Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
MỤC LỤC

Trang
Phần I: Mở đầu
1/ Lý do chọn đề tài 2
2/ Phương pháp nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 2
Phần II: Nội dung
I. Cơ sở lý thuyết cơ bản của Quang học và một vài hiện tượng Quang học trong
đời sống 3
a/ Cơ sở lý thuyết cơ bản 3
b/ Một vài hiện tượng Quang học thường gặp trong đời sống 5
II. Phương pháp chung để giải đáp nhanh những câu hỏi định tính Quang học . .8
III. Các hiện tượng Quang học phổ biến trong tự nhiên 9
IV. Hiệu quả đạt được 21
Phần III. Kết luận 21
Tài liệu tham khảo 22
PHẦN I: MỞ ĐẦU
SKKN Năm học: 2011-2012
1
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
1. 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

trong đời sống.
II. Phương pháp chung để giải đáp nhanh những câu hỏi định tính quang học.
III. Các hiện tượng quang học phổ biến trong tự nhiên.
IV. Hiệu quả đạt được.
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
- 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)
SKKN Năm học: 2011-2012
3
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
+ 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

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 C
C
mắt phải điều tiết tối đa rất chóng mỏi mắt. Giới hạn nhìn
rõ của mắt là khoảng C
V
C
C
. Khoảng cách thấy rõ ngắn nhất là Đ = OC
C
(O là
SKKN Năm học: 2011-2012
4
r
K
N
S
I
i
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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.

8
m/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 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
SKKN Năm học: 2011-2012
6
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
lại sơn thành màu trắng, thế thì ánh Mặt Trời hoặc ánh đèn chiếu lên vách tường

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.
CHẬU THAU ĐỰNG ĐẦY NƯỚC, VÌ SAO KHI NHÌN NGHIÊNG THẤY
NƯỚC TRỞ THÀNH NÔNG HƠN ?
Khi chậu thau đựng đầy nước, nhìn nghiêng từ bên cạnh, độ sâu từ mặt
nước tới đáy chậu 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.
SKKN Năm học: 2011-2012
8
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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

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
SKKN Năm học: 2011-2012
10
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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.
2. 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.

4. 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 ?
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 không hề 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
SKKN Năm học: 2011-2012
12
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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

Màng bong bóng xà phòng là một lớp nước mỏng-cỡ phần nghìn milimet-
trong 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 SIR
1
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 IR
1
và KR
2
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
SKKN Năm học: 2011-2012
14
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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 SIR

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.
9.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, xong 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.
SKKN Năm học: 2011-2012
16
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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

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
SKKN Năm học: 2011-2012
18
Trung tâm GDTX Thiệu Hóa GV: Nguyễn Thị Hằng
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.
IV. Hiệu quả đạt được
Sau khi thực hiện xong chuyên đề trên học sinh đã nâng cao được khả năng tư
duy khi vận dụng định luật quang học để giải thích định tính các hiện tượng
quang học
Kết quả thu được ở khối lớp 12 như sau:

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.
SKKN Năm học: 2011-2012
21