Bài 16. Sự phản xạ ánh sáng

Hình của một vật quan sát được trong gương gọi là ảnh của vật tạo bởi gương.

Hiện tượng phản xạ ánh sáng: Hiện tượng xảy ra khi chiếu một tia sáng vào gương bị gương hắt trở lại môi trường cũ

Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương ở điểm tới

+ Góc phản xạ bằng góc tới \(\left( {i = i'} \right)\)

=>Cả A, B, C đúng

Góc phản xạ \(i'\) là góc tạo bởi tia phản xạ và pháp tuyến tại điểm tới

\(SI\) - tia tới

\(IR\) - tia phản xạ

\(IN\) - pháp tuyến

Vẽ pháp tuyến của các phương án, ta được:

Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng, ta có: góc tới bằng góc phản xạ

=> B hoặc D

D – loại vì đường truyền của tia sáng không đúng

Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: góc tới bằng góc phản xạ

\(i = i'\)

Hai góc \(\left\{ \begin{array}{l}\widehat 1 = {90^0} - i\\\widehat 2 = {90^0} - i'\end{array} \right.\)

Từ đó, ta suy ra hai góc 1 và 2 bằng nhau

+ Ta có: \(\widehat {SIR} = i + i' = {40^0}\)

+ Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng: \(i = i'\)

Ta suy ra: \(i = i' = \frac{{{{40}^0}}}{2} = {20^0}\)

Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: \(\widehat a = \widehat b = {45^0}\)

Từ hình, ta có, \(\widehat c = {90^0} - \widehat b = {90^0} - {45^0} = {45^0}\)

Ta có, mặt hồ đóng vai trò là một gương phẳng

Áp dụng định luật phản xạ, ta có: góc tới bằng góc phản xạ

Vẽ pháp tuyến trên các hình ta được:

A, C – loại vì góc tới không bằng góc khúc xạ

D – loại vì đường truyền của tia sáng sai

Ta có:

Từ hình, ta suy ra góc tới \(i = {90^0} - {30^0} = {60^0}\)

Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: \(i = i' = {60^0}\)

=> Góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ: \(\widehat {S{\rm{IR}}} = i + i' = {60^0} + {60^0} = {120^0}\)

Ta có thể coi mặt phẳng của một tấm kim loại nhẵn bóng như một gương phẳng.

Theo đề bài, ta có: \(\widehat {SIR} = {50^0}\)

Mặt khác, theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: \(i = i' \leftrightarrow \widehat {SIN} = \widehat {N{\rm{IR}}} = \dfrac{{\widehat {S{\rm{IR}}}}}{2} = \dfrac{{{{50}^0}}}{2} = {25^0}\)

Góc gương cần quay so với mặt phẳng ngang để thu được tia phản xạ có phương nằm ngang chính là góc \(\widehat {RIO}\)

Ta có, \(\widehat {RIO} = \widehat {NIO} - \widehat {NIR} = {90^0} - {25^0} = {65^0}\)

Ta có:

+ \(\widehat {RIN} = \widehat {AIO}\) (cùng phụ với \(\widehat {NIO}\))     (1) 

+ Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: \(i = i' \leftrightarrow \widehat {RIN} = \widehat {{\rm{NIS}}}\)   (2)

Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\widehat {AIO} = \widehat {NIS}\)

Ta suy ra: \(\widehat {{\rm{AIS}}} = \widehat {NIO} = x\)  

Mặt khác, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}\widehat {B{\rm{IR}}} = {90^0} - i'\\\widehat {{\rm{AIS}}} = {90^0} - i\end{array} \right. \to \widehat {{\rm{AIS}}} = \widehat {B{\rm{IR}}} = x\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}\widehat {AIN} = {90^0} = \widehat {{\rm{AIS}}} + \widehat {SIO} + \widehat {OIN}\\ \leftrightarrow {90^0} = x + {36^0} + x\\ \to x = {27^0}\end{array}\)

Vậy, ta suy ra: Góc hợp bởi mặt gương và đường thẳng đứng là \({27^0}\)

Ta có:

Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương ở điểm tới

+ Góc phản xạ bằng góc tới \(\left( {i = i'} \right)\)

\(SI\) - tia tới

\(IR\) - tia phản xạ

\(IN\) - pháp tuyến