Bài 3: Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Bóng tối và bóng nửa tối

    a) Bóng tối

    Vùng nằm ở phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới gọi là bóng tối.

    Đặt một đèn pin trước một màn chắn (E), trong khoảng từ đèn đến màn chắn đặt một miếng bìa (MKIN). Vùng không nhận được ánh sáng là M’K’I’N’.

    b) Bóng nửa tối

    Vùng nằm ở phía sau vật cản, chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới gọi là bóng nửa tối.

2. Hiện tượng nhật thực và nguyệt thực

    Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất, Mặt Trời chiếu sáng Mặt Trăng và Trái Đất cho nên sẽ có những lúc Mặt Trăng, Trái Đất và Mặt Trời cùng nằm trên một đường thẳng.

    a) Hiện tượng nhật thực

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

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

    b) Hiện tượng nguyệt thực

    Khi Trái Đất nằm giữa Mặt Trăng và Mặt Trời, Mặt Trăng bị Trái Đất che khuất, nó không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời chiếu đến nên ta không thể nhìn thấy Mặt Trăng. Ta nói khi đó xảy ra hiện tượng nguyệt thực.

        + Nguyệt thực toàn phần xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng tối của Trái Đất.

        + Nguyệt thực nửa tối xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng nửa tối của Trái Đất. Lúc này Mặt Trăng chỉ giảm độ sáng đi một chút.

        + Nguyệt thực một phần xảy ra khi Mặt Trăng chỉ có một phần ở vùng bóng tối của Trái Đất. Mặt Trăng bị che khuất một phần và dễ dàng quan sát được bằng mắt thường.

III. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

1. Giải thích tại sao có hiện tượng bóng tối và bóng nửa tối

    - Căn cứ vào định luật truyền thẳng của ánh sáng.

    - Khi chỉ có bóng tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là hẹp.

    - Khi có cả bóng tối và bóng nửa tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là rộng.

2. Cách vẽ bóng tối và bóng nửa tối

    - Vẽ các tia sáng xuất phát từ 1 điểm (nguồn sáng hẹp) đến mép ngoài của vật cản. Các tia sáng đó chia màn chắn ra hai miền riêng biệt. Miền trong là miền không hề có một tia sáng nào đi tới (tức không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng), đó chính là bóng tối. Miền ngoài nhận được toàn bộ ánh sáng chiếu đến nên sáng bình thường.

    - Vẽ các tia sáng xuất phát từ các điểm ngoài cùng của nguồn sáng rộng đến mép ngoài của vật cản. Các tia sáng đó chia màn chắn ra ba miền riêng biệt. Miền trong là miền không hề có một tia sáng nào đi tới, đó chính là bóng tối. Miền giữa chỉ nhận được một số tia sáng (tức chỉ nhận được một phần ánh sáng chiếu tới), đó chính là bóng nửa tối. Miền ngoài sáng bình thường.

3. Giải thích tại sao có hiện tượng nhật thực và nguyệt thực

    Dựa vào các điều sau đây để giải thích:

    - Định luật truyền thẳng của ánh sáng.

    - Chỉ có Mặt Trời là nguồn sáng còn Trái Đất và Mặt Trăng là hai vật được chiếu sáng.

    - Mặt Trăng luôn chuyển động quay quanh Trái Đất nên sẽ có những lúc Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất thẳng hàng tức sẽ có Trái Đất và Mặt Trăng che khuất lẫn nhau.

        + Khi Mặt Trăng nằm giữa, tức Mặt Trăng che không cho ánh sáng Mặt Trời chiếu đến Trái Đất thì xảy ra hiện tượng nhật thực (hiện tượng nhật thực xảy ra vào ban ngày).

        + Khi Trái Đất nằm giữa, tức Trái Đất che không cho ánh sáng Mặt Trời chiếu đến Mặt Trăng thì xảy ra hiện tượng nguyệt thực (hiện tượng nguyệt thực xảy ra vào ban đêm).

III. BÀI TẬP

Câu 1: Bóng tối là:

1. Vùng nằm sau vật chắn sáng và không có ánh sáng chiếu tới
2. Vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng
3. Vùng vừa có ánh sáng chiếu tới vừa là bóng đen
4. Vùng nằm cạnh vật chắn sáng

Lời giải:

Bóng tối nằm phía sau vật cản và không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới

Đáp án cần chọn là: A

Câu 2: Thế nào là vùng bóng tối?

1. Là vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới
2. Là vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng tới
3. Là vùng nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới
4. Là vùng nằm phía trước vật cản

Lời giải:

Bóng tối nằm phía sau vật cản và không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới

Đáp án cần chọn là: A

Câu 3: Bóng nửa tối là:

1. Vùng nằm sau vật chắn sáng và không có ánh sáng chiếu tới
2. Vùng chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng
3. Vùng được chiếu sáng đầy đủ
4. Vùng nằm cạnh vật chắn sáng

Lời giải:

Bóng nửa tối nằm phía sau vật cản và nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 4: Thế nào là vùng nửa tối?

1. Là vùng không nhận được ánh sáng từ nhuồn sáng chiếu tới.
2. Là vùng nằm phía sau vật cản, chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng.
3. Là vùng chỉ nhận được ánh sáng phát ra từ nguồn sáng yếu.
4. Là vùng nằm phía trước vật cản, chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng.

Lời giải:

Bóng nửa tối nằm phía sau vật cản và nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 5: Chọn phát biểu sai. Vật cản sáng (chắn sáng) là vật?

1. Không cho ánh sáng truyền qua
2. Đặt trước mắt người quan sát
3. Cản đường truyền của ánh sáng
4. Cho ánh sáng truyền qua

Lời giải:

A, B, C – đúng

D – sai vì vật chắn sáng không cho ánh sáng truyền qua

Đáp án cần chọn là: D

Câu 6: Chọn phát biểu đúng. Vật cản sáng (chắn sáng) là vật?

1. Không cho ánh sáng truyền qua
2. Đặt sau người quan sát
3. Cho một phần ánh sáng truyền qua
4. Cho ánh sáng truyền qua

Lời giải:

A – đúng

B – sai vì vật chắn sáng đặt trước mắt người quan sát

C, D – sai vì vật chắn sáng không cho ánh sáng truyền qua

Đáp án cần chọn là: A

Câu 7: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn. Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và bức tường, ta quan sát thấy trên bức tường?

1. Một vùng tối hình bàn tay
2. Vùng sáng được chiếu sáng đầy đủ
3. Một vùng bóng tối tròn
4. Một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ hơn

Lời giải:

Bàn tay chắn giữa ngọn đèn 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 của bàn tay tức là một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền mờ hơn.

Hình dạng của bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng.

Đáp án cần chọn là: D

Câu 8: Hiện tượng nguyệt thực xảy ra khi:

1. Trái đất bị Mặt Trăng che khuất
2. Không có ánh sáng
3. Mặt Trăng bị Trái Đất che khuất
4. Mặt Trời bị Trái Đất che khuất

Lời giải:

Nguyệt thực xảy ra khi Mặt Trăng bị Trái  Đất che khuất không được Mặt Trời chiếu sáng

Đáp án cần chọn là: C

Câu 9: Khi Mặt Trăng bị Trái Đất che khuất thì xảy ra hiện tượng:

1. Nhật thực
2. Nguyệt thực
3. Thủy triều
4. Không có hiện tượng gì

Lời giải:

Nguyệt thực xảy ra khi Mặt Trăng bị Trái  Đất che khuất không được Mặt Trời chiếu sáng

Đáp án cần chọn là: B

Câu 10: Hiện tượng nhật thực xảy ra khi:

1. Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất
2. Mặt Trời nằm giữa Trái Đất và Mặt Trăng
3. Trái Đất nằm giữa Mặt Trời và Mặt Trăng
4. Mặt Trăng nằm trong vùng tối của Trái Đất

Lời giải:

Nguyệt thực xảy ra khi Mặt Trăng bị Trái  Đất che khuất không được Mặt Trời chiếu sáng

Đáp án cần chọn là: A

Câu 11: Khi Mặt Trời bị Mặt Trăng che khuất thì xảy ra hiện tượng:

1. Nhật thực
2. Nguyệt thực
3. Thủy triều
4. Không có hiện tượng gì

Lời giải:

Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) của Mặt Trăng trên Trái Đất.

Đáp án cần chọn là: A

Câu 12: 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?

1. Tạo với nhau một góc 90 độ
2. Nằm trên một đường thẳng
3. Nằm trên một cung tròn
4. Tạo với nhau một góc 60 độ

Lời giải:

Nhật thực:

Nguyệt thực:

Ta thấy  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.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 13: Chọn câu trả lời đúng:

Hiện tượng nhật thực xảy ra khi:

1. Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng theo thứ tự.
2. Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng thẳng hàng theo thứ tự.
3. Trái Đất không ở trong vùng bóng đen hay vùng nửa tối của Mặt Trăng.
4. B và C đúng.

Lời giải:

Nhật thực:

Hiện tượng nhật thực xảy ra khi Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất thẳng hàng theo thứ tự

Đáp án cần chọn là: A

Câu 14: Chọn câu trả lời đúng:

Hiện tượng nguyệt thực xảy ra khi:

1. Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng theo thứ tự.
2. Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng thẳng hàng theo thứ tự.
3. Trái Đất không ở trong vùng bóng đen hay vùng nửa tối của Mặt Trăng
4. B và C đúng.

Lời giải:

Nguyệt thực:

Hiện tượng nguyệt thực xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất, Mặt Trăng thẳng hàng theo thứ tự.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 15: Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần, khi đó:

1. Người ở đó không nhìn thấy Mặt Trăng
2. Người ở đó chỉ nhìn thấy một phần Mặt Trời
3. Ở đó nằm trong vùng bóng tối của Mặt Trăng
4. Người ở đó không nhìn thấy Mặt Trăng lẫn Mặt Trời

Lời giải:

Ta có: Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) của Mặt Trăng trên Trái Đất.

⇒ Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần thì ở đó nằm trong vùng bóng nửa tối và chỉ nhìn thấy một phần Mặt Trời

Đáp án cần chọn là: B

Câu 16: Chọn câu đúng:

1. Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần, người ở đó không nhìn thấy Mặt Trăng
2. Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần, người ở đó chỉ nhìn thấy một phần Mặt Trời
3. Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần, ở đó nằm trong vùng bóng tối của Mặt Trăng
4. Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần, người ở đó không nhìn thấy Mặt Trăng lẫn Mặt Trời

Lời giải:

Ta có: Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) của Mặt Trăng trên Trái Đất.

⇒ Tại một nơi, có xảy ra nhật thực một phần thì ở đó nằm trong vùng bóng nửa tối và chỉ nhìn thấy một phần Mặt Trời

Đáp án cần chọn là: B

Câu 17: Trong lớp học, người ta lắp nhiều bóng đèn cùng loại ở các vị trí khác nhau nhằm mục đích gì?

1. Các vị trí đều đủ độ sáng cần thiết
2. Học sinh không bị lóa khi nhìn lên bảng
3. Tránh bóng đen và bóng mờ của người hoặc tay
4. Cả A, B và C

Lời giải:

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.

Đáp án cần chọn là: D

Câu 18: Trong các phòng mổ ở bệnh viện, người ta thường dùng một hệ thống gồm nhiều đèn. Theo em mục đích chính của việc này là:

1. Dùng nhiều đèn để thu được ánh sáng mạnh phát ra từ những bóng đèn.
2. Dùng nhiều đèn để tránh hiện tượng xuất hiện các bóng đen.
3. Cả A và B đều đúng.
4. Cả A và B đều sai.

Lời giải:

Trong các phong mổ ở bệnh viện, người ta thường dùng một hệ thống gồm nhiều đèn để tránh hiện tượng xuất hiện các bóng đen.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 19: Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, ta thấy:

1. Mặt đất bị che khuất hoàn toàn ánh nắng Mặt Trời
2. Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa
3. Mật Trời bị che khuất và không thấy tia sáng nào của Mặt Trời
4. Một phần Mặt Trời bị che khuất, phần còn lại là bóng nửa tối

Lời giải:

Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, ta thấy Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa

Đáp án cần chọn là: B

Câu 20: Chọn câu đúng:

1. Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, mặt đất bị che khuất hoàn toàn ánh nắng Mặt Trời
2. Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa
3. Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, Mặt Trời bị che khuất và không thấy tia sáng nào của Mặt Trời
4. Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, một phần Mặt Trời bị che khuất, phần còn lại là bóng nửa tối

Lời giải:

Khi có hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra, ta thấy Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa

Đáp án cần chọn là: B

Câu 21: Khi có hiện tượng nguyệt thực toàn phần xảy ra ta thấy:

1. Mặt Trăng bị che khuất hoàn toàn ánh nắng Mặt Trời
2. Mặt Trăng bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa
3. Mặt trăng bị che khuất hoàn toàn và không thấy tia sáng nào của Mặt Trời
4. Một phần Mặt Trăng bị che khuất, phần còn lại là bóng nửa tối

Lời giải:

Khi có hiện tượng nguyệt thực toàn phần xảy ra, ta thấy: Mặt Trăng bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa

Đáp án cần chọn là: B

Câu 22: Hiện tượng xảy ra khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng đen của Trái Đất là hiện tượng:

1. Nhật thực
2. Nguyệt thực
3. Nhật thực hoặc nguyệt thực
4. Không có hiện tượng gì

Lời giải:

Khi có hiện tượng nguyệt thực toàn phần xảy ra, ta thấy: Mặt Trăng bị che khuất hoàn toàn, xung quanh có tai lửa

Đáp án cần chọn là: B

Câu 23: Chọn phương án trả lời sai. 

Ở Bích Hòa có nhật thực một phần khi:

1. Ở đó chỉ thấy một phần Mặt Trời
2. Ở đó bị Mặt Trăng chắn một phần ánh sáng từ Mặt Trời truyền tới
3. Ở đó nằm trong vùng bóng nửa tối của Mặt Trăng, người ta chỉ nhìn thấy một phần Mặt Trời
4. Ở đó chỉ thấy một phần Mặt Trăng

Lời giải:

Để quan sát được nhật thực một phần, ta phải ở trong phần bóng nửa tối của Mặt Trăng, khi đó ta chỉ thấy một phần của Mặt Trời

⇒ Phương án D – sai

Đáp án cần chọn là: D

Câu 24: Đứng trên mặt đất, trường hợp nào dưới đây ta thấy có nhật thực?

1. Ban đêm, khi Mặt Trời bị nửa kia của Trái Đất che khuất nên ánh sáng mặt trời không đến được nơi ta đứng.
2. Ban ngày, khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời, không cho ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống mặt đất nơi ta đứng.
3. Ban ngày, khi Trái Đất che khuất Mặt Trăng.
4. Ban đêm, khi Trái Đất che khuất Mặt Trăng.

Lời giải:

Đứng trên mặt đất, trường hợp ta thấy có nhật thực là ban ngày, khi Mặt Trăng che khuất Mặt Trời, không cho ánh sáng mặt trời chiếu xuống mặt đất nơi ta đứng

Đáp án cần chọn là: B

Câu 25: Chọn phương án đúng nhất. 

Để Hà Nội có thể quan sát đươc hiện tượng nguyệt thực thì:

1. Hà Nội đang là ban đêm và Mặt Trăng đang trong vùng bóng tối của Trái Đất, khi đó Mặt Trăng và cả Hà Nội đều không được chiếu sáng
2. Trái Đất che kín Mặt Trăng
3. Mặt Trăng nằm trong vùng bóng đen của Trái Đất, nó không được Mặt Trời chiếu sáng.
4. Hà Nội đó đang là ban đêm và không nhìn thấy Mặt Trăng

Lời giải:

Để Hà Nội có thể quan sát đươc hiện tượng nguyệt thực thì: Hà Nội đang là ban đêm và Mặt Trăng đang trong vùng bóng tối của Trái Đất, khi đó Mặt Trăng và cả Hà Nội đều không được chiếu sáng

Đáp án cần chọn là: A

Câu 26: Đứng trên mặt đất, trường hợp nào dưới đây ta thấy có nguyệt thực?

1. Ban đêm, khi nơi ta đứng không nhận được ánh sáng Mặt Trời.
2. Khi Mặt Trời che khuất Mặt Trăng, không cho ánh sáng từ Mặt Trăng tới Trái Đất.
3. Ban đêm, khi Mặt Trăng không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời vì bị Trái Đất che khuất.
4. Cả A, B, C đều sai

Lời giải:

Đứng trên mặt đất, trường hợp ta thấy có nguyệt thực là ban đêm, khi Mặt Trăng không nhận được ánh sáng từ Mặt Trời vì bị Trái Đất che khuất.

Đáp án cần chọn là: C