Bài 4: Định luật phản xạ ánh sáng
I. GƯƠNG PHẲNG
- Gương phẳng là một phần của mặt phẳng, nhẵn, bóng, có thể soi hình của các vật.
- Hình của một vật quan sát được trong gương phẳng gọi là ảnh của vật tạo bởi gương phẳng.
Ví dụ: Một số vật có bề mặt phẳng, nhẵn bóng có thể dùng để soi ảnh của mình như một gương phẳng: gương soi, mặt nước yên tĩnh, bản kim loại nhẵn bóng,…
II. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
$\bullet \,\,$ Hiện tượng phản xạ ánh sáng:
- Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị hắt trở lại khi gặp một bề mặt nhẵn bóng.
Trong đó:
$SI:$ Tia tới
$I:$ Điểm tới
$IR:$ Tia phản xạ
$NN’:$ Pháp tuyến
$\widehat{SIN} = i:$ Góc tới
$\widehat{NIR} = i’:$ Góc phản xạ
$\bullet \,\,$ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng nào?
- Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới và đường pháp tuyến (đường thẳng vuông góc với mặt gương) $IN$ của mặt gương tại điểm tới $I.$
$\bullet \,\,$ Phương của tia phản xạ quan hệ thế nào với phương của tia tới?
- Phương của tia tới được xác định bằng góc nhọn $\widehat{SIN} = i$ gọi là góc tới.
- Phương của tia phản xạ được xác định bằng góc nhọn $\widehat{NIR} = i’$ gọi là góc phản xạ.
$\longrightarrow$ Kết luận: Góc phản xạ luôn luôn bằng góc tới.
$\bullet \,\,$ Nội dung Định luật phản xạ ánh sáng:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương ở điểm tới.
- Góc phản xạ luôn luôn bằng góc tới.
III. VẬN DỤNG
$\bullet \,\,$ C4
Trên hình 4.4 vẽ một tia tới $SI$ chiếu lên một gương phẳng $M.$
a) Hãy vẽ tia phản xạ.
b) Giữ nguyên tia tới $SI,$ muốn thu được một tia phản xạ có hướng thẳng đứng từ dưới lên trên thì phải đặt gương như thế nào? Vẽ hình.
Bài giải:
a) Tia phản xạ được vẽ như hình 4.4a
- Cách vẽ:
+ Trong mặt phẳng tới chứa tia $SI$ và gương phẳng $M,$ ta dựng pháp tuyến $IN$ vuông góc với gương $M$ tại điểm tới $I.$
+ Dựng tia phản xạ $IR$ bằng thước đo góc, sao cho $\widehat{RIN} = i’ = \widehat{SIN} = i$
b. Vị trí đặt gương như hình 4.4b.
- Cách vẽ:
Vì tia phản xạ $IR$ phải có hướng thẳng đứng từ dưới lên theo yêu cầu bài toán nên:
+ Đầu tiên ta vẽ tia tới $SI$ và tia phản xạ $IR$ như đề bài đã cho.
+ Pháp tuyến $IN$ luôn là tia phân giác của $\widehat{SIR},$ do đó tiếp theo ta vẽ tia phân giác của góc $\widehat{SIR}.$
+ Đường phân giác $IN$ này luôn vuông góc với gương tại điểm tới. Nên ta xác định được vị trí của mặt gương bằng cách quay gương sao cho mặt gương vuông góc với $IN.$ Đây là vị trí gương cần xác định.