Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 1 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Vật lý học khơng 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 ơ tơ và cả việc điều khiển một con tàu vũ trụ Việc
học mơn Vật lý khơng chỉ dừng lại ở sự tìm cách vận dụng các cơng 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 cơng 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 tồn khác nhau và cách thức vận
dụng các cơng thức Vật lý cho từng kiểu, loại tốn 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, tơi mạnh dạn nghiên cứu đề tài
“Giải thích định tính các hiện tượng Quang học”, nhằm giúp học sinh u thích
và hiểu hơn bản chất Vật lý của các hiện tượng Quang học.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

Để hồn thành đề tài này tơi chọn phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu:
+ Đọc các sách giáo khoa phổ thơng, các sách đại học, sách tham khảo phần
Quang học.

S
i
i’

R
N

PHẦN II: NỘI DUNG

Quang học là một mơn 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 mơi trường trong suốt, đồng tính và đẳng hướng ánh sáng truyền theo đường
thẳng.
+ Ngun lí về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng
- Đường đi của ánh sáng khơng đổi khi đảo ngược chiều truyền ánh sáng.
+ Định luật phản xạ ánh sáng
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến
so với tia tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i
’
= i)
+ Định luật khúc xạ ánh sáng

- 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.
r
K
N
S
I
i

Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 3 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
- Khi nhìn vật đặt ở điểm cực viễn C
V
, mắt khơng 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 quang
tâm của mắt). Thường lấy Đ = 25cm. Mắt bình thường có điểm cực viễn ở xa vơ

định và có một màu nhất định. Một chùm ánh sáng trắng song song, gồm các ánh
sáng đơn sắc có bước sóng từ 0,4 µm (tia tím) đến 0,76 µm (tia đỏ), đến lăng kính
khi ló ra khỏi lăng kính, bị phân tích thành dãy nhiều màu, từ đỏ đến tím, gọi là
quang phổ của ánh sáng trắng. Tia đỏ bị lệch (về phía dáy lăng kính) ít nhất, tia tím
bị lệch nhiều nhất. Ngun nhân của sự tán sắc đó là do chiếc suất của thuỷ tinh
(mơi 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  được coi như dòng các phơtơn (lượng tử
ánh sáng), mỗi phơtơn mang năng lượng xác định ε = h f = h
c

(f là tần số ánh
sáng, h là hằng số Plăng; h = 6,625.10
-34

J.s; c = 3. 10
8
m/s). Cường độ ánh sáng tỉ lệ
với số phơtơn.
- Hiện tượng quang điện là hiện tượng các electrơn bị bật ra (gọi là electrơn quang
điện) khi chiếu vào mặt kim loại chùm ánh sáng có bước sóng  thích hợp.

b. Một vài hiện tượng quang học thường gặp trong đời sống hằng ngày.
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 4 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh


TẠI SAO TRONG GIAO THƠNG, NGƯỜI TA DÙNG ĐÈN ĐỎ ĐỂ BÁO HIỆU NGUY
HIỂM, MÀ KHƠNG 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 khơng
khí được xa hơn. Khi một chùm ánh sáng truyền trong khơng khí, nhất là khơng
khí có nhiều bụi hoặc hạt nước nhỏ (tức là sương mù), thì một phần năng lượng ánh
sáng bị các phân tử khơng 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.
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 5 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Lý do thứ hai, lý do chủ quan là như sau: Khi đứng rất xa một đèn màu, ta
trơng thấy đèn nhưng khơng 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) khơng 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 trơng thấy đèn ta cũng đồng thời nhận ra màu đỏ của nó. Như vậy
dùng đèn đỏ để báo hiệu nguy hiểm thì khơng sợ nhầm lẫn và lại có thể nhận thấy
được từ xa.

VÌ SAO GIẦY DA BƠI XI VÀO CÀNG LAU CÀNG BĨNG?

Một đơi giầy da vừa cũ vừa bẩn, chỉ cần lau sạch bụi bặm, bơi xi đánh giầy
vào cẩn thận xát nhẹ một lượt thì đã biến thành vừa bóng vừa đẹp mắt rồi. Đó là lý

tượng Quang học”

Page 6 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
ánh sáng phản xạ về một hướng nào đó, chiếc giầy liền bóng lộn lên nhiều. Cho
nên sau khi bơi xi lên giầy, càng xát nó càng bóng lên.

CHẬU THAU ĐỰNG ĐẦY NƯỚC, VÌ SAO KHI NHÌN NGHIÊNG THẤY NƯỚC TRỞ
THÀNH NƠNG 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 nơng 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 mơi trường, ánh sáng
bao giờ cũng truyền theo đường thẳng-đường ngắn nhất. Song nó từ một loại mơi
trường đi vào một mơi trường khác, ví dụ như từ khơng khí vào nước, hoặc từ nước
vào khơng khí, do tốc độ truyền của ánh sáng
trong hai loại mơi trường đó khác nhau, trên
mặt phân cách của hai mơi 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 trơng thấy
biến thành nơng 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 khơng 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 khơng 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 nơng hơn. Lí lẽ


Những gương ta thường thấy này, được gọi chung là mặt gương. Mặt gương
có ba loại. Loại thường dùng trong các gia đình để soi mặt, chải đầu được gọi là
gương phẳng. Bề mặt của nó phẳng. Một chùm tia sáng song song chiếu tới gương
thì ánh sáng phản xạ cũng là những tia sáng song song, cho nên gnười đứng song
song với mặt gương có hình dạng thế nào, sẽ thấy ảnh của mình như thế trong
gương.
Loại mặt gương thứ hai là có mặt gương cong lồi lên, gọi là gương cầu lồi.
Loại gương này có hai đặc điểm. Một là tia sáng từ bên ngồi chiếu tới thì qua sự
phản xạ của gương cầu lồi sẽ tản rộng ra. Nếu các em tới soi sẽ thấy béo lên. Một
đặc điểm khác là dùng gương cầu lồi, mắt người có thể nhìn tới phạm vi lớn hơn so
với khi nhìn vào gương phẳng. Bởi vậy, gương soi để nhìn về phía sau của ơtơ đều
dùng mặt gương lồi là để người lái xe có thể nhìn thấy phạm vi sau xe rộng hơn
một chút, giúp cho điều khiển xe an tồn.
Loại gương thứ ba là gương có mặt cong lõm xuống dưới. gọi là gương cầu
lõm. Loại gương này có hai đặc điểm, mà hai đặc điểm này lại ngược với gương
lồi. Nó có thể làm cho các tia sáng hội tụ lại, nên khi soi sẽ thấy hình như gầy đi,
nhỏ lại. Thứ gương mà các thày thuốc dùng soi họng cho người bệnh là loại gương
lõm này. Khi soi tia sáng sẽ hội tụ lại nơi cần soi như trong họng, lỗ tai, giúp thầy
thuốc nhìn thấy các biểu hiện các bệnh tật mà chuẩn đốn bệnh.

II. PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI ĐÁP NHANH NHỮNG CÂU HỎI
ĐỊNH TÍNH QUANG HỌC.


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 tồn phần. Do
đó, tới chỗ cong, tia sáng liên tiếp bị phản xạ tồn 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 hố.

2. BẢNG ĐO THỊ LỰC ĐƯỢC CẤU TẠO NHƯ THẾ NÀO? ĐO THỊ LỰC THẾ NÀO
CHO ĐÚNG?

Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 9 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
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 tồn 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

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 khơng bị cong. Vì dòng
khí khơng đều và khơng ổ định nên những điểm khác nhau của vật bị dich chuyển
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 10 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
khơng đều nhau và vật bị “biến dạng”, mép cửa trở thành ngoằn ngo. Và những
chổ ngoằn ngo lại thay đổi liên tục, nên ta thấy vật như lay động nhẹ. Sao trên
trời lấp lánh cũng do cùng một ngun 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 ln ln 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 ngơi sao hình như bị
thay đổi liên tục, mặt khác số tia sáng rọi vào mắt cũng khơng 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 khơng khí mà tia sáng phải đi qua càng dày,
sao càng lấp lánh mạnh. Khi sao ở giữa đỉnh đầu, lớp khơng khí mà ánh sáng đi qua
mỏng hơn, tia sáng lại đi cùng phương với dòng khí, nên tia sáng khơng bị cong và
hầu như khơng lấp lánh.
Nếu bạn qua sát kỹ, thì thấy rằng sao Hơm (hay Sao Mai), và nói chung hành
tinh thì khơng lấp lánh. Đó là vì góc trơng của hành tinh tương đối lớn (góc trơng
của các sao đều bằng khơng), chùm sáng từ hành tinh rọi vào mắt tương đối rộng
nên thăng giáng trong chùm khơng rõ rệt.

4. NHÌN BẰNG HAI MẮT CĨ LỢI GÌ HƠN NHÌN MỘT MẮT?

Người ta có hai con mắt khơng phải do tạo hố muốn người ta trơng nhìn
nhiều hơn ăn, nói. Tác dụng của sự nhìn bằng hai mắt, là cho ta cảm giác về độ sâu,
về hình nổi.


Tuy vậy, đúng hơn phải nói rằng, lớp khơng khí bị hun nóng ở gần mặt đất
nóng phản xạ các tia sáng khơng 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
tồn 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 trơng 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 khơng
đến nỗi hiếm xảy ra như bạn vẫn thường nghĩ đâu.

6. MẶT TRĂNG, MẶT TRỜI LÚC MỚI MỌC, HOẶC SẮP LẶN CĨ ĐÚNG LÀ TO HƠN
LÚC Ở ĐỈNH ĐẦU KHƠNG?

Khi nói Mặt Trăng, Mặt Trời to, nhỏ ta phải hiểu là góc trơng của các thiên
thể ấy to, hay nhỏ. Và hiểu như thế, thì góc trơng Mặt Trời, từ sáng đến trưa, và từ
trưa đến chiều khơng thay đổi hay nói cho đúng hơn chỉ thay đổi một trị số cực
nhỏ, khơng 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 thơi. Và thực sự thì chụp ảnh hoặc đo
góc trơng hai thiên thể ấy, người ta thấy đúng là chúng khơng 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 thơi. Khi
trăng lên cao giữa Mặt Trăng và mắt khơng 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, sơng
, ta có cảm giác là mặt trăng ở rất xa. Cho là trăng ở xa mà góc trơng lại khơng
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 khơng

vậy kính hiển vi, nhìn bằng mắt, chỉ giúp ta trơng thấy những vi trùng lớn hơn 0,2
phần nghìn milimet mà thơi. Những sinh vật có kích thước nhỏ hơn khơng trơng
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 NGỒI 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 hố, 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 khơng hồn tồn phù hợp với độ tương phản trên vật, đặt biệt là khi
chụp ngồi 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 hồn
tồn, 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
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 13 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
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 giơng. Người sử thành thạo kính
lọc có thể gây được nhiều hiệu quả đặc sắc. Khi chụp ảnh với kính lọc màu, phải

và ánh sáng phản xạ thành có màu sắc, và màu sắc đó thay đổi theo chổ dày, chỗ
mỏng trên màng.

Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 14 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Chú thích: Tia SIR
1
phản xạ ở mặt trên, tia SKR
2
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 khơng cần dùng khe hẹp, như trong thí nghiệm Y-âng.


bia lại có màu trắng.

12. CĨ TÀNG HÌNH ĐƯỢC KHƠNG? 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 khơng khác biệt với
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 15 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
rừng cây. Một số sinh vật vì lý do sinh tồn cũng có màu sắc giống mơi 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 khơng 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 mơi trường xung
quanh.
Như vậy, muốn trở thành vơ hình thực sự, điều kiện duy nhất phải thực hiện
là làm cho cơ thể hồn tồn trong suốt và có chiết suất bằng chiết suất của mơi
trường (khơng khí). Lúc đó ánh sáng chiếu tới và ánh sáng truyền qua khơng 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 lỗng và nhẹ như khơng khí. Nói một cách khác là
khơng thể nào tàng hình trong khơng khí được.

Ta đã biết, các thành phần màu (đỏ, vàng, lục, lam, tím) trong ánh sáng trắng
bị tán xạ khơng 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 vng
góc với mặt đất, các tia sáng đi qua một lớp khơng 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 khơng khí dày gấp
hàng chục lần, lớp khơng 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 khơng 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 ngun nhân
này. Ánh sáng Măt Trời khi tới đám mây đã phải qua một lớp khơng khí dày nhiều
bụi, rồi từ đám mây tới mắt ta lại qua lớp khơng 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 CĨ 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:
Ơng 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, ơng 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).


sáng đi từ một mơi trường sang mơi trường khác, chẳng hạn từ khơng khí sang thuỷ
tinh, hoặc từ khơng 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 khơng khí có một số lượng hạt mưa đủ
để khúc xạ được nhiều ánh sáng, nhưng khơng q 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? CĨ CHỤP ĐƯỢC ẢNH CẦU VỒNG
KHƠNG?

Ta biết rằng, khi các tia sáng từ giọt nước rọi vào mắt, thì mắt trơng 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 khơng hội tụ vào một mặt phẳng nào cả, nghĩa là ta khơng thể hứng ảnh của
cầu vồng lên một màn, và cầu vồng là ảnh ảo. Ta trơng 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 khơng trơng thấy cùng một cầu vồng. Vật kính máy ảnh cũng có tác
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 18 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
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.

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, khơng cần thay đổi độ nhạy, mắt khơng 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.

Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 19 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
17. VÌ SAO CƠNG NHÂN HÀN ĐIỆN PHẢI CHE MẶT BẰNG MỘT CÁI MẶT NẠ CĨ
TẤM KÍNH TÍM?

Ánh lửa hàn phát ra rất nhiều tia tử ngoại, một loại “ánh sáng đen” có bước
sóng ngắn hơn 3800A
0
. Trong quang phổ vị trí của những tia này ngồi vùng tím,
vì thế gọi là tia tử ngoại (tử là tím). Tia náy có tác dụng hố học rất mạnh, có thể
phân huỷ tế bào. Phải làm thế nào để ngăn cản những tia tử ngoại tác dụng tới mắt
cơng nhân trong q trình làm việc. Tấm kính tím có cơng dụng như vậy. Mặt khác
nó còn có tác dụng làm giảm độ chói của nguồn sáng để cơng nhân có thể nhìn rõ
vật phải hàn, khơng bị lóa mắt.

18. TRONG BỆNH VIỆN NGƯỜI TA VẪN PHẢI CHIẾU ĐIỆN. “CHIẾU ĐIỆN” LÀ
THẾ NÀO VÀ NHẰM MỤC ĐÍCH GÌ?
Ngồi những tia tử ngoại có bước sóng ngắn, còn có những tia khơng 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 khơng.


Page 20 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Những đêm tối trời, khơ 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 hố học, nhất là những phản ứng ơxy hố thường kèm theo sự
phát quang. Chất hố 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 ơxy trong khơng 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 khơng khí còn nhiều trường hợp
kì lạ nữa. Giracđin kể rằng (1861) những lúc chập tối, sau một ngày lao động trong
một mơi 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 CĨ MỘT SỐ CÁ CHẾT BỊ SĨNG BIỂN HẮT LÊN BỜ LẠI PHÁT QUANG
TRONG ĐÊM TỐI?

Con đơm đốm quen thuộc trong những đêm hè ở nơng thơn 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 q 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 khơng 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

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 ngun tử thuỷ ngân.
2. Sự va chạm làm bật ngun tử của thuỷ ngân ra khỏi
quỹ đạo bình thường. Khi trở về quỹ đạo cũ ngun 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 ngun tắc trộn
màu ánh sáng) để được những đèn ống đủ loại màu sắc, kể cả màu trắng ứng với
ánh sáng ban ngày.


năng suất phát xạ ở vùng ánh sáng nhìn thấy lớn hơn ở vùng hồng ngoại nhiều. Ở
cùng một nhiệt độ, bức xạ của vonfram tương đối ít đỏ hơn bức xạ của than (hoặc
các vật xám). Vì những lý do đó, vonfram được dùng phổ biến làm dây tóc đèn
điện hiện nay.

25. VÌ SAO DÂY TĨC ĐÈN ĐIỆN PHẢI QUẤN XOẮN ỐC ?

Hiệu suất của đèn điện dây tóc tăng theo nhiệt độ của dây tóc. Trong bóng
đèn chân khơng điện năng tiêu thụ hầu như cân bằng với năng lượng bức xạ.
Nhưng trong các bóng đèn có khí trơ thường dùng hiện nay, một phần quan trọng
điện năng bị mất đi dưới dạng nhiệt do dòng đối lưu của chất khí trong ống.
Theo Langmuya, một trong những những người phát minh đèn điện có khí
trơ, thì sự mất mát nhiệt của sợi dây nung nóng tăng chủ yếu theo chiều dài và tăng
rất ít theo đường kính nung nóng cuả nó. Quấn xoắn ốc dây tóc, đường kính nung
nóng của nó dường như to ra cò chiều dài thì giảm đi. Người ta đã tính rằng, khi
chiều dài của dây quấn xoắn ốc bằng 1/6 chiều dài khi dây duỗi thẳng, sự mất mát
nhiệt do đối lưu giảm đi từ 10 đến 20%.
Một điểm khác cũng quan trọng, là khi quấn dây tóc xoắn ốc, độ sáng của
phần bên trong các vòng dây sáng gấp đơi độ sáng bên ngồi, vì ở bên trong, ngồi
ánh sáng do chính sợi dây phát ra còn có ánh sáng phản xạ từ phần đối diện. Có thể
nói phần bên trong các vòng dây bức xạ như một vật đen. Do đó hiệu suất phát
sáng tăng lên.
Để tăng hiệu suất thêm nữa, người ta còn quấn hai lần xoắn ốc.

