SKKN Kinh nghiệm kích thích hứng thú học tập cho học sinh bằng một số câu hỏi định tính - Phần quang học lớp 11

SKKN Kinh nghiệm kích thích hứng thú học tập cho học sinh bằng một số câu hỏi định tính - Phần quang học lớp 11

 Môn Vật lí có vai trò rất quan trọng, là môn học nghiên cứu những hiện tượng xảy ra trong đời sống và có rất nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống hằng ngày. Môn Vật lí giúp học sinh làm quen với các kiến thức mới, góp phần vào việc nâng cao sự hiểu biết của học sinh về các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và cung cấp những kiến thức cơ bản giúp các em hiểu được bản chất của sự vật hiện tượng một cách khoa học, linh hoạt và giải thích được một số hiện tượng tự nhiên như: sự xuất hiện cầu vồng sau mưa, nhìn hòn sỏi ở đáy hồ thấy nó gần mặt nước hơn thực tế Những hiện tượng rất thực tế, rất gần gũi với các em, nhiều lúc các em xem đó là hiển nhiên, vô tình không cần biết. Nhưng khi hiểu được “chúng” thì vô cùng thú vị. Từ những sự hiểu biết về bản chất của các hiện tượng tự nhiên cũng sẽ giúp các em có kĩ năng sống tốt hơn, phòng tránh những nguy hiểm trong cuộc sống.

 Môn Vật lí có sự cuốn hút kỳ lạ từ chính sự huyền ảo của các quy luật tự nhiên. Nhưng trong quá trình dạy và học nhiều khi thầy cô quá để tâm vào các định lí‎, định luật hay dập khuôn theo sách giáo khoa mà bỏ qua màu sắc tự nhiên của các hiện tượng. Bây giờ hình thức thi trắc nghiệm khách quan là chủ yếu nên đôi khi thầy cô chỉ thông báo kết quả mang tính áp đặt chính vì vậy đã làm cho môn học phần nào trở nên khô cứng, tẻ nhạt, thiếu hấp dẫn. Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Kinh nghiệm kích thích hứng thú học tập cho học sinh bằng một số câu hỏi định tính - phần quang học lớp 11”, nhằm giúp học sinh hiểu hơn bản chất Vật lí của các hiện tượng quang học xảy ra xung quanh các em. Từ đó giúp các em yêu thích, hứng thú hơn khi học phần quang nói riêng và môn Vật lí nói chung.

 

doc 18 trang thuychi01 10761
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Kinh nghiệm kích thích hứng thú học tập cho học sinh bằng một số câu hỏi định tính - Phần quang học lớp 11", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài 
 Môn Vật lí có vai trò rất quan trọng, là môn học nghiên cứu những hiện tượng xảy ra trong đời sống và có rất nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống hằng ngày. Môn Vật lí giúp học sinh làm quen với các kiến thức mới, góp phần vào việc nâng cao sự hiểu biết của học sinh về các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và cung cấp những kiến thức cơ bản giúp các em hiểu được bản chất của sự vật hiện tượng một cách khoa học, linh hoạt và giải thích được một số hiện tượng tự nhiên như: sự xuất hiện cầu vồng sau mưa, nhìn hòn sỏi ở đáy hồ thấy nó gần mặt nước hơn thực tế Những hiện tượng rất thực tế, rất gần gũi với các em, nhiều lúc các em xem đó là hiển nhiên, vô tình không cần biết. Nhưng khi hiểu được “chúng” thì vô cùng thú vị. Từ những sự hiểu biết về bản chất của các hiện tượng tự nhiên cũng sẽ giúp các em có kĩ năng sống tốt hơn, phòng tránh những nguy hiểm trong cuộc sống.
 Môn Vật lí có sự cuốn hút kỳ lạ từ chính sự huyền ảo của các quy luật tự nhiên. Nhưng trong quá trình dạy và học nhiều khi thầy cô quá để tâm vào các định lí‎, định luật hay dập khuôn theo sách giáo khoa mà bỏ qua màu sắc tự nhiên của các hiện tượng. Bây giờ hình thức thi trắc nghiệm khách quan là chủ yếu nên đôi khi thầy cô chỉ thông báo kết quả mang tính áp đặtchính vì vậy đã làm cho môn học phần nào trở nên khô cứng, tẻ nhạt, thiếu hấp dẫn. Xuất phát từ ý nghĩa và thực tế đó, tôi mạnh dạn nghiên cứu đề tài “Kinh nghiệm kích thích hứng thú học tập cho học sinh bằng một số câu hỏi định tính - phần quang học lớp 11”, nhằm giúp học sinh hiểu hơn bản chất Vật lí của các hiện tượng quang học xảy ra xung quanh các em. Từ đó giúp các em yêu thích, hứng thú hơn khi học phần quang nói riêng và môn Vật lí nói chung. 
1.2. Mục đích nghiên cứu 
 Vật lí là môn học có sự kết hợp hài hòa giữa bài tập định tính và định lượng. Nhưng đa số học sinh rất ngại khi phải làm các bài tập định tính. Đặc biệt hiện nay với hình thức thi trắc nghiệm nhiều em học thuộc, nhớ máy móc để chọn đáp án. Do đó các em không hiểu sâu xa bản chất Vật lí của các hiện tượng nên rất nhanh quên kiến thức.
 Sau mỗi bài học trong phần này tôi đưa ra một số câu hỏi định tính về hiện tượng Vật lí và cùng học sinh sử dụng ngay kiến thức vừa học để gải quyết. Giúp các em hiểu sâu sắc hơn kiến thức bài học. Từ đó tạo cho các em hứng thú, niềm đam mê với các bài học Vật lí. 
1.3. Đối tượng nghiên cứu 
 Các kiến thức phần Quang hình học trong chương trình Vật lí 11 như: khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần, lăng kính, thấu kính, mắt...
1.4. Phương pháp nghiên cứu
 – Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết: Đọc các sách giáo khoa phổ thông, sách tham khảo phần Quang học, tìm hiểu thông tin trên mạng... 
 – Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập tin: phân tích và tổng hợp kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy và thực tế đời sống.
 – Phương pháp thống kê, xử lí số liệu: Chọn các hiện tượng có trong chương trình học và gần gũi với đời sống hằng ngày.
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
i
I
S
R
r
2.1. Cở sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.2.1. Khúc xạ ánh sáng [1]
 * Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương 
(gãy khúc)của các tia sáng khi truyền xiên góc 
qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong 
suốt khác nhau.
 * Công thức định luật khúc xạ ánh sáng: 
 – Nếu n2 > n1 thì r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. 
 – Nếu n2 i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. 
 * Sự tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng.
 S là điểm sáng dưới đáy chậu nước.
i
r
I
S
S’
R
H
 Cách vẽ ảnh của S: Vẽ tia tới SI cho tia khúc xạ IR (i < r). Tia tới SH đi vuông góc mặt phân cách truyền thẳng. Kéo dài tia IR cắt tia SH tại S’, S’ là ảnh của S và gần mặt phân cách hơn S.
 Nếu quan sát theo phương vuông góc với mặt phân cách, ta có thể thiết lập công thức xác định vị trí ảnh.	 
 Các góc i, r nhỏ nên: 	
 HI = HS.tani HS.sini 
 HI = HS’.tanr HS’.sinr 
 HS.sini = HS’.sinr 
 Nếu nhìn từ không khí vào nước thì: n1 = 4/3; n2 = 1
 . Vậy ảnh được “nâng” lên so với vật.
2.2.2. Hiện tượng phản xạ toàn phần [1]
 * Định nghĩa: Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
 * Điều kiện để có phản xạ toàn phần
 – Ánh sáng phải được truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém (n1 > n2).
 – Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: 
 * Cáp quang: Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một sợi dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần. Sợi quang gồm hai phần chính:
 – Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1).
 – Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1.
2.2.3. Lăng kính [1]
Nguồn sáng trắng
 Lăng kính
 Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng: Chùm ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính sẽ bị phân tích thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau trong đó có bảy màu cơ bản (đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím).
Lăng kính tán sắc ánh sáng
2.2.4. Thấu kính mỏng 
Thấu kính hội tụ
F’
Chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới song song
 * Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. Trong không khí thấu kính lồi (rìa mỏng) là thấu kính hội tụ. [1] 
 *Công thức tính độ tụ của thấu kính [2]
 R1, R2: bán kín của các mặt thấu kính.
 ntk: Chiết suất chất làm thấu kính.
 nmt: Chiết suất môi trường đặt thấu kính.
2.2.5. Mắt [1]
 * Mắt hoạt động như một máy ảnh
 – Thấu kính mắt có vai trò như vật kính.
 – Màng lưới có vai trò như phim.
 * Mắt nhìn thấy vật khi ảnh của vật hiện trên màng lưới 
 * Các tật của mắt và cách khắc phục
 – Mắt cận: Có độ tụ lớn hơn độ tụ mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm trước màng lưới.
 – Mắt viễn: Có độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm sau màng lưới.
2.2.6. Kính lúp [1]
 Kính lúp là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ (hay hệ ghép tương đương với một thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ.
2.2. Thực trạng vấn đề
 Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lí gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống. Tuy nhiên đối với đại đa số học sinh phổ thông hiện nay, việc vận dụng kiến thức Vật lí vào đời sống còn rất nhiều hạn chế nếu không muốn nói là thực sự yếu kém.
 Phần quang hình học là phần quan trọng trong chương trình Vật lí lớp 9 và lớp 11. Vật lí 11 mức độ khó hơn ở các dạng bài tập định lượng. Do đã được học kĩ ở lớp 9 nên tôi nghỉ lớp 11 các em sẽ học rất dễ phần này. Nhưng thực tế không như những gì tôi mong đợi, số các em còn nhớ kiến thứ cũ là rất ít.
 Qua thăm dò học sinh thì tôi thấy đa số các em đều cho rằng phần này nhiều kiến thức, các kiến thức trừu tượng khó nhớ. Khả năng liên tưởng, tư duy logic trong quá trình vận dụng kiến thức vào việc giải thích các hiện tượng trong thực tế của các em hầu như không có. Ngoài ra nhiều em chỉ tập trung vào 3 môn Toán, Văn, Anh để thi vào 10 mà không còn giành thời gian cho môn Vật lí cũng như các môn học khác.
2.3. Giải pháp sử dụng giải quyết vấn đề
 Thiên nhiên luôn có những điều thật thú vị để chúng ta khám phá. Nó rất gần gũi thân quen song lại luôn mang lại nhiều điều mới lạ và kỳ thú. Có khi nào ta ngồi ngắm bầu trời sao mà suy nghĩ: Tại sao các ngôi sao sáng nhấp nháy liên tục ? Đã bao giờ ta băn khoăn: tại sao trưa nắng nóng đi trên những con đường nhựa nhìn xa về phía trước thấy nước loang loáng trên đường nhưng khi đi lại gần lại không còn. Được nhìn ngắm khoảnh khắc ấn tượng về một chiếc cầu vồng với 7 sắc màu rực rỡ sau những cơn mưa giông luôn cho ta một cảm nhận thật bình yên, hòa mình với sự trong trẻo của thiên nhiên. 
 Câu hỏi 1: Khi nước sông hồ trong, ta có thể nhìn thấy tận đáy và tưởng chừng như nó rất cạn nhưng kỳ thực là nó sâu hơn ta tưởng. Vận dụng kiến thức quang học giải thích hiện tượng này như thế nào ? [1]
 Trả lời: Một trong những hiện tượng phổ biến nhất là kinh nghiệm mà nhiều người đã từng trải qua khi cố gắng tiến sát tới và chạm tay vào một vật gì đó chìm trong nước. Vật nằm trong nước luôn trông có vẻ có chiều sâu khác với chiều sâu thật sự của nó. Hiện tượng này được minh họa tỉ mỉ bởi ảo giác, tạo ra bằng hiệu ứng khúc xạ ánh sáng. 
 Dưới khe suối có con cá nhỏ, tia sáng từ thân cá đến mặt phân cách giữa nước và không khí bị đổi hướng truyền (gãy khúc). Cái đập vào mắt chúng ta chính là tia sáng gãy gấp khúc đổi hướng. Song con mắt không cảm nhận được, vẫn cứ tưởng rằng tia sáng đó theo đường thẳng từ vật chiếu tới và ngộ nhận ảnh ảo do tia sáng đã bị đổi hướng đó tạo ra là con cá thật. Như vậy vị trí của cá trong nước nhìn có vẻ được nâng lên. 
 Người đánh cá có kinh nghiệm khi dùng cái xiên để xỉa cá, người ấy không xỉa thẳng vào con cá anh ta nhìn thấy mà nhằm vào chỗ hơi xa và sâu hơn một chút dùng sức đâm tới. Đó đúng là kinh nghiệm phong phú mà người đánh bắt cá tích luỹ được qua thực tiễn lâu dài của mình mà họ không hề biết vì sao. Nhưng bây giờ bằng kiến thức khoa học các em có thể giải thích được. 
 Đây cũng là bài học thực tế cho học sinh khi đi tắm ở bể bơi, sông, hồ Các em phải hiểu rằng mực nước mà các em nhìn thấy luôn cạn hơn mực nước thực. Từ đó bản thân các em phải quan sát cẩn thận cũng như nhắc nhở và giải thích cho mọi người để chọn cho mình chỗ tắm an toàn, tránh tai nạn đuối nước.
Bầu trời sao về đêm
 Câu hỏi 2: Vì sao vào những đêm hè trời quang đãng, không trăng, nhìn lên bầu trời đầy sao ta thấy các vì sao sáng lấp lánh, lung linh một cách kì ảo ? [3]
 Trả lời: Vì Trái Đất có một lớp khí quyển bao bọc. Các tia sáng đi từ các vì sao tới mắt ta phải đi qua lớp khí quyển của Trái Đất. Ban ngày, Trái Đất bị Mặt Trời nung nóng làm chiết suất và nhiệt độ trong các lớp khí quyển khác nhau lại không ngừng chuyển động. Tia sáng truyền từ các vì sao đến mắt chúng ta nó phải xuyên qua các tầng khí quyển vì vậy tia sáng bị khúc xạ nhiều lần, lúc lệch sang bên này, lúc lệch sang bên kia, lúc tỏ lúc mờ. Kết quả khi ánh sao truyền đến mắt của chúng ta là ánh sáng nhấp nháy.
 Sao càng ở gần chân trời, lớp không khí mà tia sáng phải đi qua càng dày, sao càng lấp lánh mạnh. Khi sao ở giữa đỉnh đầu, lớp không khí mà ánh sáng đi qua mỏng hơn, tia sáng lại đi cùng phương với dòng khí, nên tia sáng không bị cong và hầu như không lấp lánh.
 Câu hỏi 3: Giải thích về nguyên nhân hình thành nên hiện tượng 7 sắc cầu vồng và tại sao thường có cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa ? [4]
 Trả lời: Cầu vồng là hình ảnh quen thuộc trên nền trời với những cung tròn gồm 7 màu cơ bản: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Trong đó, màu đỏ luôn nằm trên cùng và màu tím bao giờ cũng là màu cuối cùng và bị bẻ cong nhiều nhất. 
 Bảy màu của cầu vồng chính là do ánh sáng Mặt Trời bị tán sắc khi truyền trong các hạt mưa nhỏ sinh ra. Vì vậy cầu vồng thường xuất hiện trước hoặc sau các trận mưa rào nhẹ mùa hè, lúc mà trong không khí chứa rất nhiều những giọt nước nhỏ hình cầu để khúc xạ được nhiều ánh sáng, nhưng không quá nhiều để vẫn còn ánh nắng.
 Ánh sáng hầu hết xuyên qua màng giọt nước. Màng sau của giọt nước mưa là một mặt cong. Các tia sáng chiếu tới mặt cong này dưới một góc giới hạn sao cho tia sáng có thể phản xạ lại và không xuyên qua màng. Tất cả tia sáng được phản xạ này quay trở lại mặt đối diện  mà chúng được chiếu tới, và các tia sáng cùng màu thì ló ra với cùng một góc độ.
 Nếu đứng quay lưng về phía Mặt Trời, nhìn về phía giọt nước thì các tia này rọi vào mắt, vì có vô số giọt nước và các tia này tới mắt theo các phương khác nhau, nên khi chúng gặp nhau tạo nên cầu vồng có màu sắc rực rỡ
Cầu vồng sau mưa
mưa
Mô hình giọt nước mưa kích thước nhỏ hình cầu
 Các tính toán lý thuyết cho thấy: các tia sáng đi từ giọt nước khác nhau phải làm với phương của ánh sáng tới cùng một góc 42º (đối với ánh sáng màu đỏ) hoặc 40º (đối với ánh sáng màu tím) tức là các tia sáng màu đỏ phải ở cùng trên một hình nón tròn xoay mà nửa góc ở đỉnh là 42º, trục là đường thẳng về từ mặt theo hướng của tia sáng Mặt Trời. Chính vì lý do này mà cầu vồng có hình tròn. 
 Tuy nhiên do có đường chân trời nên một phần đường tròn cầu vồng bị che khuất dưới đường chân trời, ta chỉ nhìn thấy cầu vồng là một cung tròn mà thôi. Khi Mặt Trời lên cao, thì phần cầu vồng ở dưới chân trời, ta không thể trông thấy cầu vồng nữa.Vì vậy cầu vồng chỉ xuất hiện lúc sáng sớm hoặc buổi chiều khi Mặt Trời không lên quá cao.
Cầu vồng thác nước
Điều chỉnh vòi phun nước để quan sát cầu vồng
 Người ta thường nói “cầu vồng sau cơn mưa” nhưng không phải cứ sau cơn mưa mới có cầu vồng. Cầu vồng có thể quan sát thấy ở bên cạnh thác nước, ở các đài phun nước, hoặc các em cũng có thể tự tạo bằng một vòi phun nước...
 Câu hỏi 4: Kim cương mang vẻ đẹp lấp lánh vượt thời gian. Vậy tại sao kim cương lại sáng lấp lánh mà không phải là những thứ khác như vàng, bạc, hay bạch kim? [5], [6]
 Trả lời: Kim cương có rất nhiều màu sắc như: Không màu, xanh lá cây, xanh lam, đỏ, tía, cam, hồng, vàng, nâu và cả màu đen. Nguyên tử kim cương nguyên chất sẽ không có màu. Còn loại kim cương có màu là kim cương chứa một lượng nhỏ tạp chất. Nghĩa là trong cấu trúc của nó có một nguyên tử cacbon bất kỳ trong mạng tinh thể bị thay thế bằng một nguyên tử của nguyên tố khác. Chẳng hạn như, kim cương có màu xanh lam là do chứa nguyên tố Bo, kim cương có màu vàng và cam là do chứa nguyên tố Nitơ...
 Kim cương là vật chất cứng nhất được tìm thấy trong tự nhiên. Độ cứng của kim cương khiến nó chỉ có thể bị làm trầy sước bởi một viên kim cương khác nên nó luôn luôn sáng bóng qua thời gian. 
 Kim cương có chiết suất rất lớn (khoảng 2,42). Khi kim cương ở trong không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần của tia sáng tới một mặt của viên kim cương có giá trị khá nhỏ (khoảng hơn 240). Khi có tia sáng rọi tới một mặt, nó sẽ bị khúc xạ, đi vào trong viên kim cương và bị phản xạ toàn phần nhiều lần qua các mặt bên trong tinh thể kim cương rồi mới ló ra ngoài tạo độ lấp lánh. Khi tia sáng ló ra khỏi kim cương do hiện tượng tán sắc của ánh sáng trắng vì thế trông kim cương ta thấy lấp lánh nhiều màu sắc.
Kim cương sáng lấp lánh.
 Một viên kim cương không đẹp khi nó ở dạng thô. Để có được viên kim cương đẹp như ta thấy, người ta phải cắt gọt viên kim cương thành các khối có nhiều mặt. Có vô số cách cắt kim cương để tạo vẻ đẹp thời trang, phù hợp với loại trang sức cần đính kim cương như cách cắt tròn, kiểu hạt dưa, vuông, hoa hồng, trái tim... Mỗi hình dáng khác nhau, kim cương sẽ có độ lấp lánh khác nhau.
 Câu hỏi 5: Vào ban đêm, khi bật đèn trang trí như hình dưới, ta thấy ở đầu những sợi nhỏ sáng lên rất đẹp, nhưng toàn thân của những sợi nhỏ ấy lại không có ánh sáng lọt ra. Hãy giải thích hiện tượng này ? [1] 
Đèn trang trí bằng sợi quang
 Trả lời: Đây là một loại đèn trang trí hay là một loại đồ chơi mà nhiều em đã biết. Loại đèn nay có cấu tạo gồm các sợi cáp quang trông như sợi cước, các sợi cáp quang này được cắm với một cái đế và bên trong đế có bóng đèn điện với các màu sắc khác nhau. Có thể giải thích một cách đơn giản như sau: Bóng đèn của đế sáng, ánh sáng này chiếu vào các đầu sợi quang cắm phía dưới, khi tia sáng đi vào trong sợi quang nó bị phản xạ toàn phần qua lại nhiều lần và ló ra ở đầu còn lại của sợi quang. Do có các tia sáng ló ra nên ở đầu trên các sợi quang ta nhìn thấy sáng. 
Đường truyền của tia sáng qua sợi quang
 Sợi cáp quang ngoài ứng dụng quan trọng trong viễn thông và y học nó còn dùng trang trí nghệ thuật ánh sáng cho khách sạn, biệt thự, nhà hàng, quán cafe,Thông thường sử dụng các dây đèn LED truyền thống. Tuy nhiên, phương pháp này hạn chế bởi tiết diện lớn, khó trang trí, ánh sáng không đều, dẫn điện dễ gây chập cháy, độ bền thấp...
 Với công nghệ trang trí bằng sợi quang, con người có thể thỏa sức sáng tạo không giới hạn trong trang trí nội thất mà không gặp bất cứ cản trở nào. Các sợi quang đa dạng về chủng loại kích thước, độ bền cực cao, mềm dẻo linh hoạt, an toàn không dẫn điện, nhiệt... cùng các hiệu ứng ánh sáng đẹp mắt lung linh.
Một số hình ảnh trang trí bằng sợi cáp quang
 Câu hỏi 6: Tại sao trời mùa hè, lúc trưa nắng trên đường nhựa khô ráo, nhìn từ xa mặt đường nhựa loang loáng như có nước ? [7], [8] 
Ảo ảnh trên đường nhựa nhựa
Ảo ảnh trên sa mạc nhựa
 Trả lời: Vào những ngày nắng nóng, khi di chuyển trên đường mọi người thường nhìn thấy như có vũng nước, hoặc bóng của vật thể ở phía trước, nhưng đến gần không phải hay những người đi trên xa mạc cũng thường ảo giác thấy trước mặt là hồ nước. Hiện tượng này là do sự khúc xạ và hiện tượng phản xạ toàn phần của ánh sáng qua các lớp không khí gây nên. 
 Mặt đường trong những ngày nắng bị Mặt Trời nung nóng. Mặt đường nhựa màu tối nên hấp thụ nhiệt tốt, do đó nhiệt độ mặt đường là rất cao. Lượng nhiệt này sau đó bức xạ trở lại làm nóng những lớp không khí trên mặt đường. 
1
n1
n2
n3
n4
n5
 Hình ảnh mô tả đường đi của tia sáng qua các lớp không khí
 Lớp không khí càng gần mặt đường càng bị đốt nóng và bị giãn nở, chiết suất giảm. Khi độ cao tăng nhiệt độ giảm, nên mật độ của lớp không khí bên trên sẽ đậm đặc hơn và chiết suất cũng lớn hơn.
 Khi đó tia sáng từ vật qua các lớp không khí bị khúc xạ nhiều lần sẽ có đường đi cong, thoai thoải và hướng xuống dưới. Càng xuống gần mặt đất, do bị khúc xạ, độ lớn của góc tới sẽ tăng dần và đến một lúc nào đó sẽ vượt qua giá trị của góc giới hạn phản xạ toàn phần làm xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, tia sáng bị phản xạ, hướng lên trên, đi đến mắt người quan sát khiến chúng ta thấy bóng lờ mờ của vật thể phía trước thấp thoáng trên mặt đường. Cùng với đó là hiện tượng đối lưu không khí làm chúng ta có cảm giác như ở phía trước có vũng nước và hình ảnh dao động thấp thoáng. 
 Hiện tượng trên không xảy ra trên mặt đường đất vì mặt đường đất có nhiệt độ không cao, và mặt đường đất không bằng phẳng như mặt đường nhựa. Hiện tượng ảo tưởng cũng khó xảy ra nếu trời có gió, gió sẽ làm cho các lớp không khí bị xáo trộn, không hình thành các lớp không khí có chiết suất tăng dần theo độ cao. 
 Câu hỏi 7: Từ kinh nghiệm thực tiễn ông cha ta đã đúc rút thành câu tục ngữ “trăng quầng thì hạn, trăng tán thì mưa”. Hãy giải thích câu tục ngữ trên ? [9]
Quầng Mặt Trời
Quầng Mặt Trăng
 Trả lời: Ngày xưa chưa có phương tiện, thiết bị như ngày nay ở các đài dự báo thời tiết. Ông cha ta đã đúc rút kinh nghiệm từ việc quan sát hiện tượng thiên nhiên như: nhìn màu mây, sắc mây, hướng gió, dáng sắc của Mặt trời, Mặt trăng, các vì sao, rồi màu sắc của cỏ cây, hoa lá và một số loài động, thực vật khác đang sinh sôi nảy nở và phát triển theo các mùa... để dự báo thời tiết, nông vụ, phòng tránh thiên tai...  
 Với vốn kiến thức Vật lí đã có chúng ta sẽ đi làm sáng tỏ hiện tượng trên. Quầng sáng Mặt Trăng, hoặc quầng sáng Mặt Trời đều là hai hiện tượng giống nhau về bản chất Vật lí, quầng hào quang là những vòng ánh sáng bao quanh Mặt Trời hoặc Mặt Trăng.
 Khi thời tiết rất khô, ít hơi nước, trong bầu khí quyển cách mặt đất khoảng 7 km có lớp mây ti mỏng, nhiệt độ trong đám mây cỡ âm 200C. Đó là các đám mây không chứa những giọt hơi nước như bình thường mà là các tinh thể băng hình lăng trụ lục giác. 
 Khi ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất đi xuyên qua các tinh thể băng trong đám mây này với góc tới thích hợp sẽ bị khúc xạ với góc khúc xạ vào khoảng 22o (góc nhìn rõ ảnh khúc xạ từ đám mây). Các tia khúc xạ này kết hợp với nhau tạo nên ảnh một quầng sáng có màu đỏ bên trong rồi da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (trong khúc xạ do tia tím bị lệch nhiều nhất nên nó nằm bên ngoài đường tròn quầng sáng). Do ánh sáng Mặt Trăng yếu, khi gây ra hiện tượng quầng có màu sắc không rõ, mờ nhạt, thông thường quầng Mặt Trăng có màu trắng là chính. 
 Đó chính là hiện tượng con người thường thấy trong những ngày trời oi, khô ráo, ít hơi nước, ít mây. Vì vậy, khi nhìn thấy vòng hào quang này, người ta thường dự đoán rằng Trời sẽ còn oi bức và khô trong những ngày tiếp theo.
 Tiếp theo ta sẽ đi giải thích quá trình hình thành tán Trăng. Như t

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_kinh_nghiem_kich_thich_hung_thu_hoc_tap_cho_hoc_sinh_ba.doc