Năng Lượng Ánh Sáng – Tia Sáng – Vùng Tối
Ánh sáng là dạng năng lượng – Chùm sáng, tia sáng – Vùng tối, vùng tối không hoàn toàn
Ánh sáng đóng vai trò không thể thiếu đối với sự sống trên Trái Đất. Qua thí nghiệm với pin quang điện nối điện kế, ta chứng minh được ánh sáng mang năng lượng:
- Khi chưa bật đèn: kim điện kế chỉ số 0 → pin quang điện không phát điện.
- Khi bật đèn: kim điện kế bị lệch → pin quang điện đã nhận năng lượng ánh sáng và chuyển hoá thành điện năng.
Sự chuyển hoá năng lượng ánh sáng: Năng lượng ánh sáng có thể chuyển hoá thành nhiều dạng năng lượng khác nhau. Tuỳ thiết bị mà sản phẩm thu được khác nhau.
Phân biệt nguồn sáng và vật được chiếu sáng
- Mặt Trời
- Ngọn nến đang cháy
- Đèn điện đang sáng
- Bút laser
- Mặt Trăng (phản xạ ánh sáng MT)
- Quyển sách trên bàn
- Cái cây ban ngày
- Tường nhà có ánh đèn chiếu
Chùm sáng là tập hợp các tia sáng phát ra từ nguồn sáng và truyền trong không gian. Tuỳ vào nguồn sáng mà chùm sáng có hình dạng khác nhau. Có 3 loại chùm sáng thường gặp:
| Loại chùm sáng | Đặc điểm | Ví dụ |
|---|---|---|
| Song song | Các tia đi song song, không giao nhau | Ánh sáng MT, đèn laser |
| Hội tụ | Các tia hướng về 1 điểm | Ánh sáng qua kính lúp |
| Phân kì | Các tia loe rộng ra | Đèn pin, bóng đèn thường |
Tia sáng: Ánh sáng truyền theo đường thẳng. Để biểu diễn đường truyền của ánh sáng, ta dùng tia sáng.
Mô hình tia sáng: Trong thực tế, một chùm sáng song song rất hẹp được coi là mô hình của tia sáng.
- ✓ Chùm sáng phát ra từ bút laser rất hẹp và gần như song song → là mô hình tia sáng.
- ✗ Chùm sáng từ đèn pin thông thường loe rộng (phân kì) → không phải mô hình tia sáng.
Hai trường hợp xuất hiện vùng tối tuỳ theo nguồn sáng là hẹp hay rộng:
a) Nguồn sáng hẹp (đèn pin nhỏ chỉ có 1 LED, ngọn nến, đèn dây tóc):
Đặc điểm: bóng của vật trên màn chắn có ranh giới rõ rệt với vùng sáng.
b) Nguồn sáng rộng (đèn LED 20W, đèn ống huỳnh quang, Mặt Trời):
Đặc điểm: phía sau vật cản xuất hiện 2 vùng:
- Vùng tối ở giữa (nhỏ hơn): hoàn toàn không nhận được ánh sáng.
- Vùng tối không hoàn toàn bao quanh: chỉ nhận được một phần ánh sáng.
→ Bóng của vật trên màn có ranh giới không rõ rệt, bị nhoè ở viền.
| Nguồn sáng hẹp | Nguồn sáng rộng | |
|---|---|---|
| Vùng tối | Có (rõ rệt) | Có (nhỏ hơn) |
| Vùng tối K.HT | Không | Có |
| Ranh giới bóng | Sắc nét | Nhoè, mờ |
| Ví dụ | Nến, đèn dây tóc | Đèn LED rộng, đèn ống |
Hiện tượng nhật thực là một ứng dụng quan trọng của vùng tối – vùng tối không hoàn toàn trong tự nhiên.
Trong hệ thống này:
- Mặt Trời đóng vai trò nguồn sáng rộng.
- Mặt Trăng đóng vai trò vật cản sáng.
- Trái Đất đóng vai trò màn chắn.
Tuỳ vị trí quan sát trên Trái Đất, ta thấy 2 dạng nhật thực:
- Đứng ở vùng tối
- Không nhìn thấy Mặt Trời
- Trời tối hẳn lại như đêm
- Đứng ở vùng tối K.HT
- Nhìn thấy một phần Mặt Trời
- Mặt Trời bị "khuyết" một phần
Tính chất quan trọng: Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng. Đây là cơ sở để giải nhiều bài toán thực tế.
Bài toán đo chiều cao bằng bóng nắng: Vì các tia sáng Mặt Trời song song nên tỉ lệ giữa chiều cao và bóng là như nhau cho mọi vật ở cùng thời điểm.
Xem bài lý thuyết chi tiết, các phương pháp giải đầy đủ tại edus.vn.
Cùng luyện bài Năng lượng ánh sáng – Tia sáng – Vùng tối nào!
20 câu: 15 trắc nghiệm · 3 đúng/sai · 2 tự luận
Tuyệt vời!

Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu
