Hiện tượng phản xạ ánh sáng là gì? Phân loại và định luật của hiện tượng phản xạ ánh sáng

Có thể dễ dàng bắt gặp hiện tượng phản xạ ánh sáng xảy ra mỗi ngày xung quanh chúng ta. Và những kiến thức về hiện tượng phản xạ ánh sáng đã từng được đề cập trong chương trình vật lý lớp 7. Qua bài viết dưới đây, hãy cùng Reviewedu ôn lại những kiến thức tổng hợp về khái niệm hiện tượng phản xạ ánh sáng, hiện tượng phản xạ ánh sáng xảy ra khi nào và các kiến thức liên quan.

Phản xạ ánh sáng là gì? Hiện tượng phản xạ ánh sáng xảy ra khi nào?

Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng Khi chiếu một tia sáng vào một vật thể bất kỳ, tia sáng đó cũng sẽ bị phản chiếu ngược lại hoàn toàn. Nó có thể xảy ra trong cả môi trường tự nhiên lẫn môi trường nhân tạo.

Có những loại phản xạ ánh sáng nào?

Phản xạ ánh sáng được chia thành 2 loại là: Phản xạ thường xuyên và phản xạ khuếch tán của ánh sáng.

Phản xạ thường xuyên

Khi một chùm ánh sáng tới song song được phản xạ ngược lại song song theo một hướng. Các tia tới song song vẫn song song ngay cả sau khi phản xạ, nó chỉ đi theo một hướng và xuất hiện từ các bề mặt nhẵn như: gương phẳng hoặc bề mặt kim loại có độ bóng cao. Do đó, một gương phẳng tạo ra sự phản xạ ánh sáng thường xuyên.

Một chùm tia song song rơi trên một bề mặt nhẵn chỉ được phản xạ dưới dạng một chùm tia sáng song song theo một hướng do góc tới và góc phản xạ là gần hoặc bằng nhau.

Phản xạ khuếch tán

Khi một chùm ánh sáng tới song song được phản xạ thành các hướng khác nhau. Các tia sáng tới song song không tồn tại song song sau khi phản xạ mà chúng bị tán xạ ra các hướng khác nhau, còn được gọi là tán xạ không đều hay phản xạ khuếch tán.

Các bề mặt gồ ghề như: tường, bìa cứng, phấn, giấy, bàn và các vật kim loại chưa được đánh bóng thường sẽ gây nên hiện tượng ánh sáng bị khuếch tán.

Các tia sáng song song khi rơi trên một bề mặt gồ ghề thì sẽ đi theo các hướng khác nhau góc tới và góc phản xạ là hoàn toàn khác nhau nên.

Nội dung và định luật phản xạ ánh sáng

 Nội dung định luật được phát biểu như sau:

• Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương tại điểm tới.
• Góc phản xạ sẽ bằng góc tới.

Lưu ý:

Định luật phản xạ ánh sáng được áp dụng cho cả gương phẳng, gương cầu lồi và cầu lõm. Có 2 định luật phản xạ ánh sáng đó là: 

• Định luật phản xạ thứ nhất: tia tới hay tia phản xạ tất cả đều nằm trong cùng một mặt phẳng.
• Định luật phản xạ thứ hai: góc phản xạ sẽ luôn bằng góc tới.

Ngoài ra, khi một tia sáng chiếu vào mặt gương thì góc tới và góc phản xạ của tia sáng đó sẽ bằng không. Khi đó, tia sáng này sẽ bị phản xạ trở lại ngang bằng với vật.

 

Trong đó:

• SI là tia tới
• IR là tia phản xạ
• IN là pháp tuyến
• Phương của tia phản xạ được xác định bằng góc SIN (= i) là góc tới
• Phương của tia tới được xác định bởi góc NIR (=i’) là góc phản xạ

Những vật có cấu tạo phản xạ ánh sáng

Trong đời sống hằng ngày ta sẽ bắt gặp hiện tượng phản xạ ánh sáng phổ biến của mắt người, gương cầu lồi, gương cầu lõm,…

Phản xạ ánh sáng của mắt

Khi chiếu ánh sáng vào mắt người, đồng tử của mắt sẽ co lại. Vòng phản xạ ánh sáng chiếu vào tế bào cảm quang sẽ đi theo dây thần kinh thị giác vào thể tiền đình ở não giữa.

Sau đó, chúng đi vào nhân Edinger-Westphal và thoát khỏi dây thần kinh vận nhãn chung (dây thần kinh sọ số 3) để đi vào hạch mi. Khi chúng di chuyển vào sẽ làm cơ mí mắt co lại khiến đồng tử nhỏ lại. Hiện tượng co đồng tử của mắt này được gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng của đồng tử.

Phản xạ ánh sáng trên gương cầu lồi

Gương cầu lồi có một mặt phẳng là một phần của quả cầu và một mặt phẳng cong phản xạ theo hướng của nguồn sáng.

Gương cầu lồi biến đổi chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ phân kì và từ chùm tia hội tụ thành chùm tia phản xạ phân kì hoặc song song.

Phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm

Gương lõm có đặc điểm là có một phần bề mặt hình cầu và chúng có một mặt lõm phản xạ về phía ánh sáng. Được sử dụng với mục đích chính là hội tụ ánh sáng vì chúng có khả năng biến đổi chùm sáng song song thành chùm sáng đối xứng.

Gương lõm có thể biến đổi từ chùm tia sáng phân kỳ hoặc hội tụ thành chùm tia phản xạ song song và từ chùm tia sáng phân kì thành chùm tia phản xạ hội tụ.

Đặc biệt, phản xạ ánh sáng của gương cầu lõm nếu có ánh sáng mặt trời có thể làm nóng hoặc đốt cháy vật.

Bài tập về định luật phản xạ ánh sáng

Dạng 1: cách vẽ tia tới, tia phản xạ và cách tính góc tới, góc phản xạ

 * Cách vẽ tia phản xạ khi biết đi tới: dựa vào định luật phản xạ ánh sáng ta suy ra được tia phản xạ đối xứng với tia tới qua gương phẳng. Vì vậy để vẽ tia phản xạ khi biết tia tới ta cần thực hiện các bước như sau:

+ Vẽ pháp tuyến NN’ vuông góc với gương tại điểm tới I

+ Lấy một điểm A bất kỳ trên tia tới SI

+ Kẻ đoạn thẳng AA’ vuông góc với pháp tuyến NN’ tại H

Sao cho AH = HA’

+ Vẽ tia IA’. Tia IA’ chính là tia phản xạ cần vẽ

 *Cách tính góc phản xạ, góc tới

– Dựa vào giả thuyết của đề bài ta xác định được góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ, từ đó ta tính được góc phản xạ và góc tới.

– Áp dụng định luật phản xạ ánh sáng  i= I’

Ví dụ

Chiếu 1 tia sáng SI tới gương phẳng G sao cho tia tới tạo với gương 1 góc 35 độ

1. Hãy vẽ tia phản xạ (nêu cách vẽ).
2. Tính góc phản xạ,  góc tạo bởi tia tới và tia phản xạ. 

Cách giải

Vẽ điểm I tại gương G

Vẽ tia pháp tuyến NI⊥I

Vẽ tia SI hợp với gương 35o

Và tia phản IR vẽ giống SI

Sao cho i=I’

i = 90o−35o = 55o

i = I’ ⇔ I′ = 55o

i+I′ = 55o+55o = 110o

Dạng 2: Cách xác định vị trí đặt gương khi đã 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 hợp bởi tia tới và tia phản xạ: i + i’

+ Xác định pháp tuyến NN’: Vẽ đường phân giác NIN’ của góc i+I’

NN’ chính là pháp tuyến

+ Xác định vị trí đặt gương: từ I kẻ đường thẳng vuông góc với pháp tuyến. Đường thẳng đó chính là vị trí để đặt gương

Ví dụ

Chiếu một tia sáng SI lên một gương phẳng, ta thu được một tia phản xạ IR tạo với tia tới một góc 60o. Tìm giá trị của góc tới i và góc phản xạ r.

Cách giải

Ta có tia phản xạ IR tạo với tia tới một góc 60o, mà góc tới lại bằng góc phản xạ nên giá trị góc tới bằng góc phản xạ bằng: i = r = 60 : 2 = 30o

Kết luận

Trên đây là những kiến thức tổng hợp liên quan về Phản xạ ánh sáng. Mong rằng với những chia sẻ của Reviewedu sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và chinh phục môn Vật lý một cách dễ dàng.

Xem thêm:

Cách tính điểm trung bình môn đại học dành cho sinh viên chính xác nhất

Thi cấp 3 cần bao nhiêu điểm là đậu? Quy định và cách tính điểm liệt trong kỳ thi cấp 3

Điểm liệt là gì? Bao nhiêu điểm là bị liệt? Quy định điểm liệt trong kỳ thi tuyển sinh

Kỳ thi TOEIC là gì? Cách tính điểm TOEIC? TOEIC bao nhiêu điểm để đạt tín chỉ?

Hai đường thẳng song song có bao nhiêu điểm chung? Khái niệm, đặc điểm và tính chất của hai đường thẳng song song