Bài 15. Ánh sáng, tia sáng

1. Năng lượng ánh sáng

Thí nghiệm 1: Thu năng lượng ánh sáng

Chuẩn bị: Tấm pin mặt trời (5,5 V), đèn LED (3 W), nguồn sáng (bóng đèn 75 W hoặc 100 W) và các dây nối.

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Ban đầu chưa bật công tắc nguồn sáng. Quan sát đèn LED.

- Bật công tắc nguồn sáng và chiếu ánh sáng vào tấm pin mặt trời. Quan sát đèn LED.

Kết quả:

- Khi chưa bật nguồn sáng, đèn LED không sáng

→ Pin quang điện không phát điện.

- Khi bật nguồn sáng, đèn LED phát sáng

→ Pin quang điện đã nhận được năng lượng ánh sáng của đèn để chuyển hoá thành điện năng.

• Ánh sáng là một dạng của năng lượng.
• Năng lượng ánh sáng có thể thu được bằng nhiều cách khác nhau.

2. Chùm sáng và tia sáng

Ánh sáng truyền đi trong không gian thành những chùm sáng. Các chùm sáng có hình dạng và kích thước khác nhau.

Quy ước vẽ chùm sáng bằng hai đoạn thẳng giới hạn chùm sáng, có mũi tên chỉ đường truyền của ánh sáng.

Thí nghiệm 2: Tạo một chùm sáng hẹp song song

Chuẩn bị: Nguồn sáng, khe hẹp, màn hứng để quan sát đường truyền của ánh sáng.

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như hình. Chắn khe hẹp vào mặt trước của nguồn sáng tạo chùm sáng.

- Bật đèn và quan sát chùm sáng trên màn hứng.

Chùm sáng hẹp song song tạo ra một vết sáng trên màn hứng được gọi là tia sáng.

Quy ước biểu diễn tia sáng bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng.

• Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng, gọi là tia sáng.
• Một chùm sáng hẹp song song có thể xem là một tia sáng.

3. Vùng tối và vùng nửa tối

Đối với nguồn sáng hẹp, vùng phía sau vật cản sáng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới, gọi là vùng tối.

Đối với nguồn sáng rộng, phía sau vật cản có vùng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng (vùng tối) và có vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới (vùng nửa tối)

❗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 vùng tối và vùng nửa tối. Ta nói khi đó xảy ra hiện tượng nhật thực.

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

• Vùng tối là vùng nằm phía sau vật cản sáng, hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
• Vùng nửa tối là vùng nằm ở phía sau vật cản sáng, nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.