Giải Khoa Học Tự nhiên 7 trang 76

Bài 15: Ánh sáng – Vùng tối do nguồn sáng rộng

---

Câu 1 (Câu hỏi – biểu tượng dấu ?)

Đề bài: Hãy mô tả bóng của vật cản sáng thu được trên màn chắn trong thí nghiệm ở Hình 15.9a.

Cách 1 — Quan sát và mô tả trực tiếp từ hình

Bước 1: Xác định nguồn sáng và vật cản.

• Nguồn sáng: đèn LED 20 W (nguồn sáng rộng).
• Vật cản sáng: vật đặt giữa đèn và màn chắn.

Bước 2: Quan sát bóng trên màn chắn.

• Trên màn chắn xuất hiện một vùng tối ở giữa (vùng hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn).
• Xung quanh vùng tối có một vùng mờ (vùng tối không hoàn toàn), nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng.

Bước 3: Nhận xét ranh giới.

• Ranh giới giữa vùng tối và vùng sáng không rõ rệt, có sự chuyển tiếp dần dần từ tối sang sáng.

Đáp án: Bóng của vật cản sáng trên màn chắn gồm: phần giữa tối đen (vùng tối hoàn toàn), bao quanh là vùng mờ nhạt dần ra ngoài (vùng nửa tối). Ranh giới bóng không sắc nét mà nhòe dần.

Cách 2 — Giải thích bằng nguyên lý truyền thẳng ánh sáng

• Nguồn sáng rộng gồm nhiều điểm sáng khác nhau.
• Mỗi điểm sáng tạo ra một bóng tối riêng phía sau vật cản.
• Vùng mà tất cả các điểm sáng đều bị che → vùng tối hoàn toàn.
• Vùng mà chỉ một số điểm sáng bị che → vùng tối không hoàn toàn (nửa tối).
• Kết quả: bóng trên màn có phần đen ở giữa, nhạt dần ra rìa.

---

Câu 2 (Câu hỏi – biểu tượng dấu ?)

Đề bài: Tìm thêm ví dụ về vùng tối do nguồn sáng hẹp và vùng tối do nguồn sáng rộng.

Cách giải

Ví dụ vùng tối do nguồn sáng hẹp:

• Dùng đèn pin (nguồn sáng nhỏ) chiếu vào một cuốn sách → bóng trên tường có ranh giới rõ ràng, sắc nét.
• Ánh sáng từ ngọn nến nhỏ chiếu qua ngón tay → bóng ngón tay trên tường rất rõ, không có vùng mờ xung quanh.

Ví dụ vùng tối do nguồn sáng rộng:

• Đứng dưới bóng đèn huỳnh quang dài (nguồn sáng rộng) → bóng người trên sàn nhà có rìa mờ, không sắc nét.
• Vào ngày trời nhiều mây (ánh sáng tán xạ rộng), bóng của cây trên mặt đất rất mờ nhạt, gần như không thấy rõ ranh giới.
• Hiện tượng nhật thực: Mặt Trời là nguồn sáng rộng, Mặt Trăng là vật cản → trên Trái Đất có vùng tối hoàn toàn (nhật thực toàn phần) và vùng nửa tối (nhật thực một phần).

Đáp án: Nguồn sáng hẹp (đèn pin, nến) tạo bóng sắc nét. Nguồn sáng rộng (đèn huỳnh quang, Mặt Trời) tạo bóng có rìa mờ nhạt.

---

Câu 1 (Thực hành – biểu tượng bàn tay)

Đề bài: Đặt một vật cản sáng trước ánh nắng mặt trời (lúc trời nắng và không có mây che) để thu bóng của nó trên một màn chắn. Tự làm thí nghiệm để rút ra nhận xét về bóng của vật.

Cách giải

Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ.

• Một vật cản sáng (ví dụ: hộp bút, cuốn sách nhỏ).
• Một tấm bìa trắng hoặc tờ giấy A4 làm màn chắn.

Bước 2: Tiến hành thí nghiệm.

• Chọn lúc trời nắng, không mây.
• Đặt vật cản sáng giữa Mặt Trời và màn chắn.
• Quan sát bóng trên màn chắn.

Bước 3: Nhận xét kết quả.

• Mặt Trời tuy rất lớn nhưng ở rất xa Trái Đất nên đóng vai trò là nguồn sáng rộng.
• Bóng của vật trên màn chắn có phần tối ở giữa và viền mờ nhạt (nửa tối) ở rìa.
• Ranh giới bóng không hoàn toàn sắc nét.

Đáp án/Nhận xét: Bóng của vật dưới ánh nắng mặt trời có vùng tối ở giữa và vùng nửa tối (mờ) ở rìa, vì Mặt Trời là nguồn sáng rộng. Ranh giới bóng không sắc nét như khi dùng nguồn sáng hẹp.

---

Câu 2 (Thực hành – biểu tượng bàn tay)

Đề bài: Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu mục III.

(Hiện tượng ở đầu mục III: Hiện tượng nhật thực – Hình 15.10)

Cách 1 — Giải thích dựa trên vùng tối do nguồn sáng rộng

Bước 1: Xác định các yếu tố.

• Nguồn sáng: Mặt Trời (nguồn sáng rộng).
• Vật cản sáng: Mặt Trăng.
• Màn chắn: bề mặt Trái Đất.

Bước 2: Giải thích sự tạo thành vùng tối.

• Khi Mặt Trời, Mặt Trăng, Trái Đất thẳng hàng (Mặt Trăng ở giữa), Mặt Trăng chắn ánh sáng từ Mặt Trời.
• Phía sau Mặt Trăng (trên bề mặt Trái Đất) xuất hiện:
• Vùng tối hoàn toàn: không nhận được ánh sáng nào từ Mặt Trời → người đứng ở đây thấy nhật thực toàn phần (Mặt Trời bị che kín).
• Vùng tối không hoàn toàn (nửa tối): chỉ nhận được một phần ánh sáng từ Mặt Trời → người đứng ở đây thấy nhật thực một phần (Mặt Trời bị che một phần).

Bước 3: Kết luận.

• Hiện tượng nhật thực là minh chứng cho sự tạo thành vùng tối và vùng nửa tối do nguồn sáng rộng (Mặt Trời) bị vật cản (Mặt Trăng) che.

Đáp án: Nhật thực xảy ra khi Mặt Trăng nằm giữa Mặt Trời và Trái Đất. Mặt Trời là nguồn sáng rộng, Mặt Trăng là vật cản sáng. Phía sau Mặt Trăng trên Trái Đất có vùng tối (nhật thực toàn phần) và vùng nửa tối (nhật thực một phần). Đây là kết quả của ánh sáng truyền thẳng và sự tạo bóng bởi nguồn sáng rộng.

Cách 2 — Giải thích ngắn gọn bằng sơ đồ logic

Mặt Trời (nguồn sáng rộng)
       ↓ ánh sáng truyền thẳng
Mặt Trăng (vật cản) chắn ánh sáng
       ↓
Trái Đất (màn chắn) nhận bóng:
  • Vùng tối hoàn toàn → nhật thực toàn phần
  • Vùng nửa tối → nhật thực một phần
  • Vùng sáng → không có nhật thực

---

💡 Mẹo nhớ: "Nguồn hẹp – bóng nét, nguồn rộng – bóng mờ." Nguồn sáng càng rộng thì vùng nửa tối càng lớn, ranh giới bóng càng nhòe.

---

🎯 Ghi nhớ: - Nguồn sáng hẹp tạo vùng tối có ranh giới rõ rệt với vùng sáng. - Nguồn sáng rộng tạo vùng tối hoàn toàn (ở giữa) và vùng tối không hoàn toàn/nửa tối (ở rìa), ranh giới không rõ rệt. - Nhật thực là ví dụ điển hình của vùng tối do nguồn sáng rộng (Mặt Trời) bị vật cản (Mặt Trăng) che khuất.