Bài 5: Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng

I. TÍNH CHẤT CỦA ẢNH TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG

- Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng không hứng được trên màn chắn gọi là ảnh ảo.

- Độ lớn của ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng bằng độ lớn của vật.

- Đối xứng với vật qua gương phẳng: tức là khoảng cách từ một điểm của vật đến gương phẳng bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương.

II. GIẢI THÍCH SỰ TẠO THÀNH ẢNH BỞI GƯƠNG PHẲNG

a) Xác định ảnh $S’:$

Vì ảnh $S’$ và $S$ đối xứng nhau qua mặt gương nên ta vẽ ảnh $S’$ như sau:

+ Từ $S$ vẽ tia $SH$ vuông góc với mặt gương tại $H.$

+ Trên tia đối của tia $HS$ ta lấy điểm $S’$ sao cho $S’H = SH.$ $S’$ chính là ảnh của $S$ qua gương cần vẽ.

b) Vẽ tia phản xạ

Tia phản xạ luôn có đường kéo dài đi qua ảnh $S’$ của $S$ qua gương nên ta vẽ tia phản xạ như sau:

+ Đối với tia tới $SI,$ ta nối $S’I,$ sau đó vẽ tia đối của tia $IS’$ ta được tia phản xạ $IR$ cần vẽ.

+ Đối với tia tới $SK,$ ta nối $S’K,$ sau đó vẽ tia đối của tia $KS’$ ta được tia phản xạ $KR’$ cần vẽ.

c) Mắt ta nhìn thấy $S’$ vì các tia phản xạ lọt vào mắt ta coi như đi thẳng từ $S’$ đến mắt. Do vậy để thấy được ảnh $S’$ ta đặt mắt trong khoảng $IR$ và $KR’$ để hứng chùm tia phản xạ truyền tới mắt sẽ thấy $S’.$

d) Không hứng được $S’$ trên màn chắn là vì chỉ có đường kéo dài của các tia phản xạ gặp nhau ở $S’$ chứ không có ánh sáng thật đến $S’.$

$\Longrightarrow$ Kết luận:

- Ta nhìn thấy ảnh ảo $S’$ vì các tia phản xạ lọt vào mắt có đường kéo dài đi qua ảnh $S’.$

- Ảnh của một vật là tập hợp ảnh của tất cả các điểm trên vật.

 III. VẬN DỤNG

$\bullet \,\,$ C5

Hãy vận dụng tính chất của ảnh tạo bởi gương phẳng để vẽ ảnh của một mũi tên đặt trước một gương phẳng như hình 5.5.

Trả lời:

Vì ảnh và vật đối xứng nhau qua gương nên ta xác định ảnh của vật $AB$ bằng cách sau:

- Xác định ảnh $A’$ của $A$ bằng cách dựng $AK$ vuông góc với gương, trên tia đối của tia $KA$ lấy điểm $A’$ sao cho $A’K = KA.$ $A’$ là ảnh của $A$ qua gương cần vẽ.

- Tương tự ta xác định được ảnh $B’$ của $B$ qua gương.

- Nối $A’B’$ ta được ảnh $A’B’$ của $AB$ qua gương phẳng. $A’B’$ là ảnh ảo nên vẽ bằng nét đứt để phân biệt với vật sáng.

$\bullet \,\,$ C6

Hãy giải đáp thắc mắc của bé Lan trong câu chuyện kể ở đầu bài:

“Bé Lan lần đầu tiên được đi chơi Hồ Gươm. Bé kể lại rằng, bé trông thấy cái tháp và cái bóng của nó lộn ngược xuống nước (hình 5.1). Bé thắc mắc không biết vì sao lại có cái bóng lộn ngược đó?”

Trả lời:

- Mặt nước coi như một gương phẳng. Bóng của tháp chính là ảnh tạo bởi gương phẳng.

- Hình cái tháp lộn ngược dựa vào phép vẽ ảnh chân tháp ở sát đất, đỉnh tháp ở xa đất nên ảnh của đỉnh tháp cũng ở xa đất và ở phía bên kia gương phẳng tức là ở dưới mặt nước.

- Coi mũi tên $AB$ tượng trưng cho cái tháp ta có hình vẽ tạo ảnh như sau: