Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong 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:

+ 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
- 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

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, 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

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.
Page 4 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12

Muốn làm sáng tỏ chân tướng của một
cách triệt để thì cần phải hiểu rõ một số tính
Page 5 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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.
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

thuốc nhìn thấy các biểu hiện các bệnh tật mà chuẩn đoán bệnh.
II. PHƯƠNG PHÁP CHUNG ĐỂ GIẢI ĐÁP NHANH NHỮNG CÂU HỎI
ĐỊNH TÍNH QUANG HỌC.
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 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?
Page 7 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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.

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

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.
Page 10 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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,

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.

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 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
Page 13 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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.

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
0
C,
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

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.
Page 16 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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.

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 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.

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?
Page 19 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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

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.
24. VÌ SAO DÂY TÓC ĐÈN ĐIỆN PHẢI LÀM BẰNG THAN HOẶC VONFRAM ?
Dây tóc nhờ dòng điện nung nóng sẽ bức xạ ánh sáng. Để làm dây tóc đèn
cần chọn chất rắn nào bức xạ mạnh nhất khi nung nóng, đồng thời có điểm nóng
chảy cao. Người ta thấy rằng, ở cùng một nhiệt độ nung, vật càng đen càng bức xạ
mạnh ; vật đen tuyệt đối bức xạ mạnh nhất. Trong thực tế những vật đen tuyệt đối
rất hiếm. Than, mồ hóng, bột bạch kim chỉ là những vật xám. Dùng những vật xám
này làm dây tóc đèn cũng tốt. Khi chưa tìm được kim loại có nhiệt độ nóng chảy
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

sáng tăng lên.
Để tăng hiệu suất thêm nữa, người ta còn quấn hai lần xoắn ốc.
26. HAI BÓNG ĐIỆN CÙNG MỘT CÔNG SUẤT CÓ CƯỜNG ĐỘ SÁNG BẰNG NHAU
HAY KHÔNG ?
Đèn ống huỳnh quang có hiệu suất lớn gấp vài lần (3-5lần) đèn dây tóc,
nghĩa là khi tiêu thụ cùng một công 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
độ sáng của đèn dây tóc kim loại cùng một công suất. Đèn dây tóc vonfram chứa
khí trơ có cường độ sáng gần gấp đôi đèn không chứa khí, cùng công suất.
Nhưng hai đèn cùng dùng dây tóc vonfram, chứa cùng một khí trơ, dưới
cùng một áp suất, cũng có cường độ sáng khác nhau khi tiêu thụ cùng một công
suất điện, dưới hai hiệu điện thế khác nhau.
Khi hiệu điện thế tăng gấp đôi, chẳng hạn từ 110 vôn lên 220 vôn, muốn giữ
nguyên công suất của đèn phải tăng điện trở của đèn lên gấp bốn lần, đồng thời
giảm một nửa cường độ của đèn. Tăng điện trở của dây, phải làm cho dây nhỏ đi.
Nhưng nếu dây nhỏ mà nhiệt độ của dây vẫn như cũ, thì dây chóng đứt. Để cho đèn
vẫn bền như cũ, phải cho nhiệt độ dây thấp hơn, tức là làm cho cường độ sáng của
đèn nhỏ hơn. Vậy đứng về phương diện thắp sáng, đèn hoạt động dưới hiệu điện
thế thấp lại có hiệu suất cao hơn (tức là phát được nhiều ánh sáng, và ánh sáng
trắng hơn) đèn hoạt động dưới hiệu điện thế cao. Điều này thấy đặc biệt rõ, đối với
đèn công suất nhỏ (dưới 50oát). Vì vậy trong các dụng cụ quang học, như kính hiển
vi, đèn chiếu v.v người ta thường dùng đèn 6 vôn, 12 vôn.
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 ?
Page 22 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
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

đen.
Vật trong suốt cho tất cả ánh sáng truyền qua là vật không màu. Thí dụ:
nước, không khí, cồn. Vật phản xạ và tán xạ màu đỏ và hấp thụ hết tất cả các màu
khác sẽ có màu đỏ.
Thủy tinh hấp thụ tất cả các màu trừ màu lam sẽ có màu lam.
Cũng có vật phản xạ, tán xạ một số màu và cho truyền qua một số màu khác.
Khi nhìn vật đó qua ánh sáng phản xạ và tán xạ, thì nó có một màu nào đó; nhưng
Page 23 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh
Đề tài: Giải thích định tính các hiện tượng Quang học trong vật lý lớp 12
nhìn trong ánh sáng truyền qua lại thấy nó có màu khác. Chẳng hạn một lá vàng rất
mỏng, có màu vàng khi nhìn trong ánh sáng phản xạ, nhưng soi lên lại thấy nó có
màu lục.
Màu sắc của vật trong suốt cũng phụ thuộc vào bề dày của nó. Ta thường
thấy nước dưới ao, hồ sâu có màu lục, nhưng để một cốc nước hồ riêng biệt thì thấy
nó trong suốt. Ánh sáng ban ngày truyền qua nước tới một độ sâu nào đó mới phản
xạ lại. Nước lại hấp thụ ánh sáng có bước sóng dài nhiều hơn ánh sáng có bước
sóng ngắn, truyền càng sâu xuống nước ánh sáng trắng càng mất nhiều màu đỏ và
vàng. Do đó, nhìn xuống hồ ta thấy nước có màu lục.
30. CĂN CỨ VÀO MÀU CỦA NGỌN LỬA, CÓ THỂ ĐOÁN NHẬN TRONG CHẤT
ĐANG CHÁY CÓ NGUYÊN TỐ GÌ KHÔNG ?
Chất hơi khi phát sáng thì cho quang phổ vạch, nghĩa là ánh sáng của nó chỉ
gồm một số màu, ứng với những bước sóng xác định.
Bỏ vài hạt muối ăn vào ngọn lửa đèn cồn, ta thấy ngọn lửa có màu vàng đặc
biệt. Quan sát ánh sáng vàng đó qua một kính quang phổ, ta thấy trên quang phổ có
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.

Nguyễn Văn Hoành
Page 25 of 27 Created by Nguyen Van Hoanh