Đã đóng

Học sinh bình thường cũng có thể giỏi Lý

Posts Tagged ‘ánh sáng’

“TRUYỀN THẲNG ÁNH SÁNG” – MỘT ĐỊNH LUẬT NGẮN GỌN NHƯNG ỨNG DỤNG CỦA NÓ LẠI DÀI LÊ THÊ …

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 16 Tháng Ba, 2009

Vật lý và cuộc sống – Nguyễn Thanh Hải.

“Trong một môi trường trong suốt, đồng đều, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng”: Rất ngắn gọn, rất xúc tích, đó là nội dung của định luật truyền thẳng ánh sáng.

Sự truyền thẳng của ánh sáng có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Chẳng hạn, dựa vào sự truyền thẳng của ánh sáng, người ta chế tạo những chiếc thước ngắm để xác định các điểm nằm trên một đường thẳng trong không gian; Khi các em học sinh đứng thẳng hàng, bạn tổ trưởng đứng đầu hàng (cho dù là học sinh lớp 1 hay 12) cũng “biết dùng” định luật truyền thẳng của ánh sáng để kiểm tra xem hàng đã thẳng chưa bằng cách … “ngắm”.ias_3

Ngoài ra ta có thể vận dụng đặc điểm về sự truyền thẳng của ánh sáng để giải thích nhiều hiện tượng lí thú khác trong tự nhiên.

Hãy bắt đầu từ “bóng tối” và “bóng nửa tối” …

Bóng tối là gì ? Đặt một nguồn sáng nhỏ S (như bóng đèn, ngọn nến) trước một màn chắn (có thể là bức tường chẳng hạn), trong khoảng từ nguồn sáng đến màn chắn đặt một vật cản ánh sáng (như tấm bìa cứng), quan sát trên màn chắn ta thấy có một phần không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới phần đó gọi là bóng tối .

Bóng nửa tối là gì? Nếu nguồn sáng là rộng như ngọn lửa chẳng hạn, quan sát trên màn chắn ta thấy ngoài là bóng tối còn có một phần không tối hoàn toàn bao xung quanh, phần này chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng chiếu tới gọi là bóng nửa tối.

Lấy một ví dụ nhé: Vào ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn dầu. Khi ta đứng gần tường, bóng của ta in rõ nét trên tường, nhưng khi tiến lại gần đèn thì bóng của ta trên tường ngày càng kém rõ nét hơn.

taobongVì sao như vậy nhỉ? Bay giờ thì bạn tự giải thích được rồi: Khi đứng gần tường (xa đèn) xuất hiện vùng bóng tối và bóng nửa tối. Do khoảng cách giữa người và tường nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách giữa người và đèn nên bóng nửa tối bị thu hẹp, ta thấy vùng bóng tối rõ nét. Khi đứng gần đèn, vùng bóng nửa tối được nới rộng thêm nên vùng bóng tối lại kém rõ nét. Vậy thôi!

Trên hình bên là nghệ thuật tạo bóng bàn tay.

… Cùng định luật đi vào cuộc sống

Từ đồng ruộng …

Trên một thửa ruộng người ta cắm 3 cái cọc thẳng đứng. Nếu trong tay không có một dụng cụ nào, làm thế nào để xác định 3 cái cọc đó có thẳng hàng hay không?

Đơn giản quá, những người nông dân vẫn thường làm mà: Nheo một mắt và nhìn bằng mắt kia trước một cọc (đầu tiên) ngắm thẳng theo hướng của 2 cái cọc còn lại, nếu 2 cọc còn lại bị cọc đầu tiên che khuất thì cả 3 cọc đã thẳng hàng. Đó là một hệ quả rút ra từ định luật truyền thẳng ánh sáng đấy!

… Đến các xưởng mộc

Còn các bác thợ mộc thì sao? Những người thợ mộc khi bào những thanh gỗ thẳng, thỉnh thoảng họ lại nâng một đầu thanh gỗ lên để ngắm. Làm như vậy có tác dụng gì ? Nguyên tắc của cách làm này đã dựa trên kiến thức vật lí nào? Bây giờ thì bạn cũng biết rồi: Người thợ mộc nâng một đầu thanh gỗ lên để ngắm nhằm mục đích kiểm tra xem mặt gỗ bào đã phẳng chưa. Nguyên tắc của cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng của ánh sáng.

Bây giờ đi vào các lớp học và bệnh viện xem sao nhé!

as_1_500Tại sao trong các lớp học, người ta lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí khác nhau mà không dùng một bóng đèn lớn (độ sáng của một bóng đèn lớn có thể bằng độ sáng của nhiều bóng đèn nhỏ hợp lại)?

Đơn giản quá, việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp học phải thỏa mãn ba yêu cầu sau: Phải đủ độ sáng cần thiết; Học sinh ngồi ở dưới không bị chói khi nhìn lên bảng đen và tránh các bóng tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay học sinh viết bài có thể tạo ra. Trong ba yêu cầu trên, một bóng đèn lớn chỉ có thể thỏa mãn yêu cầu thứ nhất mà không thỏa mãn được hai yêu cầu còn lại. Trong khi đó, nếu dùng nhiều bóng đèn lắp ở những vị trí thích hợp sẽ thỏa mãn được cả ba yêu cầu. Đó chính là lý do giải thích vì sao trong lớp học người ta thường lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí khác nhau.

asTrong các phòng mổ ở bệnh viện, người ta đã làm như thế nào để khi mổ, bàn tay của Bác sĩ không che khuất vết mổ hoặc tạo bóng tối trên chỗ mổ của bệnh nhân? Bây giờ thì quá đơn giản với bạn rồi: người ta thiết kế nhiều bóng đèn ở nhiều vị trí khác nhau sẽ làm cho ánh sáng của các bóng đèn này đan chéo nhau, khi mổ cho bệnh nhân, bàn tay của Bác sĩ có thể tạo ra bóng nửa tối đối với một ngọn đèn nào đó nhưng không thể tạo bóng tối đối với tất cả các bóng đèn trong phòng. Rất an toàn đấy!

… Cùng định luật đi vào vũ trụ bao la

Nhật thực và nguyệt thực chỉ là hai hiện tượng tự nhiên gần với ta nhất mà khi giải thích, cần phải có kiến thức về sự truyền thẳng ánh sáng, bóng tối và bóng nửa tối …

Nhật thực: Mặt trời chiếu sáng Mặt trăng và Trái Đất, khi Mặt trời, Mặt trăng và Trái đất cùng nằm trên đường thẳng, Mặt trăng ở giữa thì trên Trái đất xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Một số nơi trên Trái Đất sẽ quan sát thấy nhật thực.

Trong khi xảy ra hiện tượng nhật thực, chỉ có những người đứng trong vùng bóng tối của Mặt trăng trên Trái đất và những người đứng trong vùng lân cận (vùng bóng nửa tối) mới có thể quan sát được hiện tượng. Những người không đứng trong những vùng này thì không thể quan sát được hiện tượng nhật thực.

Nguyệt thực: Mặt trời chiếu sáng Mặt trăng. Đứng từ Trái đất về ban đêm ta nhìn thấy ánh sáng phản chiếu từ Mặt trăng. Khi Mặt trăng bị Trái Đất che khuất, nó không được Mặt trời chiếu sáng nữa, lúc đó ta không nhìn thấy Mặt trăng, ta nói là có nguyệt thực.

as_4_500Mặt trăng quay quanh Trái đất, Trái đất lại quay quanh Mặt trời nên chỉ khi Mặt trăng đi vào vùng bóng tối của Trái đất hoàn toàn mới có hiện tượng nguyệt thực toàn phần, trong trường hợp này chỉ có một số vị trí nhất định trên Trái đất mới quan sát được (những vị trí này nằm trên mặt đất, xung quanh đường thẳng nối tâm Mặt trời, Trái đất và Mặt trăng. Những khu vực lân cận khác chỉ thấy nguyệt thực một phần.

… Đến lúc phải kết thúc

Vật lý thật là tuyệt!

Advertisements

Posted in Hiện tượng vật lý, Quang học | Tagged: , , , | 9 Comments »

Những cái nhất của khoa học năm 2008

Posted by Tô Lâm Viễn Khoa trên 31 Tháng Mười Hai, 2008

khoahoc.com.vn – Những cái nhất của khoa học năm 2008.

Hành tinh nóng nhất, cây có niên đại cổ xưa nhất với gần một vạn năm tuổi và hố đen lớn nhất trong lịch sử thiên văn học thế giới đều được phát hiện trong năm nay. Dưới đây là những cái nhất về mặt định lượng theo bình chọn của tạp chí Newscientist.

Hai quả cầu hoàn hảo nhất

Tháng 7, một nhóm thợ thủ công tới từ nhiều nước công bố hai quả cầu silicon được cho là những vật thể tròn nhất trên hành tinh. Achim Leistner, một kỹ sư quang học Mỹ, giải thích về mức độ hoàn hảo của chúng: “Nếu hai quả cầu phình to bằng kích thước Trái đất, chúng ta sẽ thấy mức chênh lệch độ cao giữa điểm thấp nhất và điểm cao nhất vào khoảng 3-5 mét. Cặp cầu silicon này được thiết kế để trở thành vật chuẩn giúp các nhà khoa học đưa ra khái niệm về kilogram một cách chính xác hơn. Số lượng nguyên tử trong mỗi quả cầu là như nhau”.

Hành tinh nóng nhất

WASP-12b chỉ mất một ngày để xoay quanh ngôi sao của nó. Ảnh: NASA.

Tháng 10, các nhà thiên văn phát hiện một hành tinh có tên WASP-12b, nặng gấp khoảng 1,5 lần sao Mộc và chỉ mất hơn một ngày để xoay quanh ngôi sao riêng. Khoảng cách từ WASP-12b tới sao riêng của nó bằng 1/40 khoảng cách từ mặt trời tới trái đất. Theo tính toán của các chuyên gia, nhiệt độ trên WASP-12b vào khoảng 2.250 độ C, tương đương 1/2 nhiệt độ tại bề mặt của mặt trời. Do đó, đây là hành tinh nóng nhất mà con người từng phát hiện, đồng thời cũng là hành tinh có thời gian di chuyển trên quỹ đạo ngắn nhất.

Gia đình cổ xưa nhất

Bộ xương gia đình hạt nhân được phát hiện tại Đức gồm hai người lớn và hai trẻ em. Ảnh: Time.

Các nhà khảo cổ học Mỹ tìm thấy di cốt đôi vợ chồng và hai đứa con của họ được chôn cùng nhau cách đây khoảng 4.600 năm tại Eulau, Đức. Phân tích gene cho thấy hai đứa trẻ có ADN của người phụ nữ và nhiễm sắc thể Y của người đàn ông. Đây là gia đình hạt nhân (hình thái gia đình gồm cha mẹ và các con) sớm nhất mà chúng ta từng biết. Phát hiện này cho thấy ngay từ thời kỳ nguyên thủy, con người đã biết sống thành từng gia đình riêng, chứ không chỉ đơn thuần sống quần hôn theo kiểu bầy đàn.

Cây nhiều tuổi nhất

Cây vân sam có niên đại 9.555 năm ở Thụy Điển. Ảnh: Newscientist.

Trong năm qua, các nhà khoa học tìm thấy một cây vân sam có niên đại lên tới 9.555 năm tại tỉnh Dalarna, Thụy Điển. Đây là cây còn sống có tuổi thọ lớn nhất hành tinh và cũng có thể là sinh vật sống có niên đại vô địch địa cầu. Trước đó, các chuyên gia cũng tìm thấy những chiếc rễ của một cây dương lá rung có niên đại tới 80.000 ở bang Utah, Mỹ. Nhưng cây này không được coi là “nhà vô địch” về tuổi thọ trong thế giới sinh vật sống bởi nó đã chết từ rất lâu.

Xung ánh sáng có thời gian tồn tại ngắn nhất

Xung ánh sáng ngắn nhất thế giới diễn ra chỉ trong 80 phần tỷ giây đã được tạo ra trong tháng 6. Nó đủ ngắn để được sử dụng trong việc nghiên cứu chuyển động của các electron xung quanh các nguyên tử lớn hơn. Tuy nhiên, giới khoa học khẳng định rằng họ còn có thể tạo ra xung ánh sáng có thời lượng một phần nghìn tỷ giây.

Hố đen lớn nhất và nhỏ nhất trong vũ trụ

Hố đen nhỏ nhất vũ trụ đang hút khí bụi từ một ngôi sao trong một hệ thống sao có tên XTE J1650-500. Những tia X phát ra trong quá trình này giúp các nhà khoa học đo được khối lượng của hố đen. Ảnh: NASA.

Hồi đầu năm, các chuyên gia tại trạm thiên văn Tuorla của Phần Lan tìm thấy một hố đen có khối lượng gấp 18 tỷ lần Mặt trời. Với khối lượng ấy, nó trở thành hố đen lớn nhất trong vũ trụ.

Trong khi đó, một số nhà khoa học thuộc Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) đã tìm thấy hố đen nhỏ nhất vũ trụ trong một hệ thống sao mang tên XTE J1650. Với khối lượng gấp 3,8 lần Mặt trời, hố đen này giúp giới khoa học có thêm thông tin về giới hạn dưới đối với khối lượng của hố đen.

Những ngôi sao yếu nhất

Trong tháng cuối cùng của năm, các nhà thiên văn Mỹ lại phát hiện những ngôi sao mờ nhất trong Ngân hà. Những ngôi sao này, được gọi là sao yếu, có độ sáng gần bằng một phần triệu độ sáng của Mặt trời.

Theo VnExpress (Newscientist)

Posted in Thiên văn | Tagged: , , , , | Leave a Comment »