Bài 3: Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng

I. BÓNG TỐI – BÓNG NỬA TỐI

$\bullet \,\,$ Thí nghiệm 1:

Đặt một nguồn sáng nhỏ (bóng đèn pin đang sáng) trước màn chắn. Trong khoảng từ bóng đèn đến màn chắn, đặt một miếng bìa.

- Quan sát:

+ Trên màn chắn vùng màu trắng là vùng sáng. Vùng này sáng vì nó nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

+ Trên màn chắn vùng màu đen là vùng tối. Vùng này tối vì nó không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

- Nhận xét: Trên màn chắn đặt phía sau vật cản có một vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng tới gọi là bóng tối.

$\Longrightarrow$ Bóng tối nằm ở phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

$\bullet \,\,$ Thí nghiệm 2:

Thay đèn pin trong thí nghiệm 1 bằng một nguồn sáng rộng (như bóng đèn điện có dây tóc dài).

- Quan sát:

+ Trên màn chắn bóng tối là vùng số 1. Vùng này không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

+ Trên màn chắn vùng được chiếu sáng đầy đủ là vùng số 3. Vùng này sáng vì nó nhận được đầy đủ ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

+ Vùng số 2 sáng hơn vùng số 1, nhưng lại tối hơn vùng số 3. Vùng số 2 gọi là vùng nửa tối, vì vùng này chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

- Nhận xét: Trên màn chắn đặt phía sau vật cản có vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng tới gọi là bóng nửa tối.

$\Longrightarrow$ Bóng nửa tối nằm ở phía sau vật cản, nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng truyền tới.

II. NHẬT THỰC – NGUYỆT THỰC

Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất, Mặt Trời chiếu sáng Mặt Trăng và Trái Đất cho nên sẽ có những lúc Mặt Trăng, Trái Đất và Mặt Trời cùng nằm trên một đường thẳng.

$\bullet \,\,$ Hiện tượng nhật thực:

- Khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất thì một phần ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến Trái Đất sẽ bị Mặt Trăng che khuất. Khi đó trên Trái Đất sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Ta nói khi đó xảy ra hiện tượng nhật thực.

- Nếu ta đứng ở chỗ bóng tối thì sẽ không nhìn thấy Mặt Trời, ta nói ở đó có hiện tượng nhật thực toàn phần.

- Nếu ta đứng ở chỗ bóng nửa tối thì sẽ nhìn thấy một phần Mặt Trời, ta nói ở đó có hiện tượng nhật thực một phần.

$\bullet \,\,$ Hiện tượng nguyệt thực:

- Khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trăng và Mặt Trời, Mặt Trăng bị Trái Đất che khuất, nó không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến nên ta không thể nhìn thấy Mặt Trăng. Ta nói khi đó xảy ra hiện tượng nguyệt thực.

- Nguyệt thực toàn phần xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối của Trái Đất.

- Nguyệt thực nửa tối xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng nửa tối của Trái Đất. Lúc này Mặt Trăng chỉ giảm độ sáng đi một chút.

- Nguyệt thực một phần xảy ra khi Mặt Trăng chỉ có một phần ở vùng bóng tối của Trái Đất. Mặt Trăng bị che khuất một phần và dễ dàng quan sát được bằng mắt thường.

III. VẬN DỤNG

$\bullet \,\,$ C5

Làm lại thí nghiệm ở hình 3.2. Di chuyển miếng bìa từ từ lại gần màn chắn. Quan sát bóng tối và bóng nửa tối trên màn, xem chúng thay đổi như thế nào?

Trả lời:

- Khi miếng bìa lại gần màn chắn hơn thì bóng tối và bóng nửa tối đều thu hẹp lại hơn.

- Khi miếng bìa gần sát màn chắn thì hầu như không còn bóng nửa tối, chỉ còn bóng tối rõ nét.

$\bullet \,\,$ C6

Ban đêm, dùng một quyển vở che kín bóng đèn dây tóc đang sáng, trên bàn sẽ tối, có khi không thể đọc sách được. Nhưng nếu dùng quyển vở che đèn ống thì ta vẫn đọc sách được. Giải thích vì sao lại có sự khác nhau đó?

Trả lời:

- Vì bóng đèn dây tóc là nguồn sáng hẹp (nhỏ), nên khi dùng quyển vở che kín bóng đèn dây tóc đang sáng, bàn nằm trong vùng tối sau quyển vở, không nhận được ánh sáng từ đèn truyền tới nên ta không thể đọc được sách.

- Vì bóng đèn ống là nguồn sáng rộng (lớn), nên dùng quyển vở không che kín được đèn ống, bàn nằm trong vùng nửa tối sau quyển vở, nhận được một phần ánh sáng của đèn truyền tới nên vẫn đọc được sách.