Chương V · Ánh sáng · SGK trang 72–77
Mô tả thí nghiệm dùng pin quang điện; nêu được bằng chứng cho thấy ánh sáng mang năng lượng và có thể chuyển hóa thành điện năng, nhiệt năng.
Biết tia sáng là mô hình đường truyền của ánh sáng; vẽ bằng đường thẳng với mũi tên chỉ chiều truyền; tạo chùm sáng hẹp bằng lỗ nhỏ.
Phân biệt chùm song song, chùm hội tụ, chùm phân kì dựa trên hướng các tia trong hình vẽ.
Dựng tia giới hạn để giải thích bóng do nguồn sáng hẹp và nguồn sáng rộng trên màn chắn.
Đặt pin quang điện dưới ánh sáng thích hợp và nối với điện kế: khi được chiếu sáng, điện kế có thể chỉ giá trị khác 0. Điều đó cho thấy pin nhận năng lượng ánh sáng và chuyển một phần thành điện năng. Ánh nắng cũng có thể làm vật nóng lên: năng lượng ánh sáng chuyển hóa thành nội năng.
Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng. Để mô tả đường đi và chiều truyền, dùng tia sáng, vẽ bằng đoạn thẳng/đường thẳng có mũi tên. Tia sáng là mô hình hình học, không phải sợi vật chất và không có độ dày.
| Chùm sáng | Đặc điểm các tia | Nhận biết |
|---|---|---|
| Song song | Các tia song song nhau | Khoảng cách giữa những tia tương ứng không đổi trên hình |
| Hội tụ | Các tia tiến lại gần và gặp nhau tại một điểm | Chùm thu hẹp theo chiều truyền tới điểm hội tụ |
| Phân kì | Các tia tách xa nhau theo chiều truyền | Chùm mở rộng dần theo chiều mũi tên |
Khi vật cản không cho ánh sáng truyền qua đặt trước nguồn sáng, phía sau vật hình thành vùng thiếu ánh sáng. Nếu nguồn sáng rất hẹp (gần như nguồn điểm), ranh giới vùng tối rõ hơn. Với nguồn sáng rộng, thường có vùng tối hoàn toàn ở giữa và vùng nửa tối xung quanh.
| Đại lượng | Ý nghĩa |
|---|---|
| Vùng tối hoàn toàn | Không nhận được ánh sáng trực tiếp từ bất kì phần nào của nguồn đang xét |
| Vùng nửa tối | Chỉ nhận được ánh sáng trực tiếp từ một phần nguồn sáng rộng |
| Biên bóng | Được xác định từ các tia sáng đi sát mép vật cản |
Lưu ý: Trạm mô phỏng dùng hình cắt hai chiều, nguồn và vật cản đối xứng qua trục; không tính tán xạ ánh sáng, nhiễu xạ, hoặc ánh sáng phản xạ từ môi trường. Đây là mô hình để học sinh giải thích quy luật căn bản.
Thực hiện lần lượt ba trạm; các hình SVG thay đổi theo thao tác. Chỉ số mô hình mang tính minh họa, không phải số đo thí nghiệm thực tế.
Bật đèn, điều chỉnh mức ánh sáng tới pin quang điện; quan sát kim điện kế minh họa và động cơ mô phỏng. Mức chỉ thị chỉ là thang tương đối, không phải điện áp hay hiệu suất thực.
Ngoài thực tế, quạt chỉ quay khi điện năng đủ để khởi động; mô hình không khẳng định độ sáng nào cũng quay được.
Quan sát mũi tên chỉ chiều truyền. Chọn dạng chùm rồi thử thu hẹp lỗ để thấy mô hình một tia sáng hẹp.
Chiều rộng khe chỉ thay đổi độ dày minh họa của chùm; không mô phỏng nhiễu xạ hoặc quang học sóng. Không chiếu laser vào mắt.
Mô hình cắt hai chiều: nguồn sáng ở trái, vật cản đục nằm giữa và màn ở phải. Các đường kẻ là tia sáng giới hạn; dải màu trên màn biểu diễn mức ánh sáng trực tiếp tới màn.
Nguồn rộng được giả định có độ sáng đều; vật cản đục và hai bên thẳng, chiếu theo tia thẳng. Mô hình không tính ánh sáng phản xạ, tán xạ hay nhiễu xạ; bóng trên màn chỉ minh họa tỉ lệ chiếu sáng trực tiếp.
Học sinh tự luyện có phản hồi sau khi chọn, lưu tiến độ riêng cho Bài 15; phần kiểm tra chỉ xem đáp án sau khi nộp. Hai câu tự luận tự đối chiếu theo tiêu chí.
8 câu ABCD: 2 điểm · 4 câu Đúng/Sai (4 ý/câu): 4 điểm · 8 câu trả lời ngắn: 2 điểm · 2 câu tự luận: 2 điểm. Tổng 10 điểm.
Khái quát ba nội dung chính, có thể cuộn ngang trên điện thoại.
Thực vật hấp thụ năng lượng ánh sáng để tạo chất hữu cơ trong điều kiện thích hợp. Đây là nền tảng của nhiều chuỗi thức ăn.
Thiết bị dùng hiệu ứng quang điện để tạo điện năng. Công suất phụ thuộc diện tích pin, mức chiếu sáng, nhiệt độ và các yếu tố khác.
Thay vị trí nguồn, vật cản và màn chiếu có thể làm bóng lớn/nhỏ. Nguồn rộng giúp tạo vùng nửa tối với biên mờ.
Không nhìn trực tiếp Mặt Trời hoặc chiếu laser vào mắt. Không dùng kính râm thông thường để quan sát trực tiếp Mặt Trời.
Nguồn tham khảo: SGK/SGV Khoa học tự nhiên 7 – Kết nối tri thức với cuộc sống, Bài 15, trang 72–77. Nội dung mô phỏng và câu hỏi được biên soạn riêng.