Định luật phản xạ ánh sáng và bài tập có hình vẽ minh họa chuẩn

Hiện nay có rất nhiều học sinh không nêu được định luật phản xạ ánh sáng để vận dụng vào làm bài. Chính vì vậy trường THPT CHUYÊN LAM SƠN sẽ chia sẻ lý thuyết luật phản xạ ánh sáng và các bài tập từ cơ bản đến nâng cao có lời giải chi tiết cho các bạn tham khảo

Định nghĩa phản xạ ánh sáng

Khi tia sáng tới gặp gương, tia phản xạ bị phản xạ lại đây gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng. Có thể thấy rằng, khi một tia sáng chiếu vào một vật thể nào đó thì tia sáng đó bị phản xạ lại hoàn toàn, hiện tượng đó sẽ được gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng. Bất cứ thứ gì phát ra ánh sáng được phản xạ bởi chính nó được gọi là vật thể.

Ví dụ, một bóng đèn, một ngọn nến, một cái cây, mặt trăng, một ngôi sao …

Định luật phản xạ ánh sáng

Nội dung của định luật phản xạ ánh sáng được phát biểu như sau:

• Khi có ánh sáng phản xạ, tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến đối với gương tại điểm tới.
• góc phản xạ bằng góc tới

Cùng xem hình sau để hiểu rõ hơn về quy luật phản xạ ánh sáng:

Trong đó:

• SI là tia tới
• IR là tia phản xạ
• TRONG tôi là bình thường
• SIN = i: i là góc tới
• NIR = i ‘: là góc phản xạ

Công thức định luật phản xạ ánh sáng: i ‘= i.

Phương pháp giải định luật phản xạ ánh sáng

1. Cách vẽ tia tới và tia phản xạ và cách tính góc phản xạ, góc tới

a) Cách vẽ tia phản xạ khi biết tia tới

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng ta có thể suy ra tia phản xạ đối xứng với tia tới qua gương phẳng. Vậy để vẽ tia phản xạ khi biết tia tới ta thực hiện các bước sau:

• Vẽ pháp tuyến NN ‘vuông góc với gương tại điểm tới I
• Lấy điểm A bất kỳ trên tia tới SI
• Vẽ đoạn thẳng AA ‘vuông góc với pháp tuyến NN’ tại H sao cho AH = HA ‘
• Vẽ tia IA ‘. Tia IA ‘là tia phản xạ được vẽ đồ thị.

Ví dụ: Sơ đồ nào sau đây mô tả đúng quy luật phản xạ ánh sáng?

A. Hình A

B. Hình BUG

C. KÍCH THƯỚC

D. Con số EASY

Câu trả lời

Vẽ bình thường của các tùy chọn, chúng tôi nhận được:

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

⇒ B hoặc D

D – bị từ chối vì đường đi của tia sáng không đúng

Câu trả lời để chọn là: NHẬN

b) Cách tính góc phản xạ, góc tới

Dựa vào giả thiết của bài toán ta xác định được góc giữa tia tới và tia phản xạ, từ đó tính được góc phản xạ và góc tới.

Ví dụ: Cho góc tạo bởi tia tới và gương (góc α). Tính góc tới i và góc phản xạ i ‘.

Từ hình vẽ ta có: i + α = 900

⇒ i ‘+ β = 900

Trong đó tôi ‘= i α = β

⇒ i ‘= i = 900 – α

Ghi chú:

• Nếu tia tới vuông góc với mặt phẳng gương thì i ‘= i = 00 suy ra α = β = 900 thì tia phản xạ có cùng phương với tia tới nhưng ngược hướng.
• Nếu tia tới trùng với mặt phẳng gương thì i ‘= i = 900 suy ra α = β = 900 khi đó tia phản xạ có phương cùng phương với tia tới và cùng phương với tia tới.

2. Cách xác định vị trí gương khi biết cả tia tới và tia phản xạ.

Xác định điểm tới I: Tia tới và tia phản xạ cắt nhau tại I.

Xác định góc giữa tia tới và tia phản xạ: i + i ‘

Xác định pháp tuyến NN ‘: Vẽ tia phân giác NIN’ của góc i + i ‘. NN ‘là đường bình thường.

Xác định vị trí đặt gương: Từ I kẻ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đường thẳng đó là vị trí đặt gương phẳng

3. Cách xác định góc quay của tia tới, tia phản xạ hay gương

Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng và điều kiện đề bài ta tìm các cặp góc bằng nhau, sau đó tìm hệ thức giữa các góc có liên quan rồi suy ra góc quay của tia tới, tia phản xạ hay của gương. .

Ví dụ: Tia sáng mặt trời chiếu xiên với mặt nằm ngang một góc 36º gặp gương phẳng cho tia phản xạ có phương thẳng đứng hướng xuống. Góc giữa mặt gương và đường thẳng đứng là:

Ví dụ 2: Hiện tượng phản xạ ánh sáng là:

A. Hiện tượng gì xảy ra khi một tia sáng chiếu vào gương và bị khúc xạ qua gương?

B. Hiện tượng xảy ra khi chiếu một tia sáng xuống mặt nước thì bị nước cho đi là trên mặt nước.

C. Hiện tượng xảy ra khi một tia sáng chiếu vào gương và bị gương phản xạ trở lại môi trường cũ.

D. Hiện tượng xảy ra khi một chùm tia sáng chạm vào nước thì nó bị vỡ ra.

Câu trả lời

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.

Câu trả lời để chọn là:

Ví dụ 3: Chiếu một tia sáng vào mặt phản xạ phẳng, ta thu được tia phản xạ tạo với tia tới một góc 40º. Giá trị của góc tới là:

Câu trả lời

Trên đây là toàn bộ lý thuyết và bài tập về định luật phản xạ ánh sáng sẽ giúp các bạn hệ thống hóa kiến ​​thức để vận dụng làm bài tập.