Hướng dẫna) Các trường hợp mắt nhận biết được ánh sáng: Show + Ban ngày, mở mắt nhưng không thấy mặt trời.Chú ý rằng không nhìn thấy mặt trời không có nghĩa là không có ánh sáng. + Ban đêm, trong phòng có ngọn nến đang cháy, mắt mở. b) Các trường hợp mắt không nhận biết được ánh sáng. + Ban đêm, trong phòng kín, mở mắt và không bật đèn. + Ban ngày, trời nắng không mở mắt. Bài tập 2: Trong những vật sau đây, những vật nào được xem là nguồn sáng và những vật nào là vật được chiếu sáng: Mặt trời, mặt trăng, bóng đèn điện đang sáng, bóng đèn điện đang tắt, ngọn lửa, quyển sách, bông hoa, con đom đóm. Hướng dẫna) Những vật được xem là nguồn sáng : Mặt trời, bóng đèn điện đang sáng, ngọn lửa, con đom đóm. b) Những vật được chiếu sáng: Mặt trăng, bóng đèn điện đang tắt, quyển sách, bông hoa. Bài tập 3: Từ nhiều thế kỉ trước, có người quan niệm rằng: Sở dĩ mắt nhìn thấy mọi vật vì mắt có thể phát ra một loại tia đặc biệt là “tia nhìn”, khi tia này đi đến đâu, gặp vật nào thì ta có thể nhìn thấy vật đó. Tất nhiên ngày nay, người ta đã xác nhận quan niệm như vậy là sai lầm. Em hãy lấy một ví dụ minh hoạ để khẳng định sự sai lầm đó. Hướng dẫnSở dĩ ta nhìn thấy một vật là do ánh sáng từ vật đó chiếu vào mắt. Theo quan niệm về “tia nhìn” thì lẽ ra trong đêm tối, không có ánh sáng ta vẫn có thể nhìn thấy các vật,vì lúc đó vẫn tồn tại tia nhìn. Tuy nhiên thực tế không cho thấy điều đó. Khi bật điện ta mới có thể nhìn thấy mọi vật, như vậy khái niệm về “tia nhìn” là một khái niệm sai lầm. Bài tập 4: Khi mua thước thẳng bằng gỗ, người ta thường đưa thước lên ngang tầm mắt để ngắm. Làm như vậy có tác dụng gì? Nguyên tắc của cách làm này đã dựa trên kiến thức vật lí nào mà em đã học? Hướng dẫnViệc nâng thước lên để ngắm mục đích là để kiểm tra xem thước có thẳng hay không. Nguyên tắc của cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng của ánh sáng. Bài tập 5: Vì sao ta không thể nhìn được các vật ở phía sau lưng nếu ta không quay mặt lại? Hãy giải thích. Hướng dẫnTa chỉ có thể nhìn thấy một vật nếu có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta. Những vật ở phía sau lưng có thể là những vật tự phát sáng và cũng có thể là những vật nhận được ánh sáng từ các nguồn khác, nhưng ánh sáng này truyền trong không khí theo đường thẳng nên không thể truyền tới mắt ta được do đó ta không thể nhìn thấy. khi quay mặt lại, ánh sáng có thể truyền trực tiếp tới mắt ta làm cho mắt nhìn được vật. Bài tập 6: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn. Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và bức tường, quan sát thấy trên bức tường xuất hiện một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ hơn. Hãy giải thích hiện tượng đó? Hướng dẫnBàn tay chắn giữa ngọn dền và bức tường đóng vai trò là vật chắn sáng, trên tường (đóng vai trò là màn) sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Hình dạng của bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng. Bài tập 7: Khi có hiện tượng nhật thực và hiện tượng nguyệt thực, vị trí tương đối của trái đất, mặt trời và mặt trăng như thế nào? Hướng dẫn Khi có hiện tượng nhật thực và hiện tượng nguyệt thực: Trái đất, mặt trời và mặt trăng nằm trên cùng một đường thẳng. Trong hiện tượng nhật thực: Mặt trăng nằm trong khoảng giữa trái đất và mặt trời. Trong hiện tượng nguyệt thực: trái đất nằm trong khoảng giữa mặt trăng và mặt trời. Bài tập 8: Tại 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)? Hãy giải thích. Hướng dẫn Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp học phải thoả mãn các yêu cầu: Phải đủ độ sáng cần thiết, học sinh ngồi ở dưới không bị chói khi nhìn lên bảng đen, tránh các bóng tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay học sinh khi viết có thể tạo ra. Trong ba yêu cầu trên, nếu dùng một bóng đèn lớn chỉ có thể thoả mãn yêu cầu thứ nhất mà không thoả mãn được hai yêu cầu còn lại, do vậy phải dùng nhiều bóng đèn lắp ở những vị trí thích hợp để thoả mãn được cả ba yêu cầu trên.
2. Bài tập áp dụng
Bài tập 1: Khi ánh sáng chiếu vào các vật, hầu hết ta thấy các vật đó sáng lên, nhưng với một số vật ta không nhìn thấy chúng sáng lên mà lại có màu đen. Hãy giải thích vì sao vậy? Bài tập 2: Ban đêm, nhìn lên bầu trời ta thấy nhiều vì sao lấp lánh. Có phải tất cả chúng đều là nguồn sáng (vật tự phát ra ánh sáng) không? Tại sao? Bài tập 3: Mắt có thể nhìn rõ những vật đặt phía sau tấm kính mỏng, nhưng nếu tấm kính càng dày thì càng khó nhìn. Khi tấm kính dày đến một mức nào đó thì mắt không thể nhìn được những vật đặt phía sau. Hãy giải thích vì sao như vậy? chú ý rằng tấm kính vẫn là vật trong suốt. Bài tập 4: Trên mái nhà lợp bằng tôn, nếu có một lỗ thủng nhỏ thì vào buổi trưa, ta thấy rất rõ những chùm tia sáng hẹp xuyên qua lỗ tôn chiếu xuống nền nhà. Nhờ đâu ta có thể thấy rõ như vậy? Bài tập 5: Trong đêm tối, nếu ta bật một que diêm cháy sáng thì lập tức ta có thể nhìn thấy các vật gần đó. Vậy có phải ánh sáng đã truyền đi một cách tức thời không? Hãy tìm hiểu và giải thích? Bài tập 6: Khi ngồi trước bếp lửa, qua phần không khí bên trên ngọn lửa ta nhìn thấy những vật ở phía sau, chúng có vẻ “lung linh” không được rõ nét. Giải thích vì sao lại như vậy? Bài tập 7: Vào mùa hè, khi đi ôtô trên mặt đường nhựa, nhìn phía xa trên mặt đường ta có cảm giác như mặt đường có nước. Em hãy giải thích hiện tượng trên? Bài tập 8: Một học sinh cho rằng, khi xảy ra hiện tượng nhật thực, thì tất cả mọi người đứng trên trái đất đều có thể quan sát được. Theo em nói như thế có đúng không, tại sao?
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP ÁP DỤNGBài tập 1: HD:Vật màu đen là vật không tự phát ra ánh sáng được và nó cũng không hắt lại ánh sáng chiếu vào nó (ánh sáng khi chiếu vào nó bị nó hấp thụ). Sở dĩ ta nhận ra được vật màu đen vì nó được đặt bên cạnh những vật sáng khác. Bài tập 2: HD: Không phải tất cả các vì sao trên bầu trời mà ta nhìn thấy vào ban đêm đều là nguồn sáng.Thực ra, trong muôn vàn vì sao đó chỉ có một số vì sao là tự phát sáng (giống như mặt trời), những vì sao này được xem là nguồn sáng. Số còn lại không tự phát sáng được, ta nhìn thấy chúng là do chúng nhận được ánh sáng từ một nguồn sáng khác (như mặt trời chẳng hạn)và hắt một phần ánh sáng vào mắt ta, chúng là những vật được chiếu sáng. Ta thường nói sao sáng trên trời chỉ là một cách nói quen thuộc. thực ra, trong khoa học “sao” dùng để chỉ những thiên thể tự phát sáng, những thiên thể không tự phát sáng được gọi là các hành tinh. Bài tập 3: HD: Khi truyền qua các vật trong suốt, một phần ánh sáng bị hấp thụ, nếu chiều dày của vật trong suốt quá lớn, ánh sáng phát ra từ vật có thể bị hấp thụ hết, không truyền tới mắt ta được và mắt không thể nhìn thấy các vật đặt phía sau. Bài tập 4: HD: Trong không khí có rất nhiều bụi. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống làm sáng các hạt bụi và hắt vào mắt ta làm ta thấy rõ những chùm tia sáng chiếu qua lỗ tôn xuống nền nhà. Bài tập 5: HD: Ánh sáng truyền đi với một vận tốc nhất định nhưng rất lớn. người ta chứng minh được rằng trong chân không hay gần đúng trong không khí, vận tốc của ánh sáng là 300 000 km/s. với vận tốc rất lớn này, trong một không gian hẹp (tức đường đi của ánh sáng là ngắn) thì thời gian truyền ánh sáng là vô cùng nhỏ, chính vì vậy mà ta có cảm giác ánh sáng truyền đi tức thời. Bài tập 6: HD: phần không khí phía trên ngọn lửa, tuy là môi trường trong suốt nhưng lại không đồng đều. Sự không đồng đều này có được vì nhiều lí do chẳng hạn phần không khí phía trên sát ngọn lửa bị ngọn lửa “nung nóng” nhiều hơn so với phần không khí ở trên nó. Vì lí do này mà ánh sáng truyền từ vật phía sau đến mắt ta không còn theo đường thẳng nữa mà là những đường cong, những “tia sáng cong” này cũng không cố định mà luôn thay đổi, kết quả là vật phía sau mà mắt nhìn thấy có vẻ “lung linh”. Bài tập 7: HD: Do trời nắng nóng lên lớp không khí càng gần với mặt đường càng nóng, càng lên cao độ nóng càng giảm, môi trường như vậy là không đồng đều, ánh sáng từ các đám mây, khi chiếu xuống mặt đường đều bị “bẻ cong” khi ánh sáng này tới mắt gây cho ta hiện tượng ảo ảnh và cảm giác như có nước trên mặt đường ở phía xa. Bài tập 8: HD: Nói như vậy là không đúng. 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 vùng này thì không thể quan sát được hiện tượng nhật thực. |
Mục lục
- 1 Trong hình học và quang học hình học
- 1.1 Trong không gian hai chiều
- 1.2 Trong không gian ba chiều
- 1.2.1 Ảnh hưởng của gương đến ánh sáng của cảnh
- 2 Viết gương
- 3 Hệ thống gương
- 4 Xem thêm
- 5 Tham khảo
- 6 Liên kết ngoài
Trong hình học và quang học hình họcSửa đổi
Trong không gian hai chiềuSửa đổi
Cầu Rakotz ở Đức và bóng phản chiếu trên mặt nước tạo thành một vòng tròn.
Trong hình học, hình ảnh phản chiếu của một vật thể hoặc hình hai chiều là hình ảnh ảo được hình thành bởi sự phản chiếu trong gương phẳng; nó có cùng kích thước với đối tượng ban đầu, nhưng khác nhau, trừ khi đối tượng hoặc hình có đối xứng phản xạ (còn được gọi là đối xứng P).
Hình ảnh gương hai chiều có thể được nhìn thấy trong các phản chiếu của gương hoặc các bề mặt phản chiếu khác, hoặc trên một bề mặt in nhìn từ trong ra ngoài. Nếu chúng ta nhìn vào một vật thể có hiệu quả hai chiều (chẳng hạn như viết) và sau đó quay nó về phía gương, vật thể sẽ quay qua một góc 180 độ và chúng ta thấy một sự đảo ngược trái phải trong gương. Trong ví dụ này, chính sự thay đổi trong định hướng chứ không phải chính gương gây ra sự đảo ngược quan sát được. Một ví dụ khác là khi chúng ta đứng quay lưng vào gương và đối mặt với một vật thể ở phía trước gương. Sau đó, chúng ta so sánh vật thể với sự phản chiếu của nó bằng cách quay mình 180 độ, hướng về phía gương. Một lần nữa chúng tôi nhận thấy một sự đảo ngược trái phải do sự thay đổi trong định hướng. Vì vậy, trong các ví dụ này, gương không thực sự gây ra sự đảo ngược quan sát được.
Trong không gian ba chiềuSửa đổi
Ảnh phản chiếu qua gương
Khái niệm về sự phản chiếu có thể được mở rộng cho các đối tượng ba chiều, bao gồm cả các phần bên trong, ngay cả khi chúng không trong suốt. Thuật ngữ sau đó liên quan đến các khía cạnh cấu trúc cũng như hình ảnh. Một vật ba chiều được đảo ngược theo hướng vuông góc với bề mặt gương. Trong vật lý, hình ảnh phản chiếu được nghiên cứu trong chủ đề gọi là quang học hình học.
Trong hóa học, hai phiên bản (đồng phân) của một phân tử, một phiên bản "hình ảnh phản chiếu" của phân tử khác, được gọi là chất đồng hóa nếu chúng không phải là "siêu thay thế" (thuật ngữ chính xác, mặc dù thuật ngữ "siêu nhân" cũng được sử dụng) khác Đó là một ví dụ về chirality (hóa học). Nói chung, một đối tượng và hình ảnh phản chiếu của nó được gọi là enantiomorphs.
Nếu một điểm của một đối tượng có tọa độ (x, y, z) thì hình ảnh của điểm này (như được phản chiếu bởi một tấm gương trong mặt phẳng y, z) có tọa độ (- x, y, z). Do đó, sự phản xạ là một sự đảo ngược của trục tọa độ vuông góc (bình thường) với bề mặt của gương. Mặc dù gương máy bay chỉ đảo ngược một vật thể theo hướng bình thường với bề mặt gương, thường có một nhận thứccủa một sự đảo ngược trái phải. Do đó, sự đảo ngược được gọi là "đảo ngược bên". Nhận thức về sự đảo ngược trái phải có lẽ là do bên trái và bên phải của một vật thể được xác định bởi đỉnh và mặt trước của nó, nhưng vẫn còn một số tranh luận về lời giải thích giữa các nhà tâm lý học. Tâm lý của sự đảo ngược nhận thức trái phải được thảo luận trong "Phần lớn về gương" của Giáo sư Michael Corballis (xem "liên kết bên ngoài", bên dưới).
Sự phản chiếu trong gương không dẫn đến sự thay đổi về độ chirality, cụ thể hơn là từ tay phải sang hệ tọa độ tay trái (hoặc ngược lại). Kết quả là, nếu một người nhìn vào gương và để hai trục (hướng lên xuống và phía trước) trùng với những người trong gương, thì điều này sẽ đảo ngược trục thứ ba (trái - phải).
Nếu một người đứng cạnh gương, trái và phải sẽ được đảo ngược trực tiếp bởi gương, vì trục trái phải của người đó là bình thường đối với mặt phẳng gương. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải hiểu rằng luôn luôn chỉ có hai hình thù, vật thể và hình ảnh của nó. ado về gương ", đã đề cập ở trên).
Trong bức ảnh của ngọn núi phản chiếu trong hồ (ảnh trên cùng bên phải), sự đảo ngược bình thường đối với bề mặt phản chiếu là rõ ràng. Lưu ý rằng không có mặt trước rõ ràng phía trước hoặc bên trái của ngọn núi. Trong ví dụ về chiếc bình và gương (ảnh bên phải), chiếc bình có mặt trước khá đối xứng (và bên trái - phải). Do đó, không có sự đảo ngược rõ ràng của bất kỳ loại nào có thể được nhìn thấy trong hình ảnh phản chiếu của chiếc bình.
Hình ảnh phản chiếu xuất hiện rõ ràng hơn ba chiều nếu người quan sát di chuyển hoặc nếu hình ảnh được xem bằng cách sử dụng thị giác hai mắt. Điều này là do vị trí tương đối của các vật thể thay đổi khi phối cảnh của người quan sát thay đổi hoặc được nhìn khác nhau với mỗi mắt.
Nhìn qua gương từ các vị trí khác nhau (nhưng nhất thiết phải có điểm quan sát bị giới hạn ở nửa không gian ở một bên của gương) giống như nhìn vào hình ảnh gương 3D của không gian; không có thêm gương chỉ có hình ảnh phản chiếu của nửa không gian trước khi gương có liên quan; nếu có một gương khác, hình ảnh phản chiếu của nửa không gian kia cũng vậy.
Ảnh hưởng của gương đến ánh sáng của cảnhSửa đổi
Một tấm gương không chỉ tạo ra một hình ảnh về những gì sẽ có ở đó mà không có nó; nó cũng thay đổi sự phân bố ánh sáng ở nửa không gian phía trước và phía sau gương. Một chiếc gương treo trên tường làm cho căn phòng sáng hơn vì các nguồn ánh sáng bổ sung xuất hiện trong hình ảnh phản chiếu. Tuy nhiên, sự xuất hiện của ánh sáng bổ sung không vi phạm nguyên tắc bảo tồn năng lượng, bởi vì một số ánh sáng không còn lọt vào phía sau gương, vì gương chỉ đơn giản là tái định hướng năng lượng ánh sáng. Về mặt phân bố ánh sáng, hình ảnh phản chiếu ảo có hình dáng bên ngoài và hiệu ứng tương tự như một nửa không gian thực, được bố trí đối xứng phía sau một cửa sổ (thay vì gương). Bóng có thể kéo dài từ gương vào nửa không gian trước nó và ngược lại.. Thuật ngữ sau đó liên quan đến các khía cạnh cấu trúc cũng như hình ảnh. Một vật ba chiều được đảo ngược theo hướng vuông góc với bề mặt gương. Trong vật lý, hình ảnh phản chiếu được nghiên cứu trong chủ đề gọi là quang học hình học.
