Nhung hien tuong vat ly tren bau troi

TRƯ NG I H C SƯ PH M THÀNH PH H CHÍ MINH
Ti u lu n môn: Thiên Văn H c
Tên tài:
Giáo viên hư ng d n: Ths. Tr n Qu c Hà
Nhóm th c hi n:
Nguy n H i Âu
Võ Th Hoa
Nguy n Th Thúy Li u
Phương Nghĩa
Nguy n Th Y n Nhi
Lê Thanh Nh n
àng Th Kim S c
Th Thanh
Th H ng Th m
Nguy n Th Phương Th o (8-4)
Hoàng Th Thanh Th o
Nguy n Th Phương Th o (29-1)
Nguy n Th Ki u Thu
Nguy n Thanh Ng c Thu
oàn Th Minh Thư
Phan Minh Ti n
Nguy n Ki n Tr ch
Lưu ình Trác
Nguy n Thành Trung
Lâm Hoàng Minh Tu n
Bùi Th C m Tú
Tr n Bùi C m Vân
ng Ng c Thanh Vân
L p Lý 3 Chính Qui
TPHCM, Tháng 11 Năm 2008

Ti u lu n môn thiên văn h c GVHD:Th.S Tr n Qu c Hà
Trang 1
M c l c
M c l c..............................................................................................................1
I. HI N TƯ NG MÂY D QUANG:...............................................................4
I.1. Gi i thi u hi n tư ng: ......................................................................................4
I.2. Gi i thích hi n tư ng: ......................................................................................6
II. HI N TƯ NG C C QUANG:.....................................................................8
II.1. Gi i thi u hi n tư ng:.....................................................................................8
II.2. Gi i thích hi n tư ng:...................................................................................11
II.3. ng d ng: .....................................................................................................16
III. HI N TƯ NG NH T TH C NGUY T TH C:...................................... 17
III.1. Nh t th c.....................................................................................................17
III.1.1. Nh t th c là gì?.......................................................................................17
III.1.2. Các lo i nh t th c: ..................................................................................17
III.1.3. Quan sát nh t th c: .................................................................................20
III.2. Nguy t th c: ................................................................................................23
III.2.1. Nguy t th c là gì?...................................................................................23
III.2.2. Các lo i nguy t th c: ..............................................................................23
III.2.3. Quan sát nguy t th c : ............................................................................24
III.3. Nguyên nhân x y ra hi n tư ng nh t th c nguy t th c và chu trình nh t
th c nguy t th c:..................................................................................................24
III.3.1. Nguyên nhân x y ra nh t th c - nguy t th c: .........................................25
III.3.2. Chu kì nh t nguy t th c:.........................................................................27
IV. HI N TƯ NG BI N I MÀU S C TRÊN B U TR I:....................... 28
IV.1. Cơ s lý thuy t:.............................................................................................28
IV.1.1. nh lu t Rayleigh:.................................................................................28
IV.1.2. Thuy t i n t v s tán x b i các h t nh (xét nh tính): ....................29
IV.2. Gi i thích hi n tư ng:..................................................................................31
IV.2.1. Màu xanh c a b u tr i : ..........................................................................31
IV.2.2. Màu c a M t tr i :..................................................................................33
IV.2.3. Màu c a mây, sương mù :.......................................................................35
IV.2.4. T i sao b u tr i êm l i en? ..................................................................37
V. HI N TƯ NG C U VÒNG:...................................................................... 40
V.1. Gi i thi u hi n tư ng: ...................................................................................40
V.1.1. C u v ng là gì?........................................................................................40
V.1.2. Làm th nào quan sát c u vòng?..........................................................40
V.2. Gi i thích hi n tư ng: ...................................................................................41
V.2.1. Gi i thích hi n tư ng: ..............................................................................41
V.2.2. Vài tính toán v c u v ng:........................................................................42

Trang 2
V.2.3. T i sao b y s c c u v ng l i ư c s p s p theo th t như v y?...............43
V.2.4. 4/ T i sao c u v ng có d ng m t vòng cung? ...........................................43
V.2.5. Vùng Alexandre là gì? .............................................................................44
V.2.6. T i sao không n ư c chân c u v ng? ..................................................45
V.3. M t s c u v ng c bi t: ..............................................................................45
VI. HI N TƯ NG M T TR I GI : .............................................................. 49
VI.1. Gi i thi u hi n tư ng:..................................................................................49
VI.1.1. Hi n tư ng m t tr i gi là gì? .................................................................49
VI.1.2. Các nơi xu t hi n m t tr i gi :................................................................49
VI.2. Gi i thích hi n tư ng:..................................................................................51
VI.2.1. Halo:.......................................................................................................51
VI.2.2. Qu ng sáng halo ư c hình thành như th nào? ......................................53
VI.2.3. M t tr i gi hình thành như th nào?.......................................................60
Tài li u tham kh o............................................................................................ 62

Trang 3
L i ng
Thiên văn luôn là m t khoa h c lí thú và m i l m c dù ã t n t i t r t
lâu. Nh ng ham mu n khám phá v lĩnh v c này kh i u t vi c quan sát
các hi n tư ng v t lí x y ra trên b u tr i.
Các hi n tư ng thiên văn v t lí x y ra trên b u tr i r t phong phú và a
d ng. Vi c lí gi i chúng òi h i ph i có m t ki n th c sâu r ng. M c dù khoa
h c ngày càng phát tri n cao và t ư c nhi u thành t u kì vĩ c bi t là
ngành thiên văn vũ tr , song t m nhìn c a loài ngư i h n ch và dĩ nhiên
không tránh kh i v n còn nh ng bư c mò m m trong hành trình chinh ph c
kho tàng ki n th c sâu r ng y.
Trên tinh th n am mê h c h i, nhóm th c hi n n l c hoàn thành bài ti u
lu n “ Nh ng hi n tư ng v t lí trên b u tr i” c p n các hi n tư ng
quang tiêu bi u trong thiên văn.
Tài li u này cung c p nh ng ki n th c r t cơ b n và t ng quát t nhi u
ngu n tài li u. Do h n ch v hi u bi t cũng như trình ngo i ng nên
trong quá trình th c hi n không tránh kh i sai sót, nhóm 3 r t mong ngư i
c thông c m và nhi t tình óng góp ý ki n l n th c hi n sau dư c t t
hơn.
Chân thành c m ơn!
Nhóm th c hi n

Trang 4
I. HI N TƯ NG MÂY D QUANG:
I.1. Gi i thi u hi n tư ng:
Nh ng ám mây d quang (Noctilucent
Cloud hay Night-shining Cloud) là nh ng ám
mây cao trong b u khí quy n (85km) khúc x
ánh sáng vào lúc tr i m t i (hoàng hôn hay
bình minh) khi m t tr i ã l n. Lúc ó mây d
quang to sáng b u tr i mà không th y m t
ngu n sáng rõ r t nào c . Nh ng hình nh
hoàng hôn kỳ thú trên b u tr i v êm ã tr
thành m t trong nh ng thú vui thư giãn ph bi n trên toàn th gi i.
Dù mây d quang trông gi ng như ngoài không gian, nhưng th c ra chúng
v n trong t ng gi a khí quy n trái t ( cao t 50 n 85 km). T ng này không
nh ng r t l nh (-1250
C) mà còn r t khô - khô g p 100 tri u l n không khí hoang
m c Sahara.
Mây d quang là hi n tư ng tương i m i l n
u tiên ư c mô t vào năm 1885, hai năm sau s
ki n phun trào c a o núi l a Krakatoa (Indonesia).
Núi l a ã phun m t trùm tro b i và m nh v n lên b u
khí quy n Trái t t t i cao 80 km. S ki n này
ã nh hư ng t i khí h u và th i ti t toàn c u trong nhi u năm và có l ã t o ra nh ng
ám mây d quang u tiên.
nh hư ng c a v phun trào núi l a Krakatoa d n d n cũng m t i, nhưng
nh ng ám mây tích i n màu xanh l c b t thư ng thì v n còn l i. Chúng náu mình
trong t ng gi a m ng manh c a Trái t – ây là vùng khí quy n bên trên v i áp l c
nh hơn 10.000 l n áp l c trong nư c bi n. Chúng xu t hi n thư ng xuyên nh t vào
các tháng mùa hè t 50 n 70 B c và Nam. M t th k trư c ây, chúng b h n
ch nh ng vĩ trên 50, ph i n nh ng nơi như Anh, Scandinavi và Nga, khu v c
b c Âu và Canada m i nhìn th y ư c chúng. Trong nh ng năm g n ây, chúng ã
xu t hi n mi n Nam bang Utah và Colorado c a M .

Trang 5
Ngày 18/2/2003, nh ng phi hành gia trên tr m không
gian qu c t ISS ã m c kích
m t c nh tư ng p m t: ó là
nh ng ám mây d quang, hay
còn g i là mây chi u sáng v
êm có hình dáng dài m ng
m nh màu xanh tuy t p bay lơ l ng quanh qu o trái
t.
Tháng 1/2003, phi hành gia Don Pettit cũng là m t nhà khoa h c t i Phòng thí
nghi m qu c gia Los Alamos cho bi t: “Trong nhi u tu n qua, chúng tôi ã ư c
thư ng th c quang c nh p m t c a nh ng ám mây này vùng nam bán c u. Chúng
tôi cũng thư ng th y chúng khi bay trên b u tr i c a t nư c Australia và Nam M ”.
Nh ng ngư i trái t cũng có th nhìn th y chúng t a sáng l p lánh sau khi m t tr i
l n, d u r ng nhìn t không gian v n p hơn. Pettit ư c tính chi u cao c a chúng có
th lên n 80-100 km.
Nh ng ám mây không ng ng r c sáng và trôi d n v phía vùng c c, l n u
tiên ư c v tinh ( v tinh Aeronomy of Ice in the Mesosphere c a NASA) ch p t vũ
tr . Lo i mây bí n này ư c g i là " èn êm". Các ám mây hình thành cao 80
km trên b m t t, trong t ng trên c a khí quy n g i là mesosphere, xu t hi n trong
nh ng tháng hè c c Nam cũng như trong mùa hè c c B c.
Mây d quang
phía trên h
Saimaa
M t trong nh ng l n u
tiên các ám mây sáng r c này
ư c quan sát t m t t, trên b u tr i
Budapest, Hungary hôm 15/06/2007.
( nh:LiveScience)
Vào ngày 11/06/2007, chi c
camerac a v tinh nhân t o AIM
(Aeronomy of Ice in the Mesosphere ) ã
cung c p d li u u tiên v nh ng ám
mây d quang B c c c thu c khu v c
châu Âu và B c M . Màu tr ng và xanh
sáng hi n th c u trúc ám mây d quang,
màu en là nh ng nơi không có d li u.
( nh: LiveScience)

Trang 6
I.2. Gi i thích hi n tư ng:
Tro núi l a Krakatoa có th là nguyên nhân c a năm 1885, nhưng không th gi i
thích ư c cho hi n tư ng c a ngày nay. Nh ng ám mây g n trái t có th l y b i t
bão gió sa m c, nhưng th t khó mà b c b i lên n t n t ng gi a c a khí quy n. i u
này có th là do b i vũ tr . M i ngày trái t ti p xúc v i hàng t n thiên th ch - nh ng
m u v n ch t th i t các sao ch i và hành tinh nh . a s chúng có kích thư c phù
h p v i các ám mây d quang.
M t nhà v t lý h c plasma Paul M. Bellan – giáo sư v t lý ng d ng t i Vi n công
ngh California (Caltech) cu i cùng ã tìm ra l i gi i áp cho c i m kỳ l c a
nh ng ám mây d quang, ch m d t bí n kéo dài nhi u th p k . Ông cho bi t : “Ph m
vi có mây d quang dư ng như ang tăng lên, có l vì khí h u toàn c u ang m d n
lên”.
Mây d quang là m t hi n tư ng x y ra vào mùa hè b i b u khí quy n cao 85
km l nh nh t khi mùa hè n, thúc y quá trình hình thành h t băng t o nên ám mây.
Các tinh th nư c á trong mây c n hai i u ki n phát tri n: các phân t nư c và
m t cái gì ó chúng bám vào, ch ng h n như b i. Nư c t t p trên b i t o thành
nh ng gi t nư c hay các tinh th nư c á là m t ti n trình ư c g i v i cái tên “s c u
thành h t nhân” và chúng x y ra trong t t c các ám mây bình thư ng.
Theo các nhà nghiên c u t i Poker Flat (Alaska), hai mươi lăm năm v trư c h ã
phát hi n c tính khác thư ng r ng ám mây ph n chi u m nh v i ra- a. Gi i thích:
các h t băng trong mây d quang ư c bao ph b i m t l p kim lo i m ng có thành
ph n bao g m natri và s t. L p màng kim lo i ã khi n sóng ra- a ph n x g n sóng
trong ám mây gi ng như hi n tư ng tia X ph n x t lư i tinh th (Theo s ra tháng 8
t Journal of Geophysical Research-Atmospheres).
Nguyên t Natri và s t thu th p ư c trong t ng khí quy n bên trên sau khi sao băng
siêu nh n tung trên b u tr i. Các nguyên t kim lo i này nh cư trong l p hơi nư c
m ng ngay trên cao nơi x y ra mây d quang. Các nhà thiên văn h c m i ây ã
s d ng l p Natri t o ra ngôi sao ch d n nhân t o chi u sáng nh tia laze cho chi c
kính vi n v ng quang h c thích nghi nh m lo i b hi u ng gây nhi u lo n c a b u
khí quy n có ư c nh ng b c hình v b u tr i rõ nét hơn.
Các bi n pháp xác nh m c c a các l p hơi nư c có nguyên t natri và
s t cho th y hơi nư c kim lo i gi m i t i 80% khi có mây d quang hi n di n. Giáo

Trang 7
sư Bellan cho bi t: “Mây d quang gi ng như m t cái b y ru i i v i nguyên t natri
và s t”. Qua các thí nghi m th c hi n trong phòng thí nghi m, các nhà nghiên c u
khác cũng phát hi n ra r ng nhi t l nh l o (-123 C) bên trong ám mây d
quang, nguyên t trong hơi nư c có natri s nhanh chóng ng l i trên b m t băng
hình thành màn kim lo i.
Giáo sư Bellan nói: “N u có các h t băng ph kim lo i trong mây d quang thì
ra a s ph n ng r t m nh. Hi n tư ng này không ph i là t ng h p c a các ph n ng
i v i t ng h t băng. Trên th c t các h t băng không gây ra ph n ng m nh n th .
i u m u ch t chính là các ư ng g n sóng c a ám mây có ch a h t băng ph kim
lo i ã ph n x cùng nhau và c ng c cho nhau, hi n tư ng này gi ng như m t oàn
di u hành u bư c qua c u và khi n cây c u rung chuy n”.
K t lu n:
Mây d quang ư c c u t o t nh ng tinh th nư c á nh xíu, tương ương v i
kích thư c c a các phân t khói thu c lá. Ánh m t tr i ph n chi u t nh ng tinh th
này khi n cho chúng có màu xanh c trưng. Các h t băng trong mây d quang ư c
bao ph b i m t l p kim lo i m ng có thành ph n bao g m Natri và s t. Natri và s t
âu ra ?
Do tro b i và m nh v n phun trào t núi l a lên b u khí quy n Trái t t t i
cao vào c 80 km.
Nguyên t Natri và s t thu th p ư c trong t ng khí quy n bên trên sau khi sao
băng siêu nh n tung trên b u tr i. Các nguyên t kim lo i này nh cư trong l p hơi
nư c m ng ngay trên cao nơi x y ra mây d quang.
**************

Trang 8
II. HI N TƯ NG C C QUANG:
II.1. Gi i thi u hi n tư ng:
C c quang là m t hi n tư ng hi m th y trên Trái t, thư ng xu t hi n vào
bu i êm, trên vùng tr i hai c c Trái t. C c quang di n ra B c bán c u Trái t
ư c g i là b c c c quang, hay ánh sáng b c c c; và nam bán c u thì là nam c c
quang hay ánh sáng nam c c..
Nơi ã x y ra hi n tư ng c c quang: Alaska (M ), ph n l n lãnh th Canada,
hay vùng n m t vĩ 60 tr lên.
B c c c quang Nam c c quang
C c quang vùng
nam Australia
B c c c quang trên
South Dakota
M t nh ch p c c
quang Canada.
C c quang Na Uy, thư ng x y ra
t tháng 9 n tháng 10 và t tháng 3 n tháng 4.
Sau ây là m t s hình nh B c c c quang ư c
nhìn th y trên b u tr i Longyearbyen, Na Uy sáng
s m 10-3-2008.

Trang 9
Trong thiên văn h c, c c quang là m t hi n tư ng quang h c ư c c trưng
b i s th hi n y màu s c c a ánh sáng trên b u tr i v êm. Các d i sáng này liên
t c ng và thay i làm cho chúng trông gi ng như nh ng d i l a màu trên b u tr i.
ây có th coi là m t trong nh ng hình nh p c a t nhiên.
Bi u hi n:
Màu s c c c quang:
Nh ng d i ánh sáng màu h ng, lam,
vàng, tím… r c r và bi n o khôn
lư ng. Tia này v a t t i, tia khác l i
xu t hi n, nh y múa, lung linh màu
s c...
Ph n l n các c c quang có màu
vàng ánh l c nhưng ôi khi các tia cao
s có màu nh và d c theo g
T i Juneau, Alaska,
M
B c c c quang Alaska
Nam c c
quang trên
Swifts Creek,
Victoria, Úc

Trang 10
th p c a chúng. Trong m t ít trư ng h p, ánh sáng M t Tr i s va ph i ph n nh c a
các tia c c quang t o ra màu lam nh t. Trong m t s r t ít trư ng h p ( kho ng 1 l n
trong 10 năm) c c quang có th có màu s m như máu t nh n áy.
Hình nh c c quang:
Các i m c trưng c a c c quang là chúng có nhi u hình d ng và kích thư c. Có
lúc chúng ch là m t tia sáng mong manh, có khi mang hình d qu t, hình ng n l a, r i
l i hóa thành nh ng vòng cung màu lá cây v t trên n n tr i.
Các cung và tia c c quang cao b t u sáng rõ cao 100 km trên b m t Trái
t và kéo dài lên phía trên d c theo t trư ng trong hàng trăm kilômét. Các cung hay
màn này có th m ng ch kho ng 100 mét khi m r ng ra ư ng chân tr i. Các cung
c c quang có th g n như ng im và sau ó t a như bàn tay, chúng t o ra m t cái
màn cao, b t u nh y múa và i hư ng. Sau n a êm quy n rũ, c c quang có th có
hình dáng loang l và các m thông thư ng nh p nháy sau kho ng m i 10 giây cho
n t n r ng ông.
Âm thanh c c quang:
Ngư i ta thư ng cho r ng vi c nhìn th y c c quang bao gi cũng kèm theo các
ti ng n tanh tách hay ti ng kêu r n.
i v i ngư i Inuit và các n n văn hóa b c Canada, ngư i ta ã bi t m t th c t là
s di n ra c a các ti ng kêu hay các ti ng hát là i u có th t. Các âm thanh này nghe
th y ch y u khi ngư i quan sát ã r i xa các các ch n ào hay có chi u sáng - thông
thư ng trong các ch l nh giá và không có gió c a êm ông. Vi c nghe th y các âm
thanh l ư c ví v i các s ki n tâm linh và nó ư c kh c sâu trong trí nh c a m i cá
nhân trong cu c i h .
Các âm thanh c c quang này ư c so sánh v i âm thanh c a h p xư ng r ng ông.
Trư ng i h c công ngh Helsinki ã th c hi n vi c ki m tra và ghi âm các âm
thanh này. Theo báo Kaleva, ngư i ta ã ghi nh n có các ti ng kêu r n, ti ng m và
ti ng n khi có các c c quang vùng c c v i m c sáng cao.
C c quang trong văn hoá nhân gian:
Trong th n tho i Bullfinch năm 1855 c a Thomas Bulfinch ã có kh ng nh r ng
trong th n tho i Na Uy có k :
Các Valkyrie là các cô gái ng trinh t a chi n binh cư i ng a ư c trang b áo
giáp và giáo. Khi h i v phía m c tiêu c a mình, áo giáp c a h t a ra ánh sáng l p

Trang 11
lòe kỳ l , nó chi u sáng toàn b b u tr i phương b c, t o ra cái mà con ngư i g i là
"b c c c quang" hay "ánh sáng phương b c".
Trong khi nó là m t khái ni m gây n tư ng thì l i không có gì trong văn h c c a
Na Uy c h tr vi c xác nh n nó. M c dù c c quang là ph bi n Scandinavia và
Iceland ngày nay, nhưng kh năng là c c b c c a a t trư ng ã xa m t cách
áng k v i khu v c này trong các th k trư c khi có các tư li u v th n tho i Na Uy,
i u này gi i thích s thi u v ng các m i liên quan.
Thay vì th , tư li u c nh t c a ngư i Na Uy v norðrljós ư c tìm th y trong biên
niên s c a ngư i Na Uy Konungs Skuggsjá có vào kho ng năm 1250. Ngư i ghi chép
s ã nghe v hi n tư ng này t nh ng ng bào tr v t Greenland, và ông ta ã
ưa ra ba gi i thích có kh năng nh t: i dương ư c bao quanh b ng các ng n l a
bao la hay ánh sáng m t tr i có th n ư c t i ph n êm c a th gi i ho c các sông
băng có th tích tr năng lư ng cu i cùng chúng tr thành huỳnh quang.
Tên g i c trong ngôn ng c a ngư i Scandinavia cho ánh sáng phương b c ư c
d ch ra như là ánh sáng cá trích. Ngư i ta tin r ng ánh sáng phương B c là s ph n
chi u màu s c c a các àn cá trích l n lên b u tr i.
Trong ti ng Ph n Lan, tên g i c a ánh sáng phương B c là revontulet, l a c a cáo.
Theo truy n thuy t, nh ng con cáo t o ra l a s ng Lapland, và revontulet là các tia
l a t o ra khi chúng ph t uôi c a chúng lên trên tr i.
Ngư i Sami tin r ng ngư i ta c n ph i c bi t c n th n và im l ng khi b quan sát
b i guovssahasat.
Trong văn hóa dân gian c a ngư i Inuit, ánh sáng phương B c là các thánh th n
c a s ch t chóc ang chơi bóng b ng u lâu h i mã trên tr i.
II.2. Gi i thích hi n tư ng:
Vào nh ng năm 80 c a th k 19, ngư i ta khám phá ra r ng t trư ng c a trái t
có liên quan n hi n tư ng kỳ o này. Khi electron va vào m t v t th nào ó, nó có
th t o ra ánh sáng ( i u này cũng tương t như nguyên lý ho t ng c a màn hình tivi
và máy tính). K t qu nghiên c u khoa h c vào các năm 1957-1958 cho r ng khi trên
m t tr i xu t hi n các v t en, gió m t tr i t t vào trái t, mang theo m t dòng h t
năng lư ng cao gây ra hi n tư ng c c quang (CQ). Các electron và proton trong dòng
h t này i vào b u khí quy n. Dư i nh hư ng c a a t , chúng b hút v hai c c trái

Trang 12
t. T i ây, chúng va ch m và
kích thích các phân t khí, làm
các phân t này phát ra b c x
i n t dư i d ng ánh sáng nhìn
th y. B u khí quy n có r t nhi u
ch t như ôxy, nitơ, hêli, hy rô,
nêon… Dư i tác ng c a dòng
h t mang i n, ánh sáng do các
ch t khí khác nhau t o ra cũng
khác nhau, vì th CQ có muôn
màu ngàn s c khi các dòng h t
mang i n tích trong vũ tr va
ch m v i b u khí quy n.
CQ m nh nh t có xu hư ng
di n ra sau s phun trào hàng lo t
c a M t Tr i. CQ khi xu t hi n
m nh thư ng i kèm v i nh ng
thay i trong a t và kéo theo
giao thoa sóng vô tuy n, sóng i n tho i…Th i kỳ m nh, y u c a CQ có liên quan
ch t ch t i chu kỳ ho t ng c a m t tr i. Khi m t tr i nh chu kỳ, (ho t ng
m nh nh t), nó b c x nhi u hơn m c bình thư ng. Dòng h t mang i n va ch m
nhi u hơn v i khí quy n, do ó, CQ s xu t hi n r t nhi u và kỳ vĩ.
CQ ư c sinh ra do s tương tác c a các h t mang i n tích t gió m t tr i v i l p
trên c a b u khí quy n và v i t trư ng c a hành tinh. Vì th chúng là rõ nét nh t
các vĩ cao g n các c c t .
Ngu n g c:
Ngu n g c c a các CQ là kho ng 149 tri u km tính t Trái t v hư ng M t Tr i.
Các h t cao năng lư ng t M t Tr i ư c ưa vào không gian cùng v i gió m t tr i
nóng và luôn luôn t n t i. Lu ng gió này âm v i t c siêu thanh v phía Trái t
thông qua kho ng không gian liên hành tinh v i v n t c dao ng trong kho ng 300
n trên 1.000 km/s, mang theo cùng v i nó là t trư ng m t tr i. Gió m t tr i làm
nhi u lo n t trư ng c a Trái t t o ra quy n t ch a y plasma và có hình d ng
Hình nh c c quang trên Trái t
Hình nh
c c quang
trên Sao
Th
nh ch p
c a nam c c
quang, ch p
t tàu vũ tr
trên qu o
vào tháng 5
năm 1991,
v i c c i
c a a t
trư ng

Trang 13
t a sao ch i. T trư ng c a Trái t có tác d ng như m t v t c n, b o v Trái t
trư c các h t tích năng lư ng và b c x trong gió m t tr i. Năng lư ng và xung lư ng
c a h t ư c truy n t gió m t tr i sang quy n t thông qua m t quy trình ư c bi t
như là "tái k t n i t ". Trong quá trình này, các ư ng s c t liên hành tinh (xu t phát
t M t Tr i) ư c k t h p v i a t trư ng. Các h t trong gió m t tr i có th i vào
các ư ng s c t m i t o thành. Các nhà v t lý nghiên c u v CQ g i ó là " ư ng
s c t m " (các ư ng này m vào gió m t tr i). Do áp su t ng l c c a gió m t tr i,
các ư ng s c t m i t o thành s ư c di chuy n i lưu trên nh c c và vào trong
uôi c a quy n t Trái t. ây, s tái k t n i t trư ng m i l i có th di n ra, t o ra
ư ng s c t óng m i. ư ng t trư ng i lưu s ch a các h t gió m t tr i. M t s
h t s có th i t i t ng ion trư c khi ư ng s c t ch m t i uôi c a quy n t . Các
h t này t o ra CQ ban ngày. CQ ban êm ư c t o ra t các h t ư c gia t c t uôi
quy n t v hư ng Trái t. Các h t này b ch n l i b i các ư ng s c t óng.
Các h t âm xu ng a t trư ng, ch m t i t ng trung hòa c a khí quy n trong m t
hình g n tròn g i là ôvan CQ. Hình g n tròn này có tâm phía trên c c t và kích
thư c kho ng 3.000 km theo ư ng kính trong nh ng lúc yên tĩnh. Vòng tròn này l n
nhanh khi quy n t b làm nhi u lo n. Khu v c có ôvan CQ nói chung tìm th y trong
ph m vi 60 và 70 ° tính theo vĩ b c hay nam. Trong th i gian M t Tr i ho t ng
tích c c thì ôvan CQ m r ng và các CQ có th ư c nhìn th y t các vĩ th p t i
25-30 ° b c và nam trong m t s trư ng h p. Ví d , ngày 7 tháng 11 năm 2004, sau
khi có ho t ng phun trào c a M t Tr i mãnh li t, chúng ư c nhìn th y xa t i t n
Arizona. vĩ 45 ° c c quang có th nhìn th y vào kho ng 5 l n/năm, trong khi
trên 55 ° thì g n như nhìn th y chúng m i êm.
B n ch t v t lý:
C c quang có th sinh ra b ng tương tác c a các h t
cao năng lư ng (thông thư ng là i n t ) v i các
nguyên t trung hòa trong l p trên c a khí quy n Trái
t. Các h t cao năng lư ng này có th kích thích (do
va ch m) các i n t hóa tr ư c liên k t v i nguyên
t trung hòa. Các i n t b kích thích sau ó có th tr
v tr ng thái th p năng lư ng nguyên th y c a chúng
và trong quá trình ó gi i phóng ra các photon (ánh
Kristian Birkeland và
th c nghi m mô hình
Trái t c a ông.

Trang 14
sáng). Quá trình này gi ng như s phóng i n plasma trong èn neon.
M t trong nh ng nhà khoa h c u tiên ti n hành mô hình hóa CQ là Kristian
Birkeland (ngư i Na Uy). Mô hình t trư ng trái t c a ông, ch ra r ng các i n t
cao năng lư ng âm tr c ti p vào mô hình trái t ư c d n d t v phía các c c t và
sinh ra các vòng ánh sáng xung quanh các c c. Ông cũng gi thi t xa hơn n a "Các
dòng i n như th ư c hình dung là có th t n t i ch y u nh các hi u ng th c p
c a các h t tích i n t m t tr i b lôi kéo vào không gian" (năm 1908). Các dòng i n
như v y sau này ã ư c ng h l n trong bài báo c a Hannes Alfvén. Năm 1969,
Milo Schield, Alex Dessler và John Freeman, s d ng tên g i "các dòng i n
Birkeland" l n u tiên, mà s t n t i c a chúng cu i cùng ã ư c xác nh n năm
1973 nh v tinh Triad c a h i quân.
Màu s c c c quang:
Màu c th nào ó c a CQ ph thu c vào lo i khí c th c a khí quy n và tr ng thái
tích i n c a chúng cũng như năng lư ng c a các h t âm vào khí c a khí quy n. ôxy
nguyên t ch u trách nhi m cho hai màu chính là l c( bư c sóng 557.7nm) và ( 630
nm) các cao cao. Nitơ sinh ra màu lam (427.8 nm) cũng như màu bi n i
nhanh t ranh gi i th p c a các cung CQ ang ho t ng.
CQ xu t hi n là do các h t mang i n trong lu ng v t ch t t M t Tr i phóng t i
hành tinh, khi các h t này ti p xúc v i t trư ng c a hành tinh thì chúng b i hư ng
do tác d ng c a l c Lorentz. L c này làm cho các h t chuy n ng theo qu o xo n
c d c theo ư ng c m ng t c a hành tinh. T i hai c c các ư ng c m ng t h i t
l i và làm cho các h t mang i n theo ó i sâu vào khí quy n c a hành tinh.
Khi i sâu vào khí quy n các h t mang i n va ch m v i các phân t , nguyên t
trong khí quy n hành tinh và kích thích các phân t này phát sáng. Do thành ph n khí
quy n hành tinh ch a nhi u khí khác nhau, khi b kích thích m i lo i khí phát ra ánh
sáng có bư c sóng khác nhau, t c là nhi u màu s c khác nhau do ó t o ra nhi u d i
sáng v i nhi u màu s c trên b u tr i hai c c.
Ngoài ra t o ra ánh sáng thì các h t ch a năng lư ng cũng sinh ra nhi t. Nhi t b
làm tiêu tan b i b c x h ng ngo i hay b mang i xa b i các tr n gió m nh trong l p
trên c a khí quy n.

Trang 15
Âm thanh c c quang:
S lan truy n c a các âm thanh này trong khí quy n (gi ng như khi ngư i ta nói
làm dao ng các phân t trong không khí) là không ch c ch n. C c quang di n ra
kho ng 100 km phía trên Trái t trong các i u ki n không khí c c kỳ loãng, có
nghĩa là chúng không th truy n các âm thanh nghe ư c xa có th ch m t i m t
t.
M t kh năng là các sóng i n t ư c bi n i thành sóng âm b i các v t th g n
v i ngư i quan sát, ho c tr c ti p nh hư ng t i cơ quan thính giác c a ngư i quan
sát.
Bi n ng M t Tr i:
M t Tr i là ngôi sao v i m t s c trưng dao ng l n theo thang th i gian t vài
gi n hàng trăm năm. Hư ng c a t trư ng liên hành tinh cũng như v n t c và m t
c a gió m t tr i ư c i u ch nh b i ho t ng c a M t Tr i. Chúng có th thay
i r t m nh và nh hư ng t i ho t ng c a a t trư ng. Khi ho t ng c a a t
trư ng tăng lên thì rìa dư i c a ôvan CQ thông thư ng s d ch chuy n t i các vĩ
th p hơn. Tương t , s phun trào c a M t Tr i cũng x y ra ng th i v i s m r ng
c a các ôvan c c quang. N u t trư ng liên hành tinh có hư ng ngư c v i a t
trư ng thì nó làm tăng lu ng năng lư ng vào trong quy n t và do ó làm tăng lu ng
năng lư ng trong vùng c c c a Trái t. i u này s t o ra h qu là s tăng cư ng
ho t ng c a CQ.
Các nhi u lo n trong quy n t Trái t g i là bão t . Các tr n bão t này có th t o
ra s thay i t ng t trong sáng và chuy n ng c a c c quang, g i là các bão t
ph . Các dao ng t trư ng c a các tr n bão t và bão t ph này có th sinh ra các
thay i l n trong các lư i i n và ôi khi làm h ng các thi t b i n trong lư i i n,
t o ra s m t i n hàng lo t. Chúng cũng nh hư ng t i ho t ng c a liên l c vi n
thông b ng sóng vô tuy n theo các h th ng v tinh-m t t và các h th ng hoa tiêu.
Các tr n bão trong quy n t có th kéo dài vài gi hay vài ngày, và các bão t ph có
th di n ra vài l n trong ngày. M i tr n bão ph có th gi i phóng hàng trăm TJ năng
lư ng, nhi u ngang v i lư ng i n năng tiêu th M trong 10 gi .

Trang 16
II.3. ng d ng:
Du l ch c c quang:
Trong nh ng năm g n ây, s ph bi n c a “Du l ch c c quang” ã em m t lư ng
l n du khách t i nhi u i m v truy n th ng là không ư c trong th i gian di n ra
mùa ông vùng c c. Nh có nh hư ng làm m c a các dòng h i lưu m và tương i
d ti p c n c a mình nên Iceland và B c Scandinavia là các i m n ph bi n nh t.
có th quan sát CQ thì ngoài ho t ng c a CQ c n có các i u ki n như tr i quang
mây và ít ánh sáng không t nhiên (ánh sáng èn). Vi c ch p nh CQ òi h i các máy
nh ph i ư c trang b sao cho c a ch n sáng ph i m trên 5 giây. Các pin máy nh k
thu t s b hao r t nhanh trong i u ki n l nh, vì th m t l i khuyên h u ích là c n
em theo các pin d phòng.
o c a t trư ng:
a t trư ng có th ư c o v i các d ng c g i là t k . D li u c a nhi u t k
cho phép ngư i quan sát l n theo d u v t c a tr ng thái hi n t i c a a t trư ng. Các
s li u c a t k thông thư ng ư c ưa ra trong d ng các ch s 3 gi ưa ra phép
o nh tính c a m c ho t ng c a a t trư ng. M t trong nh ng ch s như v y
g i là ch s K. Giá tr c a ch s K dao ng t 0 t i 9 và là liên quan tr c ti p v i
lư ng dao ng (tương ng v i ngày yên tĩnh) c a a t trư ng trong kho ng th i
gian 3 gi . Ch s K càng cao thì kh năng di n ra c c quang càng l n. Ch s K như
v y c n thi t ph i g n li n v i m t khu v c quan sát c th . i v i nh ng khu v c
không có tr m quan sát, ngư i ta có th ư c tính giá tr cho ch s K này b ng cách
xem d li u c a các i m quan sát g n ó. Trung bình t ng th c a ho t ng c c
quang ư c chuy n i thành ch s Kp.
**************
B c nh bên ư c ch p b i nhà nhi p
nh chuyên nghi p Jeff Hapeman khi
ông t i ng m sao trên h Superior t i
Michigan, Hoa Kì.

Trang 17
III. HI N TƯ NG NH T TH C NGUY T TH C:
III.1. Nh t th c
III.1.1. Nh t th c là gì?
"Nh t th c" là hi n tư ng khi M t Trăng i qua gi a Trái t và M t Tr i và che
khu t hoàn toàn hay m t ph n M t Tr i khi quan sát t Trái t.
Khái ni m "Nh t th c" có th ư c m r ng ra không ch cho vi c ánh sáng M t
Tr i chi u xu ng Trái t b che khu t, mà có th là hi n tư ng ánh sáng t m t ngôi
sao t a sáng nào ó ( nh tính) chi u xu ng m t hành tinh ang quay trong qu o b
chi ph i c a nó, b che khu t b i m t thiên th nào ó.
i u này ch có th x y ra t i th i i m sóc trăng non ư c quan sát th y t Trái
t, khi M t Tr i và M t Trăng giao h i.
Do m t trăng cùng trái t t quay t tây sang ông, b i v y nh t th c bao gi cũng
b t u xu t hi n t phía tây.
III.1.2. Các lo i nh t th c:
Lý do có m t s ki u nh t th c là s ph
thu c vào qu o hình elíp c a M t Trăng quanh Trái
t.
M t trong nh ng s trùng h p áng lưu tâm
nh t trong t nhiên là:
M t Tr i n m cách xa kho ng 400 l n so v i
kho ng cách t Trái t n M t Trăng.
M t Tr i cũng có ư ng kính l n g p kho ng
400 l n so v i M t Trăng.
Vì th , khi quan sát t Trái t, M t Tr i và M t
Trăng có v có cùng kích thư c trên b u tr i - kho ng
1/2 n u o góc. B i vì qu o c a M t Trăng quanh Trái t là hình elíp ch
không ph i là hình tròn. Vì v y, m t s kho ng th i gian M t Trăng xa hơn và lúc
khác nó l i g n Trái t hơn so v i kho ng cách trung bình.

Trang 18
Nh t th c hình khuyên
Có b n ki u nh t th c:
Nh t th c toàn ph n: x y ra khi M t Tr i b M t Trăng che l p hoàn toàn do
M t Trăng g n Trái t nh t (g n i m c n a) nên nó l n che khu t hoàn
toàn c ĩa sáng c a M t Tr i. ĩa M t Tr i phát sáng b che khu t b i vành t i c a
M t Trăng, và có th quan sát th y v ng hào quang nh t bên ngoài là ánh sáng n t
vành ai nh t hoa c a M t Tr i .
Nh t th c toàn ph n ch có th ư c quan sát th y t m t d i h p trên b m t Trái
t. T i m t i m c nh, nh t th c toàn ph n ch kéo dài vài phút (t i a 7 phút).Ví
d nh t th c toàn ph n Vi t Nam vào năm 1995 ch kéo dài g n 2 phút.
Nh t th c hình khuyên: x y ra khi M t Trăng xa
Trái t nh t (g n i m vi n a), M t Tr i và M t Trăng
n m chính xác trên m t ư ng th ng và kích c bi u ki n
c a M t Trăng nh hơn kích c bi u ki n c a M t Tr i,
không th che khu t hoàn toàn M t Tr i .Vì th M t Tr i
v n hi n ra như m t vòng ai r c r bao quanh M t Trăng.
Nh t th c lai: là m t ki u trung gian gi a nh t th c
toàn ph n và nh t th c hình khuyên. m t s i m trên Trái
t, nó ư c quan sát th y là nh t th c toàn ph n; nh ng
nơi khác nó l i là nh t th c hình khuyên.
Thu t ng chung cho nh t th c toàn
ph n, hình khuyên hay nh t th c lai là
nh t th c trung tâm.
nh t th c m t ph n
Khi nh t th c toàn ph n x y ra,
m t trăng che khu t h n m t tr i

Trang 19
Nh t th c m t ph n: x y ra khi M t Tr i và M t Trăng không n m chính xác
trên cùng m t ư ng th ng, và M t Trăng ch che khu t m t ph n c a M t Tr i. Hi n
tư ng này thư ng ư c quan sát th y nhi u nơi trên Trái t bên ngoài ư ng i c a
nh t th c trung tâm. Tuy nhiên, m t s ki u nh t th c ch có th ư c quan sát th y
như là nh t th c m t ph n, b i vì ư ng trung tâm không bao gi giao nhau v i b
m t c a Trái t.
Trư c và sau khi x y ra nh t th c hình khuyên, ta s nhìn th y nh t th c m t ph n.
Nh t th c hình khuyên thư ng x y ra hơn so v i nh t th c toàn ph n b i vì nói chung
M t Trăng n m xa Trái t kho ng cách ít khi che khu t hoàn toàn ư c M t Tr i.
T l gi a kích thư c bi u ki n c a M t Trăng và c a M t Tr i ư c g i là l n
c a nh t th c.
Vì ngư i quan sát nh t th c (ho c nguy t th c) ng v trí khác nhau trên trái t
và kho ng cách gi a trái t v i m t tr i cũng khác nhau nên m i ngư i nhìn th y
c nh này di n ra không gi ng nhau: Trong hình bên, n u chúng ta ng trong d i t i
(3) trên trái t, t c là trong ph m vi bóng t i mà m t trăng che khu t hoàn toàn, khi
ó ta s th y nh t th c toàn ph n. Nhưng n u chúng ta ng trong vùng s m nh t (2),
ta s nhìn th y m t tr i b che khu t m t ph n, ó là nh t th c m t ph n.
1. Vùng t i hoàn toàn sau lưng m t trăng (moon).
2. Vùng t i m t ph n.
3. D i en th m trên trái t (earth), nơi nh t th c toàn ph n quét qua.

Trang 20
III.1.3. Quan sát nh t th c:
Nh t th c ch có th quan sát th y t i các vùng trên Trái t ang là ban ngày.
các i u ki n thông thư ng, M t Tr i quá sáng t i m c r t khó nhìn tr c ti p vào
ó. Tuy nhiên, trong khi x y ra nh t th c, khi a ph n M t Tr i b che khu t, m i
ngư i c m th y d nhìn hơn nên cũng thư ng c s c quan sát hi n tư ng.Th t ra, nhìn
vào M t Tr i khi nh t th c ang di n ra cũng nguy hi m như khi nhìn tr c ti p vào nó,
ngo i tr ch trong m t kho ng th i gian r t ng n khi M t Tr i b che khu t "toàn b ",
(toàn b ch xu t hi n khi ĩa M t Tr i b che khu t hoàn toàn— nó không x y ra
trong nh t th c hình khuyên). Quan sát ĩa M t Tr i thông qua b t kỳ m t hình th c
tr giúp quang h c như ng nhòm, kính thiên văn, hay th m chí là m t kính ng m
quang h c máy nh còn nguy hi m hơn.
Quan sát nh t th c m t ph n và nh t th c hình khuyên:
Theo dõi M t tr i trong khi nh t th c m t ph n hay hình khuyên(và khi nh t th c
toàn ph n x y ra mà chúng ta ang ng ngoài bóng en) yêu c u chúng ta ph i có
thi t b b o v m t c bi t, ho c các cách theo dõi gián ti p.
ĩa m t tr i có th xem b ng cách s d ng nh ng thi t b l c ngăn ch n nh
hư ng có h i c a b c x M t tr i. Kính râm là không an toàn, vì chúng không ngăn
ch n ư c các b c x c a tia h ng ngo i nguy hi m và không nhìn th y, gây ra
h ng m t. B n ch ư c dùng nh ng b l c ánh sáng m t tr i ư c thi t k và ư c
ch ng nh n xem tr c ti p ĩa M t tr i.
Cách an toàn nh t xem ĩa M t tr i là cách quan sát gián ti p. i u này có th
th c hi n ư c b ng cách ưa hình nh c a ĩa M t tr i lên trên m t t gi y tr ng
ho c t m bìa tr ng b ng cách dùng m t c p kính hi n vi (che th u kính c a m t chi c),
m t kính vi n v ng, ho c m t t m bìa c ng khác có khoan m t l nh ( ư ng kính
kho ng 1mm), thư ng ư c g i là l châm kim. Hình nh nh n ư c này c a M t tr i
có th xem ư c m t cách an toàn. K thu t này có th ư c s d ng quan sát các
Chu kỳ 1 nh t th c

Trang 21
v t m t tr i, cũng như là các nh t th c. Tuy v y, c n ph i c n th n phòng ng a không
cho ai ư c nhìn tr c ti p qua th u kính. (kính thiên văn, l kim, v.v...)
Quan sát ĩa M t tr i trên m t màn hình video (c a m t máy quay phim ho c m t
máy quay phim k thu t s ) là an toàn, m c dù chính thi t b l i có th b hư h i do
ánh sáng tr c ti p c a M t tr i. Nhìn qua ô nhìn th u kính c a các máy trên l i không
an toàn.
Các phòng b an toàn như trên áp d ng cho vi c quan sát m t tr i b t kỳ lúc nào tr
quá trình nh t th c toàn ph n .
Quan sát trong th i gian nh t th c toàn ph n:
Trái ngư c v i nh ng nh n nh thông
thư ng, quan sát giai o n toàn ph n c a m t
nh t th c toàn ph n b ng m t thư ng, kính
hi n vi hay kính thiên văn là an toàn cho m t,
khi hình M t Tr i hoàn toàn b M t Trăng che
l p; th c t ây là m t hình nh r t tuy t m
và c s c, ng th i n u xem nó qua b l c
thì r t t i. Nh t hoa s ư c th y rõ.
Nh ng quan sát khác:
Trong khi x y ra nh t th c, b ng m t thư ng ta có th quan sát th y m t s hi n
tư ng c bi t. Thông thư ng, các m ánh sáng i xuyên qua các khe nh gi a tán lá,
có hình tròn. ó là nh ng hình nh c a M t Tr i. Trong nh t th c m t ph n, các m
sáng có hình m t ph n c a M t Tr i, như trong hình nh.
• Nh t th c trư c bình minh hay sau hoàng hôn:
Có th quan sát th y m t v nh t th c t t i m c toàn b (hay n u là nh t th c m t
ph n, g n toàn b ) trư c bình minh hay sau hoàng hôn t m t v trí c bi t. Khi hi n
tư ng này x y ra m t th i gian ng n ngay trư c bình minh hay hoàng hôn, b u tr i s
tr nên t i hơn bình thư ng. Lúc y, m t v t th — c bi t m t hành tinh (thư ng là
Sao Thu ) — có th ư c quan sát th y g n i m m c hay l n c a m t tr i trên ư ng
chân tr i nơi không th nhìn th y ư c n u không x y ra nh t th c.
• S x y ra ng th i c a nh t th c và s vư t ngang qua c a m t hành
tinh:

Trang 22
Trên nguyên t c, vi c x y ra ng th i c a nh t th c và s lư t qua c a m t hành
tinh là có th . Nhưng các hi n tư ng ó c c kỳ hi m b i th i gian di n ra c a chúng
r t ng n. L n x y ra ng th i hai hi n tư ng nh t th c và s lư t qua c a Sao Thu
ư c di n ra di n ra ngày 5 tháng 7 năm 6757, và nh t th c v i s lư t qua c a Sao
Kim s di n ra ngày 5 tháng 4 năm 15232.
Ch 5 gi sau khi Sao Kim lư t qua b m t M t Tr i ngày 4 tháng 6 năm 1769 ã
x y ra m t v nh t th c toàn ph n, có th quan sát th y t B c M , Châu Âu và B c
Á là nh t th c m t ph n. ây là kho ng th i gian chênh l ch nh nh t gi a hai hi n
tư ng trong quá kh l ch s .
Hi n tư ng thư ng x y ra hơn —nhưng v n khá hi m— là s giao h i c a b t c
hành tinh nào ( c bi t không ch riêng Sao Th y và Sao Kim) t i th i i m di n ra
nh t th c toàn ph n, khi x y ra hi n tư ng ó hành tinh s ư c quan sát th y r t g n
M t Tr i ang b che khu t, mà n u không x y ra nh t th c nó s chìm khu t trong
ánh sáng chói c a M t Tr i.
nh hư ng gây h i m t:
Nhìn tr c ti p vào quy n sáng c a M t Tr i ( ĩa sáng
c a chính M t Tr i), th m chí ch trong vòng vài giây, có
th gây t n thương nghiêm tr ng cho võng m c m t, b i
vì s lư ng l n nh ng tia b c x nhìn th y và không nhìn
th y ư c ra quy n sáng này phát ra. T n thương có th
d n t i gi m th l c vĩnh vi n, th m chí gây mù loà. Võng
m c không nh y c m v i c m giác au, và nh ng h u qu
khi võng m c b t n thương có th chưa xu t hi n trong
nhi u gi ng h , vì th chúng ta không nh n bi t ư c s thương t n ang di n
raNhìn lư t qua toàn b hay m t ph n ĩa M t Tr i không gây t n h i vĩnh vi n, b i vì
ng t s khép l i làm gi m b t ánh sáng c a toàn c nh. N u nh t th c g n t t i
toàn ph n, s lư ng ánh sáng gi m b t khi n ng t giãn ra, vì th võng m c ph i
nh n nhi u ánh sáng hơn khi nhìn vào toàn b M t Tr i. B i vì m t có h c m t nh ,
khi quan sát k lư ng, m t có khuynh hư ng dõi theo hình nh cho t i khi nó ư c
võng m c thu nh n t t nh t, gây nên thương t n.
Ngư i dân ang
quan sát hi n
tư ng nh t th c

Trang 23
III.2. Nguy t th c:
III.2.1. Nguy t th c là gì?
Nguy t th c là hi n tư ng thiên văn khi M t Trăng i vào
hình chóp bóng c a Trái t, i di n v i M t Tr i.
Trên t t c các i m n m bán c u quay v M t Trăng u
có th nhìn th y nguy t th c.
Vào các êm r m M t Trăng hư ng toàn b b m t ư c
M t tr i chi u sáng c a nó v phía Trái t, do ó M t trăng r t sáng và có màu vàng.
Tuy nhiên thi tho ng ta v n th y vào êm r m M t Trăng không có màu vàng mà là
m t ĩa tròn có màu s m. ó là hi n tư ng Nguy t Th c.
Nguy t th c b t u xu t hi n phía ông.
III.2.2. Các lo i nguy t th c:
Trái t ư c M t Tr i chi u sáng ng th i cũng c n các tia sáng t M t Tr i t o
ra m t vùng bóng t i tr i dài trong không gian. M t Trăng chuy n ng tròn quanh
Trái t nên có th s “ i” vào vùng t i này. Lúc này M t Trăng không còn ư c M t
Tr i chi u sáng tr c ti p, do ó Trăng không sáng như bình thư ng. Ánh sáng t M t
Tr i chi u t i Trái t s l i phía sau vùng bóng en và vùng n a t i.
Nguy t th c bán ph n: Khi M t Trăng i vào vùng n a t i ta có bán Nguy t
th c (Nguy t th c bán d ). Quan sát hi n tư ng này ta ch th y M t Trăng t i i m t
chút so v i bình thư ng. thư ng khó nhìn th y b ng m t thư ng do ánh chói c a M t
Tr i gi m thi u.
Nguy t th c toàn ph n : Khi M t Trăng i qua và n m hoàn toàn trong vùng
bóng en ta có Nguy t th c toàn ph n. Quan sát M t Trăng trong hi n tư ng này ta
th y l n lư t xu t hi n t t c các pha c a các trư ng h p trư c. c bi t hơn khi M t
Trăng n m hoàn toàn trong vùng bóng en ta s th y nó có màu s m(do khi có
hi n tư ng nguy t th c toàn ph n x y ra tia M t Tr i trư c khi n ư c M t Trăng ã
chi u vào chóp bóng c a Trái t và b khí quy n Trái t khúc x . Các tia sáng bư c
sóng ng n ã b c n l i h t, ch còn các tia có bư c sóng dài ( , cam) xuyên qua, do
ó, M t Trăng thư ng hi n ra dư i màu nh t. )
Tùy thu c vào ư ng i c a M t Trăng trong vùng n a t i mà th i gian quan sát
ư c Nguy t th c nhi u hay ít.

Trang 24
Nguy t th c m t ph n: Khi M t Trăng ti p giáp v i vùng bóng en ta có
Nguy t th c m t ph n. Quan sát hi n tư ng này ta s th y cung tròn c a bóng Trái t
hi n rõ trên M t Trăng. Chính nh hi n tư ng này mà Aristos ã phát hi n ra Trái t
có hình c u.
III.2.3. Quan sát nguy t th c :
Nguy t th c thư ng di n ra vào các êm r m, khi M t trăng i vào vùng t i phía
sau Trái t. Lúc này M t trăng không còn ư c M t tr i chi u sáng tr c ti p nên
không sáng như bình thư ng. Khi M t trăng i vào vùng bóng n a t i s di n ra
nguy t th c bán d , và khi vào vùng t i s có nguy t th c toàn ph n ho c m t ph n.
III.3. Nguyên nhân x y ra hi n tư ng nh t th c nguy t th c và
chu trình nh t th c nguy t th c:
Nh t th c và nguy t th c là hi n tư ng x y ra khi M t Tr i, Trái t và M t Trăng
cùng n m trên m t ư ng th ng và che khu t l n nhau.
Th i xưa, khi chưa có nhi u nh n th c v vũ tr , con ngư i không hi u v 2 hi n
tư ng này và thư ng ưa ra các cách gi i thích khác nhau:
Có m t câu chuy n th n tho i phương ông k r ng 2 n th n M t Tr i và M t
Trăng là do Ng c Hoàng sinh ra có nhi m v thay nhau i giám sát dân cư t ng vùng.
Ch ng c a 2 n th n này là m t con G u. Khi g u i v i m t trong hai ngư i v thì
khi ó dư i h gi i ngư i ta th y M t Tr i ho c M t Trăng b i che khu t và ngư i ta
ph i u i g u i b ng cách gõ m nh vào chiêng ,tr ng hay c i giã g o.v.v....
Cũng có chuyy n cho r ng ó là khi M t Trăng ho c M t Tr i ã b g u ăn m t:
Th Nhĩ Kì, vào năm 1877, ngư i ta ã chĩa súng v phía M t Tr i b n
liên ti p vì cho r ng qu Satan ã ăn m t M t Tr i c a h .
Chu kỳ m t
nguy t th c

Trang 25
Khi có nh t th c toàn ph n, trên m t t xu t hi n nh ng bóng nh như
nh ng làn sóng lư t i, còn chân tr i thì loé lên nh ng v ng hào quang r c l a. S gia
Herodot ã ghi l i m t tr n ánh k t thúc b t ng gi a quân Lidia và quân Midia vì
các binh sĩ 2 bên u kinh hoàng khi th y hi n tư ng này. n nay nh s phát tri n
ngành thiên văn h c, ngư i ta d dàng xác nh tr n ánh ó di n ra vào ngày 28 tháng
5 năm 585 trư c công nguyên.
n nay chúng ta có th gi i thích hi n tư ng này như sau:
III.3.1. Nguyên nhân x y ra nh t th c - nguy t th c:
M t ph ng Trái t chuy n ng quanh M t Tr i g i là m t ph ng Hoàng o, còn
m t ph ng M t Trăng chuy n ng quanh Trái t g i là m t ph ng B ch o.
N u Hoàng o và B ch o trùng nhau thì tháng nào cũng có Nguy t Th c (và
Nh t Th c) song vì Hoàng o và B ch o l ch nhau m t góc kho ng 5 nên hi n
tư ng Nguy t Th c (và c Nh t Th c) ít di n ra hơn nhi u.
Vì B ch o nghiêng so v i Hoàng o nên 2 m t ph ng này c t nhau t o thành m t
giao tuy n trong ó có 2 i m n i tâm g i là 2 ti t i m c a b ch o. Nh t th c hay
nguy t th c s x y ra khi M t Trăng n m t i m t trong hai ti t i m.
Dư i ánh sáng M t Tr i, Trái t và M t Trăng t o ra phía sau mình m t nón bóng
t i kh ng l . Khi 3 thiên th n m trên giao tuy n nói trên thì tr c c a 2 nón bóng t i
này cùng n m trên m t ph ng qu o c a M t Trăng. Khi M t Trăng i qua ti t i m
gi a Trái t và M t Tr i (ngày không Trăng) ,cái nón bóng t i c a nó quét qua Trái
t t o thành 1 bóng en .Nh ng khu v c b bóng en ó bao ph khi ó x y ra nh t
th c.
Ngư c l i, khi M t trăng i qua ti t i m i x ng bên kia Trái t (ngày Trăng
tròn), nó i qua cái nón bóng t i c a Trái t và không nh n ư c ánh sáng n t
M t Tr i, do ó x y ra nguy t th c. Cũng vì nón bóng t i c a Trái t l n hơn r t

Trang 26
nhi u so v i M t Trăng nên nguy t th c x y ra trong m t th i gian dài và th y ư c
nhi u nơi trên Trái t.
Hình trên bi u di n chuy n ng c a M t Trăng và c a Trái t, cho th y m t
ph ng qu o chuy n ng c a M t Trăng gi nguyên phương trong không gian nên
Nguy t Th c ch x y ra khi ti t tuy n ( giao tuy n c a Hoàng o và B ch o ) trùng
v i ư ng th ng n i tâm M t Tr i – Trái t. Trên B ch o ch có hai v trí th a
mãn i u ki n này. Khi xung i n u trăng cách ti t i m dư i 5 s có Nguy t
Th c toàn ph n. N u trăng cách ti t i m t 5 n 11 s có Nguy t Th c m t ph n
ho c Nguy t Th c bán d .
T c i m ó nh t nguy t th c ch có th x y ra khi h Trái t và M t Trăng
v trí B và D, nghĩa là trong m t năm ch có kh năng x y ra 2 kì nh t nguy t th c.
Th c ra vì 3 thiên th kh o sát có kích thư c khá l n, nên hi n tư ng nh t nguy t
th c ã có th x y ra khi M t Tr i và M t Trăng giao h i hay xung i g n ti t
tuy n.
T kích thư c góc c a các thiên th và góc nghiêng gi a hoàng o và b ch o,
ngư i ta ã tính toán và th y r ng m i kì nh t nguy t th c có th có m t ho c hai l n
nh t th c và ch có m t l n nguy t th c ho c không có l n nào. N u như có kì nh t
th c x y ra u năm, kì th hai vào gi a năm thì kì th ba có th x y ra cu i năm. Như
v y trong m t năm có ít nh t 2 l n nh t th c, nhi u nh t có năm l n. Nguy t th c ít
x y ra hơn, trong m t năm có th không có nguy t th c, năm nhi u nh t có ba l n
nguy t th c. S dĩ ngư i ta nhìn th y nguy t th c nhi u hơn vì khi có nguy t th c,
m t n a di n tích trái t nghĩa là m t n a th gi i nhìn th y m t trăng i vào chùy

Trang 27
bóng t i c a trái t, còn nh t th c nh t là nh t th c toàn ph n ch ư c nhìn th y
bóng trong m t d i h p mà chùy bóng t i m t trăng quét lên m t t.
V y: Nh t th c ít có kh năng quan sát th y hơn nguy t th c, m c dù trên th c t
t n su t nh t th c nhi u hơn. Lí do: Nh t th c ch có th quan sát th y t m t b ph n
nh dân cư s ng t i các khu v c bóng M t Trăng quét qua, còn nguy t th c có th
ư c quan sát th y b i toàn b dân cư s ng t i bán c u êm.
Nh t th c toàn ph n ít khi x y ra vì bóng c a M t Trăng in xu ng Trái t ch
t o thành m t v t r t nh so v i bóng c a Trái t và cái bóng ó lư t i v i t c
1km/s. T i 1 i m nh t nh khi mu n th y 2 l n nh t th c toàn ph n k ti p nhau c n
i 250-300 năm.
III.3.2. Chu kì nh t nguy t th c:
Theo các cách tính chi ti t , trong m t năm dương l ch s nh t nguy t th c t i a là
7( 5 nh t th c và 2 nguy t th c ho c 4 nh t th c và 3 nguy t th c), t i thi u là 2 nh t
th c.
Hi n tư ng nh t nguy t th c là hi n tư ng che khu t l n nhau do m t trăng chuy n
ông quanh trái t và trái t chuy n ng quanh m t tr i. Vì 2 thiên th này chuy n
ng v i chu kỳ hoàn toàn xác nh, nên hi n tư ng nh t nguy t th c cũng di n ra
theo m t tr t t có chu kỳ xác nh. Chu kì này b ng b i s chung nh nh t c a 3 chu
kỳ thành ph n (chu kì tu n tr ng =29.52 ngày, tháng ti t i m – chu kì m t trăng tr
l i m t ti t i m xác nh = 27,21 ngày và năm ti t i m b ng 346.62 ngày), là b ng
6585.32 ngày (hay 18 năm 11,32 ngày).
Trong m i chu kì có 70 l n nh t và nguy t th c (41 nh t th c + 29 nguy t
th c).Tuy s nguy t th c trong m i chu kì di n ra ít hơn nh t th c, nhưng m i nơi
trên Trái t ngư i ta th y nguy t th c ư c nhi u hơn. Ngày nay ngư i ta ã có các
b ng cho bi t các l n nh t nguy t th c hàng ngàn năm trong quá kh cũng như trong
tương lai.
**************

Trang 28
IV. HI N TƯ NG BI N I MÀU S C TRÊN B U TR I:
T i sao b u tr i mùa thu trong xanh, t i sao có nh ng ngày hè b u tr i tr ng ho c
th m chí xám x t, t i sao phía chân tr i thư ng nhu m màu vàng ho c m i khi m t
tr i m c ho c l n trong khi phía trên u v n là b u tr i xanh lam. T i sao mây có lúc
thì tr ng như bông, có lúc thì vàng, còn nh ng lúc s p có dông thì mây l i en k t… ?
Vô s nh ng câu h i như th s ư c gi i áp nh nh ng hi u bi t v hi n tư ng
tán x (hay khu ch tán) c a ánh sáng trong khí quy n.
IV.1. Cơ s lý thuy t:
Quan sát m t chùm tia sáng r i vào m t phòng t i. N u không khí trong phòng th t
s ch, ta không th y ư c ư ng i c a chùm tia sáng. i u ó ch ng t ánh sáng ch
truy n theo phương quang hình. Nhưng n u trong phòng có v n cát h t b i nh thì ta
nhìn th y ư c ư ng i c a chùm tia sáng chi u vào phòng nh nh ng h t b i nh ,
tr thành nh ng h t sáng trong chùm tia. i u này ch ng t r ng trong m t môi trư ng
v n có l n các h t b i nh không ng tính (v quang h c) v i môi trư ng, ngoài ph n
ánh sáng truy n i theo phương t i, còn m t ph n ánh sáng truy n theo các phương
khác. Hi n tư ng này g i là s tán x ánh sáng.
Hi n tư ng tán x ánh sáng b i các h t nh (so v i bư c sóng) trong m t môi
trư ng không ng tính v quang h c (trong không khí ch ng h n) ư c g i là hi n
tư ng Tyndall; Tyndall kh o sát hi n tư ng(1868) và Rayleigh kh o sát v lí
thuy t(1871).
IV.1.1. nh lu t Rayleigh:
Cư ng ánh sáng I t l ngh ch v i lũy th a b c b n c a bư c sóng ánh sáng.
I =
4λ
Κ
K là m t h ng s i v i bư c sóng λ.
Theo nh lu t này bư c sóng càng nh thì ánh sáng khu ch tán có cư ng càng
l n.
nh lu t này ư c gi i thích như sau: Xét m t i m M c a th tích vi c p v trong
môi trư ng tán x . Gi s phương trình dao ng c a ánh sáng t i t i i m M là
Acosωt. Theo lý thuy t v nhi u x thì th tích vi c p v óng vai trò c a ngu n th c p

Trang 29
ng pha v i dao ng t i. Dao ng t ngu n th c p này truy n t i m t i m P cách
M m t kho ng r là :
y = k .
r
Α
.v.cos(ωt -
2 rπ
λ
)
H s k tùy thu c góc mà phương MP làm v i phương c a tia t i, tính ch t c a
h t tán x , m t các h t tán x , bư c sóng λ c a ánh sáng.
k .
r
Α
.v chính là biên dao ng tán x , v y ph i cùng th nguyên v i A. Do ó
kv
r
không có th nguyên (hay [
kv
r
] = 1), suy ra th nguyên c a k là ngh ch o c a
chi u dài bình phương [k ] = L-2
. Rayleigh ch ng t r ng h s k t l ngh ch v i λ2
.
k = 0
2
k
λ
V y biên c a dao ng tán x có th vi t là:
a = k .(
r
Α
).v = 0k .(
r
Α
).v.( 2
1
λ
)
Cư ng dao ng tán x là:
I = a2
=
2
0 vk
r
 
  
Α
.( 4
1
λ
) = 4
λ
Κ
IV.1.2. Thuy t i n t v s tán x b i các h t nh (xét nh tính):
Xét m t i n tích b t kì chuy n ng có gia
t c (dao ng ch ng h n) khi ó nó s b c x
sóng i n t . S b c x m nh n u gia t c càng
l n.
M i khi sóng i n t tràn t i i m nào c a
môi trư ng thì sóng i n t t o nên i m ó
m t i n t trư ng bi n thiên.

Trang 30
T các i n tích dao ng v i cùng t n s , các sóng t o thành sao cho t i các i m
này chúng có th tăng cư ng l n nhau còn các i m khác thì có th d p t t l n nhau
(hi n tư ng giao thoa sóng).
Ánh sáng là sóng i n t .
Ánh sáng tr ng nhìn th y là m t « b » sóng i n t , trong ó bư c sóng ng n nh t
ng v i màu tím và màu lam [λ = (4 – 5). 10-7
m] còn bư c sóng dài nh t ng v i các
màu vàng và [λ = (6 – 7). 10-7
m].
Khi ánh sáng i qua m t môi trư ng thu n nh t ( ng tính) thì trư ng bi n thiên
c a nó kích thích các electron trong nguyên t ch t c a môi trư ng dao ng, và các
electron b t u b c x sóng i n t có cùng t n s y. Tuy nhiên, b c x c a chúng
d p t t l n nhau theo t t c m i phương ngo i tr phương truy n ánh sáng. Trong môi
trư ng thu n nh t lí tư ng chúng ta tuy t nhiên không th y ánh sáng tán x nào c .
N u môi trư ng thi u ng tính thì tình hình l i khác. Các t p ch t có m t ã t o
nên nh ng i u ki n hoàn toàn khác trong vi c c ng các sóng th c p và khi n cho
ánh sáng tán x theo các phương khác nhau.
nh lu t Rayleigh ch áp d ng ư c n u các h t t p ch t có kích thư c bé hơn
nhi u l n so v i bư c sóng c a ánh sáng t i (kho ng 0,001µm).
Th c ra, m t môi trư ng hoàn toàn tinh ch t, không có các h t v n, v n khu ch tán
ánh sáng. Tuy nhiên cư ng ánh sáng khu ch tán b i các môi trư ng này r t y u. S
tán x này có nguyên nhân là do chuy n ng h n lo n c a các phân t d n n s
thay i chi t su t t nơi này n nơi khác trong môi trư ng. Nói cách khác, vào m i
th i i m, môi trư ng m c dù hoàn toàn tinh ch t, v n không hoàn toàn ng tính v
m t quang h c, do ó v n tán x ánh sáng. S chuy n ng nhi t c a các phân t tùy
thu c vào nhi t , do ó cư ng ánh sáng tán x phân t cũng tùy thu c nhi t .
Hi n tán x ánh sáng ang c p ư c g i là hi n tư ng tán x phân t .

Trang 31
IV.2. Gi i thích hi n tư ng:
IV.2.1. Màu xanh c a b u tr i :
Nh ng phân t khu ch tán ánh sáng c a khí
quy n như oxygène, nitrogène, b i thì có l n
g n b ng dài c a sóng ánh sáng nên th a mãn
nh lu t Rayleigh. Do ó cư ng màu ư c
khu ch tán t l ngh ch v i lũy th a b n c a dài
sóng c a nó. Nh ng quang t (photon) mang màu
xanh thì ư c khu ch tán nhi u trong lúc màu
thì không.
Cư ng khu ch tán c a màu xanh:
I xanh = 1/(446.10-9
)4
= 2,52.1025
Cư ng khu ch tán c a màu :
I = 1/(750.10-9)4 =3.16.1024
T l gi a màu xanh và màu : I xanh / I =
8.
V y màu xanh khu ch tán m nh hơn màu 8 l n.
Khi ta nhìn tr i, ánh sáng n m t ta có hai ngu n g c khác nhau: m t ngu n t m t
tr i i th ng, m t ngu n khác theo m t quá trình l n x n và không th bi t trư c (mà
ngư i ta g i là chuy n ng Brownien), khu ch tán kh p nơi trong khí quy n n ta.
Ngu n th nh t màu tr ng và gây ra nh ng cái bóng vì nó i th ng t m t tr i n
trong khi ngu n th hai thì b màu xanh l n át và không gây ra bóng b i vì nó n t
kh p m i phía.
V y thì ánh sáng khu ch tán b i khí quy n ch a r t nhi u b c x màu xanh hơn b c
x màu (8 l n): m t ta nh n màu xanh da tr i .
Do ó b u tr i có màu xanh.
S gi i thích này cũng ph i ư c b túc. Theo lý gi i trên, màu xanh lơ c a b u
tr i, là do các tia sáng xanh b tán x i nhi u hơn tia sáng . Nhưng s tán x này
cũng m nh không kém các tia tím, v y t i sao b u tr i không ph i là màu tím!
Câu tr l i, ư c gi i thích y ó là do m t c a ngư i quan sát.
Ánh sáng tr ng ư c t o thành t t t c các màu ơn s c. Các nhà v t lý cho r ng
khi ánh sáng m t tr i i vào b u khí quy n trái t, g p ph i các phân t nh nitơ và
B u tr i xanh t i trang
tr i Estacado - Nam M
( nh: cielowind)

Trang 32
ôxy trên b u tr i, nó b tán x , ho c khúc x . Các tia sáng có bư c sóng ng n nh t
(xanh và tím) b tán x m nh hơn các tia sóng dài ( và vàng). Và chính nh ng tia
tán x này i t i m t chúng ta. Vì th , khi chúng ta nhìn theo m t hư ng trên b u tr i,
chúng ta nhìn th y nh ng ánh sáng bư c sóng b tán x nhi u nh t, thư ng là cu i d i
màu xanh.
G n ây, Raymond Lee t H c vi n h i quân M ti n hành o ánh sáng trên b u
tr i vào gi a trưa. C phương trình và phép o c u cho th y cư ng c a ánh
sáng tím t i m t ta cũng nhi u không kém gì ánh sáng xanh dương.
"Cách lý gi i truy n th ng v b u tr i xanh là ánh sáng m t tr i b tán x - các bư c
sóng ng n hơn thì tán x m nh hơn các tia sóng dài. Song th c t , m t n a l i gi i
thích thư ng b b qua: ó là b ng cách nào m t chúng ta nh n ư c ph này", Glenn
Smith, m t giáo sư cơ khí t i Vi n Công ngh Georgia nh n xét. Smith ã vi t m t bài
báo gi i thích trên s m i ây c a t p chí American Journal of Physics, k t h p v t
lý ánh sáng v i h th ng th giác c a m t ngư i.
M t ngư i nhìn ư c màu s c là nh vào 3 lo i t bào hình nón, que và hình tr trên
võng m c. M i lo i c m nh n tương ng v i m t lo i ánh sáng có bư c sóng khác
nhau: dài, v a và ng n. "B n s c n c ba lo i t bào này m i nhìn màu chính xác
ư c", Smith gi i thích.
Khi m t bư c sóng ánh sáng i n m t, t bào hình nón s g i m t tín hi u t i não.
N u là ánh sáng xanh dương v i các g n sóng ng n, t bào nón s phát tín hi u não
nhìn ra màu xanh. N u là sóng v i các bư c sóng dài, não s nhìn th y màu " ".
Tuy nhiên c ba lo i t bào trên u nh y c m trên m t kho ng r ng, có ch ch ng
ch p lên nhau, i u ó có nghĩa là hai ph khác nhau có th gây ra cùng m t ph n ng
m t nhóm các t bào nón. Ch ng h n n u m t sóng và sóng xanh l c i vào m t
cùng lúc, các t bào nón khác nhau s g i m t tín hi u mà não d ch ra là màu vàng.
Smith ã ch ra r ng, màu c u v ng a s c c a b u tr i khi i vào m t ngư i s
ư c c m nh n tương t như s ch ng ch p c a ánh sáng xanh dương "nguyên ch t"
v i ánh sáng tr ng. Và ó là lý do vì sao b u tr i xanh lơ - ho c g n như v y.
Tóm l i, b u tr i có màu xanh lam là do ánh sáng m t tr i i vào b u khí quy n là
ánh sáng tr ng, trong dó các tia màu b tán x m nh là các tia tím, chàm và lam. Và
m t ta nh y c m nh t v i nh ng màu n m gi a c a quang ph , mà tia sáng lam l i

Trang 33
n m dày c chính ph n gi a ó, cho nên chúng ta c m nh n ư c nó nhi u hơn các
tia màu chàm và màu tím.
IV.2.2. Màu c a M t tr i :
N u ánh sáng khu ch tán ch a nhi u tia màu
chàm là b i vì nó tùy thu c vào ánh sáng ư c
chuy n n (m t ta). Ánh sáng càng thi u m t
màu chàm khi ư ng i c a nó trong b u khí
quy n càng l n.
M t tr i có màu tr ng dư i m t các phi hành gia ngoài vũ tr (vì không qua m t
"lăng kính" thiên nhiên nào h t).
Nhìn t trái t, nó có màu vàng khi nh u.
Khi m t tr i di chuy n xu ng chân tr i, nó càng lúc càng hơn vì ánh sáng c a nó
i xuyên qua m t l p khí quy n càng lúc càng dày hơn.
Màu c a m t tr i hoàng hôn:
Bu i hoàng hôn, ánh sáng M t tr i chi u m t kho ng cách dài hơn ( ư ng xéo d2
dài hơn ư ng d1) trư c khi n m t ta. S phân t mà ánh sáng d i (bondir) lên ó
nhi u hơn r t nhi u nên nh ng màu chàm và tím có nhi u th i gian b khu ch tán
hoàn toàn. Do s v ng m t c a thành ph n chàm
và tím mà thành ph n còn l i là vàng và v i
m t ít xanh lá cây t o cho b u tr i có màu tía
(pourpre).
Màu c a M t tr i bình minh:
Cũng như m t tr i hoàng hôn, M t tr i bình
minh sát chân tr i vì trong quá trình xa xôi ánh

Trang 34
sáng c a nó ã m t i ph n l n ánh sáng màu chàm và xanh nên còn l i màu cam và
. M t tr i bình minh có màu cam.
Mây khu ch tán màu này kh p m i hư ng nên truy n nh ng màu này n m t ta
c m t không gian nhu m cam th t p.
Lúc M t tr i m i m c ho c s p l n không ph i toàn b ánh sáng M t tr i u tán x
qua t ng khí quy n dày hơn i n m t ta, mà m t s ánh sáng ã thoát lên ph n khí
quy n ngay phía trên u c a chúng ta. M c d u ch có m t ph n nh ánh sáng i
ư c t i ph n trên này, nhưng ó toàn là các tia sáng màu có bư c sóng ng n trong
ánh sáng tr ng d9a4 b tán x . Do ó b u tr i trên u chúng ta v n có s c thái xanh
lam trong khi m t tr i bình minh và hoàng hôn có màu vàng, cam và .
M t tr i xanh :
M t tr i xanh là k t qu c a s tán s c d thư ng
c a ánh sáng M t tr i trong i u ki n các t p ch t có
kích thư c so sánh ư c v i bư c sóng c a ph n ánh
sáng nhìn th y. Như ã nói ph n lí thuy t, nh lu t
Rayleigh ch áp d ng ư c n u các h t t p ch t có
kích thư c bé hơn nhi u l n so v i bư c sóng c a
ánh sáng t i (kho ng 0,001µm). Khi các vi th t p
ch t có kích thư c r = 0,7 µm thì ánh sáng M t tr i
s tán x m t cách d thư ng: ph n màu c a
quang ph m t tr i b tán x m nh hơn t t ph i thoát
ra ngoài trư ng nhìn c a ta, còn ph n màu xanh b tán x y u hơn l i l t vào m t ngư i
quan sát. Lúc này M t tr i không còn sáng như bình thư ng ho c như lúc m i m c
mà l i trông th y có màu xanh.
Trong khí quy n có ch a các h t nư c, nh nh t là các h t ch a trong mây có kích
thư c r = 3 -5 µm. Trong sương mù các gi t có r = 5 - 50 µm, còn trong mưa thì các
gi t nư c có r = 0,1- 2,5 µm. Không có gi t nư c có kích thư c vào c r = 0,7 µm, cho
nên ta d hi u vì sao bình thư ng không có th y hi n tư ng M t tr i xanh. Tuy nhiên
vào ngày 26 tháng 9 năm 1951 ngư i dân nhi u nư c Tây Âu ã s ng s xúc ng
vì m t c nh tư ng kì l : M t tr i ban ngày có màu xanh bi n th m, còn v bu i t i thì
M t trăng cũng có màu xanh !

Trang 35
ư c trang b b ng lí thuy t tán x ánh sáng, ngư i ta ã mau chóng tìm ra nguyên
nhân gây nên hi n tư ng d thư ng v màu s c này. S là do gió th i t Canada bên
kia b i tây dương ã em theo nh ng ám mây kh ng l g m các h t nh a cây b c
bay lên t nh ng ám cháy r ng r ng l n t i nh Albert c a nư c này. o c kích
thư c c a các h t nh a cây và các tham s ng v i tán x d thư ng c a ánh sáng
trong không khí, ngư i ta thu ư c k t qu hoàn toàn úng như lí thuy t dã d oán.
Ngư i dân Tây Âu hi u rõ cơ s khoa h c c a hiên tư ng m t tr i và m t trăng màu
xanh nên không còn lo s vì nh ng… i m báo d c a m t tai h a mơ h nào ó mà
m t s ngư i vì tư l i thư ng hay tung tin l a b p dân chúng.
IV.2.3. Màu c a mây, sương mù :
Màu tr ng c a Mây:
Màu xanh c a b u tr i là do s khu ch tán ánh sáng
b i các phân t nh hơn r t nhi u so v i các sóng c a
tia sáng mà m t chúng ta nh n ư c.
N u nh ng ph n t làm khu ch tán ánh sáng này to
l n hơn nhi u so v i các sóng c a tia sáng thì s có
m t hi n tư ng truy n ánh sáng có tính ch t khác h n:
T t c các tia sáng u ư c khu ch tán ng u như nhau. Nh ng ph n t khi
nh n tia sáng s ph n chi u kh p nơi, nh t là vào m t ta, m t ánh sáng y h t như ánh
sáng ngu n, t c là ánh sáng không b phân tích, hay còn g i là ánh sáng tr ng.
Mây g m nh ng gi t nư c nh hay nh ng tinh th nư c á (vì càng lên cao nhi t
càng gi m) có kích thư c nh vài micron nhưng cũng khá l n so v i dài sóng
c a ánh sáng. Chúng s ph n chi u tr l i t t c nh ng màu c a ánh sáng m t tr i, và
s t ng h p c a t t c nh ng màu ó l i là màu tr ng. Do ó mây có màu tr ng.
Nhìn t máy bay, t t c mây dư i ta u màu tr ng vì t t c ánh sáng tr ng phát t
mây ra d i vào m t ta.
Ð ng dư i t ch nh ng ám mây có kích thư c trung bình m i có màu tr ng.
Ngư c l i nh ng ám mây r t l n, r t dày thì có màu xám, có khi màu en là vì chúng
quá dày nên ánh sáng không xuyên qua ph n chi u n m t ta ư c.

Trang 36
T i sao mây có nhi u màu s c?
Mây trên tr i a ph n u là màu tr ng pha m t chút
xám, nhưng ôi khi cũng có nh ng ám mây màu như
en, h ng, tím, vàng, ,... Màu s c mây có ư c u do
mây ph n chi u l i ánh sáng m t tr i; ng th i cũng có
m i quan h ch t ch gi a th i gian hình thành, ph m vi
phân b , kích thư c và th thích c a mây.
Mây t o thành khi hơi nư c b c lên, g p l nh và ngưng
t trong không khí như nh ng gi t nh . Các h t nh này là
tương i c và ánh sáng không th i sâu vào trong mây trư c khi nó b ph n x ra
ngoài, t o cho mây có màu c trưng là màu tr ng. Khi mây dày hơn, các gi t có th
liên k t l i t o ra các gi t to hơn, sau ó khi l n, chúng rơi xu ng t như là
mưa. Trong quá trình tích lũy, không gian gi a các gi t tr nên l n d n lên, cho phép
ánh sáng i sâu hơn n a vào trong mây. N u như mây l n, và các gi t nư c xa
nhau, thì s có r t ít ánh sáng mà ã i vào trong mây là có kh năng ph n x ngư c
tr l i ra ngoài trư c khi chúng b h p th . Quá trình ph n x /h p th này là cái d n
n m t lo t các lo i màu khác nhau c a mây, t tr ng t i xám và en.
Các màu khác xu t hi n t nhiên trong mây. Màu xám ánh lam là k t qu c a tán x
ánh sáng trong mây. Trong quang ph , màu lam và l c là có bư c sóng tương i
ng n, trong khi và vàng là có bư c sóng dài. Các tia sóng ng n d dàng b tán x
b i các gi t nư c, và các tia sóng dài d b h p th . Màu xám ánh lam là ch ng c cho
th y s tán x ư c t o ra b i các gi t nư c có kích thư c t t i m c t o mưa có
trong mây.
Nh ng màu x u ư c quan sát trư c khi có nh ng hi n tư ng th i ti t kh c nghi t.
Màu ánh l c c a mây ư c t o ra khi ánh sáng b tán x b i nư c á. Các ám mây
cumulonimbus có màu ánh l c là d u hi u c a mưa to, mưa á, gió m nh và có th là
vòi r ng.
Màu mây ánh vàng hi m hơn, nhưng có th di n ra
trong các tháng t cu i mùa xuân n u mùa thu do cháy
r ng. Màu vàng có l t o ra do s hi n di n c a khói.
Mây , da cam, h ng x y ra ch y u vào lúc bình minh
hay hoàng hôn, và chúng là k t qu c a s tán x ánh sáng

Trang 37
c a khí quy n. S dĩ nh ng ám mây vào bu i bình minh và hoàng hôn luôn có màu
là do khi m t tr i s p m c hay s p l n, ánh n ng m t tr i u chi u xiên, nó ph i
xuyên qua t ng khí quy n r t dày, nên ch có ánh sáng hay cam m i có bư c sóng
m nh chi u lên các ám mây, khi n chúng b nhu m thành m t màu cam r t
p. Mây t b n thân nó không có nh ng màu này, chúng ch ph n x các tia sóng dài
(không tán x ) c a ánh sáng là nh ng bư c sóng chính trong kho ng th i gian ó.
Bu i chi u trư c khi có vòi r ng Edmonton, Alberta năm 1987, ngư i dân
Edmonton ã quan sát th y màu v phía m t tr i c a các ám mây và màu en
th m v phía t i c a chúng. Trong trư ng h p này, ng n ng "b u tr i bu i êm,
th y th vui sư ng" (red sky at night, sailor's delight) là hoàn toàn sai.
Màu c a Sương mù:
Sương mù c là do cùng m t hi n tư ng: s khu ch tán quá hi u qu n n i
không m t tia sáng nào phát ra t m t v t l i có th tr c ti p truy n n m t ta ư c
(vì ánh sáng t m t v t phát ra u b sương mù chi u tr l i h t). Nh t là khi sương
mù càng dày, nh ng hình nh th y ư c b làm m
nh t i, có khi m t h n. Khi m t v t ph n chi u h t
ánh sáng nó s có màu tr ng, sương mù có màu
tr ng.
IV.2.4. T i sao b u tr i êm l i en?
Có th b n cho r ng, nêu v n như v y r t áng
Mây ngũ s c trên b u tr i
Colorado
T i sao m t ám mây l i mang nhi u màu s c n
v y? M t hi n tư ng khá hi m hoi v i tên g i mây
ngũ s c có th cho th y các màu s c kỳ l hay c m t
d i quang ph màu cùng m t lúc m t cách rõ ràng.
Nh ng ám mây này ư c t o ra t các gi t nư c
nh g n như cùng kích thư c. Khi M t Tr i n m v
trí thích h p và ư c che ch n b i nh ng ám mây
dày, nh ng ám mây m ng hơn th này làm nhi u x
ánh sáng m t cách ch t ch , v i m i màu s c ư c
làm nhi u i khác v i các màu còn l i. Do ó, nhi u
màu s i n m t ngư i quan sát t các v trí hơi khác
nhau. R t nhi u ám mây ư c t o thành v i m t s
i m có th cho th y hi n tư ng ngũ s c, nhưng chúng
nhanh chóng tr nên quá dày, quá h n n, ho c quá
xa M t Tr i có th phô bày nên các màu s c r c r .
ám mây ngũ s c này ư c ch p t i Boulder,
Colorado (11/2007).

Trang 38
cư i, v êm khi m t tr i l n, b u tr i không có ánh sáng M t Tr i, ương nhiên s
en, có gì l âu?
Th c ra v n không ơn gi n như v y. Nh ng s ki n tư ng ch ng gi n ơn nh t
l i thư ng giàu thông tin nh t, ch mi n là ph i nhìn ra chúng. S rơi c a qu táo hé l
cho Newton th y nh ng bí m t h p d n c a vũ tr . Và b u tr i êm huy n o ch a
ng nh ng bư c kh i u c a vũ tr . Nó là b c màn làm hé l câu tr l i cho câu h i
c a nhân lo i ó là: Rút cu c vũ tr c a chúng ta là như th nào? Nó là vô h n hay h u
h n…?
Ngay t năm 1610, Kepler ã t v n mình v bí m t c a êm en. N u vũ tr là vô
h n, ông t nh , thì b u tr i êm, khi M t Tr i chi u sáng phía kia c a Trái t, cũng
s ph i sáng như ban ngày. B i vì m t vũ tr vô h n s ph i ch a m t s vô h n các
ngôi sao sáng không kém gì M t Tr i. Cũng như gi a m t r ng cây dày c, nơi mà
t m nhìn b ch n l i b i r t nhi u thân cây, cái nhìn c a ta dù hư ng i dâu cũng luôn
ch m vào m t ngôi sao trong “r ng sao” c a m t vũ tr vô h n và b u tr i êm c n
ph i sáng b ng sáng c a M t Tr i. Vì v y, êm en có nghĩa là vũ tr không ph i
vô h n, Kepler k t lu n.
Vào năm 1687, khi mà Newton dùng l i lu n v vũ tr vô h n tránh chuy n
l c h p d n làm cho t t c co l i thành m t kh i lư ng l n trung tâm, thì v n êm
en l i xu t hi n. Nhà thiên văn ngư i c Heinrich Olbers khi dùng l i ý tư ng c a
Jean – Philippe de Chesaux ngư i Th y Sĩ, vào năm 1823 ã ưa ra gi thuy t r ng
ánh sáng t các ngôi sao ph i b h p th trên hành trình c a nó trorng không gian. B u
tr i êm t i en chính là do ánh sáng t các ngôi sao không t i ư c chúng ta m t
cách tr n v n. ây ch a ph i là cách gi i thích th a áng b i vì t t c nh ng gì b h p
th s ư c phát x tr l i…Ánh sáng không h m t i. Và th là câu mà ngày nay
ngư i ta g i là “ngh ch lý Olbers” y v n còn nguyên ó.
V i vũ tr Big bang1
, câu v êm en cu i cùng ã ư c gi i quy t. êm là en
vì r ng không có các ngôi sao l p y b u tr i ánh sáng, s lư ng các ngôi sao là
h n ch không ph i b i vì vũ tr có gi i h n như Kepler ã nghĩ, mà là do chúng ta
không th nhìn ư c toàn b vũ tr . Vì vũ tr có i m kh i u và s truy n c a ánh
sáng không ph i là t c th i, nên ch có ánh sáng c a các ngôi sao bên trong m t c u
chân tr i là có th t i ư c chúng ta. M t khác, s ngôi sao còn h n ch b i vì r ng
1
Lí thuy t Bing bang ư c ra b i George Gamov vào năm 1948

Trang 39
chúng t n t i không ph i vĩnh vi n. Cu c i c a các ngôi sáng cũng th t ng n ng i so
v i tu i c a vũ tr . Th i gian vài tri u năm, quá l m vai t năm, là chúng bi n m t.
Cu i cùng s giãn n c a vũ tr cũng thêm vào ó s óng góp nh bé c a nó. Theo
m c tăng kho ng cách gi a các thiên hà, ánh sáng cũng ngày càng khó t i ư c
ch c a chúng ta hơn. Nó s m t năng lư ng và d ch v phía . Năng lư ng sáng
trong m t c u chân tr i s gi m d n.
Tóm l i nói m t cách ng n g n b u tr i êm có màu en là do vũ tr có i m
kh i u và cu c i c a các ngôi sao sáng th t ng n ng i.
**************

Trang 40
V. HI N TƯ NG C U VÒNG:
V.1. Gi i thi u hi n tư ng:
V.1.1. C u v ng là gì?
C u v ng là hi n tư ng tán s c c a các ánh sáng t M t
Tr i khi khúc x và ph n x qua các gi t nư c mưa.
Các màu s c c u v ng n m theo th t , da cam,
vàng, l c, lam, chàm, tím. Các b c x h ng ngo i và t
ngo i n m ngoài vùng ánh sáng nhìn th y c a m t ngư i,
nên không hi n di n.
Tùy vào s l n ph n x mà ngư i ta phân ra làm c u
v ng b c 1, b c 2... Trong ó c u v ng b c 1 là rõ nh t
(ch có 1 l n ph n x nên năng lư ng sáng m nh nh t). Thư ng c u v ng nhìn th y là
c u v ng b c 1. Tuy nhiên ôi khi ta còn quan sát thêm ư c c u v ng b c 2 mà tr t t
màu s c l i ngư c l i v i c u v ng b c 1 và cư ng sáng y u hơn.
V.1.2. Làm th nào quan sát c u vòng?
B u tr i ph i không ư c âm u quá hay trong sáng quá, cũng ph i có vài ám
mây. M t tr i ph i ng sau ta và mưa ph i ng trư c ta. M t tr i, m t c a ta và
trung i m c a c u v ng ph i n m trên cùng m t ư ng th ng.Chính vì nh ng gi t
nư c t o ra s xu t hi n c a c u v ng nên nó ph i phía i di n v i m t tr i. M t
tr i càng th p, c u v ng càng cao nên quan sát bu i sáng và bu i chi u là lúc t t nh t.
Khi m t tr i lên cao c u v ng càng ph ng và khi cao hơn 42° so v i chân tr i thì ta
không th th y nó n a. Mu n có c u v ng ph i quan sát khi m t tr i chi u cao dư i
42° so v i chân tr i. Ngoài ra mu n có màu s c rõ ràng, ph i có nh ng gi t nư c mưa
l n nên sau tr n mưa l n ta có c u v ng p.
Có l c u v ng ư c chú ý t i vì chúng xu t hi n trong th i ti t có bão và tình
c khi ngư i ta th y chúng trên b u tr i. Có ý ki n cho r ng khi ta th y c u v ng
ng ông thì th i ti t trong sáng nhưng c u v ng ng tây thì ch ón nh ng ngày
mưa bão. Th t ơn gi n, khi th y c u v ng ng Tây t c là M t tr i ng ông và
cơn giông kéo v phía Tây nhi u kh năng hư ng v phía chúng ta. Ngư c l i khi c u

Trang 41
v ng ng ông là lúc m t tr i s p l n và cơn giông ang kéo v ông, chúng
phía ông chúng ta ho c cùng l m ngay ch ta ng lúc ó.
3/ Nơi nào thư ng có c u v ng?
Có nh ng vùng ư c n i ti ng v s xu t hi n thư ng xuyên c a c u v ng, thí d
Honolulu. Nh ng ng n núi phía B c c a thành ph t o ra thư ng xuyên sương mù c
trong lúc m t tr i chi u n ng. Ngư i ta th y xu t hi n nh ng c u v ng l ng l y trên
nh ng ng n i. Nhi u khi khi tr i s p l n, b u tr i u c ch ng b i m t màu và
c u v ng không th phát ra nh ng màu khác nên ch hi n ra màu .
Nơi có vòi nư c phun ta cũng th y hi n tu ng c u v ng. Ph i n chơi vào bu i
sáng hay chi u, lúc m t tr i chi u sáng và ph i ng làm sao nhìn th y nư c phun
còn m t tr i thì chi u sau lưng ta n.
V.2. Gi i thích hi n tư ng:
V.2.1. Gi i thích hi n tư ng:
Gi i thích hi n tư ng d a trên s phân tích ánh sáng i ngang qua lăng kính và ánh
sáng tr ng là s t ng h p nh ng màu c a ph th y ư c c a Newton.
Khi ánh sáng m t tr i chi u qua nư c mưa, nó phân ra thành 7 màu , cam, vàng,
xanh , lam, chàm, tím vì nh ng gi t nư c mưa hành ng như nh ng lăng kính nh .
Khi qua lăng kính, ánh sáng tr ng b khúc x và m i màu nghiêng theo m t góc khác
nhau cho ta th y nh ng màu khác nhau tr i dài thành gi i dư i d ng m t hình cung.
Hình 13-1 là mô hình m t gi t nư c mưa kích thư c nh hình c u (ko d t như các
gi t l n thông thư ng).
Tia sáng m t tr i c bi u di n b ng m t mũi tên chi u n t bên trái. Khi ánh sáng
chi u vào dư i m t góc , nó tách ra nhi u màu s c như trong lăng kính. Ánh sáng
h u h t xuyên qua màng gi t nư c.

Trang 42
Như i v i b t kì b m t v t ch t trong su t nào, m t s as thì xuyên qua, s khác
thì ư c ph n chi u l i tuỳ thu c góc chi u sáng trên b m t.
Màng sau c a gi t nư c mưa là m t m t cong. Các tia sáng chi u t i m t cong này
dư i m t gi i h n góc sao cho tia sáng có th ph n x l i và ko xuyên qua màng. T t
c tia sáng ư c ph n x này quay tr l i m t i di n mà chúng ư c chi u t i, và
các tia sáng cùng màu thì ló ra v i cùng m t góc .
Các tia ló tách ra nhi u màu s c tuy nhiên s pha tr n ánh sáng ph n chi u b i t t
c các gi t nư c khác t nh ng hư ng khác nhau d n n s t ng h p ánh sáng tr ng.
Vì v y trên b u tr i phía ngoài c u v ng chính thì sáng hơn phía trong. Khi quan sát,
ta th y nh ng tia sáng ph n chi u t i góc gi i h n và m i gi t nư c cùng v i góc
này góp ph n t o nên c u v ng.
V.2.2. Vài tính toán v c u v ng:
(D a trên s gi i thích c a nhà toán h c, v t lý ngư i Pháp – Decactes)
Các ch s ph n trăm là t l năng lư ng c a tia sáng tương ng. Ta s th y cư ng
sáng c a các tia khúc x ph n x l n 1, 2,3 .. s thay i khi góc t i i thay i.
Dùng hình h c d dàng tính ư c góc l ch gi a tia khúc x s 3 và tia t i s b ng:
D= 4i -2r
Mà: sini/sinr = n
=> D = 4i - 2 arsin (sini/n)
Kh o sát hàm này s cho c c i ng v i tia D = 42,394 .
Vì sao khi D c c i thì l i cho cư ng sáng c a tia l n nh t?
ây là mô hình gi t nư c mưa ư c chi u sáng b i ánh sáng m t tr i

Trang 43
Lí do: Khi D c c i <=> dD/di = 0
=> S bi n i c a i s làm cho D không thay i nhi u, có nghĩa là v i nh ng tia
sáng quanh giá tr i này thì s cho cư ng tia l n hơn các tia khác. D n n vi c
t p trung nhi u tia . Vì th cư ng tia sáng khúc x t giá tr c c i.
Do ó m i gi t nư c mưa s t o ra m t hình nón tia chùm tia có góc nh là
42,394 và tr c i x ng là tia sáng m t tr i. Do có r t nhi u gi t nư c cho nên t p h p
các tia này n m t ta s t o thành hình tròn.
các góc khác có tia không?
Câu tr l i là có nhưng ng th i có c các tia khác n a và không có tia nào th ng
th v cư ng sáng c do ó có s t ng h p l i thành ánh sáng tr ng.
Tương t v i các màu khác s th y màu xanh có góc c c i nh hơn nên n m bên
trong.
V.2.3. T i sao b y s c c u v ng l i ư c s p s p theo th t như v y?
Ánh sáng h ng ngày (do m t tr i) g i là ánh sáng “tr ng”. Ánh sáng tr ng này là
t ng h p c a nh ng ánh sáng có màu s c khác nhau. Nhìn vào m t t m ki ng, nhìn
vào m t cái bong bóng xà bông hay m t lăng kính, b n s th y màu s c c a các ánh
sáng này. Cái khi n cho ánh sáng tr ng i qua lăng kính b phân tích thành ánh sáng có
màu , cam, vàng, l c, lam, chàm, tím chính là do m i th ánh sáng có dài sóng
khác nhau.
dài sóng (ánh sáng) t o thành các d i màu song song v i nhau, màu n sát khít
bên màu kia theo m t th t nh t nh. D i màu này ư c g i là quang ph . Trong
quang ph , luôn luôn bao gi cũng b t u b ng d i màu và k t thúc là màu tím.
C u v ng chính là m t quang ph l n mà thôi.
Khi ánh sáng m t tr i chi u qua nh ng phân t nư c k t thành nh ng g i nư c li ti
thì (ánh sáng y) b phân tích cũng như khi chi u qua kính quang ph . Khi ánh sáng
m t tr i chi u qua gi t nư c, ta ã th y ánh sáng b phân tích thành d i b y màu. Th
r i các ánh sáng này l i xuyên qua gi t nư c khác, gi t nư c khác … c như v y hình
thành quang ph c u v ng. Nhìn vào quang ph c u v ng, phía trên cùng bao gi cũng
là màu , phía dư i cùng bao gi cũng là màu tím.
V.2.4. 4/ T i sao c u v ng có d ng m t vòng cung?
Do c u v ng ư c nhìn b i cùng 1 góc (g n 42 v i c u v ng b c 1 và 53 v i
c u v ng b c 2), là góc mà cư ng sáng c a t t c các tia m t tr i qua các gi t nư c

Trang 44
là t c c i, ng th i ánh sáng tr ng b khúc x qua nư c mưa thành nhi u màu s c
và m i màu nghiêng theo m t góc khác nhau nên c u v ng có d ng m t cung tròn.
M t khác, m t ph n c a vòng có tâm n m dư i chân tr i. Ph n dư i không th y
ư c vì dư i trái t. Ð cong c a qu t làm cho quan sát viên ch nhìn th y m t
n a vòng. Th t ra thì n u nhìn t máy bay hay ng trên m t núi cao nhìn m t tr n
mưa l n và hi m khi ta có th th y c u v ng dư i d ng m t vòng tròn.
V.2.5. Vùng Alexandre là gì?
Gi a vòng cung sơ c p và vòng cung th c p có m t vùng t i hơn, ó là cùng
Alexandre. Tên l y t Alexandre d'Aphrodisias (cu i th k II - u IIIe)
, m t tri t gia
Hy L p, là ngư i ã di n t c u v ng u tiên.
Có th có nhi u c u v ng cùng m t lúc?
Hi n tư ng này g m có m t vòng cung sơ c p và m t vòng cung th c p, m t
gi i s m màu Alexandre và nh ng vòng cung th a. Vòng cung sơ c p hư ng vào gi a
ư ng n i gi a m t tr i và ngư i quan sát. Bán kính góc là 41° và chi u r ng là 2°15.
Màu bên ngoài. Màu luôn luôn ư c x p t t dư i lên như sau: tím, chàm, lam,
xanh lá cây, vàng, cam, . Nhưng không rõ nét gi a nh ng màu. Vòng cung th c p,
ng tâm v i vòng sơ c p, bán kính góc kho ng 52° . Nh ng màu s p t theo th t
ngư c l i: Ð phía dư i và tím phía trên. gi a hai vòng cung, tr i thư ng có màu
s m hơn bên ngoài
Vòng th hai này m hơn g p 10 l n vòng chính.
C u v ng xu t hi n v i ki u dáng ch y u 2 c p : 1 vòng chính ( cơ b n) và
vòng th 2. Ta nói n ki u dáng vì vòng chính ho c vòng th 2 có th ch a 2 hay
nhi u vòng màu ư c g i là vòng ph . Vòng chính thư ng sáng nh t, vòng th 2 thì
m nh t hơn. Vòng th 3, th 4 theo lí thuy t thì có th có nhưng thư ng không nhìn
th y ư c. Th t vòng ư c xác nh b i góc t i m i M t Tr i (antisolar point).
M t ngư i ng trên m t t quan sát khi tr i n ng, cái bóng c a u ngư i ó ánh
d u 1 i m ư c g i là i m i M t Tr i sao cho góc h p b i i m này và M t Tr i
so v i u ngư i ó là 180°.

Trang 45
Khi c u v ng xu t hi n, ta quan sát bóng, và tìm i m i M t Tr i. Theo góc
hư ng nhìn t i m i M t Tr i n c u chính là kho ng 23o
, n c u th 2 là
kho ng 35o
. Góc này ng v i c u th 3 là 120o
tính t bóng ho c t phía chi u
sáng, ng v i c u th 4 là 160o
.
V.2.6. T i sao không n ư c chân c u v ng?
Ch ng bao gi b n n ư c chân tr i, cũng như không th bay t i chân c u v ng.
ó là b i c hai trư ng h p u c n kho ng cách xa gi a v t th và ngư i quan sát
m i t o nên hi u ng.
C u v ng th c ch t g m nhi u gi t nư c h p th ánh sáng theo cách nào ó. Nh ng
gi t nư c tròn, trong v t khúc x và ph n x m t vài tia sáng t i ngư i quan sát. Ánh
sáng có bư c sóng khác nhau khúc x nh ng góc khác nhau, vì th ánh sáng tr ng
c a m t tr i ư c phân tách ra thành m t d i ánh sáng nhi u màu.
Vì nh ng c nh tư ng r c r này ư c t o thành t ánh sáng và nư c, nên ng hy v ng
tìm ki m i m d ng chân c a nó. Hi n tư ng quang h c này ph thu c vào vi c b n ph i
ng cách xa các gi t nư c, và m t tr i ph i sau lưng.
V.3. M t s c u v ng c bi t:
Bu i s m, khi m t tr i t nóng m t t và sương mù nh tan di, lúc này c u v ng
có th hình thành b i vì sương mù gi ng như mây nơi m t t. Vào m t êm trăng
sáng khi trăng th p g n chân tr i, cũng có khi th y c u v ng vì ánh sáng c a trăng
khúc x khi g p mưa. Màu s c s l t, có khi ch có m t ư ng cong màu l t. Có khi

Trang 46
chúng ta ch th y m t ph n c a c u v ng khi mưa không u hay mây b xé ra. Tuy t
rơi không bao gi cho c u v ng (t i vì tuy t ph n chi u tr l i t t c ánh sáng, mà "t t
c ánh sáng" t c là tr ng) …
Hi n tư ng c u v ng r t a d ng, sau ây là m t s hình nh c s c:
Moon bows - C u v ng M t Trăng:
C u v ng ư c t o ra b i ánh n ng M t Tr i xuyên
qua các gi t hơi m nh li ti, hay xu t hi n trong khí
quy n sau cơn mưa. Nhưng c u v ng M t Trăng còn
hi m g p hơn, ch nhìn th y vào ban êm khi M t Trăng
v trí th p và trăng tròn ho c g n tròn. M t a i m
thư ng xu t hi n c u v ng M t Trăng là Thác
Cumberland Kentucky.
Fire Rainbow - C u v ng l a:
Hi n tư ng c u v ng l a c c kỳ hi m g p, ch x y ra
khi m t tr i lên cao cho phép ánh n ng xuyên qua các
ám mây ti trên cao v i hàm lư ng tinh th nư c á l n.
C u v ng l a” Idaho, M là m t trong nh ng hi n
tư ng thiên nhiên kỳ thú và hi m th y nh t trên th gi i.
Nó không gi ng v i c u v ng thông thư ng mà
ư c sinh ra khi ánh sáng i xuyên qua các ám mây
xo n trên cao và ch khi m t tr i r t cao, trên 58
so v i ư ng chân tr i, chúng ta m i có th ch ng ki n
hi n tư ng thú v này.
Hơn n a, các tinh th băng 6 c nh trong ám mây xo n ph i có hình như chi c ĩa
dày có các m t song song v i m t t m i t o ra m t c u v ng l a hoàn h o. Khi ánh
sáng xuyên th ng ng qua m t phía trên và i ra m t phía dư i, nó b khúc x ,
gi ng như th ánh sáng i qua m t lăng kính.
N u các tinh th băng xo n x p thành hàng h p lý, toàn b ám mây s to ra m t
quang ph màu trông gi ng như m t ám l a tuy t p.

