Lĩnh vực 10
Quang học
Tia sáng, gương và thấu kính
Quang học nói về ánh sáng: ánh sáng truyền theo đường thẳng, phản xạ trên gương và đổi hướng khi đi vào thủy tinh hay nước như thế nào. Thấu kính và gương dùng những quy luật này để tạo ảnh trong máy ảnh, kính mắt và kính thiên văn.
Phù hợp với ai
Trẻ em thích những câu đố về góc và bóng, và bất kỳ ai tò mò về kính mắt, máy ảnh và cầu vồng.
Bạn sẽ học được gì
- Ánh sáng truyền đi dưới dạng tia và tạo ra bóng như thế nào
- Gương phản xạ ánh sáng ra sao: góc tới bằng góc phản xạ
- Vì sao ánh sáng bị đổi hướng (khúc xạ) khi đi vào thủy tinh hoặc nước
- Thấu kính hội tụ hoặc làm phân kỳ ánh sáng và tạo ảnh như thế nào
Ví dụ thí nghiệm
-
Chiếu một tia sáng vào gương và đo các góc trước và sau khi tia sáng phản xạ.
-
Chiếu một tia sáng vào một khối thủy tinh và quan sát hướng của tia sáng thay đổi ra sao.
-
Di chuyển thấu kính dọc theo giá quang học và tìm vị trí ảnh trở nên rõ nét.
Những thứ bạn có thể chế tạo
-
Một kính tiềm vọng có hai gương
-
Một bộ dụng cụ kính lúp
-
Một máy ảnh mô hình có thấu kính và màn hứng ảnh
Những ví dụ này cho thấy loại công việc trong lĩnh vực này. Các bài học khi được phát hành có thể khác.
Những gì mô phỏng đơn giản hóa
- Ánh sáng chủ yếu được xem như các tia (quang hình học); các hiệu ứng sóng như giao thoa và nhiễu xạ nằm ngoài phạm vi những bài học này.
- Thấu kính và gương có hình dạng lý tưởng; thấu kính thật có khuyết điểm và có thể làm nhòe màu sắc.
Mọi mô phỏng đều đơn giản hóa thực tế. Hiểu mô phỏng đơn giản hóa như thế nào cũng là một phần của việc học kỹ thuật.
Liên hệ với các môn học ở trường
Vật lý (ánh sáng), toán học (góc và hình học), sinh học (mắt), mỹ thuật và nhiếp ảnh
Liên hệ với các lĩnh vực khác
Quang học liên hệ với mạch điện (nguồn sáng và cảm biến), với kết cấu và vật liệu (thủy tinh và độ trong suốt) và với robot học (camera và cảm biến ánh sáng).
Điều nên biết
Mắt bạn cũng có một thấu kính: nó hội tụ ánh sáng lên đáy mắt, giống như thấu kính máy ảnh hội tụ ánh sáng lên cảm biến.