Bài 16: Sự phản xạ ánh sáng

Mở đầu: Theo em trong hình bên, có những cách nào để làm cho ánh sáng từ đèn truyền tới gương, phản chiếu vào điểm S trên bảng?

Lời giải tham khảo:

Các cách để có thể thực hiện để làm cho ánh sáng từ đèn truyền tới gương, phản chiếu vào điểm S trên bảng là:

• Cách 1: di chuyển đèn pin lên phía trên để làm thay đổi góc truyền ánh sáng tới gương phản chiếu vào điểm S.
• Cách 2: thay đổi vị trí của gương để đèn truyền tới gương, phản chiếu vào điểm S trên bảng.

I. Hiện tượng phản xạ ánh sáng

Câu hỏi 1: Tìm thêm ví dụ về hiện tượng phản xạ ánh sáng.

Lời giải tham khảo:

Ví dụ về hiện tượng phản xạ ánh sáng: ánh sáng Mặt Trời chiếu vào gương rồi phản xạ tới mắt ta hay ánh sáng của đèn pin chiếu vào một vật và vật đó hắt lại ánh sáng tới mắt ta.

II. Định luật phản xạ ánh sáng

1. Thí nghiệm

Hoạt động 1: Dùng đèn chiếu tia sáng tới mặt gương phẳng sao cho tia sáng này đi là là trên mặt bảng chia độ. Hãy quan sát thí nghiệm và thực hiện các yêu cầu sau: Tia sáng phản xạ có xuất hiện trên mặt phẳng tới không? Quay nửa bên phải của bảng chia độ quanh trục A để nó không thuộc mặt phẳng chứa nửa bên trái. Quan sát xem có còn nhìn thấy tia sáng phản xạ không?

Lời giải tham khảo:

Khi dùng đèn chiếu tia sáng tới mặt gương phẳng sao cho tia sáng này đi là là trên mặt bảng chia độ: Tia phản xạ có nằm trên mặt phẳng tới.

Khi quay nửa bên phải của bảng chia độ quanh trục A để nó không thuộc mặt phẳng chứa nửa bên trái: Tia phản xạ không còn trên mặt bảng chia độ bên phải.

Hoạt động 2: Dùng đèn chiếu tia sáng tới mặt gương phẳng sao cho tia sáng này đi là là trên mặt bảng chia độ. Hãy quan sát thí nghiệm và thực hiện các yêu cầu sau: Quay nửa bên phải của bảng chia độ trở lại vị trí ban đầu, rồi thay đổi góc tới để tìm mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ.

Lời giải tham khảo:

Mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ là: Góc phản xạ bằng với góc tới.

Hoạt động 3: Dùng đèn chiếu tia sáng tới mặt gương phẳng sao cho tia sáng này đi là là trên mặt bảng chia độ. Hãy quan sát thí nghiệm và thực hiện các yêu cầu sau: Rút ra kết luận về mặt phẳng chứa tia sáng phản xạ và mối quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới.

Lời giải tham khảo:

Kết luận về mặt phẳng chứa tia sáng phản xạ và mối quan hệ giữa góc phản xạ và góc tới là:

• Tia sáng phản xạ sẽ nằm trong mặt phẳng tới.
• Góc phản xạ bằng với góc tới.

2. Định luật phản xạ ánh sáng

Câu hỏi 1: Có thể viết công thức của định luật phản xạ ánh sáng i = i’ được không? Tại sao?

Lời giải tham khảo:

Không thể viết công thức của định luật phản xạ ánh sáng i = i’ vì biểu thức i = i’ chỉ biểu diễn được độ lớn của góc tới và góc phản xạ, không biểu diễn được góc tới và góc phản xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới..

Câu hỏi 2: Chiếu tia sáng tới dưới góc tới 30° vào gương phẳng đặt thẳng đứng, vẽ hình biểu diễn tia sáng tới và tia sáng phản xạ.

Lời giải tham khảo:

Chiếu tia sáng tới SI dưới góc tới 30° vào gương phẳng đặt thẳng đứng với I là điểm tới, vẽ IN vuông góc với mặt phẳng gương tại điểm I, ta được pháp tuyến IN.

Ta có: \(\widehat{SIN}=\widehat{I_{25}}\)= 30°.

Vẽ tia phản xạ IR sao cho \(\widehat{RIN}=\widehat{SIN}\)= 30°.

Câu hỏi 3: Chiếu một tia sáng vào gương phẳng đặt nằm ngang ta được tia sáng phản xạ vuông góc với tia sáng tới. Em hãy tính góc tới và góc phản xạ. Vẽ hình.

Lời giải tham khảo:

Vì tia sáng phản xạ IR vuông góc với tia sáng tới SI ⇒ i + i’ = 90°.

Theo định luật phản xạ ánh sáng: i = i'.

⇒ i = i’ = 45°.

III. Phản xạ và phản xạ khuếch tán

Hoạt động 1 trang 80 Khoa học tự nhiên 7: Em hãy vẽ các tia sáng phản xạ của các tia sáng tới trong Hình 16.3a và 16.3b. Nhận xét về hướng của các tia sáng phản xạ đã vẽ trong Hình 16.3a và 16.3b. Giải thích.

Lời giải tham khảo:

Hình 16.3a: Khi mặt gương nhẵn thì các tia sáng tới song song bị phản xạ qua gương phẳng cho các tia phản xạ cũng cùng hướng và song song với nhau.

Hình 16.3b: Khi mặt gương không nhẵn thì các tia sáng tới song song bị phản xạ qua gương không phẳng cho các tia phản xạ theo các hướng khác nhau.

Câu hỏi 1: Tìm thêm ví dụ về phản xạ và phản xạ khuếch tán.

Lời giải tham khảo:

Ví dụ về phản xạ gồm có: Hình ảnh cây cối, nhà cửa xung quanh hồ phản xạ xuống mặt hồ khi mặt hồ phẳng lặng, chiếu tia sáng của đèn pin lên mặt kính, ta sẽ thu được một vệt sáng trên tường,...

Ví dụ về phản xạ khuếch tán gồm có: Hình ảnh cây cối, nhà cửa xung quanh hồ phản xạ xuống mặt hồ khi mặt hồ gợn sóng, chiếu tia sáng của đèn pin lên bề mặt gồ ghề,...

Em có thể: Thuyết trình về sự phản xạ ánh sáng trên các bề mặt nhẵn, bóng.

Lời giải tham khảo:

Phản xạ ánh sáng đơn giản nhất là bề mặt của một hồ nước phẳng lặng, ở đó ánh sáng tới bị phản xạ theo kiểu có trật tự, tạo ra ảnh rõ ràng của quang cảnh xung quanh hồ còn khi ném một hòn đá xuống hồ khi đó nước bị nhiễu loạn hình thành sóng, làm phá vỡ sự phản xạ bởi nó làm tán xạ các tia sáng phản xạ theo mọi hướng.