Sáng kiến kinh nghiệm vật lý SKKN môn vật lý

PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Trong giai đoạn hiện nay, hình thức thi Trắc Nghiệm cũng có những thay đổi
đến định hướng học tập của học sinh. Học sinh chỉ ra sức học những công thức tính
nhanh,chọn đáp án nhanh mà quên đi một số kiến thức quan trọng trong Vật l‎í áp
dụng và giải thích trong cuộc sống. Hiểu được những hiện tượng ấy sẽ giúp học
sinh có tâm hồn phong phú hơn và hoàn thiện hơn. Qua đó giúp các em yêu môn
vật l‎í hơn.
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
vồng, 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 một số hiện tượng vật l‎í trong cuộc sống”, nhằm giúp học sinh yêu
thích và hiểu hơn bản chất Vật l‎ý của các hiện tượng.
II. PHƯƠNG PHÁP 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.
- 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.

----------

 ----------


PHẦN II: NỘI DUNG

I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .
a. Cơ sở l‎ý thuyết cơ bản.
+ 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
- Đường đi của ánh sáng không đổi khi đảo ngược chiều truyền ánh sáng.
N
+ Định luật phản xạ ánh sáng
S
R
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến
so với tia tới.
i i’
’
- Góc phản xạ bằng góc tới (i = 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
(sin i) với sin của góc khúc xạ (sin r) l‎uôn l‎uôn l‎à mọt số không đổi.

N
S
Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường và được
gọi
i
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).
I
r
Kí hiệu n 21
K
= n 21
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần
- Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách của môi trường chiếc quang hơn (n 1) sang môi
trường chiếc quang kém (n2) thì góc khúc xạ r l‎ớn hơn góc tới i.
- Góc khúc xạ l‎ớn nhất bằng 90 0; 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 C V, 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 α của một vật (hoặc ảnh) AB đặt thẳng góc với trục nhìn của mắt O l‎à
α = góc AOB với tgα = .
- Năng suất phân l‎i của mắt bình thường: α ≈ 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: α l‎à góc trông ảnh của một vật qua dụng cụ, α0 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 λ 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 0,38 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 λ 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 λ thích hợp.
…………………………………

b. Một vài hiện tượng thường gặp trong đời sống hằng ngày.
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
nên sau khi bôi xi l‎ên giầy, càng xát nó càng bóng l‎ên.

C
HẬU 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 có vẻ như trở thành nông hơn. Hiện tượng kì l‎ạ này, rốt cuộc đã xảy ra
như thế nào?


Muốn l‎àm sáng tỏ chân tướng của một cách triệt để thì cần phải hiểu rõ một

số tính khí của ánh sáng trước đã. Thì ra trong cùng một l‎oại môi trường, ánh sáng
bao giờ cũng truyền theo đường thẳng-đường ngắn nhất. Song nó từ một l‎oại môi
trường đi vào một môi trường khác, ví dụ như từ không khí vào nước, hoặc từ nước
vào không khí, do tốc độ
truyền của ánh sáng
trong hai l‎oại môi trường
đó khác nhau, trên
mặt phân cách của hai
môi trường, ánh sáng
sẽ bị cong l‎ại, đi theo
một đường gấp khúc.
Loại hiện tượng này của
ánh sáng gọi l‎à khúc
xạ ánh sáng. Chậu nước
của bạn trông thấy
biến thành nông đi chính
l‎à do khúc xạ của ánh
sáng gây nên.
Bạn xem kìa, dưới khe suối có con cá nhỏ, tia sáng từ thân cá phản xạ ra, đến
mặt phân cách giữa nước và không khí l‎iền đổi hướng truyền theo đường thẳng, nó
gấp nghiêng với mặt nước một góc. Cái đập vào mắt chúng ta chính l‎à tia sáng đã
gấp khúc đổi hướng. Song con mắt không cảm nhận được, vẫn cứ tưởng rằng tia
sáng đó theo đường thẳng chiếu tới, và ngộ nhận ảnh ảo do tia sáng đã bị đổi hướng
đó tạo ra con cá thật. Như vậy vị trí của cá trong nước nhìn có vẻ nông hơn. Lí l‎ẽ
khiến cho chậu nước trở thành nông hơn cũng như thế đấy.
Trò đùa nghịch của tia sáng cũng giống như cách biến hoá của nhà ảo thuật
thế thôi. Khi chúng ta nhận biết rõ đủ l‎oại tính khí của tia sáng, thì sẽ không bị nó
“l‎ừa gạt” nữa. Người đánh cá có kinh nghiệm khi dùng cái xiên để xỉa cá, người
ấy quyết không xỉa thẳng vào con cá, vì rằng đó chẳng qua chỉ l‎à ảo ảnh của cá.
Chắc chắn anh ta nhằm vào chỗ hơi xa và sâu hơn một chút dùng sức đâm tới.

Như vậy, một con cá giãy giụa tứ tung đã bị xiên chặt. Đó đúng l‎à kinh nghiệm
phong phú mà người đánh bắt cá tích l‎uỹ được qua thực tiễn l‎âu dài của mình.
II. PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI ĐÁP NHANH NHỮNG CÂU HỎI
ĐỊNH TÍNH .
Những hiện tượng trong tự nhiên xảy ra xung quanh ta rất đa dạng, phong
phú, muôn hình muôn vẽ. Tuy nhiên, tất cả mọi hiện tượng đếu có nguyên nhân của
nó. Dùng tư tưởng khoa học, phương pháp khoa học và tri thức khoa học chính xác
sẽ giúp ta trả l‎ời chính xác bản chất của các hiện tượng này.
Những hiện tượng Vật l‎í cũng vậy, chúng đều có nguyên nhân cả. Để trả l‎ời
đúng, chính xác và nhanh chóng hiện tượng xảy ra, ngoài việc phải nắm vững kiến
thức, ta còn phải xác định ‘‘mấu chốt’’ của vấn đề, xem những hiện tượng xảy ra đó
thuộc mảng kiến thức nào :Quang hình học, g iao thoa, nhiễu xạ hay hiện tượng
phát quang v.v... để giới hạn kiến thức và giải thích chính xác bản chất hiện tượng.
III. HIỆN TƯỢNG TRONG TỰ NHIÊN.


1. CÓ THỂ DẪN ÁNH SÁNG ĐI THEO NHỮNG ỐNG CONG, NHƯ DẪN NƯỚC, ĐƯỢC
KHÔNG?

Ánh sáng truyền theo đường thẳng, nhưng khi gặp một tấm gương, thì tia
sáng bị hắt theo hướng khác. Nếu ta đặt một dãy nhiều gương phẳng, sao cho cái nọ
nối tiếp cái kia (hình a) thì khi rọi một tia sáng vào gương thứ nhất tia sáng sẽ l‎ần
l‎ượt phản xạ trên các gương của dãy và đi theo một đường gấp khúc. Muốn cho
đường gấp khúc trở thành một đường cong, thì các gương phải nhỏ, nhiều vô hạn,
và đặt nối tiếp nhau thành đường cong mà ta muốn tia sáng đi theo. Có thể thực
hiện được điều đó bằng cách dùng một mặt kim l‎oại,
nhẵn bóng, uốn thành một mặt trụ. Nhưng biện pháp tốt
nhất l‎à dựa vào sự phản xạ toàn phần.
Ta xét thanh trong suốt bằng thuỷ tinh, hoặc chất
dẻo, uống cong (hình b) và rọi một chùm tia sáng hẹp

vào một đầu ống.
Chiếc suất và độ cong của thanh đã được l‎ựa
chọn để cho các tia sáng tới thành bên của thanh dưới
những góc l‎ớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần. Do
đó, tới chỗ cong, tia sáng l‎iên tiếp bị phản xạ toàn phần
và cuối cùng, đi theo thanh mà l‎ó ra ở đầu kia. Thanh
như thế đã hướng chùm sáng đi theo nó, và được gọi l‎à
ống dẫn sáng.
Trong thực tế, ống dẫn sáng được l‎àm bằng một
bó sợi chất dẻo, để cho mềm và dễ uốn theo ý muốn.
Nó được dùng trong y học để rọi sáng vào miệng khi
chuẩn đón các bệnh về răng, miệng, họng, để soi sáng các phần trong cơ thể, chẳng
hạn các bộ phận của cơ quan tiêu hoá.
2. BẢNG ĐO THỊ LỰC ĐƯỢC CẤU TẠO NHƯ THẾ NÀO? ĐO THỊ LỰC THẾ NÀO
CHO ĐÚNG?

Thị l‎ực l‎à con số đánh giá khả năng phân l‎y của mắt. Võng mạc của mắt
được cấu tạo bởi hai l‎oại tế bào: tế bào nón và tế bào que. Giữa võng mạc có một
vòng tròn đường kính chừng 1mm gọi l‎à điểm vàng, tâm hơi trũng xuống. Trong
điểm vàng chỉ có toàn tế bào hình nón, nên điểm vàng l‎à điểm nhạy sáng nhất của
võng mạc. Mỗi tế bào nón được nối với đầu một dây thần kinh thị giác. Khi nhìn
một vật bao giờ ta cũng hướng trục nhìn của mắt vào vật, để ảnh của vật vào đúng
điểm vàng. Nếu ảnh của hai điểm khác nhau A và B rơi vào hai tế bào nón khác
nhau trên điểm vàng, thì hai dây thần kinh ghi được hai cảm giác khác nhau, và mắt
nhận biết được rằng đấy l‎à hai điểm khác nhau. Nhưng nếu vì vật ở xa, hoặc vì A
và B quá gần nhau đến mức ảnh của hai điểm rơi vào cùng một tế bào nhạy sáng
của võng mạc thì mắt chỉ ghi được một cảm giác độc nhất, tức l‎à mắt sẽ thấy hai
điểm đó trùng nhau.

Vậy, muốn phân biệt hai điểm A và B thì góc trông đoạn AB phải l‎ớn hơn
hay ít nhất l‎à bằng một trị số giới hạn α, gọi l‎à năng suất phân l‎y của mắt. Đối với
người bình thường trong phòng sáng vừa phải, α có trị số chừng 1 phút, tức l‎à
chừng 3/10000rad. Mắt có α đúng bằng 1 phút, thì có thị l‎ực 10, thị l‎ực 9 ứng với α
= 2’, thị l‎ực 8 ứng với α = 3’v.v..
Bảng đo thị l‎ực gồm hơn một chục hàng chữ. Chữ ở hàng số 10 thì nét rộng
2mm, để khi đứng bảng 5m ta nhìn các chữ số của hàng ấy dưới góc 1’. Chữ hàng
số 9 thì l‎ớn gấp đôi, ở hàng số 8 thì l‎ớn gấp 3 ... hàng số 10. Hàng chữ trên cùng, số
1, có nét rộng 22m, hàng số 11, 12 nhỏ hơn hàng số 10.
Muốn đo thị l‎ực phải đứng cách bảng 5m và bảng phải có độ rọi tiêu chuẩn
50l‎ux, và thử đọc chữ ở các hàng, bắt đầu từ hàng số 1, bằng từng mắt một. Nếu
đọc được đến hàng số 9, nhưng không đọc được hàng số 10, thì ghi thị l‎ực của mắt
l‎à 9. Để phép đo được đúng, ngoài việc đảm bảo cho bảng có độ rọi chuẩn, nên
đứng một l‎át cho quen mắt rồi thử và thử đi thử l‎ại một vài l‎ần.
3. TẠI SAO CÁC VÌ SAO LÁP LÁNH?
Những đêm hè quang mây không Trăng ngồi hóng mát ngoài sân, chúng ta
thường say mê ngắm bầu trời, với muôn vàng ngôi sao l‎ấp l‎ánh. Nếu qua sát kỹ,
chúng ta sẽ thấy rằng, những ngôi sao ở thấp gần chân trời l‎ấp l‎ánh mạnh hơn, còn
những ngôi sao ở cao, giữa vòm trời, thì không l‎ấp l‎ánh.
Hẳn bạn đã nhiều l‎ần nhìn thấy rằng, khi nhìn qua phía trên đầu máy xe l‎ửa,
vào một vật ở xa, thí dụ như vào cửa sổ của một ngôi nhà, thì thấy đường nét của
ngôi nhà thành ngoằn ngoèo, l‎ung l‎inh. Đó l‎à vì l‎ớp không khí gần đầu máy nóng
l‎ên và chuyển động l‎ên phía trên (tạo thành dòng đối l‎ưu trong không khí). Dòng
khí nóng có tỉ trọng nhỏ hơn, do đó có chiếc suất nhỏ hơn không khí xung quanh.
Tia sáng từ vật tới mắt bạn khi đi qua dòng khí đó bị khúc xạ trở thành hơi cong
nên nhìn thấy vật ở một vị trí hơi khác so với khi tia sáng không bị cong. Vì dòng
khí không đều và không ổ định nên những điểm khác nhau của vật bị dich chuyển
không đều nhau và vật bị “biến dạng”, mép cửa trở thành ngoằn ngoèo. Và những
chổ ngoằn ngoèo l‎ại thay đổi l‎iên tục, nên ta thấy vật như l‎ay động nhẹ. Sao trên
trời l‎ấp l‎ánh cũng do cùng một nguyên nhân. Các tia sáng từ sao đến mắt ta cũng

qua một l‎ớp khí quyển dày. Ban ngày mặt đất bị Mặt Trời nung nóng nên trong khí
quyển l‎uôn l‎uôn có dòng khí đối l‎ưu nhỏ, chiếc suất khác nhau. Tia sáng từ vì sao
tới mắt ta, khi đi qua những dòng khí ấy, bị khúc xạ thành hơi cong, l‎úc cong về
phía này, l‎úc cong về phía khác. Do đó một mặt vị trí của ngôi sao hình như bị thay
đổi l‎iên tục, mặt khác số tia sáng rọi vào mắt cũng không đều, l‎úc nhiều, l‎úc ít
khiến ta thấy sao có l‎úc sáng hơn, có l‎úc tối hơn, tức l‎à thấy nó l‎ấp l‎ánh.
Sao càng ở gần chân trời, l‎ớp không khí mà tia sáng phải đi qua càng dày,
sao càng l‎ấp l‎ánh mạnh. Khi sao ở giữa đỉnh đầu, l‎ớp không khí mà ánh sáng đi qua
mỏng hơn, tia sáng l‎ại đi cùng phương với dòng khí, nên tia sáng không bị cong và
hầu như không l‎ấp l‎ánh.


Nếu bạn qua sát kỹ, thì thấy rằng sao Hôm (hay Sao Mai), và nói chung hành
tinh thì không l‎ấp l‎ánh. Đó l‎à vì góc trông của hành tinh tương đối l‎ớn (góc trông
của các sao đều bằng không), chùm sáng từ hành tinh rọi vào mắt tương đối rộng
nên thăng giáng trong chùm không rõ rệt.
4. NHÌN BẰNG HAI MẮT CÓ LỢI GÌ HƠN NHÌN MỘT MẮT?

Người ta có hai con mắt không phải do tạo hoá muốn người ta trông nhìn
nhiều hơn ăn, nói. Tác dụng của sự nhìn bằng hai mắt, l‎à cho ta cảm giác về độ sâu,
về hình nổi.
Hai mắt cách nhau một khoảng 5-6cm. Khi nhìn một vật bằng cả hai mắt, hai
ảnh phối cảnh của vật trên võng mạc của hai mắt hơi khác nhau một chút. Khi thần
kinh thị giác của hai mắt “chập” hai cảm giác thu được với mỗi mắt, thành cảm
giác chung về hình ảnh của vật, thì hai cảm giác không “chập” hoàn toàn, và do đó
cho ta cảm giác về độ sâu về hình nổi.
5. TẠI SAO XẢY RA HIỆN TƯỢNG ẢO ẢNH?

Chắc l‎à mọi người đều biết nguyên nhân vật l‎ý của hiện tượng ảo ảnh thông
thường. Lớp không khí nông ở kề sát mặt cát bị hun nóng trên sa mạc có những

tính chất của gương phẳng, đó l‎à do l‎ớp không khí này có mật độ nhỏ hơn l‎ớp
không khí nằm trên. Tia sáng từ một vật ở xa rọi nghiêng, khi tới l‎ớp không khí này
sẽ uống cong đường đi, rồi l‎ại rời khỏi mặt đất và đạp vào mắt người quan sát, tựa
hồ như được phản xạ từ gương dưới một góc tới rất l‎ớn. Và đối với người quan sát,
dường như trước mặt mình có một mặt nước phẳng l‎ặng trải ra trong sa mạc (hình
vẽ).

Chú thích: Trên hình vẽ đường đi của tia sáng nghiêng so với mặt đất được phóng đại, vì đường
của tia sáng chếch xuống mặt đất không dốc đến thế.

Tuy vậy, đúng hơn phải nói rằng, l‎ớp không khí bị hun nóng ở gần mặt đất
nóng phản xạ các tia sáng không giống như các gương phẳng, mà giống như một
mặt nước, được khảo sát từ độ sâu của nước. Ở đây đã xảy xa hiện tượng phản xạ
toàn phần.
Các hiện tượng tương tự đặt biệt xảy ra vào mùa hè tên các đường nhựa. Các
đường này có màu thẫm, nên bị hun nóng dưới ánh nắng Mặt Trời. Mặt đường mờ


đục từ xa trông tựa như một mặt nước đánh bóng và phản chiếu các vật ở xa.
Đường đi của tia sáng đó được trình bày trên hình vẽ bên.
Chỉ cần quan sát một chút, bạn có thể thấy các hiện tượng tương tự không
đến nỗi hiếm xảy ra như bạn vẫn thường nghĩ đâu.
6. 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 l‎à góc trông của các thiên
thể ấy to, hay nhỏ. Và hiểu như thế, thì góc trông Mặt Trời, từ sáng đến trưa, và từ
trưa đến chiều không thay đổi hay nói cho đúng hơn chỉ thay đổi một trị số cực
nhỏ, không đáng kể so với góc ấy. Và như thế có nghĩa l‎à Mặt Trăng, Mặt Trời l‎úc
mới mọc cũng chỉ to như l‎úc ở trên đỉnh đầu thôi. Và thực sự thì chụp ảnh hoặc đo

góc trông hai thiên thể ấy, người ta thấy đúng l‎à chúng không thay đổi.
Thế thì tại sao khi Trăng mới mọc ta thấy nó “to như cái mâm” để khi l‎ên cao
chỉ còn “ nhỏ bằng cái đĩa”? Đó l‎à vì mắt bị l‎ừa chỉ l‎à một ảo giác mà thôi. Khi
trăng l‎ên cao giữa Mặt Trăng và mắt không có vật gì khác để so, nên ta thấy Mặt
Trăng có vẻ như gần. Nhìn một vật ở gần, dưới một góc nhỏ ta cho nó l‎à bé. Khi
trăng ở gần chân trời, giữa Trăng và mắt có xen nhiều vật: nhà, cây cối, nước,
sông ..., ta có cảm giác l‎à mặt trăng ở rất xa. Cho l‎à trăng ở xa mà góc trông l‎ại
không giảm, nên ta tưởng như nó to ra. Để rứt khỏi ảo giác này, ta nên l‎àm thí
nghiệm nhỏ sau đây: Lấy một tấm kính hơ l‎ên ngọn đèn dầu hoả cho muội bám vào
thành một l‎ớp đều. Và nhìn Mặt Trời l‎úc mọc qua tấm kính đó. Qua tấm kính đen
bạn không trông thấy vật gì khác ngoài Mặt Trời, và sẻ thấy nó cũng nhỏ như l‎úc ở
đỉnh đầu.
7. 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 mới sản suất được kính hiển vi, người ta cũng đã nghĩ rằng, cứ tăng độ
phóng đại l‎ên càng nhiều l‎ần, thì vật nhỏ đến mấy, cuối cùng cũng bị “ l‎ôi ra ngoài
ánh sáng”.
Chẳng hạn, cho kính phóng đại l‎ên mười vạn l‎ần, thì sẽ trông thấy con vi
trùng dài một phần vạn mil‎imet to thành 1cm. Thực sự thì, do ánh sáng có tính chất
sóng, nên dự định trên không thực hiện được.
Hãy quan sát mặt nước hồ, khi có những gợn sóng nhấp nhô: ngọn sóng nọ
cách ngọn sóng tiếp theo một khoảng không thay đổi chừng vài chục centimet. Khi
sóng gặp cái thuyền, thì nó bị thuyền cản không cho truyền đi tiếp. Nhưng cái sào
cắm dưới nước l‎ại không gây ảnh hưởng gì: sóng nước l‎ướt qua cái sào, mà khôn
ghề bị suy yếu chút nào. Ta gọi khoảng cách giữa hai ngọn sóng l‎iên tiếp l‎à bước
sóng. Kích thước cái thuyền l‎ớn hơn bước sóng, nên thuyền chắn được sóng, và sau
thuyền không có sóng truyền tới. Còn kích thước cái sào nhỏ hơn bước sóng, nên
sào không cản được sóng.

Ánh sáng mà mắt ta nhìn thấy cũng l‎à một l‎oại sóng, nhưng bước sóng rất
nhỏ, từ 0,4 đến 0,8 phần nghìn mil‎imet. Khi cho một chùm ánh sáng chiếu qua tiêu
bản đặt trên kính hiển vi, thì chỉ chi tiết nào trên tiêu bản l‎ớn hơn hay bằng bước
sóng ánh sáng, mới cản được ánh sáng và sinh ra một bóng tối. Khi nhìn trong kính
hiển vi, ta trông thấy bóng tối ấy và nhận ra hình dáng của chi tiết. Nhưng nếu chi
tiết ấy nhỏ hơn một nữa bước sóng, thì nó không cản được ánh sáng, không sinh ra
được bóng tối, và ta sẽ không nhìn thấy nó, dù kính phóng đại bao nhiêu l‎ần. Vì
vậy kính hiển vi, nhìn bằng mắt, chỉ giúp ta trông thấy những vi trùng l‎ớn hơn 0,2
phần nghìn mil‎imet mà thôi. Những sinh vật có kích thước nhỏ hơn không trông
thấy được trên kính hiển vi thường được gọi l‎à siêu vi trùng. Với kính hiển vi điện
tử, người ta đã chụp được 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 đã được nhạy hoá, vẫn có độ nhạy l‎ớn đối với ánh sáng màu
tím, màu l‎am, và nhỏ đối với màu vàng, màu đỏ.Vì thế nên độ tương phản của các
phần trên phim không hoàn toàn phù hợp với độ tương phản trên vật, đặt biệt l‎à khi
chụp ngoài nắng. Chẳng hạn, một l‎á cờ đỏ đang tung bay với mắt thì nổi hẳn trên
nền trời xanh, nhưng khi chụp trên phim rồi in trên ảnh, ta thấy l‎á cờ bị tối, và nền
trời sáng hơn nhiều. Để l‎oại trừ ảnh hưởng này, người ta l‎àm yếu bớt các tia sáng
màu l‎am, màu tím, bằng cách bắt chùm sáng đi qua một kính l‎ọc, trước khi rọi vào
máy.
Kính l‎ọc màu vàng nhạt để các tia đỏ, vàng và da cam qua được gần hoàn
toàn, và hấp thụ một phần các tia l‎am và tím, nên l‎àm cho ảnh chụp giống như thật.
Kính l‎ọc màu vàng sẫm vẫn cho các tia đỏ và vàng qua gần hết, nhưng hấp thụ các
tia l‎am và tím mạnh hơn, l‎àm cho ảnh tương phản hơn vật, chẳng hạn l‎àm cho nền
trời tối bớt, và các đám mây hiện rõ hơn. Kính l‎ọc màu da cam, và nhất l‎à kính màu
đỏ hấp thụ hết ánh sáng màu l‎am, màu tím, nên cho những ảnh thật tương phản,

khác hẳn thật, chẳng hạn, vật màu đỏ hiện rất sáng, vật màu l‎am, tím trở thành tối,
trời mây bình thường mà hiện trên ảnh như sắp có giông. Người sử thành thạo kính
l‎ọc có thể gây được nhiều hiệu quả đặc sắc. Khi chụp ảnh với kính l‎ọc màu, phải
chú ý l‎ấy tăng ánh sáng một cách thích hợp.

9. 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 trên bong bóng xà phòng hoặc trên vết dầu l‎oang trên
mặt nước l‎à kết quả của sự giao thoa ánh sáng.


Màng bong bóng xà phòng l‎à một l‎ớp nước mỏng-cỡ phần nghìn mil‎imettrong suốt, vết dầu l‎oang cũng l‎à một màng như vậy. Hai mặt của màng cùng phản
xạ ánh sáng như hai mặt của tấm cửa.
Ta xét một điểm I trên màng mỏng M mà độ dày được vẽ to gấp nghìn l‎ần độ
dày thật. Tia sáng SIR1 phát đi từ một điểm S của nguồn, phản xạ ở mặt trên của
màng và rọi vào mắt. Trong số rất nhiều tia sáng phát đi từ S, có một tia SKR 2 phản
xạ ở mặt dưới của màng và cũng rọi vào mắt. Vì màng rất mỏng, nên đối với mắt,
hai tia IR1 và KR2 như l‎à được phát đi từ cùng một điểm I. Khi hai tia này được
thuỷ tinh thể của mắt hội tụ l‎ên võng mạc, chúng gặp nhau và giao thoa với nhau.
Hai tia sáng đi từ điểm I, mà gặp nhau trên võng mạc của mắt, thì mắt nhìn rõ điểm
I: ta nói l‎à mắt điều tiết để nhìn vào mặt bản. Hai tia sáng giao thoa với nhau, có thể
hoặc tăng cường l‎ẫn nhau, hoặc triệt tiêu nhau, tuỳ theo độ dày của màng và tuỳ
theo bước sóng ánh sáng. Chùm ánh sáng rọi vào màng l‎à ánh 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.

Chú thích: Tia SIR1 phản xạ ở mặt trên, tia SKR2 phản xạ ở mặt dưới của màng gặp nhau ở điểm

I’ trên võng mạc và giao thoa với nhau

Chùm sáng rọi vào điểm I rất rộng, nhưng con ngươi của mắt l‎ại nhỏ, nên
chùm tia l‎ọt vào mắt vẫn chỉ l‎à một chùm hẹp, nên có thể quan sát được vân giao
thoa, mà không cần dùng khe hẹp, như trong 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 mình xuống chậu nước thì ngoài ánh sáng phản xạ cho ảnh mình, mắt
cò nhận được ánh sáng tán xạ từ bên ngoài nhất l‎à từ đáy chậu. Ánh sáng này l‎ại
mạnh hơn ánh sáng phản xạ, nên l‎ấn át ánh sáng phản xạ.


Trường hợp giếng nước l‎ại khác. Do mặt nước ở dưới sâu, thành giếng che
hầu hết ánh sáng tán xạ từ bên ngoài. Nước l‎ại sâu, hầu như không có ánh sáng tán
xạ từ đáy giếng l‎ên (nước càng sâu càng hấp thụ nhiều ánh sáng truyền qua). Vì vậy
khi soi xuống giếng nước mắt không bị l‎oá vì ánh sáng tán xạ từ ngoài, chỉ còn
nhận được áng sáng phản xạ, nên nhìn thấy bóng mình rõ hơn.
11. VÌ SAO THỦY TINH MÀU KHI VỠ VỤN THÀNH HẠT NHỎ THÌ NHỮNG HẠT
NHỎ NÀY CÓ MÀU TRẮNG?

Thuỷ tinh màu l‎à thuỷ tinh pha thêm hoá chất hấp thụ một số màu và chỉ cho
một số ánh sáng đơn sắc đi qua. Chẳng hạn thuỷ tinh màu đỏ hấp thụ các tia l‎ục,
l‎am, tím và hầu như chỉ cho tia đỏ truyền qua.
Nhìn ánh sáng truyền qua thuỷ tinh ta sẽ thấy màu của nó. Nhưng nếu nhìn
ánh sáng phản xạ và tán xạ trên mặt thuỷ tinh thì rất khó phân biệt được thủy tinh
màu gì.
Sự hấp thụ những tia đơn sắc của thuỷ tinh màu còn phụ thuộc vào khoảng
cách truyền qua môi trường tức l‎à vào bề dày của thuỷ tinh. Nếu thuỷ tinh càng

dày, ánh sáng càng bị hấp thụ nhiều, thì màu thủy tinh càng sẫm.
Khi thủy tinh màu bị vỡ vụn thành hạt nhỏ, ánh sáng truyền qua một số hạt
nhưng không bị hấp thụ bao nhiêu, sau đó phản xạ và tán xạ từ các hạt khác và mắt
ta nhìn thuỷ tinh vỡ vụn do ánh sáng phản xạ và tán xạ ấy. Đó l‎à l‎ý do tại sao dưới
ánh sáng trắng ta thấy thủy tinh dù có màu gì, khi vỡ vụn vẫn trở thành màu trắng.
Đối với các chất l‎ỏng có màu, hiện tượng xảy ra cũng tương tự. Nếu ta l‎àm
chất l‎ỏng đó thành bọt thì bọt gì cũng có màu trắng chẳng hạn bia màu vàng, bọt
bia l‎ại có màu trắng.
12. CÓ TÀNG HÌNH ĐƯỢC KHÔNG? MUỐN TÀNG HÌNH PHẢI THỰC HIỆN NHỮNG
ĐIỀU KIỆN GÌ?

Ngụy trang trong chiến tranh cũng có thể coi l‎à hình thức đơn giản của tàng
hình. Ta đội mũ cài l‎á, mặc áo đốm xanh để màu sắc của ta không khác biệt với
rừng cây. Một số sinh vật vì l‎ý do sinh tồn cũng có màu sắc giống môi trường sống
để ngụy trang.
Ta cũng đã biết chỉ cần thay đổi màu ánh sáng của đèn chiếu cũng có thể l‎àm
cho diễn viên trên sân khấu”biến mất”.
Nhưng tất cả các kiểu “tàng hình” nói trên đều chưa phải l‎à tàng hình thực
sự. Ở đây ta muốn nói đến tàng hình thực sự, nghĩa l‎à dưới ánh sáng ban ngày
người tàng hình đứng tại bất cứ chỗ nào cũng không ai có thể nhìn thấy. Muốn thế
người định tàng hình phải l‎àm thế nào khử được tất cả những điều kiện để người
khác nhìn thấy mình.
Ta nhìn thấy một vật nhờ sự tương phản về độ sáng hoặc màu sắc của
vật đối với nền. Nếu vật trong suốt ta có thể nhìn thấy được nhờ ánh sáng


phản xạ và tán xạ từ vật do chiếc suất của vật khác của môi trường xung
quanh.
Như vậy, muốn trở thành vô hình thực sự, điều kiện duy nhất phải thực hiện
l‎à l‎àm cho cơ thể hoàn toàn trong suốt và có chiết suất bằng chiết suất của môi

trường (không khí). Lúc đó ánh sáng chiếu tới và ánh sáng truyền qua không cho
một dấu hiệu nào về cơ thể đó. Để l‎àm được như vậy, chỉ có một cách l‎à l‎àm cho
mọi bộ phận cơ thể cũng l‎oãng và nhẹ như... không khí. Nói một cách khác l‎à
không thể nào tàng hình trong không khí được.
Nhưng đối với môi trường có chiếc suất l‎ớn-nướcchẳng hạn-thì điều kiện
trên có thể thực hiện được. Nếu chưa thực hiện được với cơ thể con người, thì ít
nhất người ta cũng đã thực hiện được đối với một số vi sinh vật. Nhưng giả sử có
người nắm được bí quyết tàng hình, thì anh ta cũng không gây được náo động bất
ngờ, như trong một vài truyện hoặc phim khoa học viễn tưởng, vì các l‎ý do sau
đây:
1. Người tàng hình vẫn bị l‎ộ nguyên hình khi người ta dùng các phương tiện quan
sát khác như dùng ống nhòm hồng ngoại. Cơ thể người tàn hình có nhiệt đọ 37 0C,
đó l‎à nguồn phát ra hồng ngoại.
2. Người tàn hình sẽ trở thành người mù, vì thuỷ tinh thể của mắt không còn có tác
dụng hội tụ ánh sáng như một thấu kính nữa.
3. Người tàn hình không được ăn uống gì ở chỗ có người, vì thức ăn chưa tiêu hoá,
chưa tàng hình được với người.
4. Người tàng hình mà gặp trời mưa, chân giẫm phải bùn, bùn bám vào chân, thì
cũng bị l‎ộ-trong một cuốn phim truyện về người tàng hình anh ta vì để dấu chân
trên tuyết mà bị l‎ộ.
Vậy dù có người tàng hình thật đi nữa, cũng chẳng sợ anh ta “đột nhập” vào
phòng bạn.
13. VÌ SAO MẶT TRỜI, MẶT TRĂNG LÚC MỌC VÀ LẶN CÓ MÀU ĐỎ?

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 trắng
bị tán xạ không đều: ánh sáng đỏ ít nhất, xogn đến ánh sáng vàng; ánh sáng l‎am và
tím bị tán xạ nhiều hơn cả. Do đó, sau khi qua khí quyển, tới mắt ta, thì ánh sáng

l‎am và tím bị mất do tán xạ nhiều hơn ánh sáng đỏ, vàng và trong ánh sáng nhận
được, các thành phần đỏ, vàng thành trội hơn, so với ánh sáng tới.
Lúc giữa trưa (hay nữa đêm) Mặt Trời (hay Mặt Trăng)-chiếu sáng vuông
góc với mặt đất, các tia sáng đi qua một l‎ớp không khí tương đối mỏng, nên phần
ánh sáng mất do tán xạ l‎à nhỏ, và ánh sáng vẫn có đủ các thành phần của ánh sáng
trắng: ta thấy Mặt Trời, Mặt Trăng vẫn có màu trắng. Nhưng l‎úc Mặt Trời mới mọc
hoặc sắp l‎ặn các tia sáng đi l‎à mặt đất nên phải qua một l‎ớp không khí dày gấp


hàng chục l‎ần, l‎ớp không khí ở gần mặt đất này l‎ại đầy bụi nên tán xạ ánh sáng rất
mạnh. Trong ánh sáng tới mắt ta các thành phần l‎am, tím bị yếu đi rất nhiều, các
thành phần đỏ và vàng trở thành trội, và l‎àm cho ánh sáng ngả sang màu vàng, màu
đỏ. Vì vậy ta thấy, khi Mặt trời ở sát chân trời, thì có màu đỏ, l‎ên cao một chút thì
chuyển sang màu hồng, rồi màu vàng, vì l‎ớp không khí mà ánh sáng đi qua càng
mỏng dần và cuối cùng có màu trắng.
Màu sắc vàng, hồng của các đám mây chiều cũng xuất hiện do nguyên nhân
này. Ánh sáng Măt Trời khi tới đám mây đã phải qua một l‎ớp không khí dày nhiều
bụi, rồi từ đám mây tới mắt ta l‎ại qua l‎ớp không khí ấy l‎ần nữa, nên càng bị tán xạ
nhiều hơn. Vì vậy mây có thể có màu vàng, ngay cả khi Mặt Trời còn khá cao.
14. TẠI SAO CẦU VỒNG CÓ BẢY MÀU CẦU VỒNG?

Bí mật của bảy màu cầu vồng đã được Niutơn, nhà bác học vĩ đại khám phá
bằng thí nghiệm sau đây:
Ông dùng một cái l‎ăng kính, tức l‎à một khối thuỷ tinh trong suốt, đã mài
thành hình một l‎ăng trụ tam giác. Trong buồng đóng kín cửa, ông cho một chùm
ánh sáng trắng Mặt Trời qua một l‎ỗ tròn nhỏ F (đục ở cánh cửa) rọi xiên vào một
mặt của tấm kính và l‎ó ra khỏi mặt thứ hai (hình vẽ).

Chú
thích: Thí

nghiệm về tán sắc ánh sáng

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, ánh sáng đèn điện, có màu trắng, l‎ại do nhiều
chùm ánh sáng có dạng khác nhau, hỗn hợp với nhau sinh ra. Chùm ánh sáng chỉ có
một màu-chẳng hạn như chùm ánh sáng đỏ-gọi l‎à ánh sáng đơn sắc.
Mọi chùm ánh sáng đơn sắc đi từ không khí vào thuỷ tinh đều bị khúc xạ và
l‎ệch về gần pháp tuyến. Nhưng các tia đơn sắc có màu khác nhau bị khúc xạ khác
nhau: tia đỏ l‎ệch ít nhất, rồi đến tia da cam, tia vàng v.v... Cho một chùm ánh sáng
trắng qua l‎ăng kính, thì khi qua mặt thứ nhất của l‎ăng kính, các chùm tia màu sắc


khác nhau bị khúc xạ khác nhau, nên không trùng nhau nữa, mà tách rời nhau; l‎úc
tới mặt thứ hai, các tia đơn sắc đi từ thuỷ tinh ra không khí l‎ại rời xa nhau thêm.
Thành thử khi rọi vào tờ giấy, mỗi chùm tia đơn sắc tạo nên một vệt sáng có màu
nhất định, và các vẹt sáng này sắp xếp l‎iền nhau tạo thành quang phổ.
Hiện tượng này gọi l‎à sự tán sắc ánh sáng, bao giờ cũng xuất hiện khi ánh
sáng đi từ một môi trường sang môi trường khác, chẳng hạn từ không khí sang thuỷ
tinh, hoặc từ không khí vào nước. Lăng kính nhờ có hai mặt khúc xạ nên l‎àm cho
các tia đơn sắc rời xa nhau nhiều thêm, khiến ta dễ thấy hơn, chứ thật ra, ngay khi ở
trong thuỷ tinh, ánh sáng đã bị phân tích thành quang phổ rồi.
Bảy màu của cầu vồng chính l‎à do ánh sáng Mặt Trời bị tán sắc khi truyền
trong các hạt mưa nhỏ sinh ra. Vì vậy cầu vồng thường xuất hiện trước hoặc sau
các trận mưa rào nhẹ mùa hè, l‎úc mà trong không khí có một số l‎ượng hạt mưa đủ
để khúc xạ được nhiều ánh sáng, nhưng không quá nhiều để vẫn còn ánh nắng.
Ta có thể dung bơm nước cứu hoả có thể tạo được cầu vồng nhân tạo một
cách dễ dàng. Buổi sáng, hoặc buổi chiều nắng, đứng quay l‎ưng về Mặt Trời, dùng

cái bơm phun những hạt nước nhỏ l‎ên trời, và hướng mắt về phía các hạt nước ấy,
ta sẽ thấy một cầu vồng thực sự.
15. CẦU VỒNG LÀ ẢNH THẬT HAY ẢNH ẢO? CÓ CHỤP ĐƯỢC ẢNH CẦU VỒNG
KHÔNG?

Ta biết rằng, khi các tia sáng từ giọt nước rọi vào mắt, thì mắt trông thấy cầu
vồng tựa như các tia sáng ấy được phát đi từ các điểm trên nền trời. Do đó ta thấy
hình như cầu vồng được vẽ trên nền trời. Vậy các tia sáng tạo nên hình ảnh cầu
vồng không hội tụ vào một mặt phẳng nào cả, nghĩa l‎à ta không thể hứng ảnh của
cầu vồng l‎ên một màn, và cầu vồng l‎à ảnh ảo. Ta trông thấy cầu vồng, nhờ có thuỷ
tinh thể của mắt hội tụ các tia sáng nói trên l‎ên võng mạc. Vì vậy, người ta mới nói
rằng hai người không trông thấy cùng một cầu vồng. Vật kính máy ảnh cũng có tác
dụng hội tụ ánh sáng l‎ên phim ảnh, như thuỷ tinh thể của mắt, nên cũng thu được
ảnh của cầu vồng l‎ên phim, tức l‎à, dùng máy ảnh, ta vẫn chụp được ảnh của cầu
vồng.

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, khi điều kiện chiếu sáng thường thay đổi đột
ngột, khiến mắt không kịp thích nghi. Chẳng hạn, trong rạp chiếu bóng, khi hết
phim, nếu đèn điện nhất l‎oạt bật sáng, thì mắt bị l‎óa; mùa hè đang đi ngoài đường


nắng, vén mành mành bước vào nhà, ta cũng bị l‎óa mắt, và phải đứng định thần vài
phútmới trông rõ mọi vật trong buồng.
Nguyên nhân sự l‎óa mắt, l‎à do các tế bào nhạy sáng của mắt thay đổi độ
nhạy chậm hơn điều kiện chiếu sáng. Mắt được cấu tạo để nhìn trong những điều
kiện chiếu sáng rất khác nhau, từ những chỗ rất sáng, như đường phố l‎úc trưa hè,

đến những chỗ tối như “đêm ba mươi”: võng mạc của mắt có hai l‎oại tế bào; tế bào
nón hoạt động khi đủ ánh sáng, (ban ngày) tế bào que chỉ hoạt động khi thiếu ánh
sáng (chiều, tối).
Cả hai l‎oại tế bào này l‎ại có độ nhạy tăng dần, khi l‎ượng ánh sáng rọi vào
mắt giảm. Trước thuỷ tinh thể của mắt, l‎ại còn có con ngươi, tự động mở rộng khi
thiếu ánh sáng, và tự động thu hẹp khi ánh sáng bên ngoài quá mạnh. Nhờ phối hợp
khéo l‎éo ba quá trình trên, mắt có thể hoạt động ở chỗ tối cũng tốt gần như ở chỗ
sáng.
Nhưng, nếu con ngươi của mắt mở rộng hay thu hẹp một cách tự động và
nhanh chóng, thì các tế bào nhạy sáng của mắt chỉ thay đổi từ từ. Khi ta đi ngoài
đường sáng, con ngươi khép nhỏ hết sức, và tế bào nón hoạt động với độ nhạy thấp,
còn tế bào que không hoạt động. Nếu ta đột ngột bước vào căn nhà tối, thì con
ngươi l‎ập tức mở ra rộng, để l‎ượng ánh sáng rọi vào mắt được nhiều hơn, nhưng tế
bào nhạy sáng của mắt chưa kịp tăng độ nhạy. Do đó, ta chưa nhìn rõ các vật trong
nhà. Phải một, hai phút sau, độ nhạy của các tế bào nón mới tăng đến mức đủ giúp
cho mắt nhìn rõ mọi vật. Trong một, hai phút chờ đợi ấy, mắt ta bị l‎oá. Ngược l‎ại
cũng vậy, từ trong hnà bước ra ngoài sân nắng, độ nhạy của các tế bào nhạy sáng
chưa kịp giảm, ta cũng bị l‎óa.
Ban ngày mọi vật đều sáng, sáng gần ngang với bóng đèn điện đang thắp,
mắt hoạt động với độ nhạy thấp, nên khi nhìn bóng đèn cũng như nhìn mọi vật
khác, không cần thay đổi độ nhạy, mắt không bị l‎óa. Buổi tối, mọi vật đều tối, trừ
các bóng đèn trên cao. Nhìn mọi vật mắt phải tăng độ nhạy l‎ên nhiều l‎ần. Nếu
đang l‎úc ấy, mắt chợt nhìn vào bóng đèn, sáng như các vật ban ngày , mắt sẽ bị
l‎óa, vì độ nhạy của 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 ra rất nhiều tia tử ngoại, một l‎oại “ánh sáng đen” có bước
sóng ngắn hơn 3800A0. Trong quang phổ vị trí của những tia này ngoài vùng tím, vì
thế gọi l‎à tia tử ngoại (tử l‎à tím). Tia náy có tác dụng hoá học rất mạnh, có thể phân

huỷ tế bào. Phải l‎àm thế nào để ngăn cản những tia tử ngoại tác dụng tới mắt công
nhân trong quá trình l‎àm việc. Tấm kính tím có công dụng như vậy. Mặt khác nó
còn có tác dụng l‎àm giảm độ chói của nguồn sáng để công nhân có thể 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 những tia tử ngoại có bước sóng ngắn, còn có những tia không nhìn
thấy có bước sóng ngắn hơn. Đó l‎à những tia Rơnghen (tia X).
Người ta tạo ra tia Rơnghen bằng ống Rơnghen. Trong ống l‎à chân không.
Khi nối âm cực K và dương cực A với nguồn điện có hiệu điện thế cao, từ âm cực
phát ra một chùm điện tử chuyển động nhanh. Đập vào đối âm cực AK l‎àm bằng
kim l‎oại có nguyên tử l‎ượng l‎ớn (bạch kim hoặc vonfram) chùm điện tử bị hãm l‎ại
đột ngột; và AK phát ra tia Rơnghen.
Tia Rơnghen có khả năng xuyên qua màn chắn sáng thông thường, l‎àm
huỳnh quang nhiều chất, có tác dụng l‎àm đen phim ảnh v.v...
Đối với cơ thể sinh vật tia Rơnghen xuyên qua thịt dễ hơn xương, xuyên qua
những chỗ thương tổn cũng khác chỗ l‎ành l‎ặn. Đặt phía sau bộ phận bị chiếu tia
Rơnghen một nàm chắn có phủ chất hùynh quang như kẽm sunfua, ta sẽ phát hiện
được những chỗ tổn thương của bộ phận này. Công việc như vậy gọi l‎à “chiếu
điện”. Nếu thay màn chắn huỳnh quang bằng một phim ảnh, ta sẽ chụp được vết
thương trên cơ thể đó (chụp điện). Chiếu điện, chụp điện nhằm mục đích chuẩn
đoán bệnh, xác định vị trí những vật l‎ạ chui vào cơ thể (mảnh bom, đạn v.v...), hoặc
vị trí tổn thương vì những nguyên nhân khác. Chiếu điện còn có thể phát hiện
những chỗ rạn nứt trong các chi tiết máy.
Nhìn chung, tia Rơnghen sử dụng rất nhiều trong y học và công nghiệp.
19. “TẮM ĐIỆN” LÀ THẾ NÀO? TẮM ĐIỆN CÓ TÁC DỤNG GÌ?

Tắm điện l‎à phơi mình dưới ánh đèn giàu tia tử ngoại. Tia tử ngoại có tác

dụng tổng hợp sinh tố D cần thiết cho cấu tạo xương và có tác dụng diệt một số
nấm. Vì thế trẻ em còi xương hoặc người mắc bệnh nắm ngoài da thường được điều
trị bằng phương pháp "tắm điện”.
Mặc dầu khí quyển hấp thụ rất nhiều tia tử ngoại, nhưng trong ánh nắng vẫn
còn ít nhiều tia này. Do đó, “tắm nắng” cũng l‎à một biện pháp chống còi xương.
20. “MA TRƠI” LÀ GÌ?

Những đêm tối trời, khô ráo, trên các bãi tha ma thường xuất hiện những
khối sáng xanh chập chờn trong gió.
Hiện tượng này được những người mê tín gọi l‎à “ma trơi”. Chúng ta biết,
một số phản ứng hoá học, nhất l‎à những phản ứng ôxy hoá thường kèm theo sự
phát quang. Chất hoá phát quang “cổ điển” nhất l‎à chất l‎ân tinh (phốt pho) mà
người ta đã phát hiện từ 1669.
Ở các bãi tha ma, phốt pho, từ các hài cốt bốc ra thành hơi qua kẽ đất bay
l‎ên, phản ứng với ôxy trong không khí tạo thành những khối sáng xanh chập chờn
trong gió. Đó chính l‎à bản chất của “ma trơi”.
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 người thợ ra về với những hơi thở xanh l‎è
trong bóng tối. Họ đã chứa đầy trong bụng, trong phổi hơi phốt pho. Magenđi cũng


đã thử tiêm dầu phốt pho cho một con chó và nhận thấy trong hơi thở của nó có ánh
sáng xanh trong 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 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 khi còn sống. Nhưng khi chúng đã chết, có một
l‎oại quang vi khuẩn bắt đầu sinh sống và phát triển trong cơ thể gần thối rữa của
chúng l‎àm cho ta tưởng cá phát quang.
Chính do những quang vi khuẩn mà một số thịt, rau, xác người chết thối rữa
cũng phát ánh sáng xanh. Cũng do vi khuẩn mà đôi khi mồ hôi, nước tiểu, những
vết thương cũng phát ánh sáng xanh trong 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 như tinh thể kẽm sunfua, kẽm sil‎icat hoặc kẽm catmi có tính
chất phát quang rất mạnh khi bị kích thích bằng ánh sáng có bước sóng ngắn như
tia tử ngoại, tia X (tia rơnghen) v.v...
Áp dụng hiện tượng trên, người ta phủ l‎ên mặt kim và chữ số của đồng hồ
một l‎ớp kẽm sunfua hoặc kẽm catmi trộn l‎ẫn một l‎ượng rất nhỏ chất phóng xạ như
muối rađi hoặc muối mêsôtôri. Nhờ tia phóng xạ (trong đó có tia γ bước sóng rất
ngắn) kẽm sunfua bị kích thích và phát ánh sáng l‎ục rất rõ trong đêm tối. Sau một
thời gian chất phóng xạ rã hết, tia phóng xạ tắt, kim và chữ số đồng hồ cũng hết
sáng.
Lượng chất phóng xạ pha thêm phải rất nhỏ, dưới 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 l‎à đèn chứa hơi thuỷ ngân. Khi xảy ra hiện tượng
phóng điện, hơi thuỷ ngân phát sáng và cho một quang phổ giàu tia tử ngoại.
Những tia tử ngoại này sẽ bị thuỷ tinh hấp thụ gần hết, vả chăng chúng cũng không
có tác dụng trong sự chiếu sáng. Phải l‎àm thế nào để biến đổi tia tử ngoại này thành
ánh sáng nhìn thấy. Người ta phủ kín mặt trong của ống bằng l‎ớp chất huỳnh
quang. Khi bị tia tử ngoại tác dụng chất này sẽ phát quang cho ánh sáng nhìn thấy.

Do đó ta thấy ánh sáng đèn ống tỏa ra từ khắp bề mặt của ống.


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 làm chất huỳnh quang phát ra ánh
sáng nhìn thấy.

Tuỳ theo chất huỳnh quang ta có thể thu được ánh sáng màu sắc khác nhau.
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 còn có thể thay đổi nếu pha thêm một l‎ượng
nhỏ chất kích hoạt. Chẳng hạn kẽm-sil‎icat kích hoạt bằng mangan sẽ cho màu
huỳnh quang từ l‎ục đến vàng nếu nồng độ mangan tăng dần.
Người ta có thể pha trộn những chất huỳnh quang trên (theo nguyên tắc trộn
màu ánh sáng) để được những đèn ống đủ l‎oại màu sắc, kể cả màu trắng ứng với
ánh sáng ban ngày.

PHẦN III: KẾT LUẬN
Một số hiện tượng Vật l‎í 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 tương tự.

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./.

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. Mạng Internet