Thí nghiệm vật lý là một phương pháp nghiên cứu khoa học dựa trên việc quan sát, đo lường và thử nghiệm các hiện tượng vật lý. Thí nghiệm vật lý có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị đơn giản như đồng hồ, thước kẻ, cân, la bàn, hoặc các thiết bị phức tạp như máy bay phản lực, máy gia tốc hạt, vệ tinh nhân tạo, v.v. Mục đích của thí nghiệm vật lý là để kiểm tra các giả thuyết, định luật hoặc lý thuyết vật lý, hoặc để khám phá các đặc tính mới của vật chất và năng lượng.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu một số thí nghiệm vật lý đơn giản mà bạn có thể thực hiện tại nhà hoặc trường học để hiểu rõ hơn về các nguyên lý cơ bản của vật lý. Các thí nghiệm này không yêu cầu nhiều nguyên liệu hay thiết bị đắt tiền, nhưng lại cho thấy được những hiệu ứng thú vị và bổ ích của vật lý trong cuộc sống hàng ngày. Hãy cùng bắt đầu nhé!
Thí nghiệm 1: Tạo ra một cầu vồng
Bạn có biết rằng bạn có thể tạo ra một cầu vồng trong phòng của mình chỉ bằng một chiếc đĩa CD và một nguồn sáng không? Cách làm như sau:
– Bước 1: Tìm một chiếc đĩa CD cũ không còn sử dụng. Đặt đĩa CD lên một bề mặt phẳng sao cho mặt phản xạ ánh sáng (mặt có màu) hướng lên trên.
– Bước 2: Tìm một nguồn sáng như đèn pin, đèn bàn, hoặc ánh sáng mặt trời. Hướng nguồn sáng vào góc của đĩa CD sao cho ánh sáng chiếu vào đĩa CD tạo thành một góc khoảng 45 độ so với mặt phẳng của đĩa.
– Bước 3: Quan sát những gì xảy ra trên tường đối diện với đĩa CD. Bạn sẽ thấy một dải màu sắc xuất hiện trên tường, giống như một cầu vồng mini.
Giải thích: Đây là một thí nghiệm minh họa cho hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Khi ánh sáng trắng (bao gồm nhiều màu khác nhau) chiếu vào đĩa CD, ánh sáng sẽ bị khúc xạ (bị cong) khi đi qua các khe rãnh nhỏ trên bề mặt của đĩa. Mỗi màu trong ánh sáng trắng có một bước sóng khác nhau, và do đó có một góc khúc xạ khác nhau khi đi qua các khe rãnh. Vì vậy, ánh sáng trắng sẽ bị tách thành các thành phần màu khác nhau khi phản xạ từ đĩa CD ra không khí. Các thành phần màu này sẽ tạo thành một dải màu sắc trên tường, giống như cầu vồng.
Thí nghiệm 2: Tạo ra một núi lửa phun trào
Bạn có muốn tạo ra một màn trình diễn núi lửa phun trào ấn tượng không? Bạn chỉ cần một số nguyên liệu đơn giản như sau:
– Bước 1: Chuẩn bị một chai nhựa có nắp, một khay nhựa, một ít đất sét, một ít nước, một ít giấm, một ít nước hoa quả, và một ít bột nở.
– Bước 2: Dùng đất sét để tạo hình một ngọn núi có hốc trên đỉnh. Đặt chai nhựa vào hốc của ngọn núi sao cho miệng chai hơi lồi ra khỏi đất sét. Đặt khay nhựa dưới ngọn núi để thu gom dung dịch phun trào.
– Bước 3: Đổ một ít nước vào chai nhựa, khoảng 1/4 dung tích chai. Thêm một ít giấm vào nước, khoảng 1/4 lượng nước. Thêm một ít nước hoa quả để tạo màu và mùi cho dung dịch. Đậy nắp chai lại.
– Bước 4: Mở nắp chai ra, và nhanh chóng đổ một ít bột nở vào chai. Sau đó, đậy lại nắp chai và lùi xa khỏi ngọn núi.
– Bước 5: Quan sát những gì xảy ra. Bạn sẽ thấy dung dịch trong chai bắt đầu sủi bọt và phun trào ra khỏi miệng chai, giống như dung nham của núi lửa.
Giải thích: Đây là một thí nghiệm minh họa cho hiện tượng phản ứng hoá học. Khi bột nở (natri bicacbonat) tiếp xúc với giấm (axit axetic), sẽ xảy ra phản ứng hoá học tạo ra khí carbon dioxide (CO2) và nước (H2O). Khí carbon dioxide sẽ làm cho dung dịch trong chai sủi bọt và tăng áp suất. Khi áp suất trong chai vượt quá áp suất không khí bên ngoài, dung dịch sẽ bị đẩy ra khỏi miệng chai, tạo ra hiệu ứng phun trào.
Đây là hai trong số rất nhiều thí nghiệm vật lý đơn giản và thú vị mà bạn có thể thực hiện để khám phá thế giới vật lý xung quanh bạn. Chúc bạn có những giờ phút vui vẻ và học hỏi được nhiều điều mới lạ!