Bài 15: Ánh sáng, tia sáng

1. NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG

Câu hỏi 1. Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra với đèn LED khi:

• Chưa bật nguồn sáng.
• Bật nguồn sáng.

Lời giải tham khảo:

Khi chưa bật nguồn sáng: đèn LED không sáng đèn do không được cung cấp năng lượng phát ánh sáng.

Khi bật nguồn sáng: đèn LED sáng đèn do đã nhận được năng lượng ánh sáng mặt trời mà pin mặt trời thu nhận và chuyển hoá thành điện năng qua nguồn sáng.

Câu hỏi 2. Trong thí nghiệm 1, nếu thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ (loại 3W hoặc 6W) gần cánh quạt thì có hiện tượng gì xảy ra?

Lời giải tham khảo:

Nếu thay đèn LED bằng một mô tơ nhỏ (loại 3W hoặc 6W) gắn cánh quạt thì:

• Khi chưa bật nguồn sáng thì mô tơ đứng im.
• Khi bật nguồn sáng thì mô tơ bắt đầu quay.

Luyện tập 1: Trong hình dưới đây, năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?

Lời giải tham khảo:

Trong hình trên thì năng lượng ánh sáng mặt trời đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm cháy tờ giấy.

Luyện tập 2: Nêu ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng mặt trời có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác.

Lời giải tham khảo:

Điện năng được chuyển hoá từ năng lượng mặt trời: thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời và cung cấp cho các thiết bị điện trong gia đình.

Nhiệt năng được chuyển hoá từ năng lượng mặt trời: năng lượng mặt trời từ các bộ thu hoặc thiết bị lưu trữ, được truyền thông qua các thiết bị như quạt, ống dẫn, ổ cắm không khí, bộ tản nhiệt, bộ phận ghi không khí nóng,... làm nóng không gian ấm của nhà ở, văn phòng,...

2. CHÙM SÁNG VÀ TIA SÁNG

Câu hỏi 3. Mô tả các chùm sáng trong Hình 15.2b và 15,2c.

Lời giải tham khảo:

Hình 15.2b: chùm sáng phát ra mở rộng dần ra, càng xa hộp đèn thì chùm sáng càng phóng lớn.

Hình 15.2c: chùm sáng phát ra song song đều nhau.

Câu hỏi 4. Quan sát đường truyền của ánh sáng trong Hình 15.3 và mô tả chùm sáng trên mặt giấy.

Lời giải tham khảo:

Trong Hình 15.3, ánh sáng được truyền đi theo đường thẳng song song và chùm sáng trên mặt giấy là một vệt sáng.

3. VÙNG TỐI VÀ VÙNG NỬA TỐI

Câu hỏi 5. Mô tả vùng không gian phía sau vật cản trong Hình 15.5a. Bóng tối của quả bóng trên màn chắn có hình dạng thế nào?

Lời giải tham khảo:

Vùng không gian phía sau vật cản trong hình 15.5a: 

• Xuất hiện bóng của vật cản ánh sáng trên màn chắn.
• Các vùng xung quanh bóng của vật cản vẫn nhận được một phần ánh sáng từ đèn pin truyền tới chiếu lên màn chắn.

Bóng tối của vật cản sáng quả bóng trên màn chắn có hình tròn và to hơn so với vật thực.

Luyện tập: Cho 1 tia sáng như trên hình, hãy vẽ các tia sáng để giải thích sự tạo thành bóng của chiếc hộp trên mặt đất.

Lời giải tham khảo:

Câu hỏi 6. Quan sát các vùng được kí hiệu (a), (b) (c) trên Hình 15.6b để chỉ ra đâu là vùng tối, đâu là vùng nửa tối.

Lời giải tham khảo:

Trên hình 15.6b, vùng tối là vùng (b), vùng nửa tối là vùng (a), (c).

Vận dụng : Đặt một đèn bàn chiếu sáng vào tường.

a) Đưa bàn tay của em chắn chùm ánh sáng. Điều gì sẽ xảy ra khi em thay đổi khoảng cách giữa bàn tay và tường?

b) Thực hiện trò chơi tạo bóng trên tường theo những gợi ý trong hình bên và giải thích vì sao có thể tạo bóng trên tường như thế?

Lời giải tham khảo:

a) Khi em thay đổi khoảng cách giữa bàn tay và tường: bóng của bàn tay sẽ nhỏ lại và rõ nét hơn nếu bàn tay em để gần tường còn bóng của bàn tay sẽ to ra và mờ đi khi bàn tay em cách xa tường.

b) Có thể tạo bóng trên tường khi thực hiện trò chơi tạo bóng trên tường vì một khoảng tường phía sau bị bàn tay che mất, hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ đèn bàn, trong khi các vùng còn lại vẫn nhận được một phần ánh sáng.

BÀI TẬP

Câu hỏi 1. Nêu một số ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng được chuyển hoá thành:

a) Điện năng

b) Nhiệt năng

c) Động năng

Lời giải tham khảo:

a) Năng lượng ánh sáng được chuyển hoá thành điện năng: thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời và cung cấp điện năng cho các thiết bị điện trong gia đình hoạt động.

b) Năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành nhiệt năng: ánh sáng chiếu đến lên tấm kim loại khiến cho tấm kim loại nóng lên.

c) Năng lượng ánh sáng được chuyển hoá thành động năng: xe máy, xe oto điện chạy bằng năng lượng mặt trời.

Câu hỏi 2. Vẽ các tia sáng phát ra từ bóng đèn pin để biểu diễn bóng tối của quả bóng trên màn chắn trong hình bên.

Lời giải tham khảo: