- Cầu vồng thực chất là quang phổ của mặt trời do sự tán sắc ánh sáng qua những giọt nước mưa hình cầu tạo ra. - Nếu xét một giọt nước hình cầu được ánh sáng mặt trời rọi tới. - Các tính toán lí thuyết cho thấy: các tia sáng đi từ các giọt nước khác nhau tới mắt phải làm với phương của ánh sáng tới cùng một góc 420 (đối với ánh sáng màu đỏ) hoặc 400 (đối với ánh sáng màu tím) tức là các tia sáng màu đỏ phải ở cùng trên một hình nón tròn xoay mà nửa góc ở đỉnh là 420 trục là đường thẳng vẽ từ mắt theo hướng của tia sáng mặt trời. - Đây là một hiện tượng đặc biệt, và nguyên nhân của nó không hề có liên quan đến mưa, mà là kết quả của hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua một loại tinh thể lỏng.. - Sáng ngày hôm đó có một trận mưa, điều này khiến ông cho rằng đây là một dị bản của ánh cầu vồng quen thuộc - hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa.. - Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự tán sắc của ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua một loại tinh thể lỏng mà mắt thường không nhìn thấy được trong một điều kiện khí hậu nhất định. - Sự phản xạ ánh sáng. - Sự phản xạ ánh sáng (và các dạng khác của bức xạ điện từ) xảy ra khi sóng chạm phải một bề mặt hoặc một ranh giới khác không hấp thụ năng lượng bức xạ và lảm bật sóng ra khỏi bề mặt đó. - Thí dụ phản xạ ánh sáng đơn giản nhất là bề mặt của một hồ nước phẳng lặng, ở đó ánh sáng tới bị phản xạ theo kiểu có trật tự, tạo ra ảnh rõ ràng của quang cảnh xung quanh hồ. - Một số lời giải thích sớm nhất cho sự phản xạ ánh sáng xuất phát từ nhà toán học Hy Lạp cổ đại Euclid , người đã dẫn ra một loạt thí nghiệm vào khoảng năm 300 trước Công nguyên, và có vẻ đã có một sự hiểu biết tốt về cách ánh sáng bị phản xạ. - Sóng ánh sáng đến gọi là sóng tới, và sóng bật khỏi bề mặt gọi là sóng phản xạ. - Ánh sáng trắng khả kiến có hướng đi đến bề mặt gương ở một góc (tới) bị phản xạ trở lại vào không gian bởi mặt gương ở một góc khác (góc phản xạ) bằng với góc tới, như biểu diễn trên hình 2 cho hoạt động của chùm tia sáng phát ra từ đèn flash tác dụng lên bề mặt gương phẳng, nhẵn. - Như vậy, góc tới bằng với góc phản xạ đối với ánh sáng khả kiến cũng như mọi bước sóng khác thuộc phổ bức xạ điện từ. - Ý tưởng này thường được gọi là định luật phản xạ. - Điều quan trọng cần lưu ý là ánh sáng không tách thành các màu thành phần của nó do nó không bị “bẻ cong” hoặc bị khúc xạ, và mọi bước sóng đều bị phản xạ ở góc bằng nhau. - Bề mặt phản xạ ánh sáng tốt nhất phải rất nhẵn, ví dụ như gương thủy tinh hoặc mặt kim loại láng bóng, mặc dù tất cả mọi bề mặt đều phản xạ ánh sáng ở mức độ nào đó. - Do ánh sáng hành xử trong một số kiểu giống như sóng và trong một số kiểu khác lại giống như hạt, nên một vài lí thuyết phản xạ ánh sáng độc lập nhau đã ra đời. - Theo thuyết sóng, sóng ánh sáng trải ra từ nguồn phát theo mọi hướng, và va chạm lên gương, bị phản xạ ở góc được xác định bởi góc mà ánh sáng đi tới. - Hình dạng của sóng ánh sáng phụ thuộc vào kích thước của nguồn sáng và khoảng cách mà ánh sáng truyền đi để chạm tới gương. - Theo thuyết hạt, khác biệt với ý tưởng sóng ở một vài chi tiết quan trọng, thì ánh sáng đi đến gương dưới dạng một dòng hạt nhỏ xíu, gọi là photon, chúng bật khỏi bề mặt gương khi chạm phải. - Tuy nhiên, dù cho ánh sáng là sóng hay là hạt thì kết quả của sự phản xạ đều như nhau. - Ánh sáng phản xạ tạo ra ảnh gương. - Lượng ánh sáng bị phản xạ bởi một vật, và cách thức nó bị phản xạ, phụ thuộc nhiều vào mức độ nhẵn hoặc kết cấu của bề mặt vật. - Khi các khiếm khuyết bề mặt nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tới (như trường hợp gương), thì hầu như tất cả ánh sáng bị phản xạ giống nhau. - Tuy nhiên, trong thế giới thực, đa số các vật có bề mặt gồ ghề biểu hiện sự phản xạ khuếch tán, với ánh sáng tới bị phản xạ theo mọi hướng. - tự chúng không phát ra ánh sáng khả kiến mà phản xạ ánh sáng Mặt Trời tự nhiên và ánh sáng nhân tạo đi tới chúng. - Thí dụ, một quả táo trông có màu đỏ chói vì nó có bề mặt tương đối nhẵn phản xạ ánh sáng đỏ và hấp thụ các bước sóng không phải màu đỏ (như màu xanh lá cây, xanh dương, và vàng) của ánh sáng. - Sự phản xạ ánh sáng có thể phân loại thô thành hai loại phản xạ. - Sự phản xạ phản chiếu được định nghĩa là ánh sáng phản xạ từ một bề mặt nhẵn ở mộc góc xác định, còn sự phản xạ khuếch tán được tạo ra bởi những bề mặt gồ ghề có xu hướng phản xạ ánh sáng theo mọi hướng (như minh họa trong hình 3). - Cái gương phản xạ mọi thành phần của ánh sáng trắng (như các bước sóng đỏ, lục, lam) hầu như giống nhau, và ánh sáng phản xạ phản chiếu đi theo lộ trình có cùng góc bình thường như ánh sáng tới. - Tuy nhiên, bề mặt màu đỏ gồ ghề thì không phản xạ hết mọi bước sóng, do nó hấp thụ hết đa phần thành phần lục và lam, và phản xạ ánh sáng đỏ. - Ánh sáng khuếch tán phản xạ từ những bề mặt gồ ghề cũng bị tán xạ ra theo mọi hướng.. - Bề mặt thủy tinh phản chiếu nhẵn bóng của gương tạo ra một ảnh ảo của người quan sát do ánh sáng phản xạ đi thẳng trở lại vào mắt. - Cách thức đơn giản nhất để thấy xuất hiện ảnh này là hãy hình dung khi nhìn sự phản xạ của một vật đặt nằm về một phía của người quan sát, sao cho ánh sáng đi từ vật chạm tới gương ở một góc nào đó và bị phản xạ ở một góc bằng như vậy tới mắt của người quan sát. - Khi mắt nhận được các tia phản xạ, não người đã giả định rằng ánh sáng đi tới mắt theo lộ trình đường thẳng trực tiếp. - Các gương lõm, thường thấy trong những chiếc kính thiên văn quang học cỡ lớn, được dùng để thu thập ánh sáng yếu ớt phát ra từ những ngôi sao rất xa xôi. - Thiết kế gương này cũng thường thấy ở gương cạo hoặc gương trang điểm, nơi ánh sáng phản xạ tạo ra ảnh phóng to của khuôn mặt. - Khi các tia sáng song song chạm tới bề mặt gương lồi, sóng ánh sáng bị phản xạ ra ngoài sao cho chúng phân kì. - Gương lõm có bề mặt phản xạ cong vào trong, giống như phần bên trong của một hình cầu. - Khi ánh sáng song song với trục chính, hoặc trục quang, bị phản xạ bởi bề mặt gương lõm (trong trường hợp này, ánh sáng đi từ chân của con cú mèo), chúng hội tụ tại tiêu điểm (điểm màu đỏ) nằm phía trước gương. - Khoảng cách từ bề mặt phản xạ đến tiêu điểm được gọi là tiêu cự của gương. - Phương pháp cắt đá quý là một trong những ứng dụng quan trọng về mặt thẩm mĩ và vui thích của nguyên lí phản xạ ánh sáng. - Các mặt được cắt vào viên kim cương sao cho đa phần ánh sáng rơi vào mặt trước của viên đá đều phản xạ trở lại phía người quan sát (hình 6). - Một phần ánh sáng bị phản xạ trực tiếp từ những mặt bên ngoài phía trên, còn một số đi vào kim cương, sau khi phản xạ nội, lại bị phản xạ ra khỏi viên đá từ những bề mặt bên trong của các mặt phía sau. - Các tia sáng phản xạ khỏi gương theo mọi góc mà từ đó chúng tới. - Tuy nhiên, trong một số trường hợp nhất định, ánh sáng chỉ có thể phản xạ từ một số góc chứ không theo những góc khác, đưa đến một hiện tượng gọi là sự phản xạ nội toàn phần. - Nếu ánh sáng chạm vuông góc với bề mặt nước, nó sẽ tiếp tục đi ra khỏi nước theo phương thẳng đứng vào không khí. - Nếu chùm ánh sáng đi tới bề mặt với một góc nhỏ, sao cho nó chạm tới bề mặt ở một góc xiên, thì chùm tia sẽ ló ra khỏi nước, nhưng sẽ bị bẻ cong bởi sự khúc xạ về phía mặt phẳng nước. - Góc hợp giữa chùm tia ló và mặt nước sẽ nhỏ hơn góc hợp giữa chùm ánh sáng và bề mặt dưới nước. - Nếu người thợ lặn tiếp tục điều chỉnh góc ánh sáng sớt qua bề mặt nước, thì chùm tia đi ra khỏi nước ngày càng gần bề mặt hơn, cho đến một số điểm nó sẽ song song với bề mặt. - Vì ánh sáng bị bẻ cong do khúc xạ, nên chùm tia ló sẽ trở nên song song với bề mặt trước khi ánh sáng phía dưới nước chạm tới cùng một góc đó. - Nếu ánh sáng được chiếu góc nhỏ hơn nữa thì không có tia nào ló ra cả. - Thay vì khúc xạ, toàn bộ ánh sáng sẽ phản xạ ở mặt nước trở lại nước giống như sự phản xạ ở mặt gương. - Trong trường hợp truyền tin sợi quang, ánh sáng đi vào một đầu sợi bị phản xạ nội vô số lần từ thành sợi theo đường zic zắc tới đầu bên kia, không có ánh sáng nào thoát ra khỏi thành sợi mỏng mảnh cả. - Phương pháp “thổi” ánh sáng này có thể duy trì trên những khoảng cách xa với vô số điểm uốn dọc theo đường dẫn sợi quang. - Sự phản xạ nội toàn phần chỉ có thể xảy ra dưới những điều kiện nhất định. - Ánh sáng phải truyền trong môi trường có chiết suất tương đối cao, và giá trị này phải cao hơn giá trị chiết suất của môi trường bao quanh. - Nếu chọn chất thích hợp, sự phản xạ của ánh sáng bên trong sợi hay ống quang sẽ xảy ra ở góc cạn so với bề mặt bên trong (xem hình 7), và tất cả ánh sáng sẽ được giữ toàn bộ bên trong ống cho tới khi nó đi ra khỏi đầu phía bên kia. - Tuy nhiên, ở đầu vào sợi quang, ánh sáng phải chạm tới ở góc tới lớn để truyền qua lớp bao và đi vào sợi. - Cơ sở của công nghệ chống phản xạ là điều khiển ánh sáng sử dụng trong dụng cụ quang theo kiểu sao cho các tia sáng phản xạ khỏi bề mặt nơi nó được mong đợi và có lợi, và không phản xạ khỏi bề mặt nơi có ảnh hưởng có hại lên ảnh quan sát được. - Những lớp phủ mỏng loại vật liệu nhất định, khi áp dụng với bề mặt thấu kính, có thể giúp làm giảm sự phản xạ không mong muốn từ bề mặt có khả năng xảy ra khi ánh sáng truyền qua hệ thấu kính. - Mỗi mặt phân giới không khí-thủy tinh trong một hệ như vậy, nếu không được phủ chất làm giảm sự phản xạ, có thể phản xạ từ 4 đến 5% chùm ánh sáng tới thông thường khỏi bề mặt, kết quả là giá trị truyền chỉ đạt 95 đến 96% ở sự tới bình thường. - Trước đây, những lớp phủ đơn lẻ đã được sử dụng để làm giảm ánh chói và làm tăng sự truyền sáng, nhưng những lớp này dần bị thay thế bởi những lớp phủ nhiều lớp có thể mang lại giá trị truyền trên 99,9% đối với ánh sáng khả kiến. - Hình 8 là giản đồ mô tả sóng ánh sáng phản xạ từ một đơn vị thấu kính có hai lớp phủ chống phản xạ. - Khi đi vào lớp chống phản xạ thứ hai (lớp B), một phần khác của ánh sáng (R1) bị phản xạ theo góc như cũ và giao thoa với ánh sáng phản xạ từ lớp thứ nhất. - Một số ánh sáng còn lại tiếp tục đi tới mặt thủy tinh, ở đó chúng lại bị phản xạ một phần và một phần truyền qua. - Ánh sáng phản xạ khỏi mặt thủy tinh (R2) giao thoa (cả tăng cường và triệt tiêu) với ánh sáng phản xạ từ các lớp chống phản xạ. - Khi sóng ánh sáng truyền qua các lớp phủ chống phản xạ và mặt thấu kính thủy tinh, gần như toàn bộ ánh sáng (phụ thuộc vào góc tới) cuối cùng được truyền qua đơn vị thấu kính và hội tụ để tạo nên ảnh. - Kết quả nói chung của những lớp phủ chống phản xạ này là nó cải thiện sâu sắc chất lượng ảnh trong các quang cụ do nó làm tăng sự truyền bước sóng khả kiến, làm giảm ánh chói từ sự phản xạ không mong muốn, và loại trừ sự giao thoa từ những bước sóng không mong đợi nằm ngoài vùng phổ ánh sáng khả kiến. - Sự phản xạ của ánh sáng khả kiến là một tính chất hành xử của ánh sáng đóng vai trò nền tảng trong chức năng của mọi kính hiển vi hiện đại. - Ánh sáng thường bị phản xạ bởi một hoặc nhiều gương phẳng trong kính hiển vi hướng đường đi ánh sáng qua thấu kính hình thành nên ảnh ảo mà chúng ta nhìn thấy trong mắt (thị kính). - Kính hiển vi cũng sử dụng các bộ tách chùm tia để cho phép một số ánh sáng phản xạ, đồng thời truyền qua một phần ánh sáng đến những phần khác của hệ quang cụ. - Những thành phần quang khác trong kính hiển vi, như các lăng kính được chế tạo đặc biệt, các bộ lọc, và những lớp phủ thấu kính, cũng thực hiện chức năng của chúng trong việc tạo ảnh trên cơ sở hiện tượng phản xạ ánh sáng. - xuất hiện khi mặt trời dưới tầng trời thấp, ánh sáng của nó bắt được những sợi mảnh được hình thành từ hơi nước thuỷ tinh. - Ánh sáng trắng được tạo thành từ tất cả các màu trong cầu vồng. - Các nhà vật lý cho rằng khi ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển trái đất, gặp phải các phân tử nhỏ nitơ và ôxy trên bầu trời, nó bị tán xạ, hoặc khúc xạ. - Và gần đây, Raymond Lee từ Học viện hải quân Mỹ tiến hành đo ánh sáng trên bầu trời vào giữa trưa. - Cả phương trình và phép đo đạc đều cho thấy đỉnh của ánh sáng tím tới mắt ta cũng nhiều không kém gì ánh sáng xanh dương.. - "Cách lý giải truyền thống về bầu trời xanh là ánh sáng mặt trời bị tán xạ - các bước sóng ngắn hơn thì tán xạ mạnh hơn các tia sóng dài. - Smith đã viết một bài báo để giải thích trên số mới đây của tạp chí American Journal of Physics, kết hợp vật lý ánh sáng với hệ thống thị giác của mắt người.. - Mỗi loại cảm nhận tương ứng với một loại ánh sáng có bước sóng khác nhau: dài, vừa và ngắn. - Khi một bước sóng ánh sáng đi đến mắt, tế bào hình nón sẽ gửi một tín hiệu tới não. - Nếu là ánh sáng xanh dương với các gợn sóng ngắn, tế bào nón sẽ phát tín hiệu để não nhìn ra màu xanh. - Smith đã chỉ ra rằng, màu cầu vồng đa sắc của bầu trời khi đi vào mắt người sẽ được cảm nhận tương tự như sự chồng chập của ánh sáng xanh dương "nguyên chất" với ánh sáng trắng. - "Mắt của bạn không thể phân biệt sự khác nhau giữa phổ tổng hợp xanh dương - tím với hỗn hợp của ánh sáng xanh dương nguyên chất và ánh sáng trắng", Smith nói.. - Khi ánh sáng chiếu vào một vật, nó có thể bị vật phản xạ, hấp thụ, hoặc cho đi qua. - Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào một vật:. - Nếu vật phản xạ tất cả ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu vào nó, thì theo hướng phản xạ ta sẽ nhìn thấy vật có màu trắng.. - Nếu vật hấp thụ tất cả các ánh sáng có bước sóng khác nhau chiếu tới, thì theo hướng phản xạ hoặc truyền qua ta nhìn thấy nó có màu đen.. - Nếu vật hấp thụ đa số bức xạ chính trong quang phổ của ánh sáng trắng, nó sẽ có màu xám.. - Phần lớn các vật thể có màu sắc là do vật có cấu tạo từ những vật liệu xác định và vật hấp thụ một số bước sóng ánh sáng và phản xạ, tán xạ những bước sóng khác. - Màu sắc các vật còn phụ thuộc vào màu sách của ánh sáng rọi vào nó và khi nói một vật có màu này nọ, là ta đã giả định nó được chiếu bằng chùm ánh sáng trắng. - Ánh sáng thông thường khi truyền đi xa trong không khí dễ bị các phần tử trong không khí gây ra hiện tượng tán xạ. - Nếu chụp ảnh bằng phim hồng ngoại về ban ngày, ta phải dùng kính lọc sắc chặn tất cả những ánh sáng nhìn thấy.. - Đối với phim ảnh thông thường, độ nét giảm đi theo khoảng cách vì không khí tán xạ ánh sáng các màu lam, tím. - Ánh sáng và âm thanh.. - Cái nào nhanh hơn, ánh sáng hay là âm thanh?. - Dĩ nhiên là ánh sáng!. - Em nhận được cái gì trước: ánh sáng hay là âm thanh. - Ánh sáng!