nhung hien tuong vat ly tren bau troi
TRANSCRIPT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Tiểu luận môn: Thiên Văn Học
Tên đề tài:
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Trần Quốc Hà
Nhóm thực hiện:
Nguyễn Hải Âu
Võ Thị Hoa
Nguyễn Thị Thúy Liễu
Phương Nghĩa
Nguyễn Thị Yến Nhi
Lê Thanh Nhẫn
Đàng Thị Kim Sắc
Đỗ Thị Thanh
Đỗ Thị Hồng Thấm
Nguyễn Thị Phương Thảo (8-4)
Hoàng Thị Thanh Thảo
Nguyễn Thị Phương Thảo (29-1)
Nguyễn Thị Kiều Thu
Nguyễn Thanh Ngọc Thuỷ
Đoàn Thị Minh Thư
Phan Minh Tiến
Nguyễn Kiến Trạch
Lưu Đình Trác
Nguyễn Thành Trung
Lâm Hoàng Minh Tuấn
Bùi Thị Cẩm Tú
Trần Bùi Cẩm Vân
Đặng Ngọc Thanh Vân
Lớp Lý 3 Chính Qui TPHCM, Tháng 11 Năm 2008
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 1
Mục lục Mục lục .............................................................................................................. 1 I. HIỆN TƯỢNG MÂY DẠ QUANG:............................................................... 4
I.1. Giới thiệu hiện tượng: ......................................................................................4 I.2. Giải thích hiện tượng: ......................................................................................6
II. HIỆN TƯỢNG CỰC QUANG: ..................................................................... 8 II.1. Giới thiệu hiện tượng:.....................................................................................8 II.2. Giải thích hiện tượng:...................................................................................11 II.3. Ứng dụng: .....................................................................................................16
III. HIỆN TƯỢNG NHẬT THỰC NGUYỆT THỰC:...................................... 17 III.1. Nhật thực .....................................................................................................17
III.1.1. Nhật thực là gì?.......................................................................................17
III.1.2. Các loại nhật thực: ..................................................................................17
III.1.3. Quan sát nhật thực: .................................................................................20
III.2. Nguyệt thực: ................................................................................................23 III.2.1. Nguyệt thực là gì?...................................................................................23
III.2.2. Các loại nguyệt thực: ..............................................................................23
III.2.3. Quan sát nguyệt thực : ............................................................................24
III.3. Nguyên nhân xảy ra hiện tượng nhật thực nguyệt thực và chu trình nhật thực nguyệt thực: ..................................................................................................24
III.3.1. Nguyên nhân xảy ra nhật thực - nguyệt thực: .........................................25
III.3.2. Chu kì nhật nguyệt thực: .........................................................................27
IV. HIỆN TƯỢNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC TRÊN BẦU TRỜI:....................... 28 IV.1. Cơ sở lý thuyết:.............................................................................................28
IV.1.1. Định luật Rayleigh:.................................................................................28
IV.1.2. Thuyết điện từ về sự tán xạ bởi các hạt nhỏ (xét định tính): ....................29
IV.2. Giải thích hiện tượng:..................................................................................31 IV.2.1. Màu xanh của bầu trời : ..........................................................................31
IV.2.2. Màu của Mặt trời : ..................................................................................33
IV.2.3. Màu của mây, sương mù :.......................................................................35
IV.2.4. Tại sao bầu trời đêm lại đen? ..................................................................37
V. HIỆN TƯỢNG CẦU VÒNG:...................................................................... 40 V.1. Giới thiệu hiện tượng: ...................................................................................40
V.1.1. Cầu vồng là gì? ........................................................................................40
V.1.2. Làm thế nào để quan sát cầu vòng? ..........................................................40
V.2. Giải thích hiện tượng: ...................................................................................41 V.2.1. Giải thích hiện tượng: ..............................................................................41
V.2.2. Vài tính toán về cầu vồng:........................................................................42
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 2
V.2.3. Tại sao bảy sắc cầu vồng lại được sắp sếp theo thứ tự như vậy?...............43
V.2.4. 4/ Tại sao cầu vồng có dạng một vòng cung? ...........................................43
V.2.5. Vùng Alexandre là gì? .............................................................................44
V.2.6. Tại sao không đến được chân cầu vồng? ..................................................45
V.3. Một số cầu vồng đặc biệt: ..............................................................................45 VI. HIỆN TƯỢNG MẶT TRỜI GIẢ: .............................................................. 49
VI.1. Giới thiệu hiện tượng:..................................................................................49 VI.1.1. Hiện tượng mặt trời giả là gì? .................................................................49
VI.1.2. Các nơi xuất hiện mặt trời giả: ................................................................49
VI.2. Giải thích hiện tượng:..................................................................................51 VI.2.1. Halo:.......................................................................................................51
VI.2.2. Quầng sáng halo được hình thành như thế nào? ......................................53
VI.2.3. Mặt trời giả hình thành như thế nào?.......................................................60
Tài liệu tham khảo............................................................................................ 62
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 3
Lời ngỏ
Thiên văn luôn là một khoa học lí thú và mới lạ mặc dù đã tồn tại từ rất
lâu. Những ham muốn khám phá về lĩnh vực này khởi đầu từ việc quan sát
các hiện tượng vật lí xảy ra trên bầu trời.
Các hiện tượng thiên văn vật lí xảy ra trên bầu trời rất phong phú và đa
dạng. Việc lí giải chúng đòi hỏi phải có một kiến thức sâu rộng. Mặc dù khoa
học ngày càng phát triển cao và đạt được nhiều thành tựu kì vĩ đặc biệt là
ngành thiên văn vũ trụ, song tầm nhìn của loài người hạn chế và dĩ nhiên
không tránh khỏi vẫn còn những bước mò mẫm trong hành trình chinh phục
kho tàng kiến thức sâu rộng ấy.
Trên tinh thần đam mê học hỏi, nhóm thực hiện nỗ lực hoàn thành bài tiểu
luận “ Những hiện tượng vật lí trên bầu trời” đề cập đến các hiện tượng
quang tiêu biểu trong thiên văn.
Tài liệu này cung cấp những kiến thức rất cơ bản và tổng quát từ nhiều
nguồn tài liệu. Do hạn chế về hiểu biết cũng như trình độ ngoại ngữ nên
trong quá trình thực hiện không tránh khỏi sai sót, nhóm 3 rất mong người
đọc thông cảm và nhiệt tình đóng góp ý kiến để lần thực hiện sau dược tốt
hơn.
Chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 4
I. HIỆN TƯỢNG MÂY DẠ QUANG:
I.1. Giới thiệu hiện tượng:
� Những đám mây dạ quang (Noctilucent
Cloud hay Night-shining Cloud) là những đám
mây cao trong bầu khí quyển (85km) khúc xạ
ánh sáng vào lúc trời mờ tối (hoàng hôn hay
bình minh) khi mặt trời đã lặn. Lúc đó mây dạ
quang toả sáng bầu trời mà không thấy một
nguồn sáng rõ rệt nào cả. Những hình ảnh
hoàng hôn kỳ thú trên bầu trời về đêm đã trở
thành một trong những thú vui thư giãn phổ biến trên toàn thế giới.
� Dù mây dạ quang trông giống như ở ngoài không gian, nhưng thực ra chúng
vẫn ở trong tầng giữa khí quyển trái đất (độ cao từ 50 đến 85 km). Tầng này không
những rất lạnh (-1250C) mà còn rất khô - khô gấp 100 triệu lần không khí ở hoang
mạc Sahara.
� Mây dạ quang là hiện tượng tương đối mới lần
đầu tiên được mô tả vào năm 1885, hai năm sau sự
kiện phun trào của đảo núi lửa Krakatoa (Indonesia).
Núi lửa đã phun một trùm tro bụi và mảnh vụn lên bầu
khí quyển Trái Đất đạt tới độ cao 80 km. Sự kiện này
đã ảnh hưởng tới khí hậu và thời tiết toàn cầu trong nhiều năm và có lẽ đã tạo ra những
đám mây dạ quang đầu tiên.
� Ảnh hưởng của vụ phun trào núi lửa Krakatoa dần dần cũng mất đi, nhưng
những đám mây tích điện màu xanh lục bất thường thì vẫn còn lại. Chúng náu mình
trong tầng giữa mỏng manh của Trái Đất – đây là vùng khí quyển bên trên với áp lực
nhỏ hơn 10.000 lần áp lực trong nước biển. Chúng xuất hiện thường xuyên nhất vào
các tháng mùa hè từ 50 đến 70 độ Bắc và Nam. Một thế kỷ trước đây, chúng bị hạn
chế ở những vĩ độ trên 50, phải đến những nơi như Anh, Scandinavi và Nga, khu vực
bắc Âu và Canada mới nhìn thấy được chúng. Trong những năm gần đây, chúng đã
xuất hiện ở miền Nam bang Utah và Colorado của Mỹ.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 5
� Ngày 18/2/2003, những phi hành gia trên trạm không
gian quốc tế ISS đã mục kích
một cảnh tượng đẹp mắt: Đó là
những đám mây dạ quang, hay
còn gọi là mây chiếu sáng về
đêm có hình dáng dài mỏng
mảnh màu xanh tuyệt đẹp bay lơ lửng quanh quỹ đạo trái
đất.
� Tháng 1/2003, phi hành gia Don Pettit cũng là một nhà khoa học tại Phòng thí
nghiệm quốc gia Los Alamos cho biết: “Trong nhiều tuần qua, chúng tôi đã được
thưởng thức quang cảnh đẹp mắt của những đám mây này ở vùng nam bán cầu. Chúng
tôi cũng thường thấy chúng khi bay trên bầu trời của đất nước Australia và Nam Mỹ”.
Những người ở trái đất cũng có thể nhìn thấy chúng tỏa sáng lấp lánh sau khi mặt trời
lặn, dẫu rằng nhìn từ không gian vẫn đẹp hơn. Pettit ước tính chiều cao của chúng có
thể lên đến 80-100 km.
� Những đám mây không ngừng rực sáng và trôi dần về phía vùng cực, lần đầu
tiên được vệ tinh ( vệ tinh Aeronomy of Ice in the Mesosphere của NASA) chụp từ vũ
trụ. Loại mây bí ẩn này được gọi là "đèn đêm". Các đám mây hình thành ở độ cao 80
km trên bề mặt đất, trong tầng trên của khí quyển gọi là mesosphere, xuất hiện trong
những tháng hè ở cực Nam cũng như trong mùa hè ở cực Bắc.
Mây dạ quang phía trên hồ
Saimaa
Một trong những lần đầu tiên các đám mây sáng rực này
được quan sát từ mặt đất, trên bầu trời Budapest, Hungary hôm 15/06/2007.
(Ảnh:LiveScience)
Vào ngày 11/06/2007, chiếc cameracủa vệ tinh nhân tạo AIM
(Aeronomy of Ice in the Mesosphere ) đã cung cấp dữ liệu đầu tiên về những đám mây dạ quang ở Bắc cực thuộc khu vực châu Âu và Bắc Mỹ. Màu trắng và xanh
sáng hiển thị cấu trúc đám mây dạ quang, màu đen là những nơi không có dữ liệu.
(Ảnh: LiveScience)
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 6
I.2. Giải thích hiện tượng:
Tro núi lửa Krakatoa có thể là nguyên nhân của năm 1885, nhưng không thể giải
thích được cho hiện tượng của ngày nay. Những đám mây gần trái đất có thể lấy bụi từ
bão gió sa mạc, nhưng thật khó mà bốc bụi lên đến tận tầng giữa của khí quyển. Điều
này có thể là do bụi vũ trụ. Mỗi ngày trái đất tiếp xúc với hàng tấn thiên thạch - những
mẩu vụn chất thải từ các sao chổi và hành tinh nhỏ. Đa số chúng có kích thước phù
hợp với các đám mây dạ quang.
Một nhà vật lý học plasma Paul M. Bellan – giáo sư vật lý ứng dụng tại Viện công
nghệ California (Caltech) cuối cùng đã tìm ra lời giải đáp cho đặc điểm kỳ lạ của
những đám mây dạ quang, chấm dứt bí ẩn kéo dài nhiều thập kỷ. Ông cho biết : “Phạm
vi có mây dạ quang dường như đang tăng lên, có lẽ vì khí hậu toàn cầu đang ấm dần
lên”.
Mây dạ quang là một hiện tượng xảy ra vào mùa hè bởi bầu khí quyển ở độ cao 85
km lạnh nhất khi mùa hè đến, thúc đẩy quá trình hình thành hạt băng tạo nên đám mây.
Các tinh thể nước đá trong mây cần hai điều kiện để phát triển: các phân tử nước và
một cái gì đó để chúng bám vào, chẳng hạn như bụi. Nước tụ tập trên bụi để tạo thành
những giọt nước hay các tinh thể nước đá là một tiến trình được gọi với cái tên “sự cấu
thành hạt nhân” và chúng xảy ra trong tất cả các đám mây bình thường.
Theo các nhà nghiên cứu tại Poker Flat (Alaska), hai mươi lăm năm về trước họ đã
phát hiện đặc tính khác thường rằng đám mây phản chiếu mạnh với ra-đa. Giải thích:
các hạt băng trong mây dạ quang được bao phủ bởi một lớp kim loại mỏng có thành
phần bao gồm natri và sắt. Lớp màng kim loại đã khiến sóng ra-đa phản xạ gợn sóng
trong đám mây giống như hiện tượng tia X phản xạ từ lưới tinh thể (Theo số ra tháng 8
tờ Journal of Geophysical Research-Atmospheres).
Nguyên tử Natri và sắt thu thập được trong tầng khí quyển bên trên sau khi sao băng
siêu nhỏ nổ tung trên bầu trời. Các nguyên tử kim loại này định cư trong lớp hơi nước
mỏng ở ngay trên độ cao nơi xảy ra mây dạ quang. Các nhà thiên văn học mới đây đã
sử dụng lớp Natri để tạo ra ngôi sao chỉ dẫn nhân tạo chiếu sáng nhờ tia laze cho chiếc
kính viễn vọng quang học thích nghi nhằm loại bỏ hiệu ứng gây nhiễu loạn của bầu
khí quyển để có được những bức hình về bầu trời rõ nét hơn.
Các biện pháp xác định độ đậm đặc của các lớp hơi nước có nguyên tử natri và
sắt cho thấy hơi nước kim loại giảm đi tới 80% khi có mây dạ quang hiện diện. Giáo
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 7
sư Bellan cho biết: “Mây dạ quang giống như một cái bẫy ruồi đối với nguyên tử natri
và sắt”. Qua các thí nghiệm thực hiện trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu
khác cũng phát hiện ra rằng ở nhiệt độ lạnh lẽo (-123 độ C) bên trong đám mây dạ
quang, nguyên tử trong hơi nước có natri sẽ nhanh chóng đọng lại trên bề mặt băng để
hình thành màn kim loại.
Giáo sư Bellan nói: “Nếu có các hạt băng phủ kim loại trong mây dạ quang thì
rađa sẽ phản ứng rất mạnh. Hiện tượng này không phải là tổng hợp của các phản ứng
đối với từng hạt băng. Trên thực tế các hạt băng không gây ra phản ứng mạnh đến thế.
Điều mấu chốt chính là các đường gợn sóng của đám mây có chứa hạt băng phủ kim
loại đã phản xạ cùng nhau và củng cố cho nhau, hiện tượng này giống như một đoàn
diễu hành đều bước qua cầu và khiến cây cầu rung chuyển”.
Kết luận:
Mây dạ quang được cấu tạo từ những tinh thể nước đá nhỏ xíu, tương đương với
kích thước của các phân tử khói thuốc lá. Ánh mặt trời phản chiếu từ những tinh thể
này khiến cho chúng có màu xanh đặc trưng. Các hạt băng trong mây dạ quang được
bao phủ bởi một lớp kim loại mỏng có thành phần bao gồm Natri và sắt. Natri và sắt ở
đâu ra ?
� Do tro bụi và mảnh vụn phun trào từ núi lửa lên bầu khí quyển Trái Đất đạt tới
độ cao vào cỡ 80 km.
� Nguyên tử Natri và sắt thu thập được trong tầng khí quyển bên trên sau khi sao
băng siêu nhỏ nổ tung trên bầu trời. Các nguyên tử kim loại này định cư trong lớp hơi
nước mỏng ở ngay trên độ cao nơi xảy ra mây dạ quang.
**************
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 8
II. HIỆN TƯỢNG CỰC QUANG:
II.1. Giới thiệu hiện tượng:
� Cực quang là một hiện tượng hiếm thấy ở trên Trái Đất, thường xuất hiện vào
buổi đêm, trên vùng trời ở hai cực Trái Đất. Cực quang diễn ra ở Bắc bán cầu Trái Đất
được gọi là bắc cực quang, hay ánh sáng bắc cực; và ở nam bán cầu thì là nam cực
quang hay ánh sáng nam cực..
� Nơi đã xảy ra hiện tượng cực quang: Ở Alaska (Mỹ), phần lớn lãnh thổ Canada,
hay vùng nằm từ vĩ độ 60 trở lên.
Bắc cực quang Nam cực quang
Cực quang ở vùng nam Australia
Bắc cực quang trên South Dakota
Một ảnh chụp cực quang ở Canada.
Cực quang ở Na Uy, thường xảy ra
từ tháng 9 đến tháng 10 và từ tháng 3 đến tháng 4. Sau đây là một số hình ảnh Bắc cực quang được
nhìn thấy trên bầu trời Longyearbyen, Na Uy sáng sớm 10-3-2008.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 9
� Trong thiên văn học, cực quang là một hiện tượng quang học được đặc trưng
bởi sự thể hiện đầy màu sắc của ánh sáng trên bầu trời về đêm. Các dải sáng này liên
tục động và thay đổi làm cho chúng trông giống như những dải lụa màu trên bầu trời.
Đây có thể coi là một trong những hình ảnh đẹp của tự nhiên.
� Biểu hiện:
� Màu sắc cực quang:
Những dải ánh sáng màu hồng, lam,
vàng, tím… rực rỡ và biến ảo khôn
lường. Tia này vừa tắt đi, tia khác lại
xuất hiện, nhảy múa, lung linh đủ màu
sắc...
Phần lớn các cực quang có màu
vàng ánh lục nhưng đôi khi các tia cao
sẽ có màu đỏ ở đỉnh và dọc theo gờ
Tại Juneau, Alaska, Mỹ
Bắc cực quang ở Alaska
Nam cực
quang trên
Swifts Creek,
Victoria, Úc
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 10
thấp của chúng. Trong một ít trường hợp, ánh sáng Mặt Trời sẽ va phải phần đỉnh của
các tia cực quang tạo ra màu lam nhạt. Trong một số rất ít trường hợp ( khoảng 1 lần
trong 10 năm) cực quang có thể có màu đỏ sẫm như máu từ đỉnh đến đáy.
� Hình ảnh cực quang:
Các điểm đặc trưng của cực quang là chúng có nhiều hình dạng và kích thước. Có
lúc chúng chỉ là một tia sáng mong manh, có khi mang hình dẻ quạt, hình ngọn lửa, rồi
lại hóa thành những vòng cung màu lá cây vắt trên nền trời.
Các cung và tia cực quang cao bắt đầu sáng rõ ở cao độ 100 km trên bề mặt Trái
Đất và kéo dài lên phía trên dọc theo từ trường trong hàng trăm kilômét. Các cung hay
màn này có thể mỏng chỉ khoảng 100 mét khi mở rộng ra đường chân trời. Các cung
cực quang có thể gần như đứng im và sau đó tựa như bàn tay, chúng tạo ra một cái
màn cao, bắt đầu nhảy múa và đổi hướng. Sau nửa đêm quyến rũ, cực quang có thể có
hình dáng loang lổ và các đốm thông thường nhấp nháy sau khoảng mỗi 10 giây cho
đến tận rạng đông.
� Âm thanh cực quang:
Người ta thường cho rằng việc nhìn thấy cực quang bao giờ cũng kèm theo các
tiếng nổ tanh tách hay tiếng kêu rền.
Đối với người Inuit và các nền văn hóa bắc Canada, người ta đã biết một thực tế là
sự diễn ra của các tiếng kêu hay các tiếng hát là điều có thật. Các âm thanh này nghe
thấy chủ yếu khi người quan sát đã rời xa các các chỗ ồn ào hay có chiếu sáng - thông
thường trong các chỗ lạnh giá và không có gió của đêm đông. Việc nghe thấy các âm
thanh lạ được ví với các sự kiện tâm linh và nó được khắc sâu trong trí nhớ của mỗi cá
nhân trong cuộc đời họ.
Các âm thanh cực quang này được so sánh với âm thanh của hợp xướng rạng đông.
Trường đại học công nghệ Helsinki đã thực hiện việc kiểm tra và ghi âm các âm
thanh này. Theo báo Kaleva, người ta đã ghi nhận có các tiếng kêu rền, tiếng ầm và
tiếng nổ khi có các cực quang vùng cực với mức độ sáng cao.
� Cực quang trong văn hoá nhân gian:
Trong thần thoại Bullfinch năm 1855 của Thomas Bulfinch đã có khẳng định rằng
trong thần thoại Na Uy có kể :
Các Valkyrie là các cô gái đồng trinh tựa chiến binh cưỡi ngựa được trang bị áo
giáp và giáo. Khi họ đi về phía mục tiêu của mình, áo giáp của họ tỏa ra ánh sáng lập
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 11
lòe kỳ lạ, nó chiếu sáng toàn bộ bầu trời phương bắc, tạo ra cái mà con người gọi là
"bắc cực quang" hay "ánh sáng phương bắc".
Trong khi nó là một khái niệm gây ấn tượng thì lại không có gì trong văn học của
Na Uy cổ hỗ trợ việc xác nhận nó. Mặc dù cực quang là phổ biến ở Scandinavia và
Iceland ngày nay, nhưng khả năng là cực bắc của địa từ trường đã ở xa một cách
đáng kể với khu vực này trong các thế kỷ trước khi có các tư liệu về thần thoại Na Uy,
điều này giải thích sự thiếu vắng các mối liên quan.
Thay vì thế, tư liệu cổ nhất của người Na Uy về norðrljós được tìm thấy trong biên
niên sử của người Na Uy Konungs Skuggsjá có vào khoảng năm 1250. Người ghi chép
sử đã nghe về hiện tượng này từ những đồng bào trở về từ Greenland, và ông ta đã
đưa ra ba giải thích có khả năng nhất: Đại dương được bao quanh bằng các ngọn lửa
bao la hay ánh sáng mặt trời có thể đến được tới phần đêm của thế giới hoặc các sông
băng có thể tích trữ năng lượng để cuối cùng chúng trở thành huỳnh quang.
Tên gọi cổ trong ngôn ngữ của người Scandinavia cho ánh sáng phương bắc được
dịch ra như là ánh sáng cá trích. Người ta tin rằng ánh sáng phương Bắc là sự phản
chiếu màu sắc của các đàn cá trích lớn lên bầu trời.
Trong tiếng Phần Lan, tên gọi của ánh sáng phương Bắc là revontulet, lửa của cáo.
Theo truyền thuyết, những con cáo tạo ra lửa sống ở Lapland, và revontulet là các tia
lửa tạo ra khi chúng phất đuôi của chúng lên trên trời.
Người Sami tin rằng người ta cần phải đặc biệt cẩn thận và im lặng khi bị quan sát
bởi guovssahasat.
Trong văn hóa dân gian của người Inuit, ánh sáng phương Bắc là các thánh thần
của sự chết chóc đang chơi bóng bằng đầu lâu hải mã trên trời.
II.2. Giải thích hiện tượng:
Vào những năm 80 của thế kỷ 19, người ta khám phá ra rằng từ trường của trái đất
có liên quan đến hiện tượng kỳ ảo này. Khi electron va vào một vật thể nào đó, nó có
thể tạo ra ánh sáng (điều này cũng tương tự như nguyên lý hoạt động của màn hình tivi
và máy tính). Kết quả nghiên cứu khoa học vào các năm 1957-1958 cho rằng khi trên
mặt trời xuất hiện các vết đen, gió mặt trời tạt vào trái đất, mang theo một dòng hạt
năng lượng cao gây ra hiện tượng cực quang (CQ). Các electron và proton trong dòng
hạt này đi vào bầu khí quyển. Dưới ảnh hưởng của địa từ, chúng bị hút về hai cực trái
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 12
đất. Tại đây, chúng va chạm và
kích thích các phân tử khí, làm
các phân tử này phát ra bức xạ
điện từ dưới dạng ánh sáng nhìn
thấy. Bầu khí quyển có rất nhiều
chất như ôxy, nitơ, hêli, hyđrô,
nêon… Dưới tác động của dòng
hạt mang điện, ánh sáng do các
chất khí khác nhau tạo ra cũng
khác nhau, vì thế CQ có muôn
màu ngàn sắc khi các dòng hạt
mang điện tích trong vũ trụ va
chạm với bầu khí quyển.
CQ mạnh nhất có xu hướng
diễn ra sau sự phun trào hàng loạt
của Mặt Trời. CQ khi xuất hiện
mạnh thường đi kèm với những
thay đổi trong địa từ và kéo theo
giao thoa sóng vô tuyến, sóng điện thoại…Thời kỳ mạnh, yếu của CQ có liên quan
chặt chẽ tới chu kỳ hoạt động của mặt trời. Khi mặt trời ở đỉnh chu kỳ, (hoạt động
mạnh nhất), nó bức xạ nhiều hơn mức bình thường. Dòng hạt mang điện va chạm
nhiều hơn với khí quyển, do đó, CQ sẽ xuất hiện rất nhiều và kỳ vĩ.
CQ được sinh ra do sự tương tác của các hạt mang điện tích từ gió mặt trời với lớp
trên của bầu khí quyển và với từ trường của hành tinh. Vì thế chúng là rõ nét nhất ở
các vĩ độ cao gần các cực từ.
� Nguồn gốc:
Nguồn gốc của các CQ là khoảng 149 triệu km tính từ Trái Đất về hướng Mặt Trời.
Các hạt cao năng lượng từ Mặt Trời được đưa vào không gian cùng với gió mặt trời
nóng và luôn luôn tồn tại. Luồng gió này đâm với tốc độ siêu thanh về phía Trái Đất
thông qua khoảng không gian liên hành tinh với vận tốc dao động trong khoảng 300
đến trên 1.000 km/s, mang theo cùng với nó là từ trường mặt trời. Gió mặt trời làm
nhiễu loạn từ trường của Trái Đất để tạo ra quyển từ chứa đầy plasma và có hình dạng
Hình ảnh cực quang trên Trái Đất
Hình ảnh cực quang trên Sao
Thổ
Ảnh chụp của nam cực quang, chụp từ tàu vũ trụ trên quỹ đạo vào tháng 5 năm 1991, với cực đại của địa từ
trường
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 13
tựa sao chổi. Từ trường của Trái Đất có tác dụng như một vật cản, bảo vệ Trái Đất
trước các hạt tích năng lượng và bức xạ trong gió mặt trời. Năng lượng và xung lượng
của hạt được truyền từ gió mặt trời sang quyển từ thông qua một quy trình được biết
như là "tái kết nối từ". Trong quá trình này, các đường sức từ liên hành tinh (xuất phát
từ Mặt Trời) được kết hợp với địa từ trường. Các hạt trong gió mặt trời có thể đi vào
các đường sức từ mới tạo thành. Các nhà vật lý nghiên cứu về CQ gọi đó là "đường
sức từ mở" (các đường này mở vào gió mặt trời). Do áp suất động lực của gió mặt trời,
các đường sức từ mới tạo thành sẽ được di chuyển đối lưu trên đỉnh cực và vào trong
đuôi của quyển từ Trái Đất. Ở đây, sự tái kết nối từ trường mới lại có thể diễn ra, tạo ra
đường sức từ đóng mới. Đường từ trường đối lưu sẽ chứa các hạt gió mặt trời. Một số
hạt sẽ có thể đi tới tầng ion trước khi đường sức từ chạm tới đuôi của quyển từ. Các
hạt này tạo ra CQ ban ngày. CQ ban đêm được tạo ra từ các hạt được gia tốc từ đuôi
quyển từ về hướng Trái Đất. Các hạt này bị chặn lại bởi các đường sức từ đóng.
Các hạt đâm xuống địa từ trường, chạm tới tầng trung hòa của khí quyển trong một
hình gần tròn gọi là ôvan CQ. Hình gần tròn này có tâm ở phía trên cực từ và kích
thước khoảng 3.000 km theo đường kính trong những lúc yên tĩnh. Vòng tròn này lớn
nhanh khi quyển từ bị làm nhiễu loạn. Khu vực có ôvan CQ nói chung tìm thấy trong
phạm vi 60 và 70 ° tính theo vĩ độ bắc hay nam. Trong thời gian Mặt Trời hoạt động
tích cực thì ôvan CQ mở rộng và các CQ có thể được nhìn thấy từ các vĩ độ thấp tới
25-30 ° bắc và nam trong một số trường hợp. Ví dụ, ngày 7 tháng 11 năm 2004, sau
khi có hoạt động phun trào của Mặt Trời mãnh liệt, chúng được nhìn thấy ở xa tới tận
Arizona. Ở vĩ độ 45 ° cực quang có thể nhìn thấy vào khoảng 5 lần/năm, trong khi ở
trên 55 ° thì gần như nhìn thấy chúng mọi đêm.
� Bản chất vật lý:
Cực quang có thể sinh ra bằng tương tác của các hạt
cao năng lượng (thông thường là điện tử) với các
nguyên tử trung hòa trong lớp trên của khí quyển Trái
Đất. Các hạt cao năng lượng này có thể kích thích (do
va chạm) các điện tử hóa trị được liên kết với nguyên
tử trung hòa. Các điện tử bị kích thích sau đó có thể trở
về trạng thái thấp năng lượng nguyên thủy của chúng
và trong quá trình đó giải phóng ra các photon (ánh
Kristian Birkeland và thực nghiệm mô hình Trái Đất của ông.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 14
sáng). Quá trình này giống như sự phóng điện plasma trong đèn neon.
Một trong những nhà khoa học đầu tiên tiến hành mô hình hóa CQ là Kristian
Birkeland (người Na Uy). Mô hình từ trường trái đất của ông, chỉ ra rằng các điện tử
cao năng lượng đâm trực tiếp vào mô hình trái đất được dẫn dắt về phía các cực từ và
sinh ra các vòng ánh sáng xung quanh các cực. Ông cũng giả thiết xa hơn nữa "Các
dòng điện như thế được hình dung là có thể tồn tại chủ yếu nhờ các hiệu ứng thứ cấp
của các hạt tích điện từ mặt trời bị lôi kéo vào không gian" (năm 1908). Các dòng điện
như vậy sau này đã được ủng hộ lớn trong bài báo của Hannes Alfvén. Năm 1969,
Milo Schield, Alex Dessler và John Freeman, sử dụng tên gọi "các dòng điện
Birkeland" lần đầu tiên, mà sự tồn tại của chúng cuối cùng đã được xác nhận năm
1973 nhờ vệ tinh Triad của hải quân.
� Màu sắc cực quang:
Màu cụ thể nào đó của CQ phụ thuộc vào loại khí cụ thể của khí quyển và trạng thái
tích điện của chúng cũng như năng lượng của các hạt đâm vào khí của khí quyển. ôxy
nguyên tử chịu trách nhiệm cho hai màu chính là lục( bước sóng 557.7nm) và đỏ ( 630
nm) ở các cao độ cao. Nitơ sinh ra màu lam (427.8 nm) cũng như màu đỏ biến đổi
nhanh từ ranh giới thấp của các cung CQ đang hoạt động.
CQ xuất hiện là do các hạt mang điện trong luồng vật chất từ Mặt Trời phóng tới
hành tinh, khi các hạt này tiếp xúc với từ trường của hành tinh thì chúng bị đổi hướng
do tác dụng của lực Lorentz. Lực này làm cho các hạt chuyển động theo quỹ đạo xoắn
ốc dọc theo đường cảm ứng từ của hành tinh. Tại hai cực các đường cảm ứng từ hội tụ
lại và làm cho các hạt mang điện theo đó đi sâu vào khí quyển của hành tinh.
Khi đi sâu vào khí quyển các hạt mang điện va chạm với các phân tử, nguyên tử
trong khí quyển hành tinh và kích thích các phân tử này phát sáng. Do thành phần khí
quyển hành tinh chứa nhiều khí khác nhau, khi bị kích thích mỗi loại khí phát ra ánh
sáng có bước sóng khác nhau, tức là nhiều màu sắc khác nhau do đó tạo ra nhiều dải
sáng với nhiều màu sắc trên bầu trời ở hai cực.
Ngoài ra để tạo ra ánh sáng thì các hạt chứa năng lượng cũng sinh ra nhiệt. Nhiệt bị
làm tiêu tan bởi bức xạ hồng ngoại hay bị mang đi xa bởi các trận gió mạnh trong lớp
trên của khí quyển.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 15
� Âm thanh cực quang:
Sự lan truyền của các âm thanh này trong khí quyển (giống như khi người ta nói
làm dao động các phân tử trong không khí) là không chắc chắn. Cực quang diễn ra
khoảng 100 km phía trên Trái Đất trong các điều kiện không khí cực kỳ loãng, có
nghĩa là chúng không thể truyền các âm thanh nghe được đủ xa để có thể chạm tới mặt
đất.
Một khả năng là các sóng điện từ được biến đổi thành sóng âm bởi các vật thể gần
với người quan sát, hoặc trực tiếp ảnh hưởng tới cơ quan thính giác của người quan
sát.
� Biến động Mặt Trời:
Mặt Trời là ngôi sao với một số đặc trưng dao động lớn theo thang thời gian từ vài
giờ đến hàng trăm năm. Hướng của từ trường liên hành tinh cũng như vận tốc và mật
độ của gió mặt trời được điều chỉnh bởi hoạt động của Mặt Trời. Chúng có thể thay
đổi rất mạnh và ảnh hưởng tới hoạt động của địa từ trường. Khi hoạt động của địa từ
trường tăng lên thì rìa dưới của ôvan CQ thông thường sẽ dịch chuyển tới các vĩ độ
thấp hơn. Tương tự, sự phun trào của Mặt Trời cũng xảy ra đồng thời với sự mở rộng
của các ôvan cực quang. Nếu từ trường liên hành tinh có hướng ngược với địa từ
trường thì nó làm tăng luồng năng lượng vào trong quyển từ và do đó làm tăng luồng
năng lượng trong vùng cực của Trái Đất. Điều này sẽ tạo ra hệ quả là sự tăng cường
hoạt động của CQ.
Các nhiễu loạn trong quyển từ Trái Đất gọi là bão từ. Các trận bão từ này có thể tạo
ra sự thay đổi đột ngột trong độ sáng và chuyển động của cực quang, gọi là các bão từ
phụ. Các dao động từ trường của các trận bão từ và bão từ phụ này có thể sinh ra các
thay đổi lớn trong các lưới điện và đôi khi làm hỏng các thiết bị điện trong lưới điện,
tạo ra sự mất điện hàng loạt. Chúng cũng ảnh hưởng tới hoạt động của liên lạc viễn
thông bằng sóng vô tuyến theo các hệ thống vệ tinh-mặt đất và các hệ thống hoa tiêu.
Các trận bão trong quyển từ có thể kéo dài vài giờ hay vài ngày, và các bão từ phụ có
thể diễn ra vài lần trong ngày. Mỗi trận bão phụ có thể giải phóng hàng trăm TJ năng
lượng, nhiều ngang với lượng điện năng tiêu thụ ở Mỹ trong 10 giờ.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 16
II.3. Ứng dụng:
� Du lịch cực quang:
Trong những năm gần đây, sự phổ biến của “Du lịch cực quang” đã đem một lượng
lớn du khách tới nhiều điểm về truyền thống là không ở được trong thời gian diễn ra
mùa đông vùng cực. Nhờ có ảnh hưởng làm ấm của các dòng hải lưu ấm và tương đối
dễ tiếp cận của mình nên Iceland và Bắc Scandinavia là các điểm đến phổ biến nhất.
Để có thể quan sát CQ thì ngoài hoạt động của CQ cần có các điều kiện như trời quang
mây và ít ánh sáng không tự nhiên (ánh sáng đèn). Việc chụp ảnh CQ đòi hỏi các máy
ảnh phải được trang bị sao cho của chắn sáng phải mở trên 5 giây. Các pin máy ảnh kỹ
thuật số bị hao rất nhanh trong điều kiện lạnh, vì thế một lời khuyên hữu ích là cần
đem theo các pin dự phòng.
� Đo đạc địa từ trường:
Địa từ trường có thể được đo với các dụng cụ gọi là từ kế. Dữ liệu của nhiều từ kế
cho phép người quan sát lần theo dấu vết của trạng thái hiện tại của địa từ trường. Các
số liệu của từ kế thông thường được đưa ra trong dạng các chỉ số 3 giờ để đưa ra phép
đo định tính của mức độ hoạt động của địa từ trường. Một trong những chỉ số như vậy
gọi là chỉ số K. Giá trị của chỉ số K dao động từ 0 tới 9 và là liên quan trực tiếp với
lượng dao động (tương ứng với ngày yên tĩnh) của địa từ trường trong khoảng thời
gian 3 giờ. Chỉ số K càng cao thì khả năng diễn ra cực quang càng lớn. Chỉ số K như
vậy cần thiết phải gắn liền với một khu vực quan sát cụ thể. Đối với những khu vực
không có trạm quan sát, người ta có thể ước tính giá trị cho chỉ số K này bằng cách
xem dữ liệu của các điểm quan sát gần đó. Trung bình tổng thể của hoạt động cực
quang được chuyển đổi thành chỉ số Kp.
**************
Bức ảnh bên được chụp bởi nhà nhiếp
ảnh chuyên nghiệp Jeff Hapeman khi
ông tới ngắm sao trên hồ Superior tại
Michigan, Hoa Kì.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 17
III. HIỆN TƯỢNG NHẬT THỰC NGUYỆT THỰC:
III.1. Nhật thực
III.1.1. Nhật thực là gì?
"Nhật thực" là hiện tượng khi Mặt Trăng đi qua giữa Trái Đất và Mặt Trời và che
khuất hoàn toàn hay một phần Mặt Trời khi quan sát từ Trái Đất.
Khái niệm "Nhật thực" có thể được mở rộng ra không chỉ cho việc ánh sáng Mặt
Trời chiếu xuống Trái Đất bị che khuất, mà có thể là hiện tượng ánh sáng từ một ngôi
sao tỏa sáng nào đó (định tính) chiếu xuống một hành tinh đang quay trong quỹ đạo bị
chi phối của nó, bị che khuất bởi một thiên thể nào đó.
Điều này chỉ có thể xảy ra tại thời điểm sóc trăng non được quan sát thấy từ Trái
Đất, khi Mặt Trời và Mặt Trăng giao hội.
Do mặt trăng cùng trái đất tự quay từ tây sang đông, bởi vậy nhật thực bao giờ cũng
bắt đầu xuất hiện từ phía tây.
III.1.2. Các loại nhật thực:
� Lý do để có một số kiểu nhật thực là sự phụ
thuộc vào quỹ đạo hình elíp của Mặt Trăng quanh Trái
Đất.
� Một trong những sự trùng hợp đáng lưu tâm
nhất trong tự nhiên là:
� Mặt Trời nằm cách xa khoảng 400 lần so với
khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trăng.
� Mặt Trời cũng có đường kính lớn gấp khoảng
400 lần so với Mặt Trăng.
Vì thế, khi quan sát từ Trái Đất, Mặt Trời và Mặt
Trăng có vẻ có cùng kích thước trên bầu trời - khoảng
1/2 độ nếu đo góc. Bởi vì quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Trái Đất là hình elíp chứ
không phải là hình tròn. Vì vậy, ở một số khoảng thời gian Mặt Trăng ở xa hơn và lúc
khác nó lại ở gần Trái Đất hơn so với khoảng cách trung bình.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 18
Nhật thực hình khuyên
� Có bốn kiểu nhật thực:
� Nhật thực toàn phần: xảy ra khi Mặt Trời bị Mặt Trăng che lấp hoàn toàn do
Mặt Trăng ở gần Trái Đất nhất (gần điểm cận địa) nên nó đủ lớn để che khuất hoàn
toàn cả đĩa sáng của Mặt Trời. Đĩa Mặt Trời phát sáng bị che khuất bởi vành tối của
Mặt Trăng, và có thể quan sát thấy vầng hào quang nhạt bên ngoài là ánh sáng đến từ
vành đai nhật hoa của Mặt Trời .
Nhật thực toàn phần chỉ có thể được quan sát thấy từ một dải hẹp trên bề mặt Trái
Đất. Tại một điểm cố định, nhật thực toàn phần chỉ kéo dài vài phút (tối đa 7 phút).Ví
dụ nhật thực toàn phần ở Việt Nam vào năm 1995 chỉ kéo dài gần 2 phút.
� Nhật thực hình khuyên: xảy ra khi Mặt Trăng ở xa
Trái Đất nhất (gần điểm viễn địa), Mặt Trời và Mặt Trăng
nằm chính xác trên một đường thẳng và kích cỡ biểu kiến
của Mặt Trăng nhỏ hơn kích cỡ biểu kiến của Mặt Trời,
không thể che khuất hoàn toàn Mặt Trời .Vì thế Mặt Trời
vẫn hiện ra như một vòng đai rực rỡ bao quanh Mặt Trăng.
� Nhật thực lai: là một kiểu trung gian giữa nhật thực
toàn phần và nhật thực hình khuyên. Ở một số điểm trên Trái
Đất, nó được quan sát thấy là nhật thực toàn phần; ở những
nơi khác nó lại là nhật thực hình khuyên.
Thuật ngữ chung cho nhật thực toàn
phần, hình khuyên hay nhật thực lai là
nhật thực trung tâm.
nhật thực một phần
Khi nhật thực toàn phần xảy ra, mặt trăng che khuất hẳn mặt trời
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 19
� Nhật thực một phần: xảy ra khi Mặt Trời và Mặt Trăng không nằm chính xác
trên cùng một đường thẳng, và Mặt Trăng chỉ che khuất một phần của Mặt Trời. Hiện
tượng này thường được quan sát thấy ở nhiều nơi trên Trái Đất bên ngoài đường đi của
nhật thực trung tâm. Tuy nhiên, một số kiểu nhật thực chỉ có thể được quan sát thấy
như là nhật thực một phần, bởi vì đường trung tâm không bao giờ giao nhau với bề
mặt của Trái Đất.
Trước và sau khi xảy ra nhật thực hình khuyên, ta sẽ nhìn thấy nhật thực một phần.
Nhật thực hình khuyên thường xảy ra hơn so với nhật thực toàn phần bởi vì nói chung
Mặt Trăng nằm xa Trái Đất ở khoảng cách ít khi che khuất hoàn toàn được Mặt Trời.
Tỷ lệ giữa kích thước biểu kiến của Mặt Trăng và của Mặt Trời được gọi là độ lớn
của nhật thực.
Vì người quan sát nhật thực (hoặc nguyệt thực) đứng ở vị trí khác nhau trên trái đất
và khoảng cách giữa trái đất với mặt trời cũng khác nhau nên mọi người nhìn thấy
cảnh này diễn ra không giống nhau: Trong hình bên, nếu chúng ta đứng trong dải tối
(3) trên trái đất, tức là trong phạm vi bóng tối mà mặt trăng che khuất hoàn toàn, khi
đó ta sẽ thấy nhật thực toàn phần. Nhưng nếu chúng ta đứng trong vùng sẫm nhạt (2),
ta sẽ nhìn thấy mặt trời bị che khuất một phần, đó là nhật thực một phần.
1. Vùng tối hoàn toàn sau lưng mặt trăng (moon).
2. Vùng tối một phần.
3. Dải đen thẫm trên trái đất (earth), nơi nhật thực toàn phần quét qua.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 20
III.1.3. Quan sát nhật thực:
Nhật thực chỉ có thể quan sát thấy tại các vùng trên Trái Đất đang là ban ngày.
Ở các điều kiện thông thường, Mặt Trời quá sáng tới mức rất khó nhìn trực tiếp vào
đó. Tuy nhiên, trong khi xảy ra nhật thực, khi đa phần Mặt Trời bị che khuất, mọi
người cảm thấy dễ nhìn hơn nên cũng thường cố sức quan sát hiện tượng.Thật ra, nhìn
vào Mặt Trời khi nhật thực đang diễn ra cũng nguy hiểm như khi nhìn trực tiếp vào nó,
ngoại trừ chỉ trong một khoảng thời gian rất ngắn khi Mặt Trời bị che khuất "toàn bộ",
(toàn bộ chỉ xuất hiện khi đĩa Mặt Trời bị che khuất hoàn toàn— nó không xảy ra
trong nhật thực hình khuyên). Quan sát đĩa Mặt Trời thông qua bất kỳ một hình thức
trợ giúp quang học như ống nhòm, kính thiên văn, hay thậm chí là một kính ngắm
quang học máy ảnh còn nguy hiểm hơn.
� Quan sát nhật thực một phần và nhật thực hình khuyên:
Theo dõi Mặt trời trong khi nhật thực một phần hay hình khuyên(và khi nhật thực
toàn phần xảy ra mà chúng ta đang đứng ở ngoài bóng đen) yêu cầu chúng ta phải có
thiết bị bảo vệ mắt đặc biệt, hoặc các cách theo dõi gián tiếp.
Đĩa mặt trời có thể xem bằng cách sử dụng những thiết bị lọc để ngăn chặn ảnh
hưởng có hại của bức xạ Mặt trời. Kính râm là không đủ an toàn, vì chúng không ngăn
chặn được các bức xạ của tia hồng ngoại nguy hiểm và không nhìn thấy, đủ để gây ra
hỏng mắt. Bạn chỉ được dùng những bộ lọc ánh sáng mặt trời được thiết kế và được
chứng nhận để xem trực tiếp đĩa Mặt trời.
Cách an toàn nhất để xem đĩa Mặt trời là cách quan sát gián tiếp. Điều này có thể
thực hiện được bằng cách đưa hình ảnh của đĩa Mặt trời lên trên một tờ giấy trắng
hoặc tấm bìa trắng bằng cách dùng một cặp kính hiển vi (che thấu kính của một chiếc),
một kính viễn vọng, hoặc một tấm bìa cứng khác có khoan một lỗ nhỏ (đường kính
khoảng 1mm), thường được gọi là lỗ châm kim. Hình ảnh nhận được này của Mặt trời
có thể xem được một cách an toàn. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để quan sát các
Chu kỳ 1 nhật thực
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 21
vết mặt trời, cũng như là các nhật thực. Tuy vậy, cần phải cẩn thận phòng ngừa không
cho ai được nhìn trực tiếp qua thấu kính. (kính thiên văn, lỗ kim, v.v...)
Quan sát đĩa Mặt trời trên một màn hình video (của một máy quay phim hoặc một
máy quay phim kỹ thuật số) là an toàn, mặc dù chính thiết bị lại có thể bị hư hại do
ánh sáng trực tiếp của Mặt trời. Nhìn qua ô nhìn thấu kính của các máy trên lại không
an toàn.
Các phòng bị an toàn như trên áp dụng cho việc quan sát mặt trời bất kỳ lúc nào trừ
quá trình nhật thực toàn phần .
� Quan sát trong thời gian nhật thực toàn phần:
Trái ngược với những nhận định thông
thường, quan sát giai đoạn toàn phần của một
nhật thực toàn phần bằng mắt thường, kính
hiển vi hay kính thiên văn là an toàn cho mắt,
khi hình Mặt Trời hoàn toàn bị Mặt Trăng che
lấp; thực tế đây là một hình ảnh rất tuyệt mỹ
và đặc sắc, đồng thời nếu xem nó qua bộ lọc
thì rất tối. Nhật hoa sẽ được thấy rõ.
� Những quan sát khác:
Trong khi xảy ra nhật thực, bằng mắt thường ta có thể quan sát thấy một số hiện
tượng đặc biệt. Thông thường, các đốm ánh sáng đi xuyên qua các khe nhỏ giữa tán lá,
có hình tròn. Đó là những hình ảnh của Mặt Trời. Trong nhật thực một phần, các đốm
sáng có hình một phần của Mặt Trời, như trong hình ảnh.
• Nhật thực trước bình minh hay sau hoàng hôn:
Có thể quan sát thấy một vụ nhật thực đạt tới mức toàn bộ (hay nếu là nhật thực một
phần, gần toàn bộ) trước bình minh hay sau hoàng hôn từ một vị trí đặc biệt. Khi hiện
tượng này xảy ra một thời gian ngắn ngay trước bình minh hay hoàng hôn, bầu trời sẽ
trở nên tối hơn bình thường. Lúc ấy, một vật thể — đặc biệt một hành tinh (thường là
Sao Thuỷ) — có thể được quan sát thấy gần điểm mọc hay lặn của mặt trời trên đường
chân trời nơi không thể nhìn thấy được nếu không xảy ra nhật thực.
• Sự xảy ra đồng thời của nhật thực và sự vượt ngang qua của một hành
tinh:
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 22
Trên nguyên tắc, việc xảy ra đồng thời của nhật thực và sự lướt qua của một hành
tinh là có thể. Nhưng các hiện tượng đó cực kỳ hiếm bởi thời gian diễn ra của chúng
rất ngắn. Lần xảy ra đồng thời hai hiện tượng nhật thực và sự lướt qua của Sao Thuỷ
được diễn ra diễn ra ngày 5 tháng 7 năm 6757, và nhật thực với sự lướt qua của Sao
Kim sẽ diễn ra ngày 5 tháng 4 năm 15232.
Chỉ 5 giờ sau khi Sao Kim lướt qua bề mặt Mặt Trời ngày 4 tháng 6 năm 1769 đã
xảy ra một vụ nhật thực toàn phần, có thể quan sát thấy từ Bắc Mỹ, Châu Âu và ở Bắc
Á là nhật thực một phần. Đây là khoảng thời gian chênh lệch nhỏ nhất giữa hai hiện
tượng trong quá khứ lịch sử.
Hiện tượng thường xảy ra hơn —nhưng vẫn khá hiếm— là sự giao hội của bất cứ
hành tinh nào (đặc biệt không chỉ riêng Sao Thủy và Sao Kim) tại thời điểm diễn ra
nhật thực toàn phần, khi xảy ra hiện tượng đó hành tinh sẽ được quan sát thấy ở rất gần
Mặt Trời đang bị che khuất, mà nếu không xảy ra nhật thực nó sẽ chìm khuất trong
ánh sáng chói của Mặt Trời.
� Ảnh hưởng gây hại mắt:
Nhìn trực tiếp vào quyển sáng của Mặt Trời (đĩa sáng
của chính Mặt Trời), thậm chí chỉ trong vòng vài giây, có
thể gây tổn thương nghiêm trọng cho võng mạc mắt, bởi
vì số lượng lớn những tia bức xạ nhìn thấy và không nhìn
thấy được ra quyển sáng này phát ra. Tổn thương có thể
dẫn tới giảm thị lực vĩnh viễn, thậm chí gây mù loà. Võng
mạc không nhạy cảm với cảm giác đau, và những hậu quả
khi võng mạc bị tổn thương có thể chưa xuất hiện trong
nhiều giờ đồng hồ, vì thế chúng ta không nhận biết được sự thương tổn đang diễn
raNhìn lướt qua toàn bộ hay một phần đĩa Mặt Trời không gây tổn hại vĩnh viễn, bởi vì
đồng tử sẽ khép lại làm giảm bớt ánh sáng của toàn cảnh. Nếu nhật thực gần đạt tới
toàn phần, số lượng ánh sáng giảm bớt khiến đồng tử giãn ra, vì thế võng mạc phải
nhận nhiều ánh sáng hơn khi nhìn vào toàn bộ Mặt Trời. Bởi vì mắt có hốc mắt nhỏ,
khi quan sát kỹ lưỡng, mắt có khuynh hướng dõi theo hình ảnh cho tới khi nó được
võng mạc thu nhận tốt nhất, gây nên thương tổn.
Người dân đang quan sát hiện
tượng nhật thực
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 23
III.2. Nguyệt thực:
III.2.1. Nguyệt thực là gì?
Nguyệt thực là hiện tượng thiên văn khi Mặt Trăng đi vào
hình chóp bóng của Trái Đất, đối diện với Mặt Trời.
Trên tất cả các điểm nằm ở bán cầu quay về Mặt Trăng đều
có thể nhìn thấy nguyệt thực.
Vào các đêm rằm Mặt Trăng hướng toàn bộ bề mặt được
Mặt trời chiếu sáng của nó về phía Trái Đất, do đó Mặt trăng rất sáng và có màu vàng.
Tuy nhiên thi thoảng ta vẫn thấy vào đêm rằm Mặt Trăng không có màu vàng mà là
một đĩa tròn có màu đỏ sẫm. Đó là hiện tượng Nguyệt Thực.
Nguyệt thực bắt đầu xuất hiện ở phía đông.
III.2.2. Các loại nguyệt thực:
Trái Đất được Mặt Trời chiếu sáng đồng thời cũng cản các tia sáng từ Mặt Trời tạo
ra một vùng bóng tối trải dài trong không gian. Mặt Trăng chuyển động tròn quanh
Trái Đất nên có thể sẽ “đi” vào vùng tối này. Lúc này Mặt Trăng không còn được Mặt
Trời chiếu sáng trực tiếp, do đó Trăng không sáng như bình thường. Ánh sáng từ Mặt
Trời chiếu tới Trái Đất sẽ để lại phía sau vùng bóng đen và vùng nửa tối.
� Nguyệt thực bán phần: Khi Mặt Trăng đi vào vùng nửa tối ta có bán Nguyệt
thực (Nguyệt thực bán dạ ). Quan sát hiện tượng này ta chỉ thấy Mặt Trăng tối đi một
chút so với bình thường. thường khó nhìn thấy bằng mắt thường do ánh chói của Mặt
Trời giảm thiểu.
� Nguyệt thực toàn phần : Khi Mặt Trăng đi qua và nằm hoàn toàn trong vùng
bóng đen ta có Nguyệt thực toàn phần. Quan sát Mặt Trăng trong hiện tượng này ta
thấy lần lượt xuất hiện tất cả các pha của các trường hợp trước. Đặc biệt hơn khi Mặt
Trăng nằm hoàn toàn trong vùng bóng đen ta sẽ thấy nó có màu đỏ sẫm(do khi có
hiện tượng nguyệt thực toàn phần xảy ra tia Mặt Trời trước khi đến được Mặt Trăng đã
chiếu vào chóp bóng của Trái Đất và bị khí quyển Trái Đất khúc xạ. Các tia sáng bước
sóng ngắn đã bị cản lại hết, chỉ còn các tia có bước sóng dài (đỏ, cam) xuyên qua, do
đó, Mặt Trăng thường hiện ra dưới màu đỏ nhạt. )
Tùy thuộc vào đường đi của Mặt Trăng trong vùng nửa tối mà thời gian quan sát
được Nguyệt thực nhiều hay ít.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 24
� Nguyệt thực một phần: Khi Mặt Trăng tiếp giáp với vùng bóng đen ta có
Nguyệt thực một phần. Quan sát hiện tượng này ta sẽ thấy cung tròn của bóng Trái Đất
hiện rõ trên Mặt Trăng. Chính nhờ hiện tượng này mà Aristos đã phát hiện ra Trái Đất
có hình cầu.
III.2.3. Quan sát nguyệt thực :
Nguyệt thực thường diễn ra vào các đêm rằm, khi Mặt trăng đi vào vùng tối phía
sau Trái đất. Lúc này Mặt trăng không còn được Mặt trời chiếu sáng trực tiếp nên
không sáng như bình thường. Khi Mặt trăng đi vào vùng bóng nửa tối sẽ diễn ra
nguyệt thực bán dạ, và khi vào vùng tối sẽ có nguyệt thực toàn phần hoặc một phần.
III.3. Nguyên nhân xảy ra hiện tượng nhật thực nguyệt thực và
chu trình nhật thực nguyệt thực:
Nhật thực và nguyệt thực là hiện tượng xảy ra khi Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng
cùng nằm trên một đường thẳng và che khuất lẫn nhau.
Thời xưa, khi chưa có nhiều nhận thức về vũ trụ, con người không hiểu về 2 hiện
tượng này và thường đưa ra các cách giải thích khác nhau:
� Có một câu chuyện thần thoại phương đông kể rằng 2 nữ thần Mặt Trời và Mặt
Trăng là do Ngọc Hoàng sinh ra có nhiệm vụ thay nhau đi giám sát dân cư từng vùng.
Chồng của 2 nữ thần này là một con Gấu. Khi gấu đi với một trong hai người vợ thì
khi đó dưới hạ giới người ta thấy Mặt Trời hoặc Mặt Trăng bại che khuất và người ta
phải đuổi gấu đi bằng cách gõ mạnh vào chiêng ,trống hay cối giã gạo.v.v....
� Cũng có chuyyện cho rằng đó là khi Mặt Trăng hoặc Mặt Trời đã bị gấu ăn mất:
� Ở Thổ Nhĩ Kì, vào năm 1877, người ta đã chĩa súng về phía Mặt Trời bắn
liên tiếp vì cho rằng quỷ Satan đã ăn mất Mặt Trời của họ.
Chu kỳ một nguyệt thực
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 25
� Khi có nhật thực toàn phần, trên mặt đất xuất hiện những bóng nhỏ như
những làn sóng lướt đi, còn chân trời thì loé lên những vầng hào quang rực lửa. Sử gia
Herodot đã ghi lại một trận đánh kết thúc bất ngờ giữa quân Lidia và quân Midia vì
các binh sĩ 2 bên đều kinh hoàng khi thấy hiện tượng này. Đến nay nhờ sự phát triển
ngành thiên văn học, người ta dễ dàng xác định trận đánh đó diễn ra vào ngày 28 tháng
5 năm 585 trước công nguyên.
Đến nay chúng ta có thể giải thích hiện tượng này như sau:
III.3.1. Nguyên nhân xảy ra nhật thực - nguyệt thực:
Mặt phẳng Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời gọi là mặt phẳng Hoàng Đạo, còn
mặt phẳng Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất gọi là mặt phẳng Bạch Đạo.
Nếu Hoàng Đạo và Bạch Đạo trùng nhau thì tháng nào cũng có Nguyệt Thực (và
Nhật Thực) song vì Hoàng Đạo và Bạch Đạo lệch nhau một góc khoảng 5 độ nên hiện
tượng Nguyệt Thực (và cả Nhật Thực) ít diễn ra hơn nhiều.
Vì Bạch đạo nghiêng so với Hoàng đạo nên 2 mặt phẳng này cắt nhau tạo thành một
giao tuyến trong đó có 2 điểm nối tâm gọi là 2 tiết điểm của bạch đạo. Nhật thực hay
nguyệt thực sẽ xảy ra khi Mặt Trăng nằm tại một trong hai tiết điểm.
Dưới ánh sáng Mặt Trời, Trái Đất và Mặt Trăng tạo ra phía sau mình một nón bóng
tối khổng lồ. Khi 3 thiên thể nằm trên giao tuyến nói trên thì trục của 2 nón bóng tối
này cùng nằm trên mặt phẳng quỹ đạo của Mặt Trăng. Khi Mặt Trăng đi qua tiết điểm
giữa Trái Đất và Mặt Trời (ngày không Trăng) ,cái nón bóng tối của nó quét qua Trái
Đất tạo thành 1 bóng đen .Những khu vực bị bóng đen đó bao phủ khi đó xảy ra nhật
thực.
Ngược lại, khi Mặt trăng đi qua tiết điểm đối xứng bên kia Trái Đất (ngày Trăng
tròn), nó đi qua cái nón bóng tối của Trái Đất và không nhận được ánh sáng đến từ
Mặt Trời, do đó xảy ra nguyệt thực. Cũng vì nón bóng tối của Trái Đất lớn hơn rất
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 26
nhiều so với Mặt Trăng nên nguyệt thực xảy ra trong một thời gian dài và thấy được
nhiều nơi trên Trái Đất.
Hình trên biểu diễn chuyển động của Mặt Trăng và của Trái Đất, cho thấy mặt
phẳng quỹ đạo chuyển động của Mặt Trăng giữ nguyên phương trong không gian nên
Nguyệt Thực chỉ xảy ra khi tiết tuyến ( giao tuyến của Hoàng Đạo và Bạch Đạo ) trùng
với đường thẳng nối tâm Mặt Trời – Trái Đất. Trên Bạch Đạo chỉ có hai vị trí thỏa
mãn điều kiện này. Khi xung đối nếu trăng cách tiết điểm dưới 5 độ sẽ có Nguyệt
Thực toàn phần. Nếu trăng cách tiết điểm từ 5 đến 11 độ sẽ có Nguyệt Thực một phần
hoặc Nguyệt Thực bán dạ.
Từ đặc điểm đó nhật nguyệt thực chỉ có thể xảy ra khi hệ Trái Đất và Mặt Trăng ở
vị trí B và D, nghĩa là trong một năm chỉ có khả năng xảy ra 2 kì nhật nguyệt thực.
Thực ra vì 3 thiên thể khảo sát có kích thước khá lớn, nên hiện tượng nhật nguyệt
thực đã có thể xảy ra khi Mặt Trời và Mặt Trăng giao hội hay xung đối ở gần tiết
tuyến.
Từ kích thước góc của các thiên thể và góc nghiêng giữa hoàng đạo và bạch đạo,
người ta đã tính toán và thấy rằng mỗi kì nhật nguyệt thực có thể có một hoặc hai lần
nhật thực và chỉ có một lần nguyệt thực hoặc không có lần nào. Nếu như có kì nhật
thực xảy ra đầu năm, kì thứ hai vào giữa năm thì kì thứ ba có thể xảy ra cuối năm. Như
vậy trong một năm có ít nhất 2 lần nhật thực, nhiều nhất có năm lần. Nguyệt thực ít
xảy ra hơn, trong một năm có thể không có nguyệt thực, năm nhiều nhất có ba lần
nguyệt thực. Sở dĩ người ta nhìn thấy nguyệt thực nhiều hơn vì khi có nguyệt thực, ở
một nữa diện tích trái đất nghĩa là một nửa thế giới nhìn thấy mặt trăng đi vào chùy
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 27
bóng tối của trái đất, còn nhật thực nhất là nhật thực toàn phần chỉ được nhìn thấy
bóng trong một dải hẹp mà chùy bóng tối mặt trăng quét lên mặt đất.
Vậy: Nhật thực ít có khả năng quan sát thấy hơn nguyệt thực, mặc dù trên thực tế
tần suất nhật thực nhiều hơn. Lí do: Nhật thực chỉ có thể quan sát thấy từ một bộ phận
nhỏ dân cư sống tại các khu vực bóng Mặt Trăng quét qua, còn nguyệt thực có thể
được quan sát thấy bởi toàn bộ dân cư sống tại bán cầu đêm.
Nhật thực toàn phần ít khi xảy ra vì bóng của Mặt Trăng in xuống Trái Đất chỉ
tạo thành một vết rất nhỏ so với bóng của Trái Đất và cái bóng đó lướt đi với tốc độ
1km/s. Tại 1 điểm nhất định khi muốn thấy 2 lần nhật thực toàn phần kế tiếp nhau cần
đợi 250-300 năm.
III.3.2. Chu kì nhật nguyệt thực:
Theo các cách tính chi tiết , trong một năm dương lịch số nhật nguyệt thực tối đa là
7( 5 nhật thực và 2 nguyệt thực hoặc 4 nhật thực và 3 nguyệt thực), tối thiểu là 2 nhật
thực.
Hiện tượng nhật nguyệt thực là hiện tượng che khuất lẫn nhau do mặt trăng chuyển
đông quanh trái đất và trái đất chuyển động quanh mặt trời. Vì 2 thiên thể này chuyển
động với chu kỳ hoàn toàn xác định, nên hiện tượng nhật nguyệt thực cũng diễn ra
theo một trật tự có chu kỳ xác định. Chu kì này bằng bội số chung nhỏ nhất của 3 chu
kỳ thành phần (chu kì tuần trắng =29.52 ngày, tháng tiết điểm – chu kì mặt trăng trở
lại một tiết điểm xác định = 27,21 ngày và năm tiết điểm bằng 346.62 ngày), là bằng
6585.32 ngày (hay 18 năm 11,32 ngày).
Trong mỗi chu kì có 70 lần nhật và nguyệt thực (41 nhật thực + 29 nguyệt
thực).Tuy số nguyệt thực trong mỗi chu kì diễn ra ít hơn nhật thực, nhưng ở mỗi nơi
trên Trái Đất người ta thấy nguyệt thực được nhiều hơn. Ngày nay người ta đã có các
bảng cho biết các lần nhật nguyệt thực hàng ngàn năm trong quá khứ cũng như trong
tương lai.
**************
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 28
IV. HIỆN TƯỢNG BIẾN ĐỔI MÀU SẮC TRÊN BẦU TRỜI:
Tại sao bầu trời mùa thu trong xanh, tại sao có những ngày hè bầu trời trắng hoặc
thậm chí xám xịt, tại sao phía chân trời thường nhuộm màu vàng hoặc đỏ mỗi khi mặt
trời mọc hoặc lặn trong khi phía trên đầu vẫn là bầu trời xanh lam. Tại sao mây có lúc
thì trắng như bông, có lúc thì vàng, còn những lúc sắp có dông thì mây lại đen kịt… ?
Vô số những câu hỏi như thế sẽ được giải đáp nhờ những hiểu biết về hiện tượng
tán xạ (hay khuếch tán) của ánh sáng trong khí quyển.
IV.1. Cơ sở lý thuyết:
Quan sát một chùm tia sáng rọi vào một phòng tối. Nếu không khí trong phòng thật
sạch, ta không thấy được đường đi của chùm tia sáng. Điều đó chứng tỏ ánh sáng chỉ
truyền theo phương quang hình. Nhưng nếu trong phòng có vẩn cát hạt bụi nhỏ thì ta
nhìn thấy được đường đi của chùm tia sáng chiếu vào phòng nhờ những hạt bụi nhỏ,
trở thành những hạt sáng trong chùm tia. Điều này chứng tỏ rằng trong một môi trường
vẩn có lẫn các hạt bụi nhỏ không đồng tính (về quang học) với môi trường, ngoài phần
ánh sáng truyền đi theo phương tới, còn một phần ánh sáng truyền theo các phương
khác. Hiện tượng này gọi là sự tán xạ ánh sáng.
Hiện tượng tán xạ ánh sáng bởi các hạt nhỏ (so với bước sóng) trong một môi
trường không đồng tính về quang học (trong không khí chẳng hạn) được gọi là hiện
tượng Tyndall; Tyndall khảo sát hiện tượng(1868) và Rayleigh khảo sát về lí
thuyết(1871).
IV.1.1. Định luật Rayleigh:
Cường độ ánh sáng I tỷ lệ nghịch với lũy thừa bậc bốn của bước sóng ánh sáng.
I = 4λΚ
K là một hằng số đối với bước sóng λ.
Theo định luật này bước sóng càng nhỏ thì ánh sáng khuếch tán có cường độ càng
lớn.
Định luật này được giải thích như sau: Xét một điểm M của thể tích vi cấp v trong
môi trường tán xạ. Giả sử phương trình dao động của ánh sáng tới tại điểm M là
Acosωt. Theo lý thuyết về nhiễu xạ thì thể tích vi cấp v đóng vai trò của nguồn thứ cấp
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 29
đồng pha với dao động tới. Dao động từ nguồn thứ cấp này truyền tới một điểm P cách
M một khoảng r là :
y = k .rΑ
.v.cos(ωt - 2 rπλ
)
Hệ số k tùy thuộc góc mà phương MP làm với phương của tia tới, tính chất của
hạt tán xạ, mật độ các hạt tán xạ, bước sóng λ của ánh sáng.
k .rΑ
.v chính là biên độ dao động tán xạ, vậy phải cùng thứ nguyên với A. Do đó
kvr
không có thứ nguyên (hay [kvr
] = 1), suy ra thứ nguyên của k là nghịch đảo của
chiều dài bình phương [ k ] = L-2. Rayleigh chứng tỏ rằng hệ số k tỉ lệ nghịch với λ2.
k = 02
k
λ
Vậy biên độ của dao động tán xạ có thể viết là:
a = k .(rΑ
).v = 0k .( rΑ
).v.( 21
λ)
Cường độ dao động tán xạ là:
I = a2 =2
0 vkr
Α.( 4
1λ
) = 4λ
Κ
IV.1.2. Thuyết điện từ về sự tán xạ bởi các hạt nhỏ (xét định tính):
Xét một điện tích bất kì chuyển động có gia
tốc (dao động chẳng hạn) khi đó nó sẻ bức xạ
sóng điện từ. Sự bức xạ mạnh nếu gia tốc càng
lớn.
Mỗi khi sóng điện từ tràn tới điểm nào của
môi trường thì sóng điện từ tạo nên ở điểm đó
một điện từ trường biến thiên.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 30
Từ các điện tích dao động với cùng tần số, các sóng tạo thành sao cho tại các điểm
này chúng có thể tăng cường lẫn nhau còn ở các điểm khác thì có thể dập tắt lẫn nhau
(hiện tượng giao thoa sóng).
Ánh sáng là sóng điện từ.
Ánh sáng trắng nhìn thấy là một « bộ » sóng điện từ, trong đó bước sóng ngắn nhất
ứng với màu tím và màu lam [λ = (4 – 5). 10-7m] còn bước sóng dài nhất ứng với các
màu vàng và đỏ [λ = (6 – 7). 10-7m].
Khi ánh sáng đi qua một môi trường thuần nhất (đồng tính) thì trường biến thiên
của nó kích thích các electron trong nguyên tử chất của môi trường dao động, và các
electron bắt đầu bức xạ sóng điện từ có cùng tần số ấy. Tuy nhiên, bức xạ của chúng
dập tắt lẫn nhau theo tất cả mọi phương ngoại trừ phương truyền ánh sáng. Trong môi
trường thuần nhất lí tưởng chúng ta tuyệt nhiên không thấy ánh sáng tán xạ nào cả.
Nếu môi trường thiếu đồng tính thì tình hình lại khác. Các tạp chất có mặt đã tạo
nên những điều kiện hoàn toàn khác trong việc cộng các sóng thứ cấp và khiến cho
ánh sáng tán xạ theo các phương khác nhau.
Định luật Rayleigh chỉ áp dụng được nếu các hạt tạp chất có kích thước bé hơn
nhiều lần so với bước sóng của ánh sáng tới (khoảng 0,001µm).
Thực ra, một môi trường hoàn toàn tinh chất, không có các hạt vẩn, vẫn khuếch tán
ánh sáng. Tuy nhiên cường độ ánh sáng khuếch tán bởi các môi trường này rất yếu. Sự
tán xạ này có nguyên nhân là do chuyển động hỗn loạn của các phân tử dẫn đến sự
thay đổi chiết suất từ nơi này đến nơi khác trong môi trường. Nói cách khác, vào mỗi
thời điểm, môi trường mặc dù hoàn toàn tinh chất, vẫn không hoàn toàn đồng tính về
mặt quang học, do đó vẫn tán xạ ánh sáng. Sự chuyển động nhiệt của các phân tử tùy
thuộc vào nhiệt độ, do đó cường độ ánh sáng tán xạ phân tử cũng tùy thuộc nhiệt độ.
Hiện tán xạ ánh sáng đang đề cập được gọi là hiện tượng tán xạ phân tử.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 31
IV.2. Giải thích hiện tượng:
IV.2.1. Màu xanh của bầu trời :
Những phân tử khuếch tán ánh sáng của khí
quyển như oxygène, nitrogène, bụi thì có độ lớn
gần bằng độ dài của sóng ánh sáng nên thỏa mãn
định luật Rayleigh. Do đó cường độ màu được
khuếch tán tỷ lệ nghịch với lũy thừa bốn của độ dài
sóng của nó. Những quang tử (photon) mang màu
xanh thì được khuếch tán nhiều trong lúc màu đỏ
thì không.
Cường độ khuếch tán của màu xanh:
I xanh = 1/(446.10-9)4 = 2,52.1025
Cường độ khuếch tán của màu đỏ:
I đỏ = 1/(750.10-9)4 =3.16.1024
Tỷ lệ giữa màu xanh và màu đỏ: I xanh / Iđỏ =
8.
Vậy màu xanh khuếch tán mạnh hơn màu đỏ 8 lần.
Khi ta nhìn trời, ánh sáng đến mắt ta có hai nguồn gốc khác nhau: một nguồn từ mặt
trời đi thẳng, một nguồn khác theo một quá trình lộn xộn và không thể biết trước (mà
người ta gọi là chuyển động Brownien), khuếch tán khắp nơi trong khí quyển đến ta.
Nguồn thứ nhất màu trắng và gây ra những cái bóng vì nó đi thẳng từ mặt trời đến
trong khi nguồn thứ hai thì bị màu xanh lấn át và không gây ra bóng bởi vì nó đến từ
khắp mọi phía.
Vậy thì ánh sáng khuếch tán bởi khí quyển chứa rất nhiều bức xạ màu xanh hơn bức
xạ màu đỏ (8 lần): mắt ta nhận màu xanh da trời .
Do đó bầu trời có màu xanh.
Sự giải thích này cũng phải được bổ túc. Theo lý giải ở trên, màu xanh lơ của bầu
trời, là do các tia sáng xanh bị tán xạ đi nhiều hơn tia sáng đỏ. Nhưng sự tán xạ này
cũng mạnh không kém ở các tia tím, vậy tại sao bầu trời không phải là màu tím!
Câu trả lời, được giải thích đầy đủ đó là do mắt của người quan sát.
Ánh sáng trắng được tạo thành từ tất cả các màu đơn sắc. Các nhà vật lý cho rằng
khi ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển trái đất, gặp phải các phân tử nhỏ nitơ và
Bầu trời xanh tại trang trại Estacado - Nam Mỹ
(Ảnh: cielowind)
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 32
ôxy trên bầu trời, nó bị tán xạ, hoặc khúc xạ. Các tia sáng có bước sóng ngắn nhất
(xanh và tím) bị tán xạ mạnh hơn các tia sóng dài (đỏ và vàng). Và chính những tia
tán xạ này đi tới mắt chúng ta. Vì thế, khi chúng ta nhìn theo một hướng trên bầu trời,
chúng ta nhìn thấy những ánh sáng bước sóng bị tán xạ nhiều nhất, thường là cuối dải
màu xanh.
Gần đây, Raymond Lee từ Học viện hải quân Mỹ tiến hành đo ánh sáng trên bầu
trời vào giữa trưa. Cả phương trình và phép đo đạc đều cho thấy cường độ của ánh
sáng tím tới mắt ta cũng nhiều không kém gì ánh sáng xanh dương.
"Cách lý giải truyền thống về bầu trời xanh là ánh sáng mặt trời bị tán xạ - các bước
sóng ngắn hơn thì tán xạ mạnh hơn các tia sóng dài. Song thực tế, một nửa lời giải
thích thường bị bỏ qua: đó là bằng cách nào mắt chúng ta nhận được phổ này", Glenn
Smith, một giáo sư cơ khí tại Viện Công nghệ Georgia nhận xét. Smith đã viết một bài
báo để giải thích trên số mới đây của tạp chí American Journal of Physics, kết hợp vật
lý ánh sáng với hệ thống thị giác của mắt người.
Mắt người nhìn được màu sắc là nhờ vào 3 loại tế bào hình nón, que và hình trụ trên
võng mạc. Mỗi loại cảm nhận tương ứng với một loại ánh sáng có bước sóng khác
nhau: dài, vừa và ngắn. "Bạn sẽ cần cả ba loại tế bào này mới nhìn màu chính xác
được", Smith giải thích.
Khi một bước sóng ánh sáng đi đến mắt, tế bào hình nón sẽ gửi một tín hiệu tới não.
Nếu là ánh sáng xanh dương với các gợn sóng ngắn, tế bào nón sẽ phát tín hiệu để não
nhìn ra màu xanh. Nếu là sóng đỏ với các bước sóng dài, não sẽ nhìn thấy màu "đỏ".
Tuy nhiên cả ba loại tế bào trên đều nhạy cảm trên một khoảng rộng, có chỗ chồng
chập lên nhau, điều đó có nghĩa là hai phổ khác nhau có thể gây ra cùng một phản ứng
ở một nhóm các tế bào nón. Chẳng hạn nếu một sóng đỏ và sóng xanh lục đi vào mắt
cùng lúc, các tế bào nón khác nhau sẽ gửi một tín hiệu mà não dịch ra là màu vàng.
Smith đã chỉ ra rằng, màu cầu vồng đa sắc của bầu trời khi đi vào mắt người sẽ
được cảm nhận tương tự như sự chồng chập của ánh sáng xanh dương "nguyên chất"
với ánh sáng trắng. Và đó là lý do vì sao bầu trời xanh lơ - hoặc gần như vậy.
Tóm lại, bầu trời có màu xanh lam là do ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển là
ánh sáng trắng, trong dó các tia màu bị tán xạ mạnh là các tia tím, chàm và lam. Và
mắt ta nhạy cảm nhất với những màu nằm ở giữa của quang phổ, mà tia sáng lam lại
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 33
nằm dày đặc ở chính phần giữa đó, cho nên chúng ta cảm nhận được nó nhiều hơn các
tia màu chàm và màu tím.
IV.2.2. Màu của Mặt trời :
Nếu ánh sáng khuếch tán chứa nhiều tia màu
chàm là bởi vì nó tùy thuộc vào ánh sáng được
chuyển đến (mắt ta). Ánh sáng càng thiếu mất
màu chàm khi đường đi của nó trong bầu khí
quyển càng lớn.
Mặt trời có màu trắng dưới mắt các phi hành gia ngoài vũ trụ (vì không qua một
"lăng kính" thiên nhiên nào hết).
Nhìn từ trái đất, nó có màu vàng khi ở đỉnh đầu.
Khi mặt trời di chuyển xuống chân trời, nó càng lúc càng đỏ hơn vì ánh sáng của nó
đi xuyên qua một lớp khí quyển càng lúc càng dày hơn.
� Màu của mặt trời hoàng hôn:
Buổi hoàng hôn, ánh sáng Mặt trời chiếu một khoảng cách dài hơn (đường xéo d2
dài hơn đường d1) trước khi đến mắt ta. Số phân tử mà ánh sáng dội (bondir) lên đó
nhiều hơn rất nhiều nên những màu chàm và tím có nhiều thời gian để bị khuếch tán
hoàn toàn. Do sự vắng mặt của thành phần chàm
và tím mà thành phần còn lại là vàng và đỏ với
một ít xanh lá cây tạo cho bầu trời có màu đỏ tía
(pourpre).
� Màu của Mặt trời bình minh:
Cũng như mặt trời hoàng hôn, Mặt trời bình
minh ở sát chân trời vì trong quá trình xa xôi ánh
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 34
sáng của nó đã mất đi phần lớn ánh sáng màu chàm và xanh nên còn lại màu cam và
đỏ. Mặt trời bình minh có màu đỏ cam.
Mây khuếch tán màu đỏ này khắp mọi hướng nên truyền những màu này đến mắt ta
cả một không gian nhuộm đỏ cam thật đẹp.
Lúc Mặt trời mới mọc hoặc sắp lặn không phải toàn bộ ánh sáng Mặt trời đều tán xạ
qua tầng khí quyển dày hơn để đi đến mắt ta, mà một số ánh sáng đã thoát lên phần khí
quyển ở ngay phía trên đầu của chúng ta. Mặc dầu chỉ có một phần nhỏ ánh sáng đi
được tới phần trên này, nhưng đó toàn là các tia sáng màu có bước sóng ngắn trong
ánh sáng trắng d9a4 bị tán xạ. Do đó bầu trời trên đầu chúng ta vẫn có sắc thái xanh
lam trong khi mặt trời bình minh và hoàng hôn có màu vàng, cam và đỏ.
� Mặt trời xanh :
Mặt trời xanh là kết quả của sự tán sắc dị thường
của ánh sáng Mặt trời trong điều kiện các tạp chất có
kích thước so sánh được với bước sóng của phần ánh
sáng nhìn thấy. Như đã nói ở phần lí thuyết, định luật
Rayleigh chỉ áp dụng được nếu các hạt tạp chất có
kích thước bé hơn nhiều lần so với bước sóng của
ánh sáng tới (khoảng 0,001µm). Khi các vi thể tạp
chất có kích thước r = 0,7 µm thì ánh sáng Mặt trời
sẽ tán xạ một cách dị thường: phần màu đỏ của
quang phổ mặt trời bị tán xạ mạnh hơn tất phải thoát
ra ngoài trường nhìn của ta, còn phần màu xanh bị tán xạ yếu hơn lại lọt vào mắt người
quan sát. Lúc này Mặt trời không còn sáng như bình thường hoặc đỏ như lúc mới mọc
mà lại trông thấy có màu xanh.
Trong khí quyển có chứa các hạt nước, nhỏ nhất là các hạt chứa trong mây có kích
thước r = 3 -5 µm. Trong sương mù các giọt có r = 5 - 50 µm, còn trong mưa thì các
giọt nước có r = 0,1- 2,5 µm. Không có giọt nước có kích thước vào cỡ r = 0,7 µm, cho
nên ta dễ hiểu vì sao bình thường không có thấy hiện tượng Mặt trời xanh. Tuy nhiên
vào ngày 26 tháng 9 năm 1951 người dân ở nhiều nước Tây Âu đã sững sờ xúc động
vì một cảnh tượng kì lạ: Mặt trời ban ngày có màu xanh biển thẳm, còn về buổi tối thì
Mặt trăng cũng có màu xanh !
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 35
Được trang bị bằng lí thuyết tán xạ ánh sáng, người ta đã mau chóng tìm ra nguyên
nhân gây nên hiện tượng dị thường về màu sắc này. Số là do gió thổi từ Canada ở bên
kia bờ Đại tây dương đã đem theo những đám mây khổng lồ gồm các hạt nhựa cây bốc
bay lên từ những đám cháy rừng rộng lớn tại đỉnh Albert của nước này. Đo đạc kích
thước của các hạt nhựa cây và các tham số ứng với tán xạ dị thường của ánh sáng
trong không khí, người ta thu được kết quả hoàn toàn đúng như lí thuyết dã dự đoán.
Người dân Tây Âu hiểu rõ cơ sở khoa học của hiên tượng mặt trời và mặt trăng màu
xanh nên không còn lo sợ vì những…điềm báo dữ của một tai họa mơ hồ nào đó mà
một số người vì tư lợi thường hay tung tin để lừa bịp dân chúng.
IV.2.3. Màu của mây, sương mù :
� Màu trắng của Mây:
Màu xanh của bầu trời là do sự khuếch tán ánh sáng
bởi các phân tử nhỏ hơn rất nhiều so với các sóng của
tia sáng mà mắt chúng ta nhận được.
Nếu những phần tử làm khuếch tán ánh sáng này to
lớn hơn nhiều so với các sóng của tia sáng thì sẽ có
một hiện tượng truyền ánh sáng có tính chất khác hẳn:
Tất cả các tia sáng đều được khuếch tán đồng đều như nhau. Những phần tử khi
nhận tia sáng sẽ phản chiếu khắp nơi, nhất là vào mắt ta, một ánh sáng y hệt như ánh
sáng nguồn, tức là ánh sáng không bị phân tích, hay còn gọi là ánh sáng trắng.
Mây gồm những giọt nước nhỏ hay những tinh thể nước đá (vì càng lên cao nhiệt
độ càng giảm) có kích thước nhỏ vài micron nhưng cũng khá lớn so với độ dài sóng
của ánh sáng. Chúng sẽ phản chiếu trở lại tất cả những màu của ánh sáng mặt trời, và
sự tổng hợp của tất cả những màu đó lại là màu trắng. Do đó mây có màu trắng.
Nhìn từ máy bay, tất cả mây dưới ta đều màu trắng vì tất cả ánh sáng trắng phát từ
mây ra dọi vào mắt ta.
Ðứng dưới đất chỉ những đám mây có kích thước trung bình mới có màu trắng.
Ngược lại những đám mây rất lớn, rất dày thì có màu xám, có khi màu đen là vì chúng
quá dày nên ánh sáng không xuyên qua để phản chiếu đến mắt ta được.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 36
� Tại sao mây có nhiều màu sắc?
Mây trên trời đa phần đều là màu trắng pha một chút
xám, nhưng đôi khi cũng có những đám mây đủ màu như
đen, hồng, tím, vàng, đỏ,... Màu sắc mây có được đều do
mây phản chiếu lại ánh sáng mặt trời; đồng thời cũng có
mối quan hệ chặt chẽ giữa thời gian hình thành, phạm vi
phân bố, kích thước và thể thích của mây.
Mây tạo thành khi hơi nước bốc lên, gặp lạnh và ngưng
tụ trong không khí như những giọt nhỏ. Các hạt nhỏ này là
tương đối đặc và ánh sáng không thể đi sâu vào trong mây trước khi nó bị phản xạ ra
ngoài, tạo cho mây có màu đặc trưng là màu trắng. Khi mây dày hơn, các giọt có thể
liên kết lại để tạo ra các giọt to hơn, sau đó khi đủ lớn, chúng rơi xuống đất như là
mưa. Trong quá trình tích lũy, không gian giữa các giọt trở nên lớn dần lên, cho phép
ánh sáng đi sâu hơn nữa vào trong mây. Nếu như mây đủ lớn, và các giọt nước đủ xa
nhau, thì sẽ có rất ít ánh sáng mà đã đi vào trong mây là có khả năng phản xạ ngược
trở lại ra ngoài trước khi chúng bị hấp thụ. Quá trình phản xạ/hấp thụ này là cái dẫn
đến một loạt các loại màu khác nhau của mây, từ trắng tới xám và đen.
Các màu khác xuất hiện tự nhiên trong mây. Màu xám ánh lam là kết quả của tán xạ
ánh sáng trong mây. Trong quang phổ, màu lam và lục là có bước sóng tương đối
ngắn, trong khi đỏ và vàng là có bước sóng dài. Các tia sóng ngắn dễ dàng bị tán xạ
bởi các giọt nước, và các tia sóng dài dễ bị hấp thụ. Màu xám ánh lam là chứng cứ cho
thấy sự tán xạ được tạo ra bởi các giọt nước có kích thước đạt tới mức độ tạo mưa có
trong mây.
Những màu xấu được quan sát trước khi có những hiện tượng thời tiết khắc nghiệt.
Màu ánh lục của mây được tạo ra khi ánh sáng bị tán xạ bởi nước đá. Các đám mây
cumulonimbus có màu ánh lục là dấu hiệu của mưa to, mưa đá, gió mạnh và có thể là
vòi rồng.
Màu mây ánh vàng hiếm hơn, nhưng có thể diễn ra
trong các tháng từ cuối mùa xuân đến đầu mùa thu do cháy
rừng. Màu vàng có lẽ tạo ra do sự hiện diện của khói.
Mây đỏ, da cam, hồng xảy ra chủ yếu vào lúc bình minh
hay hoàng hôn, và chúng là kết quả của sự tán xạ ánh sáng
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 37
của khí quyển. Sở dĩ những đám mây vào buổi bình minh và hoàng hôn luôn có màu
đỏ là do khi mặt trời sắp mọc hay sắp lặn, ánh nắng mặt trời đều chiếu xiên, nó phải
xuyên qua tầng khí quyển rất dày, nên chỉ có ánh sáng đỏ hay cam mới có bước sóng
đủ mạnh để chiếu lên các đám mây, khiến chúng bị nhuộm thành một màu cam đỏ rất
đẹp. Mây tự bản thân nó không có những màu này, chúng chỉ phản xạ các tia sóng dài
(không tán xạ) của ánh sáng là những bước sóng chính trong khoảng thời gian đó.
Buổi chiều trước khi có vòi rồng ở Edmonton, Alberta năm 1987, người dân
Edmonton đã quan sát thấy màu đỏ về phía mặt trời của các đám mây và màu đen
thẫm về phía tối của chúng. Trong trường hợp này, ngạn ngữ "bầu trời đỏ buổi đêm,
thủy thủ vui sướng" (red sky at night, sailor's delight) là hoàn toàn sai.
� Màu của Sương mù:
Sương mù đục là do cùng một hiện tượng: sự khuếch tán quá hiệu quả đến nỗi
không một tia sáng nào phát ra từ một vật lại có thể trực tiếp truyền đến mắt ta được
(vì ánh sáng từ một vật phát ra đều bị sương mù chiếu trả lại hết). Nhất là khi sương
mù càng dày, những hình ảnh thấy được bị làm mờ
nhạt đi, có khi mất hẳn. Khi một vật phản chiếu hết
ánh sáng nó sẽ có màu trắng, sương mù có màu
trắng.
IV.2.4. Tại sao bầu trời đêm lại đen?
Có thể bạn cho rằng, nêu vấn đề như vậy rất đáng
Mây ngũ sắc trên bầu trời Colorado
Tại sao một đám mây lại mang nhiều màu sắc đến vậy? Một hiện tượng khá hiếm hoi với tên gọi mây ngũ sắc có thể cho thấy các màu sắc kỳ lạ hay cả một dải quang phổ màu cùng một lúc một cách rõ ràng.
Những đám mây này được tạo ra từ các giọt nước nhỏ gần như cùng kích thước. Khi Mặt Trời nằm ở vị trí thích hợp và được che chắn bởi những đám mây dày, những đám mây mỏng hơn thế này làm nhiễu xạ ánh sáng một cách chặt chẽ, với mỗi màu sắc được làm nhiễu đi khác với các màu còn lại. Do đó, nhiều màu sẽ đi đến mắt người quan sát từ các vị trí hơi khác nhau. Rất nhiều đám mây được tạo thành với một số điểm có thể cho thấy hiện tượng ngũ sắc, nhưng chúng nhanh chóng trở nên quá dày, quá hỗn độn, hoặc quá xa Mặt Trời để có thể phô bày nên các màu sắc rực rỡ. Đám mây ngũ sắc này được chụp tại Boulder, Colorado (11/2007).
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 38
cười, về đêm khi mặt trời lặn, bầu trời không có ánh sáng Mặt Trời, đương nhiên sẽ
đen, có gì lạ đâu?
Thực ra vấn đề không đơn giản như vậy. Những sự kiện tưởng chừng giản đơn nhất
lại thường giàu thông tin nhất, chỉ miễn là phải nhìn ra chúng. Sự rơi của quả táo hé lộ
cho Newton thấy những bí mật hấp dẫn của vũ trụ. Và bầu trời đêm huyền ảo chứa
đựng những bước khời đầu của vũ trụ. Nó là bức màn làm hé lộ câu trả lời cho câu hỏi
của nhân loại đó là: Rút cuộc vũ trụ của chúng ta là như thế nào? Nó là vô hạn hay hữu
hạn…?
Ngay từ năm 1610, Kepler đã tự vấn mình về bí mật của đêm đen. Nếu vũ trụ là vô
hạn, ông tự nhủ, thì bầu trời đêm, khi Mặt Trời chiếu sáng phía kia của Trái Đất, cũng
sẽ phải sáng như ban ngày. Bởi vì một vũ trụ vô hạn sẽ phải chứa một số vô hạn các
ngôi sao sáng không kém gì Mặt Trời. Cũng như ở giữa một rừng cây dày đặc, nơi mà
tầm nhìn bị chặn lại bởi rất nhiểu thân cây, cái nhìn của ta dù hướng đi dâu cũng luôn
chạm vào một ngôi sao trong “rừng sao” của một vũ trụ vô hạn và bầu trời đêm cần
phải sáng bằng độ sáng của Mặt Trời. Vì vậy, đêm đen có nghĩa là vũ trụ không phải
vô hạn, Kepler kết luận.
Vào năm 1687, khi mà Newton dùng lại luận đề về vũ trụ vô hạn để tránh chuyện
lực hấp dẫn làm cho tất cả co lại thành một khối lượng lớn ở trung tâm, thì vấn đề đêm
đen lại xuất hiện. Nhà thiên văn người Đức Heinrich Olbers khi dùng lại ý tưởng của
Jean – Philippe de Chesaux người Thụy Sĩ, vào năm 1823 đã đưa ra giả thuyết rằng
ánh sáng từ các ngôi sao phải bị hấp thụ trên hành trình của nó trorng không gian. Bầu
trời đêm tối đen chính là do ánh sáng từ các ngôi sao không tới được chúng ta một
cách trọn vẹn. Đây chứa phải là cách giải thích thỏa đáng bởi vì tất cả những gì bị hấp
thụ sẽ được phát xạ trở lại…Ánh sáng không hề mất đi. Và thế là câu đố mà ngày nay
người ta gọi là “nghịch lý Olbers” ấy vẫn còn nguyên đó.
Với vũ trụ Big bang1, câu đố về đêm đen cuối cùng đã được giải quyết. Đêm là đen
vì rằng không có đủ các ngôi sao để lấp đầy bầu trời ánh sáng, số lượng các ngôi sao là
hạn chế không phải bởi vì vũ trụ có giới hạn như Kepler đã nghĩ, mà là do chúng ta
không thể nhìn được toàn bộ vũ trụ. Vì vũ trụ có điểm khởi đầu và sự truyền của ánh
sáng không phải là tức thời, nên chỉ có ánh sáng của các ngôi sao ở bên trong mặt cầu
chân trời là có thể tới được chúng ta. Mặt khác, số ngôi sao còn hạn chế bởi vì rằng 1 Lí thuyết Bing bang được đề ra bởi George Gamov vào năm 1948
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 39
chúng tồn tại không phải vĩnh viễn. Cuộc đời của các ngôi sáng cũng thật ngắn ngủi so
với tuổi của vũ trụ. Thời gian vài triệu năm, quá lắm vai tỉ năm, là chúng biến mất.
Cuối cùng sự giãn nở của vũ trụ cũng thêm vào đó sự đóng góp nhỏ bé của nó. Theo
mức độ tăng khoảng cách giữa các thiên hà, ánh sáng cũng ngày càng khó tới được
chỗ của chúng ta hơn. Nó sẽ mất năng lượng và dịch về phía đỏ. Năng lượng sáng
trong mặt cầu chân trời sẽ giảm dần.
Tóm lại nói một cách ngắn gọn bầu trời đêm có màu đen là do vũ trụ có điểm
khởi đầu và cuộc đời của các ngôi sao sáng thật ngắn ngủi.
**************
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 40
V. HIỆN TƯỢNG CẦU VÒNG:
V.1. Giới thiệu hiện tượng:
V.1.1. Cầu vồng là gì?
Cầu vồng là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt
Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa.
Các màu sắc cầu vồng nằm theo thứ tự đỏ, da cam,
vàng, lục, lam, chàm, tím. Các bức xạ hồng ngoại và tử
ngoại nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy của mắt người,
nên không hiện diện.
Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu
vồng bậc 1, bậc 2... Trong đó cầu vồng bậc 1 là rõ nhất
(chỉ có 1 lần phản xạ nên năng lượng sáng mạnh nhất). Thường cầu vồng nhìn thấy là
cầu vồng bậc 1. Tuy nhiên đôi khi ta còn quan sát thêm được cầu vồng bậc 2 mà trật tự
màu sắc lại ngược lại với cầu vồng bậc 1 và cường độ sáng yếu hơn.
V.1.2. Làm thế nào để quan sát cầu vòng?
� Bầu trời phải không được âm u quá hay trong sáng quá, cũng phải có vài đám
mây. Mặt trời phải ở đằng sau ta và mưa phải đằng trước ta. Mặt trời, mắt của ta và
trung điểm của cầu vồng phải nằm trên cùng một đường thẳng.Chính vì những giọt
nước tạo ra sự xuất hiện của cầu vồng nên nó phải ở phía đối diện với mặt trời. Mặt
trời càng thấp, cầu vồng càng cao nên quan sát buổi sáng và buổi chiều là lúc tốt nhất.
Khi mặt trời lên cao cầu vồng càng phẳng và khi cao hơn 42° so với chân trời thì ta
không thể thấy nó nữa. Muốn có cầu vồng phải quan sát khi mặt trời ở chiều cao dưới
42° so với chân trời. Ngoài ra muốn có màu sắc rõ ràng, phải có những giọt nước mưa
lớn nên sau trận mưa lớn ta có cầu vồng đẹp.
� Có lẽ cầu vồng được chú ý tới vì chúng xuất hiện trong thời tiết có bão và tình
cờ khi người ta thấy chúng trên bầu trời. Có ý kiến cho rằng khi ta thấy cầu vồng ở
đằng đông thì thời tiết trong sáng nhưng cầu vồng ở đằng tây thì chờ đón những ngày
mưa bão. Thật đơn giản, khi thấy cầu vồng đằng Tây tức là Mặt trời ở đằng Đông và
cơn giông kéo về phía Tây nhiều khả năng hướng về phía chúng ta. Ngược lại khi cầu
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 41
vồng ở đằng Đông là lúc mặt trời sắp lặn và cơn giông đang kéo về Đông, chúng ở
phía Đông chúng ta hoặc cùng lắm ở ngay chỗ ta đứng lúc đó.
3/ Nơi nào thường có cầu vồng?
Có những vùng được nổi tiếng về sự xuất hiện thường xuyên của cầu vồng, thí dụ
Honolulu. Những ngọn núi phía Bắc của thành phố tạo ra thường xuyên sương mù đặc
trong lúc mặt trời chiếu nắng. Người ta thấy xuất hiện những cầu vồng lộng lẫy trên
những ngọn đồi. Nhiều khi khi trời sắp lặn, bầu trời đuợc chế ngự bởi một màu đỏ và
cầu vồng không thể phát ra những màu khác nên chỉ hiện ra màu đỏ.
Nơi có vòi nước phun ta cũng thấy hiện tuợng cầu vồng. Phải đến chơi vào buổi
sáng hay chiều, lúc mặt trời chiếu sáng và phải đứng làm sao để nhìn thấy nước phun
còn mặt trời thì chiếu sau lưng ta đến.
V.2. Giải thích hiện tượng:
V.2.1. Giải thích hiện tượng:
Giải thích hiện tượng dựa trên sự phân tích ánh sáng đi ngang qua lăng kính và ánh
sáng trắng là sự tổng hợp những màu của phổ thấy được của Newton.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua nước mưa, nó phân ra thành 7 màu đỏ, cam, vàng,
xanh , lam, chàm, tím vì những giọt nước mưa hành động như những lăng kính nhỏ.
Khi qua lăng kính, ánh sáng trắng bị khúc xạ và mỗi màu nghiêng theo một góc khác
nhau để cho ta thấy những màu khác nhau trải dài thành giải dưới dạng một hình cung.
Hình 13-1 là mô hình một giọt nước mưa kích thước nhỏ hình cầu (ko dẹt như các
giọt lớn thông thường).
Tia sáng mặt trời đc biểu diễn bằng một mũi tên chiếu đến từ bên trái. Khi ánh sáng
chiếu vào dưới một góc độ, nó tách ra nhiều màu sắc như trong lăng kính. Ánh sáng
hầu hết xuyên qua màng giọt nước.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 42
Như đối với bất kì bề mặt vật chất trong suốt nào, một số as thì xuyên qua, số khác
thì được phản chiếu lại tuỳ thuộc góc chiếu sáng trên bề mặt.
Màng sau của giọt nước mưa là một mặt cong. Các tia sáng chiếu tới mặt cong này
dưới một giới hạn góc sao cho tia sáng có thể phản xạ lại và ko xuyên qua màng. Tất
cả tia sáng được phản xạ này quay trở lại mặt đối diện mà chúng được chiếu tới, và
các tia sáng cùng màu thì ló ra với cùng một góc độ.
Các tia ló tách ra nhiều màu sắc tuy nhiên sự pha trộn ánh sáng phản chiếu bởi tất
cả các giọt nước khác từ những hướng khác nhau dẫn đến sự tổng hợp ánh sáng trắng.
Vì vậy ở trên bầu trời phía ngoài cầu vồng chính thì sáng hơn phía trong. Khi quan sát,
ta thấy những tia sáng phản chiếu tại góc giới hạn và mỗi giọt nước cùng với góc độ
này góp phần tạo nên cầu vồng.
V.2.2. Vài tính toán về cầu vồng:
(Dựa trên sự giải thích của nhà toán học, vật lý người Pháp – Decactes)
Các chỉ số phần trăm là tỉ lệ năng lượng của tia sáng tương ứng. Ta sẽ thấy cường
độ sáng của các tia khúc xạ phản xạ lần 1, 2,3 .. sẽ thay đổi khi góc tới i thay đổi.
Dùng hình học dễ dàng tính được góc lệch giữa tia khúc xạ số 3 và tia tới sẽ bằng:
D= 4i -2r
Mà: sini/sinr = n
=> D = 4i - 2 arsin (sini/n)
Khảo sát hàm này sẽ cho cực đại ứng với tia đỏ D = 42,394 độ.
Vì sao khi D cực đại thì lại cho cường độ sáng của tia đỏ lớn nhất?
Đây là mô hình giọt nước mưa được chiếu sáng bởi ánh sáng mặt trời
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 43
Lí do: Khi D cực đại <=> dD/di = 0
=> Sự biến đổi của i sẽ làm cho D không thay đổi nhiều, có nghĩa là với những tia
sáng quanh giá trị i này thì sẽ cho cường độ tia đỏ lớn hơn các tia khác. Dẫn đến việc
tập trung nhiều tia đỏ. Vì thế cường độ tia sáng khúc xạ đỏ đạt giá trị cực đại.
Do đó mỗi giọt nước mưa sẽ tạo ra một hình nón tia chùm tia đỏ có góc ở đỉnh là
42,394 và trục đối xứng là tia sáng mặt trời. Do có rất nhiều giọt nước cho nên tập hợp
các tia này đến mắt ta sẽ tạo thành hình tròn.
Ở các góc khác có tia đỏ không?
Câu trả lời là có nhưng đồng thời có cả các tia khác nữa và không có tia nào thắng
thế về cường độ sáng cả do đó có sự tổng hợp lại thành ánh sáng trắng.
Tương tự với các màu khác sẽ thấy màu xanh có góc cực đại nhỏ hơn nên nằm bên
trong.
V.2.3. Tại sao bảy sắc cầu vồng lại được sắp sếp theo thứ tự như vậy?
Ánh sáng hằng ngày (do mặt trời) gọi là ánh sáng “trắng”. Ánh sáng trắng này là
tổng hợp của những ánh sáng có màu sắc khác nhau. Nhìn vào một tấm kiếng, nhìn
vào một cái bong bóng xà bông hay một lăng kính, bạn sẽ thấy màu sắc của các ánh
sáng này. Cái khiến cho ánh sáng trắng đi qua lăng kính bị phân tích thành ánh sáng có
màu đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím chính là do mỗi thứ ánh sáng có độ dài sóng
khác nhau.
Độ dài sóng (ánh sáng) tạo thành các dải màu song song với nhau, màu nọ sát khít
bên màu kia theo một thứ tự nhất định. Dải màu này được gọi là quang phổ. Trong
quang phổ, luôn luôn bao giờ cũng bắt đầu bằng dải màu đỏ và kết thúc là màu tím.
Cầu vồng chính là một quang phổ lớn mà thôi.
Khi ánh sáng mặt trời chiếu qua những phân tử nước kết thành những gọi nước li ti
thì (ánh sáng ấy) bị phân tích cũng như khi chiếu qua kính quang phổ. Khi ánh sáng
mặt trời chiếu qua giọt nước, ta đã thấy ánh sáng bị phân tích thành dải bảy màu. Thế
rồi các ánh sáng này lại xuyên qua giọt nước khác, giọt nước khác … cứ như vậy hình
thành quang phổ cầu vồng. Nhìn vào quang phổ cầu vồng, phía trên cùng bao giờ cũng
là màu đỏ, phía dưới cùng bao giờ cũng là màu tím.
V.2.4. 4/ Tại sao cầu vồng có dạng một vòng cung?
Do cầu vồng được nhìn bởi cùng 1 góc (gần 42 độ với cầu vồng bậc 1 và 53 độ với
cầu vồng bậc 2), là góc mà cường độ sáng của tất cả các tia mặt trời qua các giọt nước
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 44
là đạt cực đại, đồng thời ánh sáng trắng bị khúc xạ qua nước mưa thành nhiều màu sắc
và mỗi màu nghiêng theo một góc khác nhau nên cầu vồng có dạng một cung tròn.
Mặt khác, một phần của vòng có tâm nằm dưới chân trời. Phần dưới không thấy
được vì ở dưới trái đất. Ðộ cong của quả đất làm cho quan sát viên chỉ nhìn thấy một
nửa vòng. Thật ra thì nếu nhìn từ máy bay hay đứng trên một núi cao nhìn một trận
mưa lớn và hiếm khi ta có thể thấy cầu vồng dưới dạng một vòng tròn.
V.2.5. Vùng Alexandre là gì?
Giữa vòng cung sơ cấp và vòng cung thứ cấp có một vùng tối hơn, đó là cùng
Alexandre. Tên lấy từ Alexandre d'Aphrodisias (cuối thế kỷ II - đầu IIIe), một triết gia
Hy Lạp, là người đã diễn tả cầu vồng đầu tiên.
Có thể có nhiều cầu vồng cùng một lúc?
� Hiện tượng này gồm có một vòng cung sơ cấp và một vòng cung thứ cấp, một
giải sẫm màu Alexandre và những vòng cung thừa. Vòng cung sơ cấp hướng vào giữa
đường nối giữa mặt trời và người quan sát. Bán kính góc là 41° và chiều rộng là 2°15.
Màu đỏ ở bên ngoài. Màu luôn luôn được xếp đặt từ dưới lên như sau: tím, chàm, lam,
xanh lá cây, vàng, cam, đỏ. Nhưng không rõ nét giữa những màu. Vòng cung thứ cấp,
đồng tâm với vòng sơ cấp, bán kính góc khoảng 52° . Những màu sắp đặt theo thứ tự
ngược lại: Ðỏ ở phía dưới và tím ở phía trên. giữa hai vòng cung, trời thường có màu
sậm hơn bên ngoài
Vòng thứ hai này mờ hơn gấp 10 lần vòng chính.
� Cầu vồng xuất hiện với kiểu dáng chủ yếu ở 2 cấp độ: 1 vòng chính ( cơ bản) và
vòng thứ 2. Ta nói đến kiểu dáng vì vòng chính hoặc vòng thứ 2 có thể chứa 2 hay
nhiều vòng màu được gọi là vòng phụ. Vòng chính thường sáng nhất, vòng thứ 2 thì
mờ nhạt hơn. Vòng thứ 3, thứ 4 theo lí thuyết thì có thể có nhưng thường không nhìn
thấy được. Thứ tự vòng được xác định bởi góc từ điểm đối Mặt Trời (antisolar point).
Một người đứng trên mặt đất quan sát khi trời nắng, cái bóng của đầu người đó đánh
dấu 1 điểm được gọi là điểm đối Mặt Trời sao cho góc hợp bởi điểm này và Mặt Trời
so với đầu người đó là 180°.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 45
Khi cầu vồng xuất hiện, ta quan sát bóng, và tìm điểm đối Mặt Trời. Theo góc
hướng nhìn từ điểm đối Mặt Trời đến cầu chính là khoảng 23o , đến cầu thứ 2 là
khoảng 35o . Góc này ứng với cầu thứ 3 là 120o tính từ bóng đổ hoặc từ phía chiếu
sáng, ứng với cầu thứ 4 là 160o.
V.2.6. Tại sao không đến được chân cầu vồng?
Chẳng bao giờ bạn đến được chân trời, cũng như không thể bay tới chân cầu vồng.
Đó là bởi cả hai trường hợp đều cần khoảng cách xa giữa vật thể và người quan sát
mới tạo nên hiệu ứng.
Cầu vồng thực chất gồm nhiều giọt nước hấp thụ ánh sáng theo cách nào đó. Những
giọt nước tròn, trong vắt khúc xạ và phản xạ một vài tia sáng tới người quan sát. Ánh
sáng có bước sóng khác nhau khúc xạ ở những góc khác nhau, vì thế ánh sáng trắng
của mặt trời được phân tách ra thành một dải ánh sáng nhiều màu.
Vì những cảnh tượng rực rỡ này được tạo thành từ ánh sáng và nước, nên đừng hy vọng
tìm kiếm điểm dừng chân của nó. Hiện tượng quang học này phụ thuộc vào việc bạn phải
đứng cách xa các giọt nước, và mặt trời phải ở sau lưng.
V.3. Một số cầu vồng đặc biệt:
Buổi sớm, khi mặt trời đốt nóng mặt đất và sương mù định tan di, lúc này cầu vồng
có thể hình thành bởi vì sương mù giống như mây nơi mặt đất. Vào một đêm trăng
sáng khi trăng ở thấp gần chân trời, cũng có khi thấy cầu vồng vì ánh sáng của trăng
khúc xạ khi gặp mưa. Màu sắc sẽ lợt, có khi chỉ có một đường cong màu đỏ lợt. Có khi
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 46
chúng ta chỉ thấy một phần của cầu vồng khi mưa không đều hay mây bị xé ra. Tuyết
rơi không bao giờ cho cầu vồng (tại vì tuyết phản chiếu trả lại tất cả ánh sáng, mà "tất
cả ánh sáng" tức là trắng) …
Hiện tượng cầu vồng rất đa dạng, sau đây là một số hình ảnh đặc sắc:
� Moon bows - Cầu vồng Mặt Trăng:
Cầu vồng được tạo ra bởi ánh nắng Mặt Trời xuyên
qua các giọt hơi ẩm nhỏ li ti, hay xuất hiện trong khí
quyển sau cơn mưa. Nhưng cầu vồng Mặt Trăng còn
hiếm gặp hơn, chỉ nhìn thấy vào ban đêm khi Mặt Trăng
ở vị trí thấp và trăng tròn hoặc gần tròn. Một địa điểm
thường xuất hiện cầu vồng Mặt Trăng là Thác
Cumberland ở Kentucky.
� Fire Rainbow - Cầu vồng lửa:
Hiện tượng cầu vồng lửa cực kỳ hiếm gặp, chỉ xảy ra
khi mặt trời lên cao cho phép ánh nắng xuyên qua các
đám mây ti trên cao với hàm lượng tinh thể nước đá lớn.
Cầu vồng lửa” ở Idaho, Mỹ là một trong những hiện
tượng thiên nhiên kỳ thú và hiếm thấy nhất trên thế giới.
Nó không giống với cầu vồng thông thường mà
được sinh ra khi ánh sáng đi xuyên qua các đám mây
xoắn ở trên cao và chỉ khi mặt trời ở rất cao, trên 58 độ
so với đường chân trời, chúng ta mới có thể chứng kiến
hiện tượng thú vị này.
Hơn nữa, các tinh thể băng 6 cạnh trong đám mây xoắn phải có hình như chiếc đĩa
dày có các mặt song song với mặt đất mới tạo ra một cầu vồng lửa hoàn hảo. Khi ánh
sáng xuyên thẳng đứng qua mặt phía trên và đi ra ở mặt phía dưới, nó bị khúc xạ,
giống như thể ánh sáng đi qua một lăng kính.
Nếu các tinh thể băng xoắn xếp thành hàng hợp lý, toàn bộ đám mây sẽ toả ra một
quang phổ màu trông giống như một đám lửa tuyệt đẹp.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 47
� Halos - “Cầu vồng tròn”: (xem phần lí giải hiện tượng mặt trời giả)
Hào quang mặt trời ở Đà Nẵng
Vầng hào quang quanh mặt trời vừa xuất hiện ở TP Đà Nẵng là hiện tượng khúc xạ
gần giống như cầu vồng, hiếm khi quan sát được ở Việt Nam.
Hiện tượng hào quang quanh mặt trời có thể coi là một dạng cầu vồng khác.
Đây chỉ là hiện tượng quang học do điều kiện khí quyển ở bầu trái đất và chỉ xảy ra
trong tầng khí quyển chứ không phải là hiện tượng bùng nổ sắc cầu ở mặt trời, bởi nếu
là hiện tượng mặt trời thì mắt thường không thể nhìn thấy được. Hiện tượng bùng nổ
sắc cầu trên mặt trời cũng xuất hiện rất nhiều vầng hào quang đẹp ở khu vực đĩa mặt
Cầu vồng tròn ở Malaysia
Ngày 6/7/2007, một cầu vồng hình tròn bất
ngờ xuất hiện trên bầu trời Malaysia. Trên
thực tế, đó không phải là một cầu vồng thật
mà là hiện tượng “giả mặt trời” hiếm gặp;
xuất hiện khi mặt trời dưới tầng trời thấp,
ánh sáng của nó bắt được những sợi mảnh
được hình thành từ hơi nước thuỷ tinh.
Đứng cách bề mặt trái đất khoảng 1,6093
km của tầng khí quyển, những tia sáng bị hạt
băng trong không khí khúc xạ nên hình thành
một vòng tròn quay quanh mặt trời.
Hình ảnh hào quang quanh mặt
trời chụp tại TP Đà Nẵng trưa
15/09/2008 (Ảnh: VTC News).
Hào quang mặt trời xuất hiện mờ và mỏng,
khá lạ và đẹp mắt trên bầu trời thành phố
Đà nẵng vào ngày 18/09/2008
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 48
trời nhưng chỉ quan sát được hiện tượng này bằng kính thiên văn, kính viễn vọng trên
các con tàu vũ trụ. Nếu hiện tượng hào quang xảy ra ở đĩa mặt trời mà quan sát được
bằng mắt thường thì sẽ vô cùng phức tạp, trái đất sẽ có bão từ rất lớn.
Hiện tượng khí quyển kỳ lạ này nhiều nơi trên thế giới cũng đã thấy, nhưng ở Việt
Nam, đây là hiện tượng hiếm khi quan sát được.
� Cầu vồng ngược:
Đó là một hiện tượng quang học độc đáo, thú vị.
Về mặt vật lí thì đây không phải là cầu vồng.
Đây là một hiện tượng quang học có tên chuyên môn
là Cung circumzenithal. Nguyên nhân của hiện tượng này
là do ự tán sắc của ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và
phản xạ qua một loại tinh thể lỏng mà mắt thường không
nhìn thấy được trong một điều kiện khí hậu nhất định. Theo nghiên cứu thì loại tinh
thể gây ra hiện tượng này không lớn hơn một hạt cát, có sáu mặt và chỉ xuất hiện ở độ
cao từ 5 đến 8 km trong điều kiện thời tiết có sương mù và nhiều mây.
Vào buổi chiều muộn của ngày này, khi ánh mặt trời buông xuống, bầu trời vẫn
mang một màu xanh tươi sáng. Khi đó, ánh mặt trời có thể chiếu xéo qua những tinh
thể lỏng. Chính hiện tượng này tạo ra sự tán sắc của các tia nắng và tạo ra những hình
ảnh tương tự như người ta vẫn thấy ở các cầu vồng thông thường.
Tuy nhiên, cung bậc của loại cầu vồng này có thứ tự xuất hiện hoàn toàn ngược lại
với màu sắc của cầu vồng bình thường. Các màu sắc cầu vồng thường nằm theo thứ tự
đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Còn ở hiện tượng quang học này, màu đỏ hiện
ra ở cuối và hai màu chàm và tím xuất hiện đầu tiên. Theo nghiên cứu của nhà vật lí
học Joe Jordan, hiện tượng này sẽ kết thúc khi các tinh thể lỏng không còn tồn tại.
**************
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 49
VI. HIỆN TƯỢNG MẶT TRỜI GIẢ:
VI.1. Giới thiệu hiện tượng:
VI.1.1. Hiện tượng mặt trời giả là gì?
Đó là hiện tượng xuất hiện cùng một lúc hai hoặc ba hay nhiều “mặt trời” cùng một
lúc. Khi đồng thời xuất hiện 2 hoặc 3 mặt trời thì chỉ có 1 mặt trời thật còn lại là hư ảo
được gọi l mặt trời giả. Trong đó mặt trời thật sáng hơn các mặt trời giả. Mặt trời ảo
này thường xuất hiện trong lớp mây cuộn tròn. Loại mây cuộn này cách mặt đất
khoảng 6000 mét, nhiệt độ rất thấp.
Mặt trời giả thường xuất hiện theo cặp nhưng đôi khi, chỉ có một mặt trời giả xuất
hiện ở một trong hai phía của mặt trời thật. Chúng thường không có dạng tròn như mặt
trời, mà được kéo dài ra theo hình một giọt nước mắt với đỉnh nhọn hướng ra xa mặt
trời. Thông thường, ta thấy mặt trời giả vào khoảng sau giữa trưa hay sáng sớm, vào
cuối thu, suốt mùa đông và đầu xuân. Ở Alska, những hiện tượng này thường được
thấy vào lúc bình minh hay hồng hơn trong điều kiện trời nhiều sương.
Hiện tượng diễn ra lúc mặt trời ở gần chân trời, Sun dogs (Parhelia) gọi là mặt trời
giả là các vùng sáng ở rìa.
.
VI.1.2. Các nơi xuất hiện mặt trời giả:
Năm 1550, quân đội của Carl V (Charles Quint), tiến công thành Madrid, bao vây
thành này đến mức con chim bay không lọt. Đến tháng 4 năm thứ hai, đúng lúc trăm
họ đang lâm cảnh đói rét, trên trời xuất hiện cùng một lúc ba mặt trời, ba mặt trời trong
cùng ngày xếp thành một hàng, hai “mặt trời” ở hai bên còn mang theo “một thánh giá
thập tự” phát sáng. Hiện tượng thiên văn thần kì đó làm xôn xao cả thành, trăm họ
chạy đi chạy lại bảo nhau đều nói là “thượng đế sẽ đến cứu thành này”; kẻ xâm lược
thì vô cùng hoảng sợ, cho là “sự báo trước của ý trời”, hoàng đế Carl V hốt hoảng ra
lệnh rút quân, và như vậy là, ba “mặt trời” đã đuổi được quân xâm lược.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 50
Tháng 4 năm 1551 quân địch bao vây Magdeburg của nước Đức, bỗng nhiên trên
trời xuất hiện 3 mặt trời, kẻ địch cho rằng đây là điềm dữ bèn rút quân. Ngày 29 tháng
6 năm 1790 trên bầu trời ở ErosyBideburg bỗng nhiên xuất hiện 3 mặt trời và 2 vòng
tròn ánh sáng gồm 7 màu đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím tạo thành. Mùa xuân
năm 1948 trên bầu trời thành Poltava của Ukraine xuất hiện 2 mặt trời và đem theo 2
dải màu sặc sỡ bay trong không trung.
Hiện tượng thiên văn hiếm có này cũng đã xuất hiện ở
Trung Quốc. Tháng 7 năm 1964, ở Nội Mông đã xuất
hiện ba “mặt trời” các cụ giả ở địa phương cho biết tổ
tiên của họ cũng đã nhìn thấy hiện tượng trên. Mấy năm
gần đây, ở một số vùng của Trung Quốc lại liên tiếp xảy
ra hiện tượng trên. Ngày 19 tháng 2 năm 1986, dân
chúng thành Tây An ngạc nhiên thấy trên không xuất
hiện năm “mặt trời”. Theo ghi chép thì tháng 1 năm
1934 ở Tây An – Trung Quốc trong hai ngày liền đã
xuất hiện tới bảy “mặt trời”.
Vào lúc 3 giờ chiều ngày 14 tháng 11 năm 2007 tại thành phố Cáp Nhĩ Tân - Trung
Quốc xuất hiện cùng một lúc hai mặt trời, chúng tồn tai trong 40 phút, mặt trời giả
nằm ở phía nam mặt trời thật, từ từ mờ dần , mờ dần và khuất vào đám mây hồng và
cuối cùng biến mất.
Trung Quốc
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 51
VI.2. Giải thích hiện tượng:
Hiện tượng thiên văn này tuy rất là hiếm nhưng
không thần bí, chúng đều là những hiện tượng quang
học bình thường. Hiện tượng này được nghiên cứu và
giải thích là do sự khúc xạ ánh sáng của các tinh thể bụi
đá trong các đám mây ở trên cao.
VI.2.1. Halo:
Xung quanh mặt trời có lúc xuất hiện một vòng, hai vòng và thậm chí rất nhiều
vòng ánh sáng, thông thường là dự báo sắp nổi gió lên hoặc thời tiết thay đổi. Loại
vòng sáng đó có khi ở xung quanh mặt trăng cũng có, đôi khi quanh các ngôi sao và
Long Beach, California ngày 25-02-1994
Wrightwood, California ngày 14-01-1998
Tháng 3, 1990 tại Wrightwood, California
03-11-2007, Arctic Ocean of Canada
Ngày 05-06-2008 ở Tampere, Finland
Churchill, Manitoba ngày 04-02-2007
Lowa - January 27, 2004
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 52
hành tinh sáng như sao Kim, gọi là quầng sáng (halo). Quầng mặt trời, quầng mặt
trăng đơn giản thường thấy, nhưng quầng mặt trời, quầng mặt trăng phức tạp thì hiếm
thấy. Khi nhiều quầng tán xuất hiện và đan xen lẫn nhau, thì chỗ đan xen hình thành
một điểm vô cùng sáng, nhìn rất giống mặt trời, đó là mặt trời giả. Vì hiện tượng đan
xen này, mặt trời giả trông giống như mặt trời mang theo giá chữ thập.
Đối với người quan sát trên mặt đất cầu vồng có nhiều màu sắc hơn vầng hào
quang (halo). Nhưng halo xuất hiện với nhiều hình dạng khác nhau, một số trong đó có
một chút màu sắc. Đó là vì chúng được gây ra bởi tác động của ánh sáng mặt trời lên
hai pha khác nhau của nước: nước đá và nước. Ánh sáng mặt trời khi kết hợp với giọt
nước mưa sẽ tạo ra cầu vồng và khi kết hợp với tinh thể nước đá sẽ tạo thành halo. Vì
vậy, khi bạn thấy halo bạn biết rằng nước đá tinh thể đã hình thành nhưng muối đóng
băng không có khả năng này.
Hiện tượng vầng hào quang quanh mặt trời hay quanh mặt trăng được các nhà
thiên văn thu thập khá nhiều. Dưới đây liệt kê 10 cảnh chụp ở những nơi khác nhau
trên thế giới trong những năm gần đây:
Giải thích: Điều này xảy ra rất thường khi lớp mấy mỏng trên cao có chứa hàng triệu những tinh thể nước đá kết tụ che phủ gần kín bầu trời. Mỗi tinh thể nước đá là những mảnh gương nhỏ li ti. Vì phần lớn tinh thể này đều có hình cạnh lục giác dài và gần giống nhau, ánh sáng xuyên qua những mặt tinh thể này và bị bẻ góc 22 độ khi phản chiếu, tương ứng với đường kính của vầng hào quang. Hào quang mặt trời xảy ra ban ngày cũng tương tự như thế.
Moon halo ngày 21-04-2003 t ại Lansdowne, Pennsylvania, Hoa Kỳ.
Giải thích: Bầu trời tuyệt diệu được chụp ảnh gồm có vầng hào quang 22 độ cong, một vòng tròn phản chiếu toàn vẹn, một vòng cung quanh chân trời, và vòng cung chiều ngang.Một mô phỏng dùng computer bắt chước tấm hình rất hiếm có như trên đây. Mây che bới một phần ánh sáng chói lọi từ mặt trời. Ánh sáng phản chiếu qua nhưng mảng tinh thể nước đá hình lục giác đã tạo ra hình ảnh như thế. Những tinh thê đông đá ngoài tầng khí quyển cũng tạo nên sundogs và Moon halos (tạm gọi là "thiên cẩu" và "nguyệt lãng").
Ngày 04-08-2004 tại Germany Trier
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 53
VI.2.2. Quầng sáng halo được hình thành như thế nào?
Bất kể quầng sáng đơn giản hay phức tạp, nguyên lí hình thành của chúng đều
giống nhau khi trên cao lạnh trên mặt đất, hơi nước kết tinh thành nhiều hạt băng nhỏ,
chúng trôi nỗi và phân tán trên không. Hình dạng mỗi hạt băng rất theo quy tắc, có hạt
Giải thích: Đôi khi dường như mặt trời được nhìn bằng một tấm kính to lớn. Trong tấm hình bên, thật sự có hàng triệu tâm gương bé nhỏ : những tinh thể nước đá . Khi nước đông lại trên từng khí quyện cao, những mảnh tinh thể dẹp, bé, hình lục giác tựu hình. Khi các tinh thể này rơi xuống đất, mỗi hạt giống như một tấm kính bé nhỏ, phản chiếu ánh sáng mặt trời cho chúng ta thây như thế. Tấm hình trên được chụp gần lúc mặt trời lặn trong tháng qua gần thành Nashville, Tennessee, Hoa kỳ. Phía sau những mái nhà và các ngọn cây, và bên trên đám mây thấp là cảnh hào quang tuyệt vời tạo nên bởi ánh sang mặt trời phản chiếu lên các tinh thể nước trên tầng khí quyển.
Ngày 09-03-2005 ở Nashville, Tennessee
Ngày 16-05-2008 ở Château de Chambord in
France
Nov 2006 ở Mt. Hopkins, Arizona
TPHCM, Việt Nam ngày 13-06-2008
Sun halo ngày 14-01-2002 ở Ames, Iowaa
Moon halo ngày 15-05-2000 ở San Sebastian, Spain
Moon halo ngày 13-03-2003 ở Caledon, Ontario, Canada
Ngày 11-04-2006 ở Gunlock, Utah
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 54
là miếng mỏng hình sáu cạnh, có hạt hình trụ thẳng sáu cạnh (lục lăng). Sau khi ánh
sáng mặt trời hay mặt trăng chiếu vào các hạt băng nhỏ này, tia sáng lệch đi. Giống
như ánh sáng trắng sau khi đi vào lăng kính ba cạnh thì góc khúc xạ của tia đỏ nhỏ
nhất, góc khúc xạ của tia tím lớn nhất, phương hướng của mỗi tia đơn sắc đi vào mắt
bạn khác nhau, khiến bạn nhìn thấy màu sắc khác nhau. Khi trên trời có nhiều hạt băng
nhỏ và chúng được sắp xếp chỉnh tề, thì lúc các tia sáng màu với góc độ khác nhau đi
vào mắt bạn, sẽ làm cho bạn nhìn thấy một vòng màu lớn ngoài tím trong đỏ nó xoay
quanh mặt trời ở trung tâm hình thành quầng phổ thông.
Ta biết gặp lạnh ngưng kết thành những giọt nước nhỏ,
còn có khả năng ngưng kết thành vài loại tinh thể khác,
như hình chóp hai đầu nhọn, hoặc hình chóp có một đầu
nhọn. Những tia khúc xạ từ những lăng kính này rất phức
tạp. Có khi một tia tới có thể phân thành mấy tia phản
chiếu không cùng phương hướng, khi những tia phản
chiếu này đi tới mắt bạn sẽ làm cho bạn nhìn thấy nhiều
quầng tán; khi những quầng tán này đan xen với nhau sẽ
tạo thành những hiện tượng thiên văn phức tạp.
Dùng một phương pháp đơn giản có thể giúp bạn nhìn
thấy quầng tán. Ban đêm trước hết hãy tắt hết đèn trong
phòng, hà hơi khẽ vào kính, hơi nước sau khi gặp lạnh trên kính sẽ ngưng đọng lại
thành một lớp giọt nước nhỏ, đều. Từ trời tối đen đó nhìn qua lớp sương mù ấy ra một
ngọn đèn sáng ở nơi xa ở bên ngoài cửa sổ, bạn sẽ thấy xung quanh chiếc đèn giống
như một màu đó là quầng tán, nguyên lí hình thành nó giống như quầng tán trên trời,
chẳng qua là nó được hình thành khi tia sáng qua giọt nước khúc xạ lệch nên không
sáng bằng quầng trên không.
� Tinh thể băng:
Có rất nhiều dạng khác nhau của các tinh thể băng, hầu hết chúng đều có dạng lục
giác. Hình 13-2 biểu diễn đơn giản các dạng tinh thể băng quan sát được.
Platelet tạm dịch là dĩa đá giống như mặt phẳng có sáu cạnh (hình lục giác ). Nhờ
vào dạng đĩa mà platelet rơi với mặt dẹt song song mặt đất, giống như một tờ giấy
mỏng đang rơi.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 55
Hình 13-3 cho thấy chuyển
động rơi thông thường của một
platelet và một tia sáng điển
hình từ mặt trời chiếu qua.
Trên thực tế, nó dao động
quanh một trục nào đó. Những
đường đứt nét cho thấy nó là
một phần của một lăng kính
nước đá. Sáu cạnh thường là
các bề mặt tinh thể rất dẹt, và
những bề mặt tinh thể này có
thể dẹt hơn một mảnh thủy
tinh. Sự tán sắc ánh sáng giống
như lăng kính là nguyên nhân
gây ra quầng sáng, dĩ nhiên,
theo một cách phức tạp hơn.
Với rất nhiều những dĩa đá
này, tia sáng đỏ đến mắt bạn có
thể bị trộn lẫn với tia sáng cam
gần đó hay tia sáng vàng và
thậm chí là màu lục. Sự pha
trộn màu sắc này có thể tạo ra màu trắng giống như một bầu trời sương mù đơn thuần.
� Quầng sáng là kết quả của một số tính chất khác của lăng kính và góc khúc
xạ cực tiểu.
Với góc 600 ở đỉnh của 1
lăng kính được biểu diễn
bằng cách mở rộng các mặt
của tinh thể và hệ số khúc xạ
của tinh thể băng (n=1.31) ta
có thể tính toán được góc
lệch cực tiểu là 21.840.
Chi tiết hơn, người ta áp
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 56
dụng chiết suất n= 1.306 đối với màu đỏ, n=1.317 đối với màu xanh dương tính toán
được góc 21.54° và 22.37° lần lượt tương ứng với các màu đó. Càng vào viền trong
quầng sáng sắc nét và đỏ dần với góc lệch cực tiểu cũng nhỏ dần và nó tạo thành từ
các tinh thể ở gần hơn theo hướng của mặt trời hoặc mặt trăng. Viền ngoài của quầng
sáng xuất hiện màu xanh nhưng ít đậm màu vì các bước sóng khác có thể khúc xạ ở
góc đó.
Sự phân chia màu sắc của ánh sáng trắng trong một lăng kính là kết quả của sự tán
sắc, sự biến thiên chỉ số khúc xạ của ánh sáng theo bước sóng. Chính điều này mang
lại màu sắc cho mặt trời giả.
Một lăng kính khúc xạ hình học là 1 minh chứng thích hợp cho sự tán sắc ánh sáng
và việc sử dụng các góc lệch cực tiểu cung cấp tốt nhất cho việc đo lường chỉ số khúc
xạ của một vật liệu. Lăng kính phản xạ thì được sử dụng cho việc xây dựng hoặc thay
đổi sự định hướng của một hình ảnh và tạo ra phản xạ toàn phần thay vì khúc xạ.
Ánh sáng trắng có thể bị chia cắt thành những màu sắc quang phổ của nó bởi sự tán
sắc qua lăng kính. Những lăng kính thì được đặc trưng bởi những góc lệch cực tiểu
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 57
δ của nó. Độ lệch cực tiểu đạt được bằng cách điều chỉnh góc tới cho đến khi có tia
sáng xuyên qua lăng kính và song song với đáy của lăng kính.
� Ứng dụng sự khúc xạ áng sáng qua lăng kính đối với tinh thể băng hình lục
lăng nhỏ đặt trong không khí:
Kết quả của sự khúc xạ - quầng sáng 220 thường được quan sát ở vùng thuộc vĩ độ
bắc. Thực ra những tinh thể băng đó sẽ định hướng 1 cách ưu tiên theo chiều ngang
khi phần sáng hơn của quầng sáng 220 đổ ra theo chiều ngang cả hai bên của mặt trời,
những vùng sáng thường được gọi là mặt trời giả.
Nếu bạn có một lăng kính bằng thuỷ tinh hay nước đá và xoay nó quang trục, quang
phổ tốt nhất sẽ được tìm thấy khi bạn giữ lăng kính tại một góc thích hợp giữa tia tới
và bề mặt lăng kính. Xoay nó một chút về một trong hai bên, sự phân ly màu sắc sẽ
yếu đi và góc tăng lên. Người ta chứng minh được góc cực tiểu này có giá trị 22o.
Không có tia khúc xạ nào đi ra với góc lớn hơn 22o . Do vậy khi dĩa đá rơi và xoay
cùng một lúc, góc phân tách màu sắc lớn nhất là 22o từ mặt trời.
Mọi dĩa đá ở giữa quầng sáng và mặt trời đều khúc xạ với những góc lớn hơn 22o,
do vậy, phần bên trong quầng sáng thì tối hơn phần bên ngoài quầng sáng.
� Cấu trúc Halo:
Hình 13-4 cho thấy hai dạng phổ biến nhất của quầng sáng. Quầng sáng 22o được
hình thành ở những tinh thể băng nằm khá gần với người quan sát. Thông thường, tinh
thể băng nằm càng gần, quầng sáng càng rõ và sáng. Vòng tròn bao quanh mặt trời gọi
là Nhật hoa, thường được hình thành bởi giọt nước trong sương mù. Ở giữa quầng
sáng 22o và mặt trời, ta có cảm giác bầu trời trong hơn và xanh hơn bình thường. Đối
với người ở mặt đất, quầng sáng phổ biến nhất là quầng sáng 22o. Vòng tròn bao
quanh mặt trời này thường được nhận thấy rất rõ rệt.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 58
Không nên nhầm lẫn 22o halo với quầng sáng bao quanh mặt trời hay mặt trăng (tạo
ra do hơi nước hay tinh thể băng). 22o là số đo góc giữa halo và mặt trời hay mặt trăng.
Trải rộng bàn tay, duỗi cánh tay của bạn ra sau đó dùng ngón cái che mặt trăng lại,
ngón út của bạn lúc này sẽ cách mặt trăng khoảng 22o.(minh họa trong hình 13-4)
Vì hầu hết mọi người không nhìn lên trời nên chỉ những hiện tượng tương đối sáng
đến được mắt. Những người thường xuyên quan sát bầu trời chắc chắn sẽ nhìn thấy
những hiện tượng này. Hiện tượng này phổ biến nhiều nhất trong những tháng trời
lạnh vì những quầng sáng dễ quan sát nhất là do những tinh thể băng nằm gần người
người quan sát, và tầng đông đặc sẽ thấp hơn vào mùa đông. Trong thực tế, bạn ở càng
gần các tinh thể băng, thì các quầng sáng này càng phân biệt rõ với nhiều màu sắc rực
rỡ. Quầng sáng 22o được tạo ra do sự phản xạ ánh sáng qua những dĩa đá đang rơi và
dao động với một góc lớn khi chúng rơi.
Quầng sáng halo xuất hiện từ những lớp mây tầng chứa các tinh thể băng với nhiều
hình dạng khác nhau (hình 13-2) Vì vậy mà ỡ phía Bắc nước Mỹ, mưa hay tuyết
thường xuất hiện ngay sau hiện tượng này khoảng 85-90% cơ may nhìn từ mặt đất.
Nhưng theo thống kê, khi không có halo trong những tầng mây không có nghĩa là sẽ
không có mưa hay tuyết. Kích thước mặt trời trong trường hợp này được phóng đại lên
đáng kể.
Có rất nhiều những hiện tượng dạng này, thường hiếm khi thấy được từ mặt đất.
Chúng thường được quan sát dễ dàng hơn tại các tầng cao ( tầng máy bay bay)- tầng
nằm bên dưới tầng đông lạnh của khí quyển.Hình 13-5 cho ta thấy một tâp hợp những
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 59
dạng khác nhau của halo được miêu tả và đặt tên trong nhiều năm qua. Tuy nhiên, trên
thực tế còn rất nhiều những halo khác, đặc biệt ở vùng trời đối diện với mặt trời. Về
mặt lý thuyết, có rất nhiều khả năng khác, tuy nhiên, chưa có tài liệu ghi chép và hình
ảnh về chúng. Thông thường ta có thể thấy chúng xuất hiện độc lập hay đi kèm vài
hiện tượng. Bên cạnh halo 22o, một halo khác cũng rất dễ nhận thấy là mặt trời giả.
Mặt trời giả xuất hiện do sự phản xạ ánh sáng qua những dĩa đá rộng hơn, thường có ở
tầng mây ti. Những dự đoán về mưa hay tuyết dựa theo hiện tượng mặt trời ảo thường
không chính xác. Khi mặt trời ở gần đường chân trời, mặt trời giả thường xuất hiện ở
góc 22o hai bên mặt trời và cùng độ cao với mặt trời. Khi mặt trời lên cao, góc giữa
mặt trời thực và mặt trời ảo sẽ lớn dần. Phần còn lại của hiện tượng rất khó quan sát
trên mặt đất, chúng thường được thấy khi ta bay trên tầng mây ti.
Halo 46o do ánh sáng khúc xạ đối với các dĩa đá xuyên qua những cột đá được hình
thành ỡ những nhiệt độ khác nhau. Cung tiếp tuyến thấp hơn và cung Parry rất hiếm
thấy được từ mặt đất.
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 60
VI.2.3. Mặt trời giả hình thành như thế nào?
Những quầng sáng 220 xung quanh Mặt
Trời hay mặt trăng xuất hiện là do sự khúc xạ
ánh sáng qua tinh thể băng hình lục giác. Tại
các điểm trên vòng sáng này ở đường chân
trời thường mở rộng ra thành 2 vệt sáng. Ánh
sáng khúc xạ từ những điểm này có cường độ
sáng lớn hơn rất nhiều so với các phần còn lại
. Ánh sáng tại đó sáng chói v à kéo dài rất xa
ở đường chân trời giống như những cái đuôi
nên được gọi là sundogs - những chú chó theo
đuôi mặt trời. Sự trải dài này là do sự phản xạ
từ những cạnh thẳng đứng của tinh thể lục
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 61
lăng c ủa nước đá. Ánh sáng nổi bật tại điểm giao nhau của đường chân trời và mặt
trời được giải thích là do sự định hướng ảo theo các phương ưu đãi của các tinh thể
nước đá. Sự định hướng này tuân theo hiệu ứng Bernully. Hiện tượng này do sự phản
xạ ánh sáng từ dĩa đá phẳng vốn rung chậm hơn khi chúng rơi. Chuyển động quay của
những bề mặt phẳng nhẵn làm chúng xuất hiện với hình dạng giọt nước mắt toả sáng
trực tiếp bên dưới Mặt Trời
Hiện tượng xảy ra trong điều kiện thật hoàn hảo: vòng halo rất sáng ở phía trong và
nhạt màu ở bên ngoài và vòng sáng mặt trời giả xuất hiện cùng lúc với vòng sáng halo
thường thấy tràn ngập không gian trong khoảng thời gian ¾ giờ. Chỗ giao nhau của 2
vòng sáng này hình thành mặt trời giả chói sáng có màu sắc như cầu vồng. Trái lại,
vòng sáng của mặt trời giả thì sáng trắng chứ không có sắc màu cầu vồng.
Sau khi hiện tượng kết thúc, tinh thể nước đá được kéo dài ra 8-12 mm và rơi thẳng
đứng xuống đất trong thời gian ngắn.
**************
Mặt trời giả ở Nam cực.
Ảnh chụp trên đảo Ross tại
Nam Cực tháng 11-1987
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 62
Tài liệu tham khảo � Quang Học - TS. Nguyễn Trần Trác & TS. Diệp Ngọc Anh – NXB Đại Học
Quốc Gia TP. HCM – 2005.
� Vật Lí, Công Nghệ Và Đời Sống – Lê Nguyên Long & Nguyễn Khắc Mão –
NXB Giáo Dục – 2003.
� Giáo trình an toàn điện – Phan Thị Thu Vân – NXB Đại Học Quốc Gia TP.
HCM – 2002.
� Giai điệu bí ẩn & Con người đã tạo ra vũ trụ - Trịnh Xuân Thuận – NXB Khoa
Học và Kĩ Thuật – Năm 2000.
� Tìm hiểu vũ trụ - Trương Minh Xương (chủ biên) – NXB Trẻ - Năm 2000.
� Chinh phục vũ trụ - Lê Huy Hòa (chủ biên) – NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội –
Năm 2001.
� Bộ sách mười vạn câu hỏi vì sao? – Nguyễn Lân Dũng (chủ biên) – NXB Khoa
Học & Kĩ Thuật.
� Bách khoa toàn thư tuổi trẻ: Khoa học & kĩ thuật, phần 1 – NXB Phụ Nữ - Năm
2002.
� Bách khoa tri thức học sinh – Lê Huy Hòa (chủ biên) – NXB Văn Hóa Thông
Tin – Năm 2002.
� Hỏi đáp: Thiên văn học – Nguyễn Kim Dân – NXB Trẻ - Năm 2001.
� Bộ sách bổ trợ kiến thức: Chìa khóa vàng Vật Lí – Dương Quốc Anh (biên
dich) – NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội – Năm 1997.
� Các link từ các trang web:
• Http://www.bacbaphi.com.vn
• Http://thuvienvatly.info/forums
• Http://www.vitinfo.com.vn
• Http://www.vit.com.vn
• Http://www.wnrmag.com
• Http://www.vietnews24.com/news
•Http://www.tin247.com/7_hien_tuong_ky_thu_trong_tu_nhien_%282%29-13-
91783.html
•Http://www.khoahoc.com.vn/doisong/21757_Giai_thich_dac_diem_ky_thu_cua_may
_da_quang.aspx
Tiểu luận môn thiên văn học GVHD:Th.S Trần Quốc Hà
Trang 63
• Http://vatly.hnue.edu.vn
• Http://vietsciences.free.fr/RFI
• www.google.com.vn – Từ khóa “nhậtt thực, nguyệt thực”
• www.tuoitre.com.vn/khoa học
• Http://www5.ttvnol.com/forum/thienvanhoc
• Http://vatly.moohay.com
• Http://www.khoahoc.com.vn
• Http://forum.zing.vn
******************