Câu 22:- Khi đi trên đường nhựa vào ngày nắng nóng, ta có thể thấy ở phía xa trên mặt đường dường như có lớp nước phản xạ ánh sáng, nhưng khi đến gần thì chỉ thấy mặt đường khô ráo. Em hãy giải thích hiện tượng xảy ra.
Quảng cáo
4 câu trả lời 201
Dưới đây là giải thích chi tiết:
Sự chênh lệch nhiệt độ: Vào ngày nắng nóng, mặt đường nhựa hấp thụ nhiệt mạnh nên cực kỳ nóng. Lớp không khí sát mặt đường bị nung nóng và trở nên loãng hơn (chiết suất thấp). Càng lên cao, không khí càng nguội dần và đậm đặc hơn (chiết suất cao) [1, 3].
Sự khúc xạ ánh sáng: Khi tia sáng từ bầu trời đi xuống mặt đường, nó đi qua các lớp không khí có chiết suất giảm dần. Thay vì đi thẳng, tia sáng bị bẻ cong dần (khúc xạ) ra xa pháp tuyến [3, 4].
Phản xạ toàn phần: Đến một góc độ nhất định sát mặt đất, tia sáng bị phản xạ toàn phần và hướng ngược lên phía trên, đi vào mắt người quan sát [3, 4].
Hình ảnh đánh lừa: Mắt và não bộ con người luôn có xu hướng nghĩ rằng ánh sáng truyền theo đường thẳng. Do đó, khi nhận được các tia sáng ngược từ dưới đất lên, não bộ sẽ "vẽ" ra một hình ảnh của bầu trời ngay trên mặt đất [3, 5].
Kết quả: Hình ảnh bầu trời xanh phía xa trông giống như một vũng nước đang phản chiếu ánh sáng. Khi chúng ta đến gần, góc nhìn thay đổi và các tia sáng không còn đi vào mắt theo cách đó nữa, nên "vũng nước" biến mất và mặt đường trở lại khô ráo [5].
Dưới đây là giải thích chi tiết:
Sự chênh lệch nhiệt độ: Vào ngày nắng nóng, mặt đường nhựa hấp thụ nhiệt mạnh nên cực kỳ nóng. Lớp không khí sát mặt đường bị nung nóng và trở nên loãng hơn (chiết suất thấp). Càng lên cao, không khí càng nguội dần và đậm đặc hơn (chiết suất cao) [1, 3].
Sự khúc xạ ánh sáng: Khi tia sáng từ bầu trời đi xuống mặt đường, nó đi qua các lớp không khí có chiết suất giảm dần. Thay vì đi thẳng, tia sáng bị bẻ cong dần (khúc xạ) ra xa pháp tuyến [3, 4].
Phản xạ toàn phần: Đến một góc độ nhất định sát mặt đất, tia sáng bị phản xạ toàn phần và hướng ngược lên phía trên, đi vào mắt người quan sát [3, 4].
Hình ảnh đánh lừa: Mắt và não bộ con người luôn có xu hướng nghĩ rằng ánh sáng truyền theo đường thẳng. Do đó, khi nhận được các tia sáng ngược từ dưới đất lên, não bộ sẽ "vẽ" ra một hình ảnh của bầu trời ngay trên mặt đất [3, 5].
Kết quả: Hình ảnh bầu trời xanh phía xa trông giống như một vũng nước đang phản chiếu ánh sáng. Khi chúng ta đến gần, góc nhìn thay đổi và các tia sáng không còn đi vào mắt theo cách đó nữa, nên "vũng nước" biến mất và mặt đường trở lại khô ráo [5].
Hiện tượng này thường được gọi là ảo giác vũng nước hay ảo tượng (mirage). Đây là một kết quả thú vị của hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần ánh sáng.
Dưới đây là lời giải thích chi tiết cho bạn:
1. Sự phân lớp nhiệt độ không khíVào những ngày nắng nóng, mặt đường nhựa màu đen hấp thụ nhiệt rất mạnh từ ánh mặt trời. Điều này làm cho:
-
Lớp không khí sát mặt đường: Bị đốt nóng mạnh, trở nên loãng hơn (chiết suất nhỏ).
-
Lớp không khí ở trên cao hơn: Càng lên cao không khí càng lạnh hơn và đậm đặc hơn (chiết suất lớn).
Khi ánh sáng từ bầu trời (hoặc các vật ở xa) đi xuống mặt đường, nó đi xuyên qua các lớp không khí có chiết suất giảm dần.
-
Theo định luật khúc xạ, tia sáng sẽ bị bẻ cong dần ra xa pháp tuyến.
-
Đến một độ cao nhất định sát mặt đất, góc tới vượt quá góc phản xạ toàn phần. Lúc này, thay vì đi xuống mặt đường, tia sáng bị "bẻ ngược" lên phía trên tới mắt người quan sát.
Mắt và não bộ con người luôn có xu hướng truyền thẳng các tia sáng. Khi nhận được tia sáng bị bẻ cong từ dưới lên, não bộ sẽ hiểu lầm rằng tia sáng đó đến từ một điểm ở phía dưới mặt đất.
Kết quả là chúng ta thấy hình ảnh phản xạ của bầu trời trên mặt đường. Vì hình ảnh này có màu xanh và lung linh (do không khí chuyển động bởi nhiệt), nó trông giống hệt như một vũng nước đang phản chiếu ánh sáng.
Tóm tắt các bước xảy ra:-
Mặt đường nóng làm không khí sát đất bị loãng.
-
Ánh sáng từ bầu trời bị bẻ cong khi đi qua các lớp không khí có mật độ khác nhau.
-
Hiện tượng phản xạ toàn phần đưa tia sáng ngược lên mắt người nhìn.
-
Não bộ xử lý hình ảnh phản chiếu của bầu trời thành hình ảnh vũng nước trên đường.
Hiện tượng này xảy ra do sự khúc xạ và phản xạ toàn phần của ánh sáng trong không khí.
Vào ngày nắng nóng, mặt đường nhựa bị đốt nóng làm lớp không khí gần mặt đường nóng hơn và loãng hơn so với lớp không khí phía trên. Khi ánh sáng từ bầu trời truyền qua các lớp không khí có nhiệt độ khác nhau, nó bị bẻ cong (khúc xạ). Ở một số góc nhất định, ánh sáng còn bị phản xạ trở lại mắt người quan sát, làm ta nhìn thấy hình ảnh bầu trời phản chiếu trên mặt đường giống như có một lớp nước.
Khi ta đến gần vị trí đó, góc nhìn thay đổi nên hiện tượng phản xạ không còn xảy ra theo hướng vào mắt nữa, vì vậy ta chỉ thấy mặt đường khô ráo. Hiện tượng này được gọi là ảo ảnh.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
5211 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
3802 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
2941 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
1922 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
1915 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
1499
