Sóng: Các nguyên lí của Ánh sáng, Điện và Từ học (Phần 2) Chương 1 Quang học – Các định luật về ánh sáng Khi chúng ta ngắmnhìn bầu trời đêm, chúng ta thấyánhsáng phátratừ hàng nghìn ngôisao khác nhau. Chúng ta thấy Mặttrăng và các hànhtinh lunglinh với ánh sáng mặt trời phản xạ. Toàn bộ vũ trụ ngập trong ánh sáng. Nhưng ánh sáng là gì, vànhữngđịnh luậttự nhiên nào mô tả hành trạng của nó? Ngànhvật lí học nghiên cứu ánh sáng được gọilà quanghọc. Một số nhà khoa họcvĩ đại nhấtthế giới, trong đó có Newton, Huygens,Maxwell vàEinstein, đã nghiên cứu quang học, nỗ lực tìm hiểu các định luật về ánh sáng. Một định luật mô tả hành trạngcủa ánh sángđã được người ta biết tới hơn hai nghìnnăm rồi. Các nhà triết học Hi Lạp không biết ánh sáng là cái gì, nhưng họ thật sự biết nótruyền đi theođườngthẳng.Định luật phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào thực tế này. Khiánh sángbậtra khỏimột cái gươnghay một bề mặt khác, đây được gọi là sự phản xạ. Khi bạn nhìnthấy mình ở trong gươnglà bạn đang nhìn ánh sáng phản xạ từ mặt củabạnđến gương rồi sauđó phản hồi vào mắt của bạn. Địnhluật phản xạ phát biểu rằng: Góc tới bằng với góc phản xạ. Góc tới là góc củaánhsángchiếu lêntrênmột bề mặt phản chiếu. Gócphản xạ là góc của tia sáng bật rakhỏibề mặt đó. Định luật phản xạ phát biểu rằnghai góc đó luôn luôn bằngnhau. Nếu ánhsáng chiếu lên mộtcái gươngở góc 45 độ,thì nó sẽ phản xạ khỏigương ở góc 45độ. Điều tương tự luôn đúng chodùánh sáng chiếulên với một góc bằng bao nhiêu cũngvậy. Bạn có thể dễ dàng trông thấy tác dụng củađịnhluật nàybằngcách sử dụng một cái gương nhỏ, một đèn pindạngflash, vài miếng bìa cứng và băng dính, thêm một ítbụi phấn hoặcbột mì. Vẽ một đường thẳng lên chính giữa miếngbìa vuông. Sau đó gấp miếng bìa làm đôi theo đường vẽ này. Trên miếng bìathứ hai, đặt đầu thấu kínhcủa đèn flash lên, vẽ theođườngrìa củanó. Cắtdọc theo đường rìamới vẽ, sau đó khoét một cái lỗ nhỏ ngay chính giữa hình mớicắt. Dùng nó bọc thấu kính củađènflash lại, dùng keo dínhdán cố định luôn. Lỗ nhỏ đó sẽ cho bạn một chùmánh sáng hẹp khibạn bật đèn flash lên. Bạn có thể nhìn thấy đường đi của ánh sáng phản xạ bằng cách rải bột mịn vào trong không khí. Đặt cái gương lên trênbàn.Dựng đứng miếng bìađã gấp nếp lêntrênbàn phía saugương,đường gấpnếp canh ngaykhoảng giữa của gương. Miếng bìa này sẽ cho bạn mộtđường thẳng đứng dùng để so sánhgóc củacác chùmtia sáng.Rải một lượngrất nhỏ bụi phấnhoặc bột mì vào trongkhôngkhí để làm chochùm sáng đèn flash có thể nhìn thấy rõ. Đóng cửa phòngvà cửa sổ lại, rồi chiếuánh sáng lên chính giữa của gương. Lưu ýchùm ánhsángphản xạ khỏigương ở gócbằngvới góc nó đi tới gương. Cho dù góc bạn chiếu chùm sáng flash làbao nhiêu cũng vậy. Góccủa ánh sáng phản xạ khỏi gương sẽ luôn luôn khớp với góc ánh sáng chiếu tới. Ánh sángtruyền đi theođường thẳng.Nhưngánhsáng cũng bẻ cong khi nó truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trongsuốt khác. Nếu bạn dựng một cái bútchìvào trong cốc nước, thì cái bút chì trôngnhư bị bẻ cong khinó đi vào trong nước. Tất nhiên, cái bút chì thật rakhônghề bị cong. Nó trôngcong đi vì ánhsáng truyền vào nước bị bẻ cong. Sự bẻ cong ánh sángnhư thế này được gọi là sự khúc xạ.Lưu ý rằng cái bút chì chỉ trông như bị cong tại bề mặt của nước, còn ở trong nước và trong không khí vẫn bìnhthường. Sự khúc xạ chỉ xảy ra tại ranh giới giữa hai môi trườngtrongsuốt. Mỗichất trong suốt làm bẻ cong ánh sáng ở những góc nhất định cóthể dự đoán trước. Sự khúc xạ xảy ra vì ánhsángtruyền điở nhữngtốc độ khác nhau trong những chất khác nhau. Lượng khúc xạ phụ thuộc vào độ chênh lệch tốc độ ánh sáng tronghaimôi trườngtrong suốtđó. Độ chênh lệch tốc độ ánhsáng trong hai chất càng lớn thì ánh sángsẽ bị bẻ cong càng nhiềukhi đi qua giữa chúng. Ánh sángtruyền trongkhôngkhí nhanh hơn truyền trongnước. Khi ánh sáng đi từ không khívào nước, nó chuyểnđộng chậm lại. Vàvì nóchuyển động chậmlại, nên nó còn bị khúcxạ, haybị bẻ cong. Ánh sáng truyền trong thủytinh còn chậmhơn nữa. Khiánhsáng đi từ không khívào thủy tinh,nó bị cong nhiều hơnnữa. Mộtcái bútchì đặt một phần ở phía sau một miếng thủy tinh dày sẽ trông bị cong nhiều hơnsovới một cáibút chì đặtmộtphần trong nước. . Sóng: Các nguyên lí của Ánh sáng, Điện và Từ học (Phần 2) Chương 1 Quang học – Các định luật về ánh sáng Khi chúng ta ngắmnhìn bầu trời đêm, chúng ta thấyánhsáng phátratừ hàng nghìn. Mặttrăng và các hànhtinh lunglinh với ánh sáng mặt trời phản xạ. Toàn bộ vũ trụ ngập trong ánh sáng. Nhưng ánh sáng là gì, vànhữngđịnh luậttự nhiên nào mô tả hành trạng của nó? Ngànhvật lí học nghiên. nghiên cứu ánh sáng được gọilà quanghọc. Một số nhà khoa họcvĩ đại nhấtthế giới, trong đó có Newton, Huygens,Maxwell vàEinstein, đã nghiên cứu quang học, nỗ lực tìm hiểu các định luật về ánh sáng. Một