Phản xạ ánh sáng và định luật phản xạ ánh sáng vật lý 7

Phản xạ ánh sáng là gì?

Khi chúng ta chiếu một tia sáng vào một vật thể, tia sáng đó sẽ bị phản chiếu ngược lại hoàn toàn, điều này được gọi là phản xạ ánh sáng.

Một cách đơn giản, ta có thể hiểu phản xạ ánh sáng như sau: “Phản xạ ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi chiếu một tia sáng vào gương và bị gương hắt trở lại môi trường cũ”. Hiện tượng này xảy ra cả trong môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo, và đều có sức ảnh hưởng lớn.

Phân loại các phản xạ ánh sáng

Phản xạ ánh sáng có 2 loại chính: phản xạ thường xuyên và phản xạ khuếch tán.

Phản xạ thường xuyên là gì?

Khi có một chùm ánh sáng tới song song và được phản xạ ngược lại cùng một hướng, ta gọi đó là hiện tượng phản xạ thường xuyên (hay còn gọi là phản xạ phản chiếu).

Ở trường hợp này, các tia ánh sáng vẫn luôn song song sau khi phản xạ, nó chỉ đi theo một hướng và xuất hiện từ các bề mặt nhẵn như gương phẳng hoặc các bề mặt kim loại có độ bóng cao.

Ví dụ, một gương phẳng sẽ tạo ra sự phản xạ ánh sáng thường xuyên (ánh sáng phản chiếu).

Phản xạ khuếch tán là gì?

Hiện tượng phản xạ khuếch tán xảy ra khi có một chùm ánh sáng tới song song và bị phản xạ thành nhiều hướng khác nhau.

Các tia ánh sáng tới song song sẽ không còn tồn tại song song sau khi phản xạ, mà chúng bị tán xạ ra các hướng khác nhau. Hiện tượng này còn được gọi là tán xạ không đều hay là phản xạ khuếch tán.

Ánh sáng bị khuếch tán này được gây nên bởi các bề mặt gồ ghề như bàn, ghế, phấn, giấy hoặc các vật kim loại chưa được đánh bóng. Vì có góc tới và góc phản xạ hoàn toàn khác nhau, nên các tia ánh sáng song song khi rơi trên một bề mặt gồ ghề sẽ đi theo nhiều hướng khác nhau.

Xem thêm: Chùm sáng là gì? Có mấy loại chùm sáng?

Định luật phản xạ ánh sáng

Thí nghiệm

Dùng đèn pin chiếu một tia sáng SI lên một mặt gương phẳng được đặt vuông góc với một tờ giấy (như hình dưới) và quan sát.

Nhận xét

Tia sáng từ đèn pin đi là là trên mặt tờ giấy, khi gặp gương, tia sáng bị phản xạ lại (tia IR). Tia sáng bị phản xạ đó được gọi là tia phản xạ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng.

Phát biểu nội dung định luật phản xạ ánh sáng

Nội dung định luật phản xạ ánh sáng được phát biểu như sau:

• Khi ánh sáng bị phản xạ, tia phản xạ sẽ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương ở điểm tới.
• Góc phản xạ cũng sẽ bằng góc tới.

Lưu ý:

Định luật phản xạ ánh sáng cũng áp dụng được cho cả gương phẳng, gương cầu lõm và gương cầu lồi. Cụ thể như sau:

• Tia tới và tia phản xạ đều nằm trong cùng một mặt phẳng.
• Góc phản xạ luôn bằng góc tới.

Ngoài ra, khi một tia sáng chiếu lên trên bề mặt gương thì góc tới và góc phản xạ của tia sáng đó sẽ bằng 0. Sau đó, tia sáng này sẽ bị phản xạ ngược lại bằng với vật.

Sự phản xạ trên các vật liệu phản xạ ánh sáng

Phản xạ ánh sáng của mắt

Khi ánh sáng được chiếu vào mắt người, con ngươi của mắt sẽ bị thu nhỏ lại. Vòng phản xạ ánh sáng chiếu vào bộ phận nhận sáng sẽ đi theo dây thần kinh thị giác vào pretectal trong não giữa.

Tiếp sau đó, chúng chạy vào nhân Edinger – Westphal và chạy trở ra dây thần kinh vận nhãn chung (thần kinh sọ 3) để vào hạch thần kinh mi. Khi chúng chuyển vào sẽ làm cơ mi co lại, khiến thu nhỏ con ngươi. Hiện tượng con ngươi của mắt bị thu nhỏ lại 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 mặt phẳng là một phần của hình cầu và mặt phẳng cong phản xạ theo hướng về phía của nguồn sáng.

Gương cầu lồi có khả năng biến một chùm tia tới song song thành một chùm tia phản xạ phân kỳ và từ chùm tia tới quy tụ thành chùm tia phản xạ song song hoặc phân kỳ.

Phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm

Gương cầu lõm có đặc điểm là có bề mặt là một phần của hình cầu và chúng có mặt lõm được phản xạ hướng về phía ánh sáng.

Loại gương này được sử dụng để hội tụ ánh sáng vì chúng có khả năng biến đổi một chùm tia sáng song song thành chùm tia sáng.

Khác với gương cầu lồi, gương cầu lõm có thể biến từ một chùm tia sáng phân kỳ hay quy tụ thành một chùm tia phản xạ song song và từ một chùm tia sáng phân kỳ thành một chùm tia phản xạ quy tụ.

Đặc biệt, với sự phản xạ ánh sáng của gương cầu lõm có thể nung nóng hoặc đốt cháy vật nếu như có ánh sáng mặt trời chiếu.

Vẽ hình biểu diễn định luật phản xạ ánh sáng

Chiếu một tia sáng SI lên một mặt gương phẳng được đặt vuông góc với một tờ giấy và quan sát.

Trong đó:

• SI gọi là tia tới
• IR gọi là tia phản xạ
• IN gọi là pháp tuyến
• SIN = i gọi là góc tới
• NIR = i’ gọi là góc phản xạ

Một số dạng bài tập về định luật phản xạ ánh sáng lớp 7

Vì lượng kiến thức cần học ngày càng nhiều, nên các em học sinh cần phải nắm bắt được một số dạng bài tập trọng tâm trong chương trình học, để có thể làm tốt các bài kiểm tra sắp tới. Dưới đây là một số dạng bài tập phổ biến:

• Dạng 1: Vẽ tia phản xạ – Xác định góc tới, góc phản xạ.
• Dạng 2: Xác định vị trí đặt gương.
• Dạng 3: Quay gương.

Để hiểu rõ hơn các dạng bài tập này, mời các bạn tham khảo một số bài tