, Hà Bắc, Hòa Bình cũng có hiện tượng này. Thậm chí
vùng núi Thanh Hóa và Tây Nghệ An (Nghệ Tĩnh) cũng có năm xuất hiện sương muối (như tháng 12 năm
1975). Các tỉnh Trung Trung Bộ trở vào đến Nam Bộ hầu như không có hiện tượng sương muối.
Biến đổi khí hậu là gì?
"Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh
quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo".

Môi trường trước đây



Môi trường hiện tại

“Biến đổi khí hậu là “những ảnh hưởng có hại của biến đổi khí hậu”, là những biến đổi trong môi trường vật
lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản
của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh tế - xã hội hoặc
đến sức khỏe và phúc lợi của con người”.(Theo công ước chung của LHQ về biến đổi khí hậu).

Nguyên nhân:

Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu Trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà
kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái
biển, ven bờ và đất liền khác. Nhằm hạn chế sự biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto nhằm hạn chế và ổn
định sáu loại khí nhà kính chủ yếu bao gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs và SF6.

CO2 phát thải khi đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí) và là nguồn khí nhà kính chủ yếu do con
người gây ra trong khí quyển. CO2 cũng sinh ra từ các hoạt động công nghiệp như sản xuất xi măng và cán
thép.

CH4 sinh ra từ các bãi rác, lên men thức ăn trong ruột động vật nhai lại, hệ thống khí, dầu tự nhiên và
khai thác than.

N2O phát thải từ phân bón và các hoạt động công nghiệp.

HFCs được sử dụng thay cho các chất phá hủy ôzôn (ODS) và HFC-23 là sản phẩm phụ của quá trình
sản xuất HCFC-22.

PFCs sinh ra từ quá trình sản xuất nhôm.

SF6 sử dụng trong vật liệu cách điện và trong quá trình sản xuất magiê.

Các biểu hiện của biến đổi khí hậu:

Sự nóng lên của khí quyển và Trái đất nói chung.

Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyển có hại cho môi trường sống của con người và các sinh
vật trên Trái đất.

Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên
biển.

Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của Trái đất dẫn tới
nguy cơđe dọa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người.

Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự
nhiên và các chu trình sinh địa hoá khác.

Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyển, sinh
quyển, các địa quyển.

Một số hiện tượng của biến đổi khí hậu

Hiệu ứng nhà kính
Mưa axit
Thủng tầng ô zôn
Cháy rừng
Lũ lụt

Hạn hán
Sa mạc hóa
Hiện tượng sương khói

Thực trạng và hậu quả của việc biến đổi khí hậu:
1. Các hệ sinh thái bị phá hủy
San hô bị tẩy trắng do nước biển ấm lên chỉ là một trong rất nhiều tác hại của biến đổi khí hậu đến các hệ sinh thái.

2. Mất đa dạng sinh học
Cáo Bắc cực

Nhiệt độ trái đất hiện nay đang làm cho các loài sinh vật biến mất hoặc có nguy cơ tuyệt chủng. Khoảng
50% các loài động thực vật sẽ đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng vào năm 2050 nếu nhiệt độ trái đất tăng
thêm từ 1,1 đến 6,4 độ C nữa

3. Chiến tranh và xung đột
Xung đột ở Darfur (Sudan) xảy ra một phần là do các căng thẳng của biến đổi khí hậu.

4. Các tác hại đến kinh tế
Các cơn bão lớn gây thiệt hại kinh tế đến hàng trăm tỉ đô la.

5. Dịch bệnh

Nhiệt độ tăng cùng với lũ lụt và hạn hán đã tạo điều kiện thuận lợi cho các con vật truyền nhiễm như muỗi,
ve, chuột,… sinh sôi nảy nở, truyền nhiễm bệnh gây nguy hại đến sức khỏe của nhiều bộ phận dân số trên
thế giới

6. Hạn hán

7. Bão lụt

Nhiệt độ nước ở các biển và đại dương ấm lên là nhân tố tiếp thêm sức mạnh cho các cơn bão.

8. Những đợt nắng nóng gay gắt
Nắng nóng không những gây mệt mỏi mà nó còn có thể gây nguy hiểm đến tính mạng

9. Các núi băng và sông băng đang teo nhỏ
Các núi băng và sông băng đang co lại
10. Mực nước biển đang dâng lên
Các bờ biển đang biến mất. Bãi biển ở Miami nằm trong số rất nhiều những khu vực khác trên thế giới đang bị đe dọa bởi nước biển dâng ngày
càng cao.
Những hiện tượng Vật Lý trên bầu trời - Phần 6: hiện tượng cầu vồng
Người đăng: Hoàng Văn Hưng
09/09/2009
I.Giới thiệu hiện tượng: <P"</P"
1. Cầu vồng là gì?
<P"
</P"
<P"</P"
<P"</P"
Cầu vồng là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ
qua các giọt nước mưa.
<P"</P"
Các màu sắc cầu vồng nằm theo thứ tự đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Các bức
xạ hồng ngoại và tử ngoại />%A1inằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy của />%AFt mắt người, nên không hiện diện.
<P"</P"
Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu vồng bậc 1, bậc 2 Trong đó cầu
vồng bậc 1 là rõ nhất (chỉ có 1 lần phản xạ nên năng lượng sáng mạnh nhất). Thường
cầu vồng nhìn thấy là cầu vồng bậc 1. Tuy nhiên đôi khi ta còn quan sát thêm được cầu
vồng bậc 2 mà trật tự màu sắc lại ngược lại với cầu vồng bậc 1 và cường độ sáng yếu
hơn.

<P"
</P"
<P"</P"
2. <P"Làm thế nào để quan sát cầu vòng? <P"</P"</P"
Bầu trời phải không được âm u quá hay trong sáng quá, cũng phải có vài đám mây. Mặt
trời phải ở đằng sau ta và mưa phải đằng trước ta. Mặt trời, mắt của ta và trung điểm của
cầu vồng phải nằm trên cùng một đường thẳng.Chính vì những giọt nước tạo ra sự xuất
hiện của cầu vồng nên nó phải ở phía đối diện với mặt trời. Mặt trời càng thấp, cầu vồng
càng cao nên quan sát buổi sáng và buổi chiều là lúc tốt nhất. Khi mặt trời lên cao cầu
vồng càng phẳng và khi cao hơn 42° so với chân trời thì ta không thể thấy nó nữa. Muốn
có cầu vồng phải quan sát khi mặt trời ở chiều cao dưới 42° so với chân trời. Ngoài ra
muốn có màu sắc rõ ràng, phải có những giọt nước mưa lớn nên sau trận mưa lớn ta có
cầu vồng đẹp
<P"</P"
Có lẽ cầu vồng được chú ý tới vì chúng xuất hiện trong thời tiết có bão và tình cờ khi
người ta thấy chúng trên bầu trời. Có ý kiến cho rằng khi ta thấy cầu vồng ở đằng đông
thì thời tiết trong sáng nhưng cầu vồng ở đằng tây thì chờ đón những ngày mưa bão.
Thật đơn giản, khi thấy cầu vồng đằng Tây tức là Mặt trời ở đằng Đông và cơn giông
kéo về phía Tây nhiều khả năng hướng về phía chúng ta. Ngược lại khi cầu vồng ở đằng
Đông là lúc mặt trời sắp lặn và cơn giông đang kéo về Đông, chúng ở phía Đông chúng
ta hoặc cùng lắm ở ngay chỗ ta đứng lúc đó.
st1\:*{behavior:url(#ieooui) } <! [endif] >
<P"3. Nơi nào thường có cầu vồng? <P"</P"</P"
Có những vùng được nổi tiếng về sự xuất hiện thường xuyên của cầu vồng, thí dụ
Honolulu. Những ngọn núi phía Bắc của thành phố tạo ra thường xuyên sương mù đặc
trong lúc mặt trời chiếu nắng. Người ta thấy xuất hiện những cầu vồng lộng lẫy trên
những ngọn đồi. Nhiều khi khi trời sắp lặn, bầu trời đuợc chế ngự bởi một màu đỏ và
cầu vồng không thể phát ra những màu khác nên chỉ hiện ra màu đỏ. <P"</P"
Nơi có vòi nước phun ta cũng thấy hiện tuợng cầu vồng. Phải đến chơi vào buổi sáng
hay chiều, lúc mặt trời chiếu sáng và phải đứng làm sao để nhìn thấy nước phun còn mặt

trời thì chiếu sau lưng ta đến
<P"II. Giải thích hiện tượng: <P"</P"</P"
1. Giải thích hiện tượng: <P"</P"
Giải thích hiện tượng dựa trên sự phân tích ánh sáng đi ngang qua lăng kính và ánh sáng
trắng là sự tổng hợp những màu của phổ thấy được của Newton.
<P"</P"
Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua nước mưa, nó phân ra thành 7 màu đỏ, cam, vàng, xanh
, lam, chàm, tím vì những giọt nước mưa hành động như những lăng kính nhỏ. Khi qua
lăng kính, ánh sáng trắng bị khúc xạ và mỗi màu nghiêng theo một góc khác nhau để
cho ta thấy những màu khác nhau trải dài thành giải dưới dạng một hình cung.
<P"
<P"<P" <P" <P"<P" <P" <P"
</P"</P"</P"</P"</P"</P"</P"
<P"<P"<P"<P"<P"<P"<P"<P"</P"</P"</P"</P"</P"</P"</P"</P"
Hình 13-1 là mô hình một giọt nước mưa kích thước nhỏ hình cầu (ko dẹt như các giọt
lớn thông thường).
<P"</P"
Tia sáng mặt trời đc biểu diễn bằng một mũi tên chiếu đến từ bên trái. Khi ánh sáng
chiếu vào dưới một góc độ, nó tách ra nhiều màu sắc như trong lăng kính. Ánh sáng hầu
hết xuyên qua màng giọt nước.
<P"</P"
Như đối với bất kì bề mặt vật chất trong suốt nào, một số as thì xuyên qua, số khác thì
được phản chiếu lại tuỳ thuộc góc chiếu sáng trên bề mặt. Màng sau của giọt nước mưa
là một mặt cong. Các tia sáng chiếu tới mặt cong này dưới một giới hạn góc sao cho tia
sáng có thể phản xạ lại và ko xuyên qua màng. Tất <P"cả tia sáng được phản xạ này
quay trở lại mặt đối diện mà chúng được chiếu tới, và các tia sáng cùng màu thì ló ra với
cùng một góc độ. <P"</P"</P"
Các tia ló tách ra nhiều màu sắc tuy nhiên sự pha trộn ánh sáng phản chiếu bởi tất cả các
giọt nước khác từ những hướng khác nhau dẫn đến sự tổng hợp ánh sáng trắng. Vì vậy ở
trên bầu trời phía ngoài cầu vồng chính thì sáng hơn phía trong. Khi quan sát, ta thấy

những tia sáng phản chiếu tại góc giới hạn và mỗi giọt nước cùng với góc độ này góp
phần tạo nên cầu vồng
<P"2. Vài tính toán về cầu vồng: <P"</P"</P"
(Dựa trên sự giải thích của nhà toán học, vật lý người Pháp – Decactes)
</P"
<P"<P"
</P"</P"<P"<P"
<P"<P"
<P" align="center"Đây là mô hình giọt nước mưa được chiếu sáng bởi ánh sáng mặt trời
</P"
</P"</P"
<P"<P"</P"</P"
<P"</P"
Các chỉ số phần trăm là tỉ lệ năng lượng của tia sáng tương ứng. Ta sẽ thấy cường độ
sáng của các tia khúc xạ phản xạ lần 1, 2,3 sẽ thay đổi khi góc tới i thay đổi.
<P"</P"
Dùng hình học dễ dàng tính được góc lệch giữa tia khúc xạ số 3 và tia tới sẽ bằng: D= 4i
-2r
<P" align="center"</P"
<P" align="center"</P"
Mà: sini/sinr = n => D = 4i - 2 arsin (sini/n)
<P" align="center"</P"
<P"</P"
Khảo sát hàm này sẽ cho cực đại ứng với tia đỏ D = 42,394 độ.
<P"</P"
Vì sao khi D cực đại thì lại cho cường độ sáng của tia đỏ lớn nhất?
<P"</P"
Lí do: Khi D cực đại <=> dD/di = 0
<P"</P"
=> Sự biến đổi của i sẽ làm cho D không thay đổi nhiều, có nghĩa là với những tia sáng

quanh giá trị i này thì sẽ cho cường độ tia đỏ lớn hơn các tia khác. Dẫn đến việc tập
trung nhiều tia đỏ. Vì thế cường độ tia sáng khúc xạ đỏ đạt giá trị cực đại.
<P"</P"
Do đó mỗi giọt nước mưa sẽ tạo ra một hình nón tia chùm tia đỏ có góc ở đỉnh là 42,394
và trục đối xứng là tia sáng mặt trời. Do có rất nhiều giọt nước cho nên tập hợp các tia
này đến mắt ta sẽ tạo thành hình tròn.
<P"</P"
Ở các góc khác có tia đỏ không?
<P"</P"
Câu trả lời là có nhưng đồng thời có cả các tia khác nữa và không có tia nào thắng thế
về cường độ sáng cả do đó có sự tổng hợp lại thành ánh sáng trắng. Tương tự với các
màu khác sẽ thấy màu xanh có góc cực đại nhỏ hơn nên nằm bên trong.
<P"3. Tại sao bảy sắc cầu vồng lại được sắp sếp theo thứ tự như vậy? <P"</P"</P"
Ánh sáng hằng ngày (do mặt trời) gọi là ánh sáng “trắng”. Ánh sáng trắng này là tổng
hợp của những ánh sáng có màu sắc khác nhau. Nhìn vào một tấm kiếng, nhìn vào một
cái bong bóng xà bông hay một lăng kính, bạn sẽ thấy màu sắc của các ánh sáng này.
Cái khiến cho ánh sáng trắng đi qua lăng kính bị phân tích thành ánh sáng có màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím chính là do mỗi thứ ánh sáng có độ dài sóng khác nhau.
<P"</P"
Độ dài sóng (ánh sáng) tạo thành các dải màu song song với nhau, màu nọ sát khít bên
màu kia theo một thứ tự nhất định. Dải màu này được gọi là quang phổ. Trong quang
phổ, luôn luôn bao giờ cũng bắt đầu bằng dải màu đỏ và kết thúc là màu tím. Cầu vồng
chính là một quang phổ lớn mà thôi.
<P"</P"
Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua những phân tử nước kết thành những gọi nước li ti thì
(ánh sáng ấy) bị phân tích cũng như khi chiếu qua kính quang phổ. Khi ánh sáng mặt
trời chiếu qua giọt nước, ta đã thấy ánh sáng bị phân tích thành dải bảy màu. Thế rồi các
ánh sáng này lại xuyên qua giọt nước khác, giọt nước khác … cứ như vậy hình thành
quang phổ cầu vồng. Nhìn vào quang phổ cầu vồng, phía trên cùng bao giờ cũng là màu
đỏ, phía dưới cùng bao giờ cũng là màu tím.

4. <P"Tại sao cầu vồng có dạng một vòng cung? <P"</P"</P"
Do cầu vồng được nhìn bởi cùng 1 góc (gần 42 độ với cầu vồng bậc 1 và 53 độ với cầu
vồng bậc 2), là góc mà cường độ sáng của tất cả các tia mặt trời qua các giọt nước là đạt
cực đại, đồng thời ánh sáng trắng bị khúc xạ qua nước mưa thành nhiều màu sắc và mỗi
màu nghiêng theo một góc khác nhau nên cầu vồng có dạng một cung tròn. Mặt khác,
một phần của vòng có tâm nằm dưới chân trời. Phần dưới không thấy được vì ở dưới
trái đất. Ðộ cong của quả đất làm cho quan sát viên chỉ nhìn thấy một nửa vòng. Thật ra
thì nếu nhìn từ máy bay hay đứng trên một núi cao <P"nhìn một trận mưa lớn và hiếm
khi ta có thể thấy cầu vồng dưới dạng một vòng tròn. </P"
<P"5. Vùng Alexandre là gì?</P"
Giữa vòng cung sơ cấp và vòng cung thứ cấp có một vùng tối hơn, đó là cùng
Alexandre. Tên lấy từ Alexandre d'Aphrodisias (cuối thế kỷ II - đầu III
e)
, một triết gia
Hy Lạp, là người đã diễn tả cầu vồng đầu tiên.
<P"Có thể có nhiều cầu vồng cùng một lúc?
Hiện tượng này gồm có một vòng cung sơ cấp và một vòng cung thứ cấp, một giải sẫm
màu Alexandre và những vòng cung thừa. Vòng cung sơ cấp hướng vào giữa đường nối
giữa mặt trời và người quan sát. Bán kính góc là 41° và chiều rộng là 2°15. Màu đỏ ở
bên ngoài. Màu luôn luôn được xếp đặt từ dưới lên như sau: tím, chàm, lam, xanh lá
cây, vàng, cam, đỏ. Nhưng không rõ nét giữa những màu. Vòng cung thứ cấp, đồng tâm
với vòng sơ cấp, bán kính góc khoảng 52° . Những màu sắp đặt theo thứ tự ngược lại:
Ðỏ ở phía dưới và tím ở phía trên. giữa hai vòng cung, trời thường có màu sậm hơn bên
ngoài
Vòng thứ hai này mờ hơn gấp 10 lần vòng chính.
<P"
Cầu vồng xuất hiện với kiểu dáng chủ yếu ở 2 cấp độ: 1 vòng chính ( cơ bản) và vòng
thứ 2. Ta nói đến kiểu dáng vì vòng chính hoặc vòng thứ 2 có thể chứa 2 hay nhiều vòng
màu được gọi là vòng phụ. Vòng chính thường sáng nhất, vòng thứ 2 thì mờ nhạt hơn.
Vòng thứ 3, thứ 4 theo lí thuyết thì có thể có nhưng thường không nhìn thấy được. Thứ

tự vòng được xác định bởi góc từ điểm đối Mặt Trời (antisolar point). Một người đứng
trên mặt đất quan sát khi trời nắng, cái bóng của đầu người đó đánh dấu 1 điểm được
gọi là điểm đối Mặt Trời sao cho góc hợp bởi điểm này và Mặt Trời so với đầu người đó
là 180°.
</P"</P"</P"</P"
<P"</P"
<P"<P"
<P"<P"<P"</P"</P"</P"
</P"</P"
<P"</P"
<P"<P"</P"</P"
<P"<P"<P"</P"</P"</P"
<P"</P"
Khi cầu vồng xuất hiện, ta quan sát bóng, và tìm điểm đối Mặt Trời. Theo góc hướng
nhìn từ điểm đối Mặt Trời đến cầu chính là khoảng 23
o
, đến cầu thứ 2 là khoảng 35
o
.
Góc này ứng với cầu thứ 3 là 120
o
tính từ bóng đổ hoặc từ phía chiếu sáng, ứng với cầu
thứ 4 là 160
o
.
<P"6. Tại sao không đến được chân cầu vồng?</P"
Chẳng bao giờ bạn đến được chân trời, cũng như không thể bay tới chân cầu vồng. Đó
là bởi cả hai trường hợp đều cần khoảng cách xa giữa vật thể và người quan sát mới tạo
nên hiệu ứng.
Cầu vồng thực chất gồm nhiều giọt nước hấp thụ ánh sáng theo cách nào đó. Những giọt

nước tròn, trong vắt khúc xạ và phản xạ một vài tia sáng tới người quan sát. Ánh sáng
có bước sóng khác nhau khúc xạ ở những góc khác nhau, vì thế ánh sáng trắng của mặt
trời được phân tách ra thành một dải ánh sáng nhiều màu.
Vì những cảnh tượng rực rỡ này được tạo thành từ ánh sáng và nước, nên đừng hy vọng
tìm kiếm điểm dừng chân của nó. Hiện tượng quang học này phụ thuộc vào việc bạn
phải đứng cách xa các giọt nước, và mặt trời phải ở sau lưng.
<P"III. Một số cầu vồng đặc biệt: <P"</P"</P"
Buổi sớm, khi mặt trời đốt nóng mặt đất và sương mù định tan di, lúc này cầu vồng có
thể hình thành bởi vì sương mù giống như mây nơi mặt đất. Vào một đêm trăng sáng khi
trăng ở thấp gần chân trời, cũng có khi thấy cầu vồng vì ánh sáng của trăng khúc xạ khi
gặp mưa. Màu sắc sẽ lợt, có khi chỉ có một đường cong màu đỏ lợt. Có khi chúng ta chỉ
thấy một phần của cầu vồng khi mưa không đều hay mây bị xé ra. Tuyết rơi không bao
giờ cho cầu vồng (tại vì tuyết phản chiếu trả lại tất cả ánh sáng, mà "tất cả ánh sáng" tức
là trắng) …
<P"</P"
Hiện tượng cầu vồng rất đa dạng, sau đây là một số hình ảnh đặc sắc:
Moon bows - Cầu vồng Mặt Trăng:
<P"
<P"</P"</P"
<P"
<P"
</P"</P"
<P"</P"
<P"</P"
<P"</P"
Cầu vồng được tạo ra bởi ánh nắng Mặt Trời xuyên qua các giọt hơi ẩm nhỏ li ti, hay
xuất hiện trong khí quyển sau cơn mưa. Nhưng cầu vồng Mặt Trăng còn hiếm gặp hơn,
chỉ nhìn thấy vào ban đêm khi Mặt Trăng ở vị trí thấp và trăng tròn hoặc gần tròn. Một
địa điểm thường xuất hiện cầu vồng Mặt Trăng là Thác Cumberland ở Kentucky.
Fire Rainbow - Cầu vồng lửa:

<P"
<P"
</P"</P"
<P"</P"
<P"</P"
<P"</P"
<P"</P"
Hiện tượng cầu vồng lửa cực kỳ hiếm gặp, chỉ xảy ra khi mặt trời lên cao cho phép ánh
nắng xuyên qua các đám mây ti trên cao với hàm lượng tinh thể nước đá lớn.
<P"</P"
Cầu vồng lửa” ở Idaho, Mỹ là một trong những hiện tượng thiên nhiên kỳ thú và hiếm
thấy nhất trên thế giới.
<P"</P"
Nó không giống với cầu vồng thông thường mà được sinh ra khi ánh sáng đi xuyên qua
các đám mây xoắn ở trên cao và chỉ khi mặt trời ở rất cao, trên 58 độ so với đường chân
trời, chúng ta mới có thể chứng kiến hiện tượng thú vị này.
<P"</P"
Hơn nữa, các tinh thể băng 6 cạnh trong đám mây xoắn phải có hình như chiếc đĩa dày
có các mặt song song với mặt đất mới tạo ra một cầu vồng lửa hoàn hảo. Khi ánh sáng
xuyên thẳng đứng qua mặt phía trên và đi ra ở mặt phía dưới, nó bị khúc xạ, giống như
thể ánh sáng đi qua một lăng kính.
<P"</P"
Nếu các tinh thể băng xoắn xếp thành hàng hợp lý, toàn bộ đám mây sẽ toả ra một
quang phổ màu trông giống như một đám lửa tuyệt đẹp.
<P"
</P"
<P"</P"
Halos - “Cầu vồng tròn”: (xem phần lí giải hiện tượng mặt trời giả)
<P"
</P"<P"

<P"
st1\:*{behavior:url(#ieooui) } <! [endif] >
</P"
<P"</P"
<P"</P"
Cầu vồng tròn ở Malaysia</P" st1\:*{behavior:url(#ieooui) } <! [endif] >
<P"
Ngày 6/7/2007, một cầu vồng hình tròn bất ngờ xuất hiện trên bầu trời Malaysia. Trên
thực tế, đó không phải là một cầu vồng thật mà là hiện tượng “giả mặt trời” hiếm gặp;
xuất hiện khi mặt trời dưới tầng trời thấp, ánh sáng của nó bắt được những sợi mảnh
được hình thành từ hơi nước thuỷ tinh. Đứng cách bề mặt trái đất khoảng 1,6093 km của
tầng khí quyển, những tia sáng bị hạt băng trong không khí khúc xạ nên hình thành một
vòng tròn quay quanh mặt trời.
<P"Hào quang mặt trời ở Đà Nẵng </P"
</P"
<P"
<P"<P"
H <P" align="center"ình ảnh hào quang quanh mặt trời chụp tại TP Đà Nẵng trưa
15/09/2008 (Ảnh: VTC News). </P"
<P" align="center"Hào quang mặt trời xuất hiện mờ và mỏng, khá lạ và đẹp mắt trên
bầu trời thành phố Đà nẵng vào ngày 18/09/2008 </P"
</P"</P"
<P"<P"
<P"<P"<P"<P"</P"</P"</P"</P"
Hiện tượng khí quyển kỳ lạ này nhiều nơi trên thế giới cũng đã thấy, nhưng ở Việt Nam,
đây là hiện tượng hiếm khi quan sát được.
<P"</P"<P"Vầng hào quang quanh mặt trời vừa xuất hiện ở TP Đà Nẵng là hiện tượng
khúc xạ gần giống như cầu vồng, hiếm khi quan sát được ở Việt Nam. <P"Hiện tượng
hào quang quanh mặt trời có thể coi là một dạng cầu vồng khác. <P"</P"</P"</P"
Đây chỉ là hiện tượng quang học do điều kiện khí quyển ở bầu trái đất và chỉ xảy ra

trong tầng khí quyển chứ không phải là hiện tượng bùng nổ sắc cầu ở mặt trời, bởi nếu
là hiện tượng mặt trời thì mắt thường không thể nhìn thấy được. Hiện tượng bùng nổ sắc
cầu trên mặt trời cũng xuất hiện rất nhiều vầng hào quang đẹp ở khu vực đĩa mặt trời
nhưng chỉ quan sát được hiện tượng này bằng kính thiên văn, kính viễn vọng trên các
con tàu vũ trụ. Nếu hiện tượng hào quang xảy ra ở đĩa mặt trời mà quan sát được bằng
mắt thường thì sẽ vô cùng phức tạp, trái đất sẽ có bão từ rất lớn.
<P"</P"
Hiện tượng khí quyển kỳ lạ này nhiều nơi trên thế giới cũng đã thấy, nhưng ở Việt Nam,
đây là hiện tượng hiếm khi quan sát được.
<P"</P"
Cầu vồng ngược:
</P"
<P"
</P"
<P"</P"
<P"</P"
Đó là một hiện tượng quang học độc đáo, thú vị.
<P"</P"
Về mặt vật lí thì đây không phải là cầu vồng.
<P"</P"
Đây là một hiện tượng quang học có tên chuyên môn là Cung circumzenithal. Nguyên
nhân của hiện tượng này là do ự tán sắc của ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản
xạ qua một loại tinh thể lỏng mà mắt thường không nhìn thấy được trong một điều kiện
khí hậu nhất định. Theo nghiên cứu thì loại tinh thể gây ra hiện tượng này không lớn
hơn một hạt cát, có sáu mặt và chỉ xuất hiện ở độ cao từ 5 đến 8 km trong điều kiện thời
tiết có sương mù và nhiều mây.
<P"</P"
Vào buổi chiều muộn của ngày này, khi ánh mặt trời buông xuống, bầu trời vẫn mang
một màu xanh tươi sáng. Khi đó, ánh mặt trời có thể chiếu xéo qua những tinh thể lỏng.
Chính hiện tượng này tạo ra sự tán sắc của các tia nắng và tạo ra những hình ảnh tương

tự như người ta vẫn thấy ở các cầu vồng thông thường.
<P"</P"
Tuy nhiên, cung bậc của loại cầu vồng này có thứ tự xuất hiện hoàn toàn ngược lại với
màu sắc của cầu vồng bình thường. Các màu sắc cầu vồng thường nằm theo thứ tự đỏ,
da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Còn ở hiện tượng quang học này, màu đỏ hiện ra ở
cuối và hai màu chàm và tím xuất hiện đầu tiên. Theo nghiên cứu của nhà vật lí học Joe
Jordan, hiện tượng này sẽ kết thúc khi các tinh thể lỏng không còn tồn tại.
Vật trong từ vật chất
Lý trong từ lý thuyết
Vật lý là một môn khoa học nghiên cứu về cấu tạo, tính chất và phương thức vận động của vật
chất để giải quyết những vấn đề liên quan đến sự tồn tại và phát triển của con người.
Vật lý giúp chúng ta nhìn thế giới một cách rõ ràng và minh bạch. Có lẽ vì thế mà mình yêu
vật lý hơn các môn khác.
Vật lý học là ngành khoa học nghiên cứu về các quy luật vận động của tự nhiên, từ thang vi
mô (các hạt cấu tạo nên vật chất) cho đến thang vĩ mô (các hành tinh, thiên hà và vũ trụ).
Trong tiếng Anh, từ vật lý (physics) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp φύσις (phusis) có nghĩa là tự
nhiên và φυσικός (phusikos) là thuộc về tự nhiên. Đối tượng nghiên cứu chính của vật lý hiện
nay bao gồm vật chất, năng lượng, không gian và thời gian.
Vật lý còn được xem là ngành khoa học cơ bản bởi vì các định luật vật lý chi phối tất cả các
ngành khoa học tự nhiên khác. Điều này có nghĩa là những ngành khoa học tự nhiên như sinh
học, hóa học, địa lý học chỉ nghiên cứu từng phần cụ thể của tự nhiên và đều phải tuân thủ
các định luật vật lý. Ví dụ, tính chất hoá học của các chất đều bị chi phối bởi các định luật vật
lý về cơ học lượng tử, nhiệt động lực học và điện từ học.
Vật lý có quan hệ mật thiết với toán học. Các lý thuyết vật lý là bất biến khi biểu diễn dưới
dạng các quan hệ toán học, và sự xuất hiện của toán học trong các thuyết vật lý cũng thường
phức tạp hơn trong các ngành khoa học khác. Sự khác biệt giữa vật lý và toán học là ở chỗ,
vật lý luôn gắn liền với thế giới tự nhiên, trong khi toán học lại biểu diễn các mô hình trừu
tượng độc lập với thế giới tự nhiên. Tuy vậy, sự khác biệt không phải lúc nào cũng rõ ràng.
Thực tế có một ngành nghiên cứu thuộc lĩnh vực trung gian giữa toán học và vật lý, đó là Toán
vật lý - ngành học phát triển các cấu trúc toán học để phục vụ cho các lý thuyết vật lý.

Vật lý học một cách tổng quát nhất đó là khoa học nghiên cứu về "vật chất" và "sự tương tác".
Cụ thể thì Vật lý khoa học nghiên cứu về các quy luật vận động của tự nhiên, từ thang vi mô (các
hạt cấu tạo nên vật chất) cho đến thang vĩ mô (các hành tinh, thiên hà và vũ trụ). Trong tiếng Anh,
từ vật lý (physics) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp φύσις (phusis) có nghĩa là tự nhiên và φυσικός
(phusikos) là thuộc về tự nhiên. Đối tượng nghiên cứu chính của vật lý hiện nay bao gồm vật chất,
năng lượng, không gian và thời gian.
Vật lý còn được xem là ngành khoa học cơ bản bởi vì các định luật vật lý chi phối tất cả các ngành
khoa học tự nhiên khác. Điều này có nghĩa là những ngành khoa học tự nhiên như sinh học, hóa
học, địa lý học chỉ nghiên cứu từng phần cụ thể của tự nhiên và đều phải tuân thủ các định luật vật
lý. Ví dụ, tính chất hoá học của các chất đều bị chi phối bởi các định luật vật lý về cơ học lượng tử,
nhiệt động lực học và điện từ học.
Vật lý có quan hệ mật thiết với toán học. Các lý thuyết vật lý là bất biến khi biểu diễn dưới dạng các
quan hệ toán học, và sự xuất hiện của toán học trong các thuyết vật lý cũng thường phức tạp hơn
trong các ngành khoa học khác. Sự khác biệt giữa vật lý và toán học là ở chỗ, vật lý luôn gắn liền
với thế giới tự nhiên, trong khi toán học lại biểu diễn các mô hình trừu tượng độc lập với thế giới tự
nhiên. Tuy vậy, sự khác biệt không phải lúc nào cũng rõ ràng. Thực tế có một ngành nghiên cứu
thuộc lĩnh vực trung gian giữa toán học và vật lý, đó là Vật lý toán - ngành học phát triển các cấu
trúc toán học để phục vụ cho các lý thuyết vật lý.
Chủ đề Vật lý học
Mục lục
• 1 Lịch sử
• 2 Khái quát các nghiên cứu của Vật lý học
o 2.1 Vật lý lý thuyết và vật lý thực nghiệm
o 2.2 Các thuyết vật lý chính
o 2.3 Các ngành của vật lý học
o 2.4 Vật lý ngày mai
• 3 Xem thêm
• 4 Tham khảo
• 5 Liên kết ngoài
[sửa] Lịch sử

Từ xa xưa, con người đã cố gắng tìm hiểu về các đặc điểm của vật chất và đặt ra các câu hỏi như:
tại sao một vật lại có thể rơi được xuống đất? Tại sao vật chất khác nhau lại có các đặc tính khác
nhau? Và vũ trụ kia vẫn là điều bí ẩn: trái đất được hình thành như thế nào? đặc điểm của các thiên
thể như Mặt Trời hay Mặt Trăng ra sao? Một vài thuyết đã được đưa ra, nhưng đa phần đều không
chính xác. Những thuyết này mang đậm nét triết lý và chưa từng qua các bước kiểm chứng như các
thuyết hiện đại. Một số ít được công nhận, số còn lại đã lỗi thời, ví dụ như nhà tư tưởng người Hy
Lạp, Archimedes, đưa ra nhiều mô tả định lượng chính xác về cơ học và thủy tĩnh học.
Isaac Newton
Thế kỷ thứ 17, Galileo Galilei là người đi tiên phong trong lĩnh vực sử dụng thực nghiệm để kiểm
tra tính đúng đắn của lý thuyết, và nó là chìa khóa để hình thành nên ngành khoa học thực nghiệm.
Galileo xây dựng và kiểm tra thành công nhiều kết quả trong động lực học, cụ thể là Định luật quán
tính. Năm 1687, Isaac Newton công bố cuốn sách Principia Mathematica, mô tả chi tiết và hoàn
thiện hai thuyết vật lý: Định luật chuyển động Newton, là nền tảng của cơ học cổ điển, và Định luật
hấp dẫn, mô tả lực cơ bản của hấp dẫn. Cả hai thuyết trên đều được công nhận bằng thực nghiệm.
Cuốn Principia Mathematica cũng giới thiệu một vài thuyết thuộc ngành thủy động lực học. Cơ học
cổ điển được mở rông bởi Joseph Louis Lagrange, William Rowan Hamilton, và một số nhà vật lý
khác, là các người đã xây dựng lên các công thức, nguyên lý và kết quả mới. Định luật hấp dẫn mở
đầu cho ngành vật lý thiên văn, ở đó mô tả các hiện tượng thiên văn dựa trên các thuyết vật lý.
Bước sang thế kỷ thứ 18, nhiệt động lực học được ra đời bởi Robert Boyle, Thomas Young và một
số nhà vật lý khác. Năm 1733, Daniel Bernoulli sử dụng phương pháp thống kê với cơ học cổ điển
để đưa ra các kết quả cho nhiệt động lực học, từ đó ngành thống kê cổ điển được ra đời. Năm 1798,
Benjamin Thompson chứng minh được việc chuyển hóa cơ năng sang nhiệt, và năm 1847, James
Prescott Joule dặt ra định luật bảo toàn năng lượng, dưới dạng nhiệt cũng như năng lượng cơ học,
cơ năng.
James Clerk Maxwell
Đặc điểm của điện và từ tính được nghiên cứu bởi Michael Faraday, Georg Ohm, cùng với một số
nhà vật lý khác. Năm 1855, James Clerk Maxwell thống nhất hai ngành điện học và từ học vào làm
một, gọi chung là Điện từ học, được mô tả bằng các phương trình Maxwell. Dự đoán của thuyết này
đó là ánh sáng là một dạng sóng điện từ. Năm 1895, Wilhelm Conrad Röntgen khám phá ra tia X
quang, là một dạng tia phóng xạ điện từ tần số cao. Độ phóng xạ được tìm ra từ năm 1896 bởi Henri

Becquerel, và sau đó là Marie Curie (Maria Skłodowska-Curie), Pierre Curie, cùng với một số nhà
vật lý khác. Từ đó khai sinh ra ngành vật lý hạt nhân.
Xem thêm: Heinrich Lenz
Năm 1905, Albert Einstein xây dựng Thuyết tương đối đặc biệt, kết hợp không gian và thời gian
vào một khái niệm chung, không-thời gian. Thuyết tương đối hẹp dự đoán một sự biến đối khác
nhau giữa các điểm gốc hơn là cơ học cổ điển, điều này dẫn đến việc phát triển cơ học tương đối
tính để thay thế cơ học cổ điển. Với trường hợp vật tốc nhỏ, hai thuyết này dẫn đến cùng một kết
quả. Năm 1915, Einstein phát triển thuyết tương đối đặc biệt để giải thích lực hấp dẫn, thuyết này
do đó được gọi là Thuyết tương đối tổng quát hay Thuyết tương đối rộng, thay thế cho định luật hấp
dẫn của Newton. Trong trường hợp khối lượng và năng lượng thấp, hai thuyết này cũng cho một kết
quả như nhau.
Năm 1911, Ernest Rutherford suy luận từ thí nghiệm tán xạ về sự tồn tại của hạt nhân nguyên tử,
với thành phần mang điện tích dương được đặt tên là proton. Neutron, thành phần của hạt nhân
nguyên tử không mang điện tích, được phát hiện ra năm 1932 bởi James Chadwick.
Bước sang thế kỷ thứ 20, Max Planck, Einstein, Niels Bohr cùng với một số nhà vật lý khác xây
dựng thuyết lượng tử để giải thích cho các kết quả thí nghiệm bất thường bằng việc mô tả các lớp
năng lượng rời rạc. Năm 1925, Werner Heisenberg và năm 1926 Erwin Schrodinger và Paul Dirac
công thức hóa cơ học lượng tử, để giải thích thuyết lượng tử bằng các công thức toán học. Trong cơ
lương tử, kết quả của các đo đặc vật lý tồn tại dưới dạng xác suất, và lý thuyết này đã rất thành công
khi mô tả các đặc điểm và tính chất của thế giới vi mô.
Cơ lượng tử là công cụ cho ngành vật lý vật chất rắn, một ngành nghiên cứu các tính chất vật lý của
chất rắn và chất khí, bao gồm các đặc tính như cấu trúc mạng tinh thể, bán dẫn và siêu dẫn. Người
đi tiên phong trong ngành vật lý vật chất đặc đó là Felix Bloch, người đã sáng tạo ra một bộ mặt
lượng tử các tính chất của electron trong cấu trúc tinh thể năm 1928.