- Các 5%nh lu6t v: ánh sáng 4. - ánh sán ánh sán ánh sán ánh sáng g g g. - Khi chúng ta ngắm nhìn bầu trời ñêm, chúng ta thấy ánh sáng phát ra từ hàng nghìn ngôi sao khác nhau. - Chúng ta thấy Mặt trăng và các hành tinh lung linh với ánh sáng mặt trời phản xạ. - Toàn bộ vũ trụ ngập trong ánh sáng.. - Nhưng ánh sáng là gì, và những ñịnh luật tự nhiên nào mô tả hành trạng của nó?. - Ngành vật lí học nghiên cứu ánh sáng ñược gọi là quang học. - Một số nhà khoa học vĩ ñại nhất thế giới, trong ñó có Newton, Huygens, Maxwell và Einstein, ñã nghiên cứu quang học, nỗ lực tìm hiểu các ñịnh luật về ánh sáng.. - Một ñịnh luật mô tả hành trạng của ánh sáng ñã ñược người ta biết tới hơn hai nghìn năm rồi. - ðịnh luật phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào thực tế này. - Khi ánh sáng bật ra khỏi một cái gương hay một bề mặt khác, ñây ñược gọi là sự phản xạ. - Góc tới là góc của ánh sáng chiếu lên trên một bề mặt phản chiếu. - Bạn có thể nhìn thấy ñường ñi của ánh sáng phản xạ bằng cách rải bột mịn vào trong không khí.. - Lưu ý chùm ánh sáng phản xạ khỏi gương ở góc bằng với góc nó ñi tới gương. - Ánh sáng truyền ñi theo ñường thẳng. - Nó trông cong ñi vì ánh sáng truyền vào nước bị bẻ cong. - Sự bẻ cong ánh sáng như thế này ñược gọi là sự khúc xạ. - Mỗi chất trong suốt làm bẻ cong ánh sáng ở những góc nhất ñịnh có thể dự ñoán trước. - Sự khúc xạ xảy ra vì ánh sáng truyền ñi ở những tốc ñộ khác nhau trong những chất khác nhau. - Lượng khúc xạ phụ thuộc vào ñộ chênh lệch tốc ñộ ánh sáng trong hai môi trường trong suốt ñó. - Ánh sáng truyền trong không khí nhanh hơn truyền trong nước. - Khi ánh sáng ñi từ không khí vào nước, nó chuyển ñộng chậm lại. - Ánh sáng truyền trong thủy tinh còn chậm hơn nữa. - Phổ ñiện từ bao gồm những vùng cực rộng của sóng ánh sáng.. - Herschel ñã khám phá ra sự tồn tại của ánh sáng hồng ngoại.. - Một năm sau, ánh sáng ở ñầu bên kia của quang phổ ñược tìm thấy.. - Ánh sáng này ñược gọi là ánh sáng tử ngoại. - Vào giữa thế kỉ 19, James Clerk Maxwell chứng tỏ rằng quang phổ ánh sáng chứa nhiều hơn cái ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy. - ðối với các nhà khoa học hồi thế kỉ 17, ánh sáng dường như chẳng nhiễu xạ giống như những sóng khác. - Ánh sáng có vẻ truyền ñi theo ñường thẳng, thay vì cong vòng quanh vật cản. - Nếu bạn ñặt một vật vào trong ánh sáng mặt trời, nó tạo ra một cái bóng. - Nhưng ánh sáng mặt trời tạo ra cái bóng có ñường bao sắc nét.. - Robert Hooke và Christiaan Huygens cho rằng ánh sáng cũng hành xử giống như sóng. - Nếu ánh sáng gồm những hạt nhỏ, bạn sẽ muốn thấy những cái bóng sắc nét (ảnh trên).. - Nếu ánh sáng là sóng, bạn sẽ muốn thấy cái bóng kém sắc nét hơn (ảnh dưới).. - ðó chính là cái xảy ra khi bạn cho phép ánh sáng chiếu qua một cái lỗ nhỏ. - Sóng ánh sáng truyền trong những chất liệu khác nhau sẽ có tốc ñộ khác nhau. - Ánh sáng ñi qua một cái lỗ nhỏ hành xử như thể bản thân cái lỗ là một nguồn sáng.. - Nhưng ánh sáng có tạo ra giao thoa hay không?. - Bạn có thể dễ dàng thấy hệ vân giao thoa của ánh sáng với hai cái bút chì và ñèn ñể bàn. - Những vạch tối là những nơi tại ñó sóng ánh sáng triệt tiêu nhau. - Vì ánh sáng tạo ra hệ vân giao thoa giống như những sóng khác, nên nó cũng phải là sóng.. - Young còn tính ñược kích cỡ thật sự của sóng ánh sáng. - Bước sóng của sóng ánh sáng là rất nhỏ, nhưng Young ñã ño ñược chúng. - Những màu sắc ánh sáng khác nhau hóa ra là có bước sóng khác nhau. - Có một ñịnh luật mô tả ñộ sáng của ánh sáng hay không? Có chứ.. - Ánh sáng của chúng mờ ñi nhiều sau hành trình ñường dài của chúng ñến hành tinh của chúng ta. - phát sáng, thì ñộ rực rỡ của ánh sáng càng kém ñi. - Trong khi chờ ñợi, hãy thử nghĩ xem Mặt trời của chúng ta cần tạo ra bao nhiêu ánh sáng. - Chúng ta cần xét ñến một thực tế nữa về ánh sáng – tốc ñộ của nó.. - Galileo Galilei là nhà khoa học ñầu tiên nỗ lực ño tốc ñộ của ánh sáng. - Ánh sáng có vẻ truyền ñi giữa hai ngọn ñồi gần như tức thời. - Ánh sáng chuyển ñộng nhanh ñến mức việc ño tốc ñộ của nó là vô cùng khó khăn.. - Nỗ lực ñầu tiên thành công trong việc ño tốc ñộ ánh sáng là sử dụng quỹ ñạo của Trái ñất làm thước ño. - Cho nên, ông có thể ước tính ánh sáng truyền ñi bao nhanh ñể băng qua khoảng cách ñó. - Rømer tính ñược ánh sáng truyền ñi ở tốc ñộ khoảng 226.000 km mỗi giây.. - Năm 1849, nhà vật lí người Pháp Armand Fizeau là khoa học ñầu tiên chế tạo ra một dụng cụ ñể ño tốc ñộ ánh sáng trong một thí nghiệm trong phòng lab. - Kể từ ñó, nhiều nhà nghiên cứu khác ñã tiến hành những phép ño ngày một chính xác hơn của tốc ñộ ánh sáng. - Ngày nay, các nhà khoa học ñặt tốc ñộ ánh sáng là 299.792,5 km/s, hay 186.281,7 dặm/s. - Tốc ñộ của ánh sáng có thể xem là “giới hạn tốc ñộ” của vũ trụ. - Như chúng ta biết, không có cái gì có thể truyền ñi nhanh hơn tốc ñộ ánh sáng.. - Tốc ñộ của ánh sáng là 300.000 km/s trong chân không (không gian hoàn toàn trống rỗng). - Ánh sáng truyền ñi trong không khí nhanh gần như thế.. - Trong những chất liệu khác, như nước hoặc thủy tinh, tốc ñộ ánh sáng chậm hơn nhiều. - Ánh sáng là một bộ phận quen thuộc trong thế giới hàng ngày của chúng ta nên người ta thường dễ quên nó ñặc biệt và quan trọng như thế nào.. - dòng ánh sáng liên tục, chúng phản xạ khỏi những vật xung quanh chúng ta và ñi vào mắt của chúng ta. - Chính ánh sáng này cho chúng ta biết cái gì “ở ngoài kia”, bên ngoài thế giới của riêng chúng ta. - Ánh sáng là kết nối quan trọng nhất của chúng ta với mọi thứ trong vũ trụ nằm bên ngoài hành tinh của chúng ta. - ðó là tốc ñộ của ánh sáng.. - Vậy ánh sáng có thể là một dạng năng lượng ñiện từ hay không?. - Maxwell phát hiện thấy ánh sáng là một sóng ñiện từ. - Hai trong số những loại sóng ánh sáng này ñã ñược biết ñến. - ðây là những sóng ñiện từ có bước sóng dài hơn nhiều so với ánh sáng nhìn thấy. - Chúng ñều hành xử giống như sóng ánh sáng. - Chúng biến ñổi năng lượng ñiện thành nhiệt, ánh sáng hoặc chuyển ñộng. - Cường ñộ ánh sáng cũng vậy. - Cường ñộ ánh sáng tuân theo một ñịnh luật nghịch ñảo bình phương.. - Cường ñộ của ánh sáng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách ñến nguồn sáng. - Khi bạn ñi ra một nguồn sáng, ñộ sáng của ánh sáng phát ra từ nguồn ñó giảm ñi. - Ánh sáng từ nguồn tỏa ra mọi hướng, giống như một cái bong bóng ñang dãn nở. - Cường ñộ ánh sáng ñược ño theo ñơn vị lumen. - Giả sử nguồn sáng của chúng ta ñang sản sinh ra tổng cộng 1.000 lumen ánh sáng.. - Ánh sáng từ nguồn phát ra rọi sáng phần bên trong của mặt cầu.. - 1.000 lumen ánh sáng do bóng ñèn tạo ra sẽ phân bố ñều trên 12,6 mét vuông bề mặt ñó.. - Khi chúng ta chia 1.000 lumen cho 12,6 mét vuông, ta tìm ñược mỗi mét vuông ñược rọi khoảng 80 lumen ánh sáng.. - Bạn sẽ thấy rằng 1.000 lumen ánh sáng sẽ phân bố trên một diện tích lớn hơn nhiều. - Nguồn sáng của chúng ta vẫn ñang tạo ra lượng ánh sáng như cũ: 1.000 lumen. - Cho nên mỗi mét vuông chỉ nhận khoảng 20 lumen ánh sáng. - 1.000 lumen ánh sáng của chúng ta phân tán trên 113 mét vuông bề mặt. - Mỗi mét vuông thuộc mặt cầu thứ ba của chúng ta nhận khoảng 9 lumen ánh sáng. - Những mặt cầu tưởng tượng ñó cho chúng ta một cách hình dung tại sao cường ñộ ánh sáng giảm nhanh hơn nhiều khi khoảng cách tăng lên. - Hãy nhìn cường ñộ ánh sáng. - thuyết hạt ánh sáng. - Thomas Young nghiên cứu ánh sáng và phát hiện thấy nó tạo ra hệ vân giao thoa. - 1834 Charles Wheatstone ño tốc ñộ của dòng ñiện trong dây dẫn 1849 Armand Fizeau ño tốc ñộ của ánh sáng. - Một trong những thành tựu nổi bật nhất của ông là việc ño tốc ñộ ánh sáng.. - ðược ñào tạo khoa học và toán học, ông là một trong nhiều nhà vật lí bị thách ñố và truyền cảm hứng bởi bản chất của ánh sáng.. - Ông ñã khẳng ñịnh tên tuổi của mình với việc xác ñịnh rằng ánh sáng có một tốc ñộ hữu hạn. - Nhiều nhà khoa học ñương thời ñã bắt ñầu tin rằng ánh sáng không thể có một tốc ñộ vô hạn, như trước ñó người ta nghĩ. - Ông chứng minh rằng ánh sáng vừa nhiễu xạ vừa tạo ra hệ vân giao thoa