Các bài tập về định luật phản xạ ánh sáng năm 2024
Phản xạ ánh sáng là một hiện tượng thường gặp trong quang học.Theo đó, khi ánh sáng tác động vào một bề mặt phẳng, góc phản xạ bằng góc tới, đối xứng qua một đường phân chia. Bài viết này sẽ cung cấp đầy đủ và chi tiết về định luật phản xạ ánh sáng, một nội dung quan trọng trong môn Vật lý lớp 7. Nhằm giúp các em học sinh sẽ có thể hiểu rõ và tiếp cận kiến thức này thông qua bài viết. Show
1. Kiến thức cần nhớ về định luật phản xạ ánh sáng1.1. Gương phẳngGương phẳng là những vật có bề mặt nhẵn, bóng và có khả năng phản xạ lại hầu hết ánh sáng tới bề mặt gương. Gương phẳng được biểu diễn như hình vẽ: 1.2. Hiện tượng phản xạ ánh sángLà hiện tượng tia sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ khi gặp một bề mặt nhẵn. 1.3. Định luật phản xạ ánh sángTheo định luật phản xạ ánh sáng: Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới. Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i).
2. Một số dạng bài tập về định luật phản xạ ánh sáng và phương pháp giải2.1. Dạng 1: Vẽ tia phản xạ – Xác định góc tới, góc phản xạVí dụ 1: Chiếu một tia sáng SI lên một gương phẳng. Góc tạo bởi tia tới SI với pháp tuyến tại I bằng 35. Hãy vẽ tia phản xạ và tính góc phản xạ. Lời giải Góc tới là: i = = 35. Tia phản xạ là tia IR. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương tại điểm tới. Góc phản xạ là: i’ = i = 35.
Góc tới là góc hợp bởi tia tới và pháp tuyến (i = ) Góc phản xạ là góc hợp bởi tia phản xạ và pháp tuyến (i’ = ) Ta có: i’ = i. Ví dụ 2: Chiếu một tia sáng SI lên một gương phẳng, ta thu được tia phản xạ IR tạo với tia tới một góc 60o như hình vẽ. Tìm giá trị góc tới và góc phản xạ. Lời giải Góc tạo bởi tia tới SI và tia phản xạ IR là: = i + i’ Theo định luật phản xạ ánh sáng: i’ = i. Mà = 60i’ = i = /2 = 60/2 = 30
Góc tạo bởi tia tới SI và tia phản xạ IR là: \= + = i + i’ 2.2. Dạng 2: Xác định vị trí đặt gươngVí dụ: Tia sáng Mặt Trời nghiêng một góc = 40 so với phương ngang. Cần đặt một gương phẳng như thế nào để đổi phương của tia sáng thành phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải. Lời giải Góc tạo bởi tia tới và tia phản xạ: \= 180 – 40 = 140 Dựng phân giác IN của Ta có: = i + i’ i’ = i = /2 = 140/2 = 70. IN là phân giác cũng là pháp tuyến nên ta kẻ đường thẳng vuông góc với IN tại I sẽ được gương. Góc hợp bởi gương với phương ngang: \= 90 – i’ = 90 – 70 = 20. Vậy ta phải đặt gương phẳng hợp với mặt phẳng ngang một góc 20.
Xác định góc hợp bởi tia tới và tia phản xạ: . Vẽ tia phân giác IN của góc . Vẽ đường vuông góc với IN Gương. 2.3. Dạng 3: Quay gươngVí dụ 1: Ban đầu chiếu một tia sáng SI tới mặt gương sao cho góc tới bằng 60. Giữ nguyên tia tới, quay gương một góc 10 cùng chiều kim đồng hồ thì góc phản xạ là bao nhiêu? Lời giải Quay gương 10 thì pháp tuyến cũng quay 10. Góc tới là: i = ' = 60 + 10 = 70. Theo định luật phản xạ ánh sáng: i’ = i = 70.
Gương quay góc bao nhiêu độ thì pháp tuyến cũng quay cùng chiều một góc bấy nhiêu độ. Ví dụ 2: Ban đầu chiếu một tia sáng SI tới mặt gương sao cho góc tới bằng 60. Giữ nguyên tia tới, quay gương một góc 20 ngược chiều kim đồng hồ thì góc phản xạ là bao nhiêu? Lời giải Quay gương 20 thì pháp tuyến cũng quay 20. Góc tới là: i ='= 60 - 20 = 40. Góc phản xạ là: i’ = i = 40.
Quay gương ngược chiều kim đồng hồ một góc nhỏ hơn góc tới: i = góc tới cũ – góc quay Ví dụ 3: Ban đầu chiếu một tia sáng SI tới mặt gương sao cho góc tới bằng 30. Giữ nguyên tia tới, quay gương một góc 45 ngược chiều kim đồng hồ thì góc phản xạ là bao nhiêu? |