Hiện tượng ánh sáng bị phản chiếu là hiện tượng xảy ra hàng ngày trong cuộc sống và chúng ta cũng rất dễ dàng nhận thấy. Vậy phản xạ & định luật phản xạ ánh sáng là gì? Hôm nay, manta.edu.vn sẽ tiếp tục chia sẻ đến các em bài viết về phản xạ ánh sáng , giúp các em hiểu và vận dụng lý thuyết này vào thực tế.
Phản xạ ánh sáng là gì?
Khi ta chiếu một tia sáng vào một vật bất kỳ thì tia sáng đó cũng sẽ bị phản xạ lại toàn bộ, hiện tượng này gọi là phản xạ ánh sáng.
Hiện tượng phản xạ ánh sáng có thể hiểu đơn giản như sau: phản xạ ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi một tia sáng chiếu vào gương và bị gương phản xạ trở lại môi trường cũ.
Hiện tượng này có thể xảy ra ở cả môi trường tự nhiên và nhân tạo và có tác động rất lớn.
phân loại phản xạ ánh sáng
phản xạ ánh sáng gồm hai loại: phản xạ đều và phản xạ khuếch tán.
phản xạ thường xuyên
Khi có một chùm tia sáng tới song song và bị phản xạ lại song song theo một phương thì gọi là hiện tượng phản xạ vĩnh viễn (hay còn gọi là phản xạ phản xạ).
Trong trường hợp này, các tia tới song song và vẫn song song ngay sau khi phản xạ, nó chỉ đi theo một hướng và ló ra khỏi các bề mặt nhẵn như gương phẳng hoặc bề mặt kim loại có độ bóng cao.
Vì vậy, một gương phẳng sẽ tạo ra phản xạ ánh sáng (ánh sáng phản xạ) thông thường.
Khi một chùm sáng song song rơi trên một bề mặt nhẵn, do góc tới và góc phản xạ gần hoặc bằng nhau nên nó chỉ bị phản xạ dưới dạng chùm sáng song song theo một hướng.
phản xạ khuếch tán
Hiện tượng phản xạ khuếch tán xảy ra khi một chùm ánh sáng tới song song bị phản xạ theo các hướng khác nhau.
Các tia sáng tới song song lúc này không còn tồn tại song song sau phản xạ nữa mà chúng bị tán xạ theo các hướng khác nhau, hiện tượng này còn được gọi là tán xạ không đều hay phản xạ khuếch tán.
Ánh sáng khuếch tán này là do các bề mặt gồ ghề như bàn, ghế, phấn, tường, bìa cứng, giấy hoặc các vật kim loại không được đánh bóng. Do có các góc tới và góc phản xạ hoàn toàn khác nhau nên các tia sáng song song rơi trên bề mặt gồ ghề sẽ truyền theo các hướng khác nhau.
Định luật phản xạ ánh sáng
Thí nghiệm
Dùng đèn pin chiếu chùm tia tới SI lên một gương phẳng đặt vuông góc với một tờ giấy (như hình vẽ bên) rồi quan sát.
Bình luận
Ánh sáng do đèn pin phát ra nằm trên mặt giấy, khi gặp gương thì ánh sáng bị phản xạ (tia hồng ngoại). Tia phản xạ gọi là tia phản xạ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
Nêu nội dung định luật phản xạ ánh sáng
Nội dung định luật phản xạ ánh sáng được phát biểu như sau:
-
Khi ánh sáng bị phản xạ, tia phản xạ sẽ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới.
-
Góc phản xạ cũng sẽ bằng góc tới.
Ghi chú:
Định luật phản xạ ánh sáng cũng áp dụng được cho gương phẳng, gương cầu lõm và gương cầu lồi. Như sau:
-
Tia tới và tia phản xạ nằm trong cùng một mặt phẳng.
-
Góc phản xạ luôn bằng góc tới.
Ngoài ra, khi một tia sáng chiếu vào mặt gương thì góc tới và góc phản xạ của tia sáng đó sẽ bằng không. Khi đó, tia sáng này sẽ bị phản xạ trở lại ngang bằng với vật.
Phản ánh về vật liệu phản xạ ánh sáng
phản xạ ánh sáng của mắt
Khi chiếu ánh sáng vào mắt người, lúc này đồng tử của mắt sẽ co lại. Vòng phản xạ ánh sáng chiếu vào tế bào cảm quang sẽ đi theo dây thần kinh thị giác vào thể tiền đình ở não giữa.
Sau đó, chúng đi vào nhân Edinger-Westphal và thoát khỏi dây thần kinh vận nhãn chung (dây thần kinh sọ số 3) để đi vào hạch mi. Khi chúng di chuyển vào sẽ làm cơ mí mắt co lại khiến đồng tử nhỏ lại. Hiện tượng co đồng tử của mắt này được gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng của đồng tử.
phản xạ ánh sáng trên gương cầu lồi
Gương cầu lồi có một mặt phẳng là một phần của quả cầu và một mặt phẳng cong phản xạ theo hướng của nguồn sáng.
Gương cầu lồi có khả năng biến đổi chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ phân kì và từ chùm tia hội tụ thành chùm tia phản xạ phân kì hoặc song song.
phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm
Gương lõm có đặc điểm là có một phần bề mặt hình cầu và chúng có một mặt lõm phản xạ về phía ánh sáng.
Loại gương này được sử dụng với mục đích chính là hội tụ ánh sáng vì chúng có khả năng biến đổi chùm sáng song song thành chùm sáng đối xứng.
Khác với gương cầu lồi, gương lõm có thể biến đổi từ chùm tia sáng phân kì hoặc hội tụ thành chùm tia phản xạ song song và từ chùm tia sáng phân kì thành chùm tia phản xạ hội tụ.
Đặc biệt, với phản xạ ánh sáng của gương cầu lõm, nó có thể làm nóng hoặc đốt cháy vật nếu có ánh sáng mặt trời.
Vẽ sơ đồ biểu diễn định luật phản xạ ánh sáng
Chiếu một tia sáng SI lên một gương phẳng đặt vuông góc với một tờ giấy và quan sát.
Phía trong:
-
SI gọi là tia tới
-
IR gọi là tia phản xạ
-
IN được gọi là bình thường
-
SIN = i gọi là góc tới
-
NIR = i’ được gọi là góc phản xạ
Giải bài tập định luật phản xạ ánh sáng
Câu 1: Nội dung nào sau đây không thuộc định luật phản xạ ánh sáng?
A. Góc phản xạ bằng góc tới
B. Tia phản xạ bằng tia tới
C. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến với mặt phẳng gương.
D. Góc giữa tia tới và pháp tuyến bằng góc giữa tia phản xạ và pháp tuyến
Câu 2: Chiếu một tia sáng lên một gương phẳng ta thu được tia phản xạ tạo với tia tới một góc 40o. Giá trị của góc tới là bao nhiêu? Chọn câu trả lời đúng nhất và giải thích cách làm:
A. 20 độ
B. 30 độ
C. 40 độ
D. 45 độ
Câu 3: Chiếu một tia tới SI lên một gương phẳng hoặc một mặt phẳng phản xạ, ta thu được tia phản xạ IR tạo với tia tới SI một góc 60o. Tìm các giá trị của góc tới i và góc phản xạ r. (chú ý quy ước i là góc tới và r là góc phản xạ)
A. i = r = 60 độ
B. i = r = 30 độ
C. i = 20 độ, r = 40 độ
D. i = r = 120 độ
Câu 4 : Chiếu một tia sáng SI lên một mặt phẳng gương thì tia phản xạ IR của SI thu được nằm trên mặt phẳng nào?
A. Mặt phẳng gương
B. Mặt phẳng tạo bởi tia tới và mặt gương
C. Mặt phẳng vuông góc với tia tới
D. Mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới
Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng về định luật phản xạ ánh sáng?
A. Tia tới vuông góc với tia phản xạ
B. Tia tới bằng tia phản xạ
C. Góc tới bằng góc phản xạ
D. Góc cộng với góc phản xạ bằng 180 độ
Câu 6: Cho tia tới SI hợp với mặt phẳng gương một góc 30o. Số đo của tia phản xạ là bao nhiêu?
A. 30 độ
B. 50 độ
C. 60 độ
D. 90 độ
CÂU TRẢ LỜI:
Câu 1: Không so sánh độ dài của các tia, độ dài của các tia là vô hạn. => chọn câu HỦY
Câu 2: Góc tới = góc phản xạ. Vậy pháp tuyến là tia phân giác của góc tạo bởi tia phản xạ và tia tới.
=> Góc tới = góc phản xạ = 40/2 = 20 (độ) => chọn câu A
Câu 3: Theo định luật phản xạ ánh sáng góc tới luôn bằng góc phản xạ tức là i = r. Do đó, ta loại phương án C khi r#i.
Ta có i = r mà i + r = 60 độ —-> i = r = 30 độ => chọn B
Câu 4 : Theo định luật phản xạ ánh sáng, tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới => chọn câu D
Câu 5: Theo định luật phản xạ ánh sáng góc tới bằng góc phản xạ => chọn câu C
Câu 6: Tia SI hợp với mặt phẳng gương một góc 30o. Lại có một pháp tuyến vuông góc với gương:
=> SIN = 90 – 30 = 60 độ, => góc tới là 60 độ
Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng ta có: i = r = 60 độ. => chọn câu C
Bài viết trên đã tổng hợp lý thuyết cũng như bài tập về phản xạ ánh sáng. Hi vọng qua những kiến thức được chia sẻ trong bài viết này các bạn có thể hiểu và ứng dụng được nhiều trong cuộc sống. Cảm ơn bạn đã đọc bài viết.
