BÀI 13. SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG 

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Ban đêm, trong một phòng không có ánh đèn, em sẽ không thể nhìn rõ các vật trong phòng. Nếu có ánh sáng từ đèn ở ngoài đường hoặc ánh trăng lọt vào phòng, em sẽ có thể nhìn rõ các vật trong phòng.

Chúng ta có thể nhìn thấy các vật là do ánh sáng từ nguồn chiếu đến các đồ vật rồi hắt lại đến mắt ta. Hiện tượng ánh sáng bị hắt lại khi gặp bề mặt một vật gọi là sự phản xạ ánh sáng. Ánh sáng sẽ phản xạ trên một bề mặt như thế nào?

Giải nhanh:

Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của mặt phản xạ ở điểm tới. Góc phản xạ bằng góc tới

I. SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG TRÊN BỀ MẶT CÁC VẬT

Câu hỏi 1: Quan sát hình 13.4, so sánh sự phản xạ của ánh sáng trong hai trường hợp phản xạ và phản xạ khuếch tán.

Giải nhanh:

• Giống nhau: tia sáng khi gặp mặt phân cách đề bị phản xạ ngược trở lại
• Khác nhau:

II. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG

Câu 1: Từ số liệu thu được trong thí nghiệm, em có nhận xét gì về góc phản xạ và góc tới?

Giải nhanh:

Góc phản xạ bằng góc tới.

Câu hỏi 2: Hình 13.7 vẽ một tia tới SI chiếu lên gương phẳng G.

a) Vẽ tia phản xạ.

b) Nếu giữ nguyên tia tới SI, làm thế nào để có tia phản xạ hướng theo phương thẳng đứng. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra đề xuất của em.

Giải nhanh:

a) 

b) Vị trí đặt gương như hình

III. ẢNH CỦA VẬT QUA GƯƠNG PHẲNG.

Câu 2: Có cách nào để đọc được dòng chữ dưới đây dễ dàng?

Giải nhanh:

Đặt dòng chữ này trước gương.

Vận dụng

Câu 1: Kính tiềm vọng là một dụng cụ giúp nhìn thấy vật bị che khuất. Hình 13.8 là sơ đồ cấu tạo một kính tiềm vọng đơn giản, bao gồm hai gương đặt nghiêng 45o so với phương ngang, có bề mặt phản xạ hướng vào nhau. Em hãy vẽ lại sơ đồ cấu tạo kính tiềm vọng này vào vở và vẽ tiếp đường truyền của ánh sáng tới mắt để giải thích vì sao có thể sử dụng kính tiềm vọng để nhìn thấy vật bị che khuất.

Giải nhanh:

• Tại các điểm tới I, J dựng pháp tuyến vuông góc với mặt gương.
• Tại các điểm tới I, J kẻ tia phản xạ sao cho góc tới bằng góc phản xạ

Câu 2: Trong hình 13.10, có thể quan sát thấy ảnh của vật qua mặt ghế ở phần đã được đánh dầu bóng, còn ở phần chưa đánh dầu bóng thì không thấy. Hãy giải thích tại sao?

Giải nhanh:

Phần được đánh dầu bóng có bề mặt nhẵn, có vai trò như một gương phẳng. Vì vậy ta có thể nhìn thấy ảnh của vật qua phần này. Phần chưa được đánh dầu bóng có bề mặt nhám, xảy ra hiện tượng phản xạ khuếch tán nên không nhìn thấy ảnh.

IV. DỰNG ẢNH MỘT VẬT QUA GƯƠNG PHẲNG

Câu 3: Em hãy chứng minh khoảng cách từ S đến gương và từ S’ đến gương là bằng nhau (hình 13.12)

Giải nhanh:

Nối S với S’ cắt gương tại H.

Xét tại điểm tới I₁: I₁ = I₂

Mà I₁ + I₄ = 90^o và I₂ + I₃ = 90^o → I₄ = I₃

Có I₃ = I₅ (2 góc đối đỉnh) → I₄ = I₅ (1)

Xét tại điểm tới I₂: Chứng minh tương tự: I₄ = I₅ và góc SI₁I₂ = S’I₁I₂

Xét hai tam giác SI₁I₂ và S’I₁I₂ có: I₁I₂ chung, I₄ = I₅, góc S’I₁I₂ = S’I₁I₂

→ ∆ S’I₁I₂ = ∆ S’I₁I₂ → SI₁ = S’I₁ (2)

Xét hai tam giác SI₁H và S’I₁H có: HI₁ chung, I₄ = I₅ và SI₁ = S’I₁ theo (1), (2)

→ ∆ SI₁H = ∆ S’I₁H → SH = S’H (đpcm).

Câu hỏi 3: Ảnh của một vật qua gương phăng là tập hợp ảnh của tất cả các điểm trên vật. Hãy dựng ảnh của vật AB có hình mũi tên trong hình 13.13 bằng cách dựng ảnh của điểm A và điểm B rồi nối chúng lại với nhau.

Giải nhanh:

Dựng ảnh A’ của A qua gương:

Từ A hạ đường thẳng vuông góc với gương tại H. Trên tia AH lấy điểm A’ sao cho A’H = HA → A’ là ảnh của A qua gương. Tương tự, dựng ảnh B’ của B qua gương

→ Nối A’ với B’ → ảnh A’B’ của AB qua gương.

Câu hỏi 4: Một học sinh cao 1,6m, có khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu là 8cm. Bạn học sinh này cần chọn một gương phẳng treo tường (hình 13.14) có chiều cao tối thiểu bằng bao nhiêu để có thể nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương? Gương phẳng đã chọn cần được treo như thế nào?

Giải nhanh:

Vẽ đường đi của các tia sáng:

Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK.

Xét ∆ B’BO có IK là đường trung bình → IK = OB2 = AB-AO2 = 1,6-0,0082 = 0,76 m

Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu, thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK

Xét ∆O’OA có JH là đường trung bình → JH = OB2 = 82 =  cm = 0,04 m

Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ.

IJ = JK - IK = 0,76 – 0,04 = 0,72 m = 72 cm

Vậy để cậu bé thấy được toàn bộ ảnh của mình trong gương cần một gương có chiều cao tối thiểu 72cm, mép dưới của gương treo cách nền nhà nhiều nhất 76cm.

Vận dụng

Câu 3: Chùa một cột (hình 13.15) là một vật có tính đối xứng gương, tức là có thể chia vật thành hai phần bằng nhau sao cho phần này giống như ảnh của phần kia qua một gương phẳng. Sưu tầm các tranh ảnh về các vật có tính đối xứng gương trong đời sống.

Giải nhanh: