SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
PHẦN I: MỞ ĐẦU
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
gian dạy học sinh nhận diện các kiểu, loại bài toàn khác nhau và cách thức vận
dụng các công thức Vật lý cho từng kiểu, loại toán đó, mà ít chú trọng giúp học
sinh giải thích các hiện tượng Vật lý xảy ra trong tự nhiên.
Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài
“Giải thích định tính các hiện tượng Quang học”, nhằm giúp học sinh yêu thích
và hiểu hơn bản chất Vật lý của các hiện tượng Quang học.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
Để hoàn thành đề tài này tôi chọn phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu:
+ Đọc các sách giáo khoa phổ thông, các sách đại học, sách tham khảo phần
Quang học.
- Phương pháp thống kê:
+ Chọn các hiện tượng có trong chương trình phổ thông và gần gũi với đời
sống hằng ngày.
- Phương pháp phân tích và tổng hợp kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy
và thực tế đời sống.
Phạm vi nghiên cứu đề tài này là trong phần Quang học của chương trình lớp
12 hiện hành.
* CẤU TRÚC PHẦN NỘI DUNG GỒM:

- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến
so với tia tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i
’
= i)
+ Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới
- Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới
(sin i) với sin của góc khúc xạ (sin r) luôn luôn là mọt số không đổi.
Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường và được gọi
là chiếc suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi
trường chứa tia tới (môi trường 1).
Kí hiệu n
21
= n
21
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần
- Khi ánh sáng truyền từ mặt phân cách của môi trường chiếc quang hơn (n
1
) sang môi
trường chiếc quang kém (n
2
) 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

- 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, α
0
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 0,4 μm (tia tím) đến 0,76 μm (tia đỏ), đến lăng kính
khi ló ra khỏi lăng kính, bị phân tích thành dãy nhiều màu, từ đỏ đến tím, gọi là
quang phổ của ánh sáng trắng. Tia đỏ bị lệch (về phía dáy lăng kính) ít nhất, tia tím
bị lệch nhiều nhất. Nguyên nhân của sự tán sắc đó là do chiếc suất của thuỷ tinh
(môi trường) phụ thuộc vào bước sóng (tần số) ánh sáng.
- Hai sóng ánh sáng kết hợp, do hai nguồn sáng kết hợp phát ra, giao thoa với nhau
khi gặp nhau, tạo nên vân sáng (cực đại giao thoa) và vân tối (cực tiểu giao thoa)
trên màn quan sát.
+ Lượng tử ánh sáng
- Chùm ánh sáng đơn sắc có bước sóng 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


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?
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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?

SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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.
EM BÉO LÊN PHẢI KHÔNG?
Hai anh em Toàn, Thư mỗi lần đi học đều đứng trước gương để xem đầu tóc,
khăn quàng có chỉnh trang chưa.
Một hôm, trên đường cùng đi học, hai anh em nhìn thấy chiếc ô tô đỗ bên
đường, có cái gương gắn bên buồng lái xinh xinh. Thư chạy lại soi thử một lúc, rồi
tần ngần kêu lên:
Ôi, em béo thêm lên thì phải?
Toàn chạy lại nhìn thì quái lạ sao: Thư trong gương trông béo hẳn lên. Em
tới gần để soi thử thì chính em cũng béo lên!

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 Quang học 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 phần Quang học, ta còn phải xác định ‘‘mấu chốt’’ của vấn đề, xem
những hiện tượng xảy ra đó thuộc mảng kiến thức nào
của phần Quang học: Quang hình học, giao 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. 30 HIỆN TƯỢNG QUANG HỌC PHỔ BIẾN
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.
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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.

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

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?
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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”.

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 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

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.
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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

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

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.
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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

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 3800A
0
. 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

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.
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
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

cao như vonfram, tantali, ôtxmi người ta đã dùng than làm dây tóc đèn điện.
Nhược điểm của bóng đèn điện dây than là ở nhiệt độ cao quá 2000
0
K, than
sẽ bốc hơi mạnh và phủ đen bóng thuỷ tinh. Do đó, dùng than làm dây tóc, người ta
chỉ chế tạo được loại bóng điện công suất nhỏ. Nhược điểm thứ hai là do nhiệt độ
nung thấp, phần lớn năng lượng bức xạ ở vùng hồng ngoại. Đối với vật đen, phải
nung tới 6000
0
K mới có bứcc xạ mạnh nhất ở vùng vàng lục. Đó là trường hợp Mặt
Trời. Đèn sợi than, có nhiệt độ cỡ 2000
0
K chỉ cho ánh sáng ngả nhiều về màu đỏ.
Những kim loại hoặc ôxyt kim loại thường có tính bức xạ lọc lựa. Đối với chúng,
năng suất phát xạ (hoặc hấp thụ) phụ thuộc vào bước sóng. Vonfram có nhiệt độ
nóng chảy cao nhất trong các kim loại, khi nung nóng tới nhiệt độ 2000
0
K nó có
năng suất phát xạ ở vùng ánh sáng nhìn thấy lớn hơn ở vùng hồng ngoại nhiều. Ở
cùng một nhiệt độ, bức xạ của vonfram tương đối ít đỏ hơn bức xạ của than (hoặc
các vật xám). Vì những lý do đó, vonfram được dùng phổ biến làm dây tóc đèn
điện hiện nay.
25. VÌ SAO DÂY TÓC ĐÈN ĐIỆN PHẢI QUẤN XOẮN ỐC ?
Hiệu suất của đèn điện dây tóc tăng theo nhiệt độ của dây tóc. Trong bóng
đèn chân không điện năng tiêu thụ hầu như cân bằng với năng lượng bức xạ.
Nhưng trong các bóng đèn có khí trơ thường dùng hiện nay, một phần quan trọng
điện năng bị mất đi dưới dạng nhiệt do dòng đối lưu của chất khí trong ống.
Theo Langmuya, một trong những những người phát minh đèn điện có khí
trơ, thì sự mất mát nhiệt của sợi dây nung nóng tăng chủ yếu theo chiều dài và tăng
rất ít theo đường kính nung nóng cuả nó. Quấn xoắn ốc dây tóc, đường kính nung

27. VÌ SAO MẮC MỘT NGỌN ĐÈN Ở GIỮA SÂN ĐỂ ĐỌC SÁCH TA THẤY KÉM
SÁNG HƠN KHI NGỒI ĐỌC SÁCH TRONG PHÒNG VỚI CÙNG NGỌN ĐÈN ẤY MẶC
DẦU KHOẢNG CÁCH GIỮA ĐÈN VÀ SÁCH NHƯ NHAU ?
Muốn đọc sách ta phải bảo đảm một độ rọi cần thiết. (Độ rọi cần thiết để đọc
sách khoảng 30 lux). Thắp đèn ở ngoài sân để đọc sách thì độ rọi của đèn chỉ do
ánh sáng từ đèn trực tiếp chiếu tới. Nếu thắp đèn trong nhà, thì ngoài ánh sáng trực
tiếp từ đèn, còn ánh sáng tán xạ từ trần nhà, tường cũng ” rọi ” tới trang sách. Do
đó, độ rọi lớn hơn mặc dầu cường độ sáng của ngọn đèn, khoảng cách từ đèn tới
trang sách như nhau.
Chính vì vậy trần nhà thường được quét vôi trắng để tán xạ ánh sáng tốt hơn,
tức là để làm tăng độ rọi trong phòng. Còn tường nhà thường được quét vôi vàng
hoặc lục nhạt để tán xạ ánh sáng vàng, lục dịu mắt (mắt ta dễ nhạy cảm với ánh
sáng vàng hoặc lục nhạt)
28. DÙNG BÓNG ĐIỆN MỜ CÓ LỢI GÌ HƠN BÓNG TRONG SUỐT ?
Dùng đèn điện có bóng thuỷ tinh trong suốt có hai điều bất tiện :
SKKN: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học - Vật lý lớp 12
1. Dây tóc bóng đèn có độ chói lớn, khi sử dụng phải treo cao hoặc phải dùng chao
đèn che khuất dây tóc.
2. Nếu ta nhìn vào mặt được rọi sáng, chẳng hạn trang sách, trong ánh sáng tán xạ
từ trang sách có một phần ánh sáng tán xạ cho ảnh biến dạng của dây tóc và làm lóa
mắt, khó đọc sách.
Ngược lại đối với bóng đèn mờ, ánh sáng như toả ra từ khắp mặt ngoài của
bóng, độ chói của nguồn giảm đi rất nhiều, nhìn thẳng vào bóng đèn ít bị lóa. Mặc
khác dưới ánh sáng tán xạ của bóng điện mờ các vật phản xạ ít hơn, đọc sách dễ
chịu hơn.
Tuy nhiên trong phòng khách ở các khách sạn, phòng đợi ở các nhà ga, sân
bay, ngoài các bóng đèn mờ, hoặc đèn ống huỳnh quang, người ta vẫn thường thắp
thêm một số bóng đèn dây tóc, vì, chỉ dưới ánh sáng đèn điện dây tóc, kim cương,
hột xoàn, mặt đá trên nữ trang của các bà, các chị mới lấp lánh mạnh.
29. VÌ SAO CÁC VẬT CÓ MÀU SẮC?

một vạch màu vàng, ở vị trí ứng với bước sóng 0,589μm.
Khí hyđrô chứa trong một ống kín, ở áp suất vài milimet thuỷ ngân cũng phát
sáng một cách dễ dàng, nếu ta gắn sẵn ở hai đầu ống hai điện cực, và nối hai cực
này với một nguồn điện vài nghìn vôn. Khi đó hyđrô phát ánh sáng màu lam nhạt
gần như trắng. Quan sát ánh sáng ấy qua kính quang phổ, ta thấy có bốn vạch : Đỏ,
lam, chàm, tím.
Các chất khí như ôxy, nitơ, hêli, khí cacbônic, hoặc hơi nước, hơi kim loại
v.v khi phát sáng đều cho một quang phổ gồm nhiều vạch riêng biệt. Điều rất đặt
biệt là vạch quang phổ của các nguyên tố khác nhau là khác nhau, và vạch quang
phổ của một nguyên tố xác định là hoàn toàn không đổi, dù nguyên tố ấy hoá hợp
với bất kỳ nguyên tố nào khác. Chẳng hạn, sut, cacbônat natri, muối ăn, khi nóng
sáng bao giờ cũng cho vạch quang phổ màu vàng đặc trưng cho nguyên tố natri. Vì
vậy muốn biết trong một chất có những nguyên tố gì, ta có thể đốt cho chất đó nóng
sáng, và quan sát ngọn lửa qua một kính quang phổ : nhìn các vạch phổ, có thể biết,
nguyên tố nào đã phát ra vạch ấy. Đó là cơ sở của phép phân tích quang phổ, một
trong các phương pháp quan trọng nhất.
Nếu chất phải phân tích chỉ chứa một, hai nguyên tố, thì nhiều khi chỉ cần
nhìn màu sắc ngọn lửa, người có kinh nghiệm cũng đoán nhận được, đó là nguyên
tố gì./.
PHẦN III: KẾT LUẬN
Trong điều kiện lịch sử mới, nếu lạc hậu, thiếu những tri thức văn hoá khoa
học tối thiểu, thì có thể bị bưng bít bởi các thứ khoa học giả dối, ngụy tạo, rơi vào
con đường mê tín, mù quáng. Một số hiện tượng Quang học trong đề tài đã được
khoa học giải thích chính xác, giúp ta có thể hiểu đúng bản chất các hiện tượng xảy
ra trong tự nhiên và ứng dụng để giải thích các hiện tượng Quang học tương tự.
Với những kiến thức vốn có và tiếp thu được trong quá trình giảng dạy tôi đã
cố gắng trình bày tương đối hoàn chỉnh cơ sở lý thuyết đề tài.
Do còn thiếu kinh nghiệm và khả năng có hạn, nên chắc chắn đề tài không
tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy,
cô giáo. Và hy vọng rằng, đề tài này sẽ là tài liệu giúp các em học sinh yêu thích