Một người quan sát đứng trong vùng này sẽ quan sát thấy thiên thực hình khuyên: phần của nguồn sáng không bị che khuất xung quanh vật thể gây ra thiên thực trông giống như một chiếc nhẫn[r]
Trang 1PHƯƠNG PHÁP VÀ BÀI TẬP TỔNG HỢP HIỆN TƯỢNG BÓNG TỐI VÀ BÓNG NỬA TỐI
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối và vùng tối của vùng bóng tối là ba phần riêng biệt của
một cái bóng, được tạo ra khi ánh sáng từ một nguồn sáng bị cản trở bởi vật thể không trong
suốt
Những từ này thường được sử dụng nhất để chỉ các phần của bóng của các thiên thể mặc dù đôi khi chúng cũng được dùng để mô tả các cấp độ tối, chẳng hạn của các vết đen Mặt Trời
Các vùng bóng tối, bóng nửa tối và đối của vùng bóng tối của Trái Đất và các hình ảnh có thể
quan sát được khi đứng trong các vùng đó
(chú ý rằng kích cỡ và khoảng cách của các thiên thể trong hình không vẽ theo đúng tỉ lệ)
a Vùng bóng tối
Vùng bóng tối là phần ở bên trong nhất và tối nhất của bóng, nơi ở đó nguồn sáng hoàn
Trang 2Vùng bóng tối của một vật thể tròn che khuất một nguồn sáng tròn tạo thành một choóp
nón đứng với đáy tròn
Vùng bóng tối (A) và vùng bóng nửa tối (B)
b Vùng bóng nửa tối
Vùng bóng nửa tối là vùng mà chỉ có một phần của nguồn sáng bị che khuất bởi vật thể cản
sáng Người quan sát đứng trong vùng bóng nửa tối của một thiên thể sẽ quan sát thấy thiên
thực một phần Tuy vậy, đôi khi lại được định nghĩa là vùng mà một phần hoặc toàn bộ nguồn
sáng bị che khuất
C Vùng đối bóng tối
Vùng đối của vùng bóng tối là vùng mà vật thể cản sáng được trông thấy nằm trọn vẹn trong
đĩa của nguồn sáng lớn hơn Một người quan sát đứng trong vùng này sẽ quan sát thấy thiên
thực hình khuyên: phần của nguồn sáng không bị che khuất xung quanh vật thể gây ra thiên
thực trông giống như một chiếc nhẫn sáng Nếu người quan sát di chuyển gần hơn tới nguồn
sáng, kích thước biểu kiến của vật thể che khuất tăng dần cho đến khi nguồn sáng bị khuất hẳn trong vùng bóng tối
Trang 3Vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối và vùng đối của vùng bóng tối được tạo ra bởi các cửa sổ và
cánh chớp
Giải thích tại sao có hiện tượng bóng tối và bóng nửa tối:
- Căn cứ vào định luật truyền thẳng của ánh sáng
- Khi chỉ có bóng tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là hẹp
- Khi có cả bóng tối và bóng nửa tối xuất hiện, tức là khi đó nguồn sáng là rộng
2 BÀI TẬP LÝ THUYẾT
Bài 1: Điền từ vào chỗ chấm trong đoạn văn sau:
Bóng tối nằm phía sau vật cản, ……… ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới ……… nằm
phía sau vật cản, nhận được một phần ánh sáng từ
………
Hướng dẫn giải:
Bóng tối nằm ở phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới Bóng
Trang 4Bài 2: Ban đêm, trong phòng chỉ có một ngọn đèn Giơ bàn tay chắn giữa ngọn đèn và bức
tường, quan sát thấy trên bức tường xuất hiện một vùng tối hình bàn tay, xung quanh có viền
mờ hơn Hãy giải thích hiện tượng đó?
Hướng dẫn giải:
Bàn tay chắn giữa ngọn dền và bức tường đóng vai trò là vật chắn sáng, trên tường (đóng vai
trò là màn) sẽ xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối Hình dạng của bóng tối và bóng nửa tối giống bàn tay là do các tia sáng truyền theo đường thẳng
Bài 3: Hãy giải thích tại sao khi ta đứng trước ngọn đèn: đứng gần ta thấy bóng lớn còn đứng
xa thấy bóng nhỏ hơn?
Hướng dẫn giải:
Khi ta đứng gần thì ta che khuất nhiều tia sáng nên phần bóng đen sẽ lớn hơn Khi ta đứng xa ngọn đèn thì ta che khuất ít tia sáng nên phần bóng đen sẽ nhỏ hơn
Bài 4: Điền từ vào chỗ chấm trong đoạn văn sau:
Khi dịch chuyển vật cản lại gần nguồn sáng thì độ lớn vùng bóng tối ………
Hướng dẫn giải:
Khi dịch chuyển vật cản lại gần nguồn sáng thì độ lớn vùng bóng tối tăng lên
Bài 5: Thế nào là bóng tối?
A Là vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới
B Là vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới
C Là vùng nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới
Trang 5Hướng dẫn giải:
- Vùng chỉ nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới gọi là bóng nửa tối ⇒
Đáp án B sai
- Vùng nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới là vùng sáng ⇒ Đáp án C sai
- Vùng không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới là vùng tối
⇒ Đáp án A đúng, đáp án D sai
3 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Vào một ngày trời nắng, cùng một lúc người ta quan sát thấy một cái cọc cao 1m để
thẳng đứng có một cái bóng trên mặt đất dài 0,8 m và một các cột đèn có bóng dài 5m Hãy
dùng hình vẽ theo tỉ lệ 1 cm ứng với 1m để xác định chiều cau của cột đèn Biết rằng các tia
sáng Mặt Trời chiếu đều song song
Hướng dẫn giải:
Ta biết các tia sáng của mặt trời chiếu song
Trang 6Bóng của cột đèn cao gấp 5: 0,8 = 6,25 lần so
với bóng của cái cọc
Vậy chiều cao của cột đèn cũng cao gấp 6,25 lần so với cọc
Vậy chiều cao cột đèn h = 6,25m
Bài 2: Một người có độ cao h đứng ngay dưới bóng đèn treo ở độ cao H (H>h) Nếu người đó
đi đều với vận tốc v Hãy xác định chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên mặt đất
Tóm tắt:
Người cao h, đèn cao H (H>h)
Người có vận tốc v, tìm Vbóng =?
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ:
Các tia sáng phát ra từ bóng đèn bị người chặn lại tạo ra một khoảng tối trên đất đó là bóng của người đó
Trong khoảng thới gian t, người di chuyển một quảng đường S = BB’ = v.t Khi đó bóng của đỉnh
Trang 7Bài 3: Một nguồn sáng hình cầu có bán kính r có tâm S cách màn ảnh một khoảng SH = 1m
Tại trung điểm M của SH người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với SH và có bán kính
R = 10 cm Trên màn bề rộng bán kính vùng nửa tối là 4 cm và bán kính vùng tối là 18 cm Hãy xác định r
Tóm tắt:
SH = 1m = 100cm
SM = 50 cm; R = 10 cm
Rnửa tối = 4 cm; Rtối = 18 cm
Tìm r
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ
Trang 8HP = 18 cm và PO = 4cm
IM = HH’= R = 10 cm
Mà PH’ = HP – HH’ = 18 - 10 = 8 cm
Ta có: PH’ = AA’ (vì ∆ AA’I = ∆PH’I )
AA’ = SA’ – SA = MI – SA = R – r
Vậy 8 = R – r = 10 – r
Suy ra r = 2 cm
Vậy nguồn sáng rộng có bán kính r = 2cm
Bài 4: Một bóng đèn nhỏ S cách tường 2 m, tại điểm M nằm trên SI người ta đặt một tấm bìa
tròn chắn sáng có bán kính R = 0,5m thì bán kính bóng tối là 60 cm Hãy xác định SM
Tóm tắt:
Trang 9Rtối = 60 cm
Tìm SM
Hướng dẫn giải:
Ta có hình vẽ:
Bán kính vùng tối là A’I, bán kính vật chắn là AM
Ta có tam giác ∆ SAM ~ ∆ SA’I nên ta có:
Vậy phải đặt vật chắn sáng cách đèn là 166,67 cm
Trang 10Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh
Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí