Đặt một chiếc bút chì thẳng nghiêng vào cốc nước trong suốt, nhìn từ phía trên bên cạnh, phần chìm trong nước dường như bị lệch đi ngay tại mặt nước. Lấy bút ra, chiếc bút vẫn thẳng. Chuyển mắt sang một vị trí khác, chỗ lệch ấy cũng thay đổi theo.
Bắt đầu giải thích từ đâu? Có thể chọn trước một đầu bút chìm trong nước, rồi hỏi ánh sáng nó phản xạ phải đi như thế nào mới đến được mắt. Nội dung quang học của môn Vật lí lớp 8 chính là việc từng bước biến những quan sát thường ngày này thành những đường truyền ánh sáng có thể kiểm tra được.
Tìm ngược ánh sáng từ vị trí của mắt
Bài 4 trước hết trình bày về nguồn sáng, bóng và phản xạ, sau đó giới thiệu sự tạo ảnh qua gương phẳng. Khi nhìn mình trong gương, ánh sáng đi vào mắt là ánh sáng đã bị mặt gương phản xạ. Kéo dài theo hướng của tia phản xạ về phía sau gương, trên hình ta có thể xác định được vị trí của ảnh. Đánh dấu vật và ảnh, ta sẽ thấy hai vị trí này đối xứng với nhau qua mặt gương. Bài 4 "Hiện tượng ánh sáng, phản xạ và khúc xạ"
Khi làm dạng bài này, trước hết có thể đánh dấu vị trí của mắt trên hình, rồi vẽ xem tia sáng nào có thể đi qua mặt gương để đến đó. Dù tạm thời chưa tính được góc, hình vẽ cũng giúp bạn kiểm tra xem mình có vẽ ngược hướng đi của ánh sáng hay không.
Đến mặt nước, hướng của ánh sáng thay đổi
Ánh sáng phản xạ từ đầu bút dưới nước, khi đi xiên từ nước ra không khí, sẽ bị khúc xạ. Mắt tiếp nhận ánh sáng đã khúc xạ, rồi lần ngược lại theo hướng của tia tới, nên vị trí đầu bút mà mắt nhìn thấy sẽ lệch so với vị trí thực của nó dưới nước. Bài 4 dùng một đường truyền ánh sáng tương tự để giải thích vì sao khi nhìn từ phía trên mặt nước, đáy một bể nước trong lại có vẻ nông hơn.
Muốn quan sát rõ hơn, có thể đặt cốc và bút chì cho vững, giữ nguyên mực nước, quan sát từ hai góc khác nhau và vẽ lại vị trí mà đầu bút trông thấy. Sau đó vẽ một bản phác thảo đơn giản, chỉ giữ lại đầu bút, mặt nước và mắt. Khi vẽ đến mặt nước, trước hết vẽ một pháp tuyến vuông góc với mặt phân cách, rồi kiểm tra xem khi tia sáng đi xiên rời khỏi nước vào không khí, góc khúc xạ có lớn hơn góc tới hay không.
Đưa sự khúc xạ lên một khối thủy tinh có mặt cong
Bài 5 mang cách nghĩ này vào thấu kính. Thấu kính lồi dày ở giữa, mỏng ở rìa, ánh sáng song song với trục chính sau khi bị nó khúc xạ sẽ hội tụ. Bài giảng đi từ hình dạng thấu kính đến trục chính, tiêu điểm và tiêu cự, rồi dẫn đến các dụng cụ quang học dùng nhiều thấu kính để thay đổi hiệu quả quan sát. Sau khi đã vẽ một lần chỗ ánh sáng đổi hướng tại mặt nước, nhìn lại đường đi của ánh sáng trước và sau khi qua thấu kính, ta có thể lần theo từng đoạn ánh sáng để hiểu tiêu điểm từ đâu mà có. Bài 5 "Tác dụng của thấu kính và khám phá vũ trụ"
Sau khi quan sát, bổ sung một hình vẽ có thể giải thích hiện tượng
Khóa học tiếng Trung giản thể này dành cho học sinh lớp 8, cũng bao gồm các chủ đề như chuyển động cơ học, hiện tượng âm, sự biến đổi thể và khối lượng. Khi học Vật lí từ một thắc mắc trong đời sống, có thể trước hết ghi lại những gì mình đã thấy, sau đó thay đổi một điều kiện quan sát, cuối cùng dùng hình vẽ hoặc phép đo để giải thích sự thay đổi. Hình luyện tập đầu tiên của phần quang học có thể chính là chiếc bút chì trong cốc. Thử chỉ cho bạn cùng bàn xem ánh sáng đã bẻ hướng ở đâu, và mắt đã nhìn thấy đầu bút ở vị trí nào. Vào khóa PHYS801A-PEP-CN