Trang 47
Halos - “C u v ng tròn”: (xem ph n lí gi i hi n tư ng m t tr i gi )
Hào quang m t tr i à N ng
V ng hào quang quanh m t tr i v a xu t hi n TP à N ng là hi n tư ng khúc x
g n gi ng như c u v ng, hi m khi quan sát ư c Vi t Nam.
Hi n tư ng hào quang quanh m t tr i có th coi là m t d ng c u v ng khác.
ây ch là hi n tư ng quang h c do i u ki n khí quy n b u trái t và ch x y ra
trong t ng khí quy n ch không ph i là hi n tư ng bùng n s c c u m t tr i, b i n u
là hi n tư ng m t tr i thì m t thư ng không th nhìn th y ư c. Hi n tư ng bùng n
s c c u trên m t tr i cũng xu t hi n r t nhi u v ng hào quang p khu v c ĩa m t
C u v ng tròn Malaysia Ngày 6/7/2007, m t c u v ng hình tròn b t
ng xu t hi n trên b u tr i Malaysia. Trên
th c t , ó không ph i là m t c u v ng th t
mà là hi n tư ng “gi m t tr i” hi m g p;
xu t hi n khi m t tr i dư i t ng tr i th p,
ánh sáng c a nó b t ư c nh ng s i m nh
ư c hình thành t hơi nư c thu tinh.
ng cách b m t trái t kho ng 1,6093
km c a t ng khí quy n, nh ng tia sáng b h t
băng trong không khí khúc x nên hình thành
m t vòng tròn quay quanh m t tr i.
Hình nh hào quang quanh m t
tr i ch p t i TP à N ng trưa
15/09/2008 ( nh: VTC News).
Hào quang m t tr i xu t hi n m và m ng,
khá l và p m t trên b u tr i thành ph
à n ng vào ngày 18/09/2008

Trang 48
tr i nhưng ch quan sát ư c hi n tư ng này b ng kính thiên văn, kính vi n v ng trên
các con tàu vũ tr . N u hi n tư ng hào quang x y ra ĩa m t tr i mà quan sát ư c
b ng m t thư ng thì s vô cùng ph c t p, trái t s có bão t r t l n.
Hi n tư ng khí quy n kỳ l này nhi u nơi trên th gi i cũng ã th y, nhưng Vi t
Nam, ây là hi n tư ng hi m khi quan sát ư c.
C u v ng ngư c:
ó là m t hi n tư ng quang h c c áo, thú v .
V m t v t lí thì ây không ph i là c u v ng.
ây là m t hi n tư ng quang h c có tên chuyên môn
là Cung circumzenithal. Nguyên nhân c a hi n tư ng này
là do tán s c c a ánh sáng t M t Tr i khi khúc x và
ph n x qua m t lo i tinh th l ng mà m t thư ng không
nhìn th y ư c trong m t i u ki n khí h u nh t nh. Theo nghiên c u thì lo i tinh
th gây ra hi n tư ng này không l n hơn m t h t cát, có sáu m t và ch xu t hi n
cao t 5 n 8 km trong i u ki n th i ti t có sương mù và nhi u mây.
Vào bu i chi u mu n c a ngày này, khi ánh m t tr i buông xu ng, b u tr i v n
mang m t màu xanh tươi sáng. Khi ó, ánh m t tr i có th chi u xéo qua nh ng tinh
th l ng. Chính hi n tư ng này t o ra s tán s c c a các tia n ng và t o ra nh ng hình
nh tương t như ngư i ta v n th y các c u v ng thông thư ng.
Tuy nhiên, cung b c c a lo i c u v ng này có th t xu t hi n hoàn toàn ngư c l i
v i màu s c c a c u v ng bình thư ng. Các màu s c c u v ng thư ng n m theo th t
, da cam, vàng, l c, lam, chàm, tím. Còn hi n tư ng quang h c này, màu hi n
ra cu i và hai màu chàm và tím xu t hi n u tiên. Theo nghiên c u c a nhà v t lí
h c Joe Jordan, hi n tư ng này s k t thúc khi các tinh th l ng không còn t n t i.
**************

Trang 49
VI. HI N TƯ NG M T TR I GI :
VI.1. Gi i thi u hi n tư ng:
VI.1.1. Hi n tư ng m t tr i gi là gì?
ó là hi n tư ng xu t hi n cùng m t lúc hai ho c ba hay nhi u “m t tr i” cùng m t
lúc. Khi ng th i xu t hi n 2 ho c 3 m t tr i thì ch có 1 m t tr i th t còn l i là hư o
ư c g i l m t tr i gi . Trong ó m t tr i th t sáng hơn các m t tr i gi . M t tr i o
này thư ng xu t hi n trong l p mây cu n tròn. Lo i mây cu n này cách m t t
kho ng 6000 mét, nhi t r t th p.
M t tr i gi thư ng xu t hi n theo c p nhưng ôi khi, ch có m t m t tr i gi xu t
hi n m t trong hai phía c a m t tr i th t. Chúng thư ng không có d ng tròn như m t
tr i, mà ư c kéo dài ra theo hình m t gi t nư c m t v i nh nh n hư ng ra xa m t
tr i. Thông thư ng, ta th y m t tr i gi vào kho ng sau gi a trưa hay sáng s m, vào
cu i thu, su t mùa ông và u xuân. Alska, nh ng hi n tư ng này thư ng ư c
th y vào lúc bình minh hay h ng hơn trong i u ki n tr i nhi u sương.
Hi n tư ng di n ra lúc m t tr i g n chân tr i, Sun dogs (Parhelia) g i là m t tr i
gi là các vùng sáng rìa.
.
VI.1.2. Các nơi xu t hi n m t tr i gi :
Năm 1550, quân i c a Carl V (Charles Quint), ti n công thành Madrid, bao vây
thành này n m c con chim bay không l t. n tháng 4 năm th hai, úng lúc trăm
h ang lâm c nh ói rét, trên tr i xu t hi n cùng m t lúc ba m t tr i, ba m t tr i trong
cùng ngày x p thành m t hàng, hai “m t tr i” hai bên còn mang theo “m t thánh giá
th p t ” phát sáng. Hi n tư ng thiên văn th n kì ó làm xôn xao c thành, trăm h
ch y i ch y l i b o nhau u nói là “thư ng s n c u thành này”; k xâm lư c
thì vô cùng ho ng s , cho là “s báo trư c c a ý tr i”, hoàng Carl V h t ho ng ra
l nh rút quân, và như v y là, ba “m t tr i” ã u i ư c quân xâm lư c.

Trang 50
Tháng 4 năm 1551 quân ch bao vây Magdeburg c a nư c c, b ng nhiên trên
tr i xu t hi n 3 m t tr i, k ch cho r ng ây là i m d bèn rút quân. Ngày 29 tháng
6 năm 1790 trên b u tr i ErosyBideburg b ng nhiên xu t hi n 3 m t tr i và 2 vòng
tròn ánh sáng g m 7 màu , da cam, vàng, l c, lam, chàm, tím t o thành. Mùa xuân
năm 1948 trên b u tr i thành Poltava c a Ukraine xu t hi n 2 m t tr i và em theo 2
d i màu s c s bay trong không trung.
Hi n tư ng thiên văn hi m có này cũng ã xu t hi n
Trung Qu c. Tháng 7 năm 1964, N i Mông ã xu t
hi n ba “m t tr i” các c gi a phương cho bi t t
tiên c a h cũng ã nhìn th y hi n tư ng trên. M y năm
g n ây, m t s vùng c a Trung Qu c l i liên ti p x y
ra hi n tư ng trên. Ngày 19 tháng 2 năm 1986, dân
chúng thành Tây An ng c nhiên th y trên không xu t
hi n năm “m t tr i”. Theo ghi chép thì tháng 1 năm
1934 Tây An – Trung Qu c trong hai ngày li n ã
xu t hi n t i b y “m t tr i”.
Vào lúc 3 gi chi u ngày 14 tháng 11 năm 2007 t i thành ph Cáp Nhĩ Tân - Trung
Qu c xu t hi n cùng m t lúc hai m t tr i, chúng t n tai trong 40 phút, m t tr i gi
n m phía nam m t tr i th t, t t m d n , m d n và khu t vào ám mây h ng và
cu i cùng bi n m t.
Trung Qu c

Trang 51
VI.2. Gi i thích hi n tư ng:
Hi n tư ng thiên văn này tuy r t là hi m nhưng
không th n bí, chúng u là nh ng hi n tư ng quang
h c bình thư ng. Hi n tư ng này ư c nghiên c u và
gi i thích là do s khúc x ánh sáng c a các tinh th b i
á trong các ám mây trên cao.
VI.2.1. Halo:
Xung quanh m t tr i có lúc xu t hi n m t vòng, hai vòng và th m chí r t nhi u
vòng ánh sáng, thông thư ng là d báo s p n i gió lên ho c th i ti t thay i. Lo i
vòng sáng ó có khi xung quanh m t trăng cũng có, ôi khi quanh các ngôi sao và
Long Beach, California
ngày 25-02-1994
Wrightwood, California
ngày 14-01-1998
Tháng 3, 1990 t i
Wrightwood, California
03-11-2007, Arctic
Ocean of Canada
Ngày 05-06-2008
Tampere, Finland
Churchill, Manitoba
ngày 04-02-2007
Lowa - January 27, 2004

Trang 52
hành tinh sáng như sao Kim, g i là qu ng sáng (halo). Qu ng m t tr i, qu ng m t
trăng ơn gi n thư ng th y, nhưng qu ng m t tr i, qu ng m t trăng ph c t p thì hi m
th y. Khi nhi u qu ng tán xu t hi n và an xen l n nhau, thì ch an xen hình thành
m t i m vô cùng sáng, nhìn r t gi ng m t tr i, ó là m t tr i gi . Vì hi n tư ng an
xen này, m t tr i gi trông gi ng như m t tr i mang theo giá ch th p.
i v i ngư i quan sát trên m t t c u v ng có nhi u màu s c hơn v ng hào
quang (halo). Nhưng halo xu t hi n v i nhi u hình d ng khác nhau, m t s trong ó có
m t chút màu s c. ó là vì chúng ư c gây ra b i tác ng c a ánh sáng m t tr i lên
hai pha khác nhau c a nư c: nư c á và nư c. Ánh sáng m t tr i khi k t h p v i gi t
nư c mưa s t o ra c u v ng và khi k t h p v i tinh th nư c á s t o thành halo. Vì
v y, khi b n th y halo b n bi t r ng nư c á tinh th ã hình thành nhưng mu i óng
băng không có kh năng này.
Hi n tư ng v ng hào quang quanh m t tr i hay quanh m t trăng ư c các nhà
thiên văn thu th p khá nhi u. Dư i ây li t kê 10 c nh ch p nh ng nơi khác nhau
trên th gi i trong nh ng năm g n ây:
Gi i thích: i u này x y ra r t thư ng khi l p m y
m ng trên cao có ch a hàng tri u nh ng tinh th nư c
á k t t che ph g n kín b u tr i. M i tinh th nư c á
là nh ng m nh gương nh li ti. Vì ph n l n tinh th này
u có hình c nh l c giác dài và g n gi ng nhau, ánh
sáng xuyên qua nh ng m t tinh th này và b b góc 22
khi ph n chi u, tương ng v i ư ng kính c a v ng
hào quang. Hào quang m t tr i x y ra ban ngày cũng
tương t như th .
Moon halo ngày 21-04-2003 t i Lansdowne,
Pennsylvania, Hoa Kỳ.
Gi i thích: B u tr i tuy t di u ư c ch p nh g m có
v ng hào quang 22 cong, m t vòng tròn ph n chi u
toàn v n, m t vòng cung quanh chân tr i, và vòng cung
chi u ngang.M t mô ph ng dùng computer b t chư c t m
hình r t hi m có như trên ây. Mây che b i m t ph n ánh
sáng chói l i t m t tr i. Ánh sáng ph n chi u qua nhưng
m ng tinh th nư c á hình l c giác ã t o ra hình nh
như th . Nh ng tinh thê ông á ngoài t ng khí quy n
cũng t o nên sundogs và Moon halos (t m g i là "thiên
c u" và "nguy t lãng").
Ngày 04-08-2004 t i Germany Trier

Trang 53
VI.2.2. Qu ng sáng halo ư c hình thành như th nào?
B t k qu ng sáng ơn gi n hay ph c t p, nguyên lí hình thành c a chúng u
gi ng nhau khi trên cao l nh trên m t t, hơi nư c k t tinh thành nhi u h t băng nh ,
chúng trôi n i và phân tán trên không. Hình d ng m i h t băng r t theo quy t c, có h t
Gi i thích: ôi khi dư ng như m t tr i ư c nhìn b ng
m t t m kính to l n. Trong t m hình bên, th t s có hàng
tri u tâm gương bé nh : nh ng tinh th nư c á . Khi
nư c ông l i trên t ng khí quy n cao, nh ng m nh tinh
th d p, bé, hình l c giác t u hình. Khi các tinh th này rơi
xu ng t, m i h t gi ng như m t t m kính bé nh , ph n
chi u ánh sáng m t tr i cho chúng ta thây như th . T m
hình trên ư c ch p g n lúc m t tr i l n trong tháng qua
g n thành Nashville, Tennessee, Hoa kỳ. Phía sau nh ng
mái nhà và các ng n cây, và bên trên ám mây th p là
c nh hào quang tuy t v i t o nên b i ánh sang m t tr i
ph n chi u lên các tinh th nư c trên t ng khí quy n.
Ngày 09-03-2005
Nashville, Tennessee
Ngày 16-05-2008
Château de Chambord in
France
Nov 2006 Mt.
Hopkins, Arizona
TPHCM, Vi t
Nam ngày 13-06-
2008
Sun halo ngày 14-01-
2002 Ames, Iowaa
Moon halo ngày 15-05-
2000 San Sebastian,
Spain
Moon halo ngày 13-03-
2003 Caledon, Ontario,
Canada
Ngày 11-04-2006
Gunlock, Utah

Nhung hien tuong vat ly tren bau troi

Nhung hien tuong vat ly tren bau troi

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Nhung hien tuong vat ly tren bau troi

Ähnlich wie Nhung hien tuong vat ly tren bau troi (20)

Mehr von Trịnh Thanh Tùng

Mehr von Trịnh Thanh Tùng (8)

Nhung hien tuong vat ly tren bau troi