26. HAI BĨNG ĐIỆN CÙNG MỘT CƠNG SUẤT CĨ CƯỜNG ĐỘ SÁNG BẰNG NHAU
HAY KHƠNG ?

Đèn ống huỳnh quang có hiệu suất lớn gấp vài lần (3-5lần) đèn dây tóc,
nghĩa là khi tiêu thụ cùng một cơng suất điện như đèn dây tóc, thì phát ánh sáng
nhiều gấp bấy nhiêu lần. Đèn điện dây than có cường độ sáng chỉ bằng 1/3 cường

Chính vì vậy trần nhà thường được qt vơi trắng để tán xạ ánh sáng tốt hơn,
tức là để làm tăng độ rọi trong phòng. Còn tường nhà thường được qt vơi vàng
hoặc lục nhạt để tán xạ ánh sáng vàng, lục dịu mắt (mắt ta dễ nhạy cảm với ánh
sáng vàng hoặc lục nhạt)

28. DÙNG BĨNG ĐIỆN MỜ CĨ LỢI GÌ HƠN BĨNG TRONG SUỐT ?

Dùng đèn điện có bóng thuỷ tinh trong suốt có hai điều bất tiện :
1. Dây tóc bóng đèn có độ chói lớn, khi sử dụng phải treo cao hoặc phải dùng chao
đèn che khuất dây tóc.
2. Nếu ta nhìn vào mặt được rọi sáng, chẳng hạn trang sách, trong ánh sáng tán xạ
từ trang sách có một phần ánh sáng tán xạ cho ảnh biến dạng của dây tóc và làm lóa
mắt, khó đọc sách.
Ngược lại đối với bóng đèn mờ, ánh sáng như toả ra từ khắp mặt ngồi của
bóng, độ chói của nguồn giảm đi rất nhiều, nhìn thẳng vào bóng đèn ít bị lóa. Mặc
khác dưới ánh sáng tán xạ của bóng điện mờ các vật phản xạ ít hơn, đọc sách dễ
chịu hơn.
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 24 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Tuy nhiên trong phòng khách ở các khách sạn, phòng đợi ở các nhà ga, sân
bay, ngồi các bóng đèn mờ, hoặc đèn ống huỳnh quang, người ta vẫn thường thắp
thêm một số bóng đèn dây tóc, vì, chỉ dưới ánh sáng đèn điện dây tóc, kim cương,
hột xồn, mặt đá trên nữ trang của các bà, các chị mới lấp lánh mạnh.

29. VÌ SAO CÁC VẬT CĨ MÀU SẮC?

Màu sắc của một vật khơng trong suốt là màu của ánh sáng mà vật phản xạ
và tán xạ. Màu của vật trong suốt là màu của ánh sáng mà vật cho truyền qua. Vì

Khí hyđrơ chứa trong một ống kín, ở áp suất vài milimet thuỷ ngân cũng phát
sáng một cách dễ dàng, nếu ta gắn sẵn ở hai đầu ống hai điện cực, và nối hai cực
này với một nguồn điện vài nghìn vơn. Khi đó hyđrơ phát ánh sáng màu lam nhạt
Trường THPT Pleiku - Tổ Vật lý Đề tài “Giải thích đònh tính các hiện
tượng Quang học”

Page 25 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
gần như trắng. Quan sát ánh sáng ấy qua kính quang phổ, ta thấy có bốn vạch : Đỏ,
lam, chàm, tím.
Các chất khí như ơxy, nitơ, hêli, khí cacbơnic, hoặc hơi nước, hơi kim loại
v.v khi phát sáng đều cho một quang phổ gồm nhiều vạch riêng biệt. Điều rất đặt
biệt là vạch quang phổ của các ngun tố khác nhau là khác nhau, và vạch quang
phổ của một ngun tố xác định là hồn tồn khơng đổi, dù ngun tố ấy hố hợp
với bất kỳ ngun tố nào khác. Chẳng hạn, sut, cacbơnat natri, muối ăn, khi nóng
sáng bao giờ cũng cho vạch quang phổ màu vàng đặc trưng cho ngun tố natri. Vì
vậy muốn biết trong một chất có những ngun tố gì, ta có thể đốt cho chất đó nóng
sáng, và quan sát ngọn lửa qua một kính quang phổ : nhìn các vạch phổ, có thể biết,
ngun tố nào đã phát ra vạch ấy. Đó là cơ sở của phép phân tích quang phổ, một
trong các phương pháp quan trọng nhất.
Nếu chất phải phân tích chỉ chứa một, hai ngun tố, thì nhiều khi chỉ cần
nhìn màu sắc ngọn lửa, người có kinh nghiệm cũng đốn nhận được, đó là ngun
tố gì./.

PHẦN III: KẾT LUẬN