Khi đi trên đường các em hay gặp trường hợp trời đang nắng bỗng nhiên lại râm mát, ngước nhìn lên bầu trời ta thấy một đám mây đang che mất mặt trời.
Tại sao lại như vậy, bài viết này sẽ giúp chúng ta giải thích điều đó dựa trên ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng. Qua đó cũng giúp chúng ta giải thích được hiện tượng nhật thực và nguyệt thực.
I. Bóng tối, bóng nửa tối
1. Bóng tối là gì?
* Thí nghiệm 1:Đặt một nguồn sáng nhỏ (bóng đèn pin đang sáng) trước một màn chắn. Trong khoảng từ bóng đèn đến màn chắn, đặt một miếng bìa.
– Vùng tối vì các tia sáng từ đèn pin phát ra truyền theo đường hẳng, những tia sáng nào bị miếng bìa chắn lại sẽ không đến được màn chắn. Do đó, trên màn chắn sẽ xuất hiện vùng không nhận đượcc ánh sáng từ đèn pin truyền tới gọi là vùng tối.
– Vùng sáng: Vì có cá tia sáng từ đèn pin truyền thẳng đến màn chắn mà không bị cản trở. Do đó trên màn chắn sẽ có vùng chắn được ánh sáng gọi là vùng sáng.
* Nhận xét:
– Vùng màu đen hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng tới vì ánh sáng truyền theo đường thẳng, gặp vật cản ánh sáng không truyền qua được.
– Trên màn chắn đặt phía sau vật cản có một vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng tới gọi là bóng tối.
2. Bóng nửa tối là gì?
* Thí nghiệm 2: Thay đèn pin ở thí nghiệm trên bằng 1 nguồn sáng rộng (bóng đèn điện).
– Vùng nửa tối: vì vùng này chỉ nhận một phần ánh sángtừ ngọn đèn điện truyền tới.
* Nhận xét:
– Vùng ở giữa màn chắn là vùng bóng tối.
– Vùng ngoài cùng là vùng sáng.
– Vùng xen giữa là vùng bóng nửa tối.
→ Trên màn chắn đặt phía sáu vật cản có một vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng tới gọi là bóng nửa tối.
II. Hiện tượng nhật thực, nguyệt thực và giải thích
– 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.
1. 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 rahiện tượng nhật thực.
– Nếu ta đứng ở chỗ bóng tối thì sẽ không nhìn thấy Mặt Trời, ta nói ở đó có hiện tượngnhật 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 tượngnhật thực một phần.
2. 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 trả lời câu hỏi
* Câu 1 trang 9 sgk Vật Lý 7:Hãy chỉ ra trên màn chắn vùng sáng, vùng tối. Giải thích vì sao các vùng đó lại tối hoặc sáng?
* Lời giải:
– 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 ở phía sau vật cản có một vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn tới gọi là bóng tối.
* Câu 2 trang 9 sgk Vật Lý 7:Hãy chỉ ra trên màn chắn vùng nào là bóng tối, vùng nào được chiếu sáng đầy đủ. Nhận xét độ sáng của vùng còn lại so với hai vùng trên và giải thích vì sao có sự khác nhau đó?
* Lời giải:
– 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.
* Câu 3 trang 10 sgk Vật Lý 7:Giải thích vì sao đứng ở nơi có nhật thực toàn phần ta lại không nhìn thấy Mặt Trời và thấy trời tối lại?
* Lời giải:
– Nơi có nhật thực toàn phần nằm trong vùng bóng tối của Mặt Trăng, bị Mặt Trăng che khuất không cho ánh sang Mặt Trời chiếu đến. Vì thế đứng ở nơi có nhật thực toàn phần không nhìn thấy Mặt Trời và thấy trời tối lại.
* Câu 4 trang 10 sgk Vật Lý 7:Hãy chỉ ra trên hình 3.4, Mặt Trăng ở vị trí nào thì người đứng ở điểm A trên Trái Đất thấy trăng sáng, thấy có nguyệt thực?
* Lời giải:
Người đứng ở vị trí A trên mặt đất thấy:
– Có nguyệt thực khi Mặt Trăng ở vị trí (1).
– Trăng sáng khi Mặt Trăng ở vị trí (2), (3).
* Câu 5 trang 11 sgk Vật Lý 7: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?
* Lời giải:
Sẽ thấy bóng tối và bóng nửa tối thu hẹp dần.
– 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.
* Câu 6 trang 11 sgk Vật Lý 7: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?
* Lời giải:
– Vì bóng đèn dây tóc là nguồn sáng hẹp (nhỏ) → khi lấy tập vở che thì ánh sáng từ nguồn sáng có thể không truyền tới trang sách, trang sách bị bóng tối → không đọc được.
– Vì bóng đèn ống là nguồn sáng rộng (lớn) → khi lấy tập che thì trên trang sách có thể nhận được một phần ánh sáng của đèn ống → có bóng nửa tối → có thể đọc được.
Đến đây các em đã có thể giải thích được một số hiện tượng dựa trên ứng dụng truyền thẳng của ánh sáng áp dụng vào thực tế như: tại sao mây lại che ánh sáng mặt trời, hay giải thích được hiện tượng nhật thực và nguyệt thực xảy ra khi nào rồi, TH Văn Thủychúc các em học tốt.
