Chào mừng các bạn đến với bài viết hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về góc phản xạ trong ánh sáng. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm góc phản xạ, cách tính và cách vẽ góc phản xạ một cách đơn giản và thú vị.
Contents
Góc phản xạ là gì?
Góc phản xạ là góc được tạo thành bởi tia phản xạ và pháp tuyến của gương tại điểm tới. Khi ánh sáng chiếu vào một gương, ánh sáng đó sẽ bị gương phản xạ trở lại môi trường ban đầu. Hiện tượng này được gọi là phản xạ ánh sáng.
Trong góc phản xạ toàn phần, ta có các ký hiệu như sau:
- SI là tia tới
- IR là tia phản xạ
- IN là pháp tuyến
- Góc phản xạ được định bằng góc SIN (= i), còn góc tới được định bằng góc NIR (= i’)
Định luật phản xạ ánh sáng:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới.
- Góc tới bằng góc phản xạ (i’ = i).
Mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ
Khi ánh sáng chiếu vào một gương phẳng, góc tới sẽ bằng góc phản xạ.
Cách vẽ góc phản xạ
Để vẽ được góc phản xạ khi biết góc tới, ta có thể thực hiện các bước sau:
- Vẽ pháp tuyến NN’ vuông góc với gương tại điểm tới I.
- Lấy một điểm A bất kì nằm trên tia tới SI.
- Kéo dài đoạn AA’ vuông góc với pháp tuyến NN’ tại H sao cho AH = HA’.
- Vẽ tia IA’. Khi đó, tia IA’ chính là tia phản xạ cần vẽ.
Cách tính góc phản xạ
Góc phản xạ có thể được tính dựa vào giả thiết của đề bài. Ví dụ: Cho góc α là góc hợp bởi gương và tia tới. Hãy tính góc phản xạ i’.
Từ hình vẽ ta có: i + α = 900 ⇒ i’ + β = 900
Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có: i = i’ ⇒ α = β ⇒ i’ = i = 900 – α
Chú ý:
- Khi i’ = i = 0 độ, tức là khi tia tới vuông góc với mặt phẳng gương, góc phản xạ sẽ có phương trùng với tia tới nhưng ở chiều ngược lại.
- Khi i’ = i = 900 độ, tức là khi tia tới nằm trùng với mặt phẳng của gương, góc phản xạ sẽ có phương trùng với tia tới và nằm cùng chiều với tia tới.
Cách xác định vị trí đặt gương khi đã biết cả tia phản xạ và tia tới
Bên cạnh việc tính số đo góc, chúng ta cũng có thể xác định vị trí đặt gương khi đã biết cả tia phản xạ và tia tới.
Cách xác định vị trí đặt gương:
- Xác định điểm tới I: Tia phản xạ và tia tới sẽ giao nhau tại I.
- Xác định góc hợp bởi tia phản xạ và tia tới (i + i’).
- Xác định pháp tuyến NN’: Vẽ một đường phân giác NIN’ của góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ (i + i’). NN’ được gọi là pháp tuyến.
- Xác định vị trí đặt gương: Từ I, kẻ một đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đường thẳng đó chính là vị trí đặt gương phẳng cần tìm.
Giải bài tập về góc phản xạ
Dưới đây là một số câu hỏi trắc nghiệm giúp bạn ôn tập kiến thức và áp dụng lý thuyết vào giải bài tập một cách hiệu quả.
Câu 1: Nội dung nào sau đây không đúng với định luật phản xạ ánh sáng?
A. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của mặt phẳng gương.
B. Tia phản xạ bằng tia tới.
C. Góc phản xạ bằng góc tới.
D. Góc hợp bởi tia tới và pháp tuyến bằng góc hợp bởi tia phản xạ và pháp tuyến.
Câu 2: Chiếu một tia sáng đến một gương phẳng ta sẽ thu được một tia phản xạ và tạo với tia tới một góc 40 độ. Giá trị của góc tới là bao nhiêu? Chọn kết quả chính xác nhất và giải thích sơ lược về cách giải?
Câu 3: Chiếu một tia tới SI lên một gương phẳng hoặc một mặt phẳng phản xạ, ta thu được một tia phản xạ IR và tạo với tia tới SI một góc 60 độ. Hỏi giá trị của góc phản xạ i và góc tới r bằng bao nhiêu? (lưu ý quy ước i là góc tới, còn r là góc phản xạ)
Câu 4: Mặt nào sau đây không thể xem là gương phẳng?
A. Màn hình tivi.
B. Mặt hồ nước trong.
C. Mặt tờ giấy trắng.
D. Miếng thủy tinh không tráng bạc nitrat.
Câu 5: Khi tia tới vuông góc với mặt gương phẳng, góc phản xạ có giá trị bằng bao nhiêu độ?
A. 90.
B. 180.
C. 0.
D. 45.
Câu 6: Trong các hình vẽ sau, tia phản xạ IR ở hình vẽ nào đúng?
Câu 7: Giá trị góc phản xạ khi góc tới là 30 độ là bao nhiêu độ?
Câu 8: Trong các vật được liệt kê dưới đây, vật nào có thể được coi như một gương phẳng?
A. Mặt phẳng của tờ giấy.
B. Mặt nước đang gợn sóng.
C. Mặt phẳng của một tấm kim loại nhẵn bóng.
D. Mặt đất.
Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm góc phản xạ và áp dụng kiến thức này vào học tập và thực tế một cách hiệu quả.
