Bài 15. Năng lượng ánh sáng. Tia sáng, vùng tối

I. Ánh sáng là một dạng của năng lượng

Ánh sáng không thể thiếu trong cuộc sống của con người và các vật sống khác trên Trái Đất. Việc tìm hiểu ánh sáng sẽ giúp em giải thích được vì sao ánh sáng lại có vai trò quan trọng như vậy.

Khi chưa bật đèn, kim điện kế chỉ số 0, chứng tỏ pin quang điện không phát điện. Khi bật đèn, kim điện kế bị lệch đi, chứng tỏ pin quang điện đã nhận được năng lượng ánh sáng của đèn để chuyển hoá thành điện năng, làm lệch kim điện kế.

Ánh sáng là một dạng của năng lượng.

II. Chùm sáng và tia sáng

1. Chùm sáng

Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng và truyền trong không gian thành những chùm sáng. Tuỳ thuộc vào nguồn sáng mà chùm sáng có hình dạng và kích thước khác nhau.

Hình 15.3 mô tả ba loại chùm sáng thường gặp.

Quy ước vẽ chùm sáng bằng hai đường thẳng giới hạn chùm sáng, có mũi tên chỉ chiều truyền của ánh sáng (Hình 15.4).

2. Tia sáng

Ta đã biết ánh sáng truyền theo đường thẳng. Quy ước biểu diễn đường truyền của ánh sáng bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ chiều truyền của ánh sáng, gọi là tia sáng.

Đường thẳng có hướng SM trong Hình 15.5 biểu diễn một tia sáng.

3. Thí nghiệm tạo tia sáng bằng chùm sáng hẹp song song

Trong thực tế, người ta coi một chùm sáng song song rất hẹp là mô hình một tia sáng.

III. Vùng tối

Trong trò chơi tạo bóng (Hình 15.7), khi dùng bóng đèn dây tóc thì bóng của vật sẽ rõ nét; còn khi dùng bóng đèn ống thì bóng của vật không rõ nét. Để giải thích hiện tượng này, chúng ta phải tìm hiểu sự khác biệt giữa vùng tối do nguồn sáng hẹp và vùng tối do nguồn sáng rộng.

1. Vùng tối do nguồn sáng hẹp

Dùng loại đèn pin nhỏ chỉ có 1 bóng đèn LED nhỏ để tạo ra nguồn sáng hẹp. Đặt trước đên một quả bóng nhỏ làm vật cản sáng.

Đối với nguồn sáng hẹp thì phía sau vật cản sáng có cùng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới. Vùng này gọi là vùng tối.

2. Vùng tối do nguồn sáng rộng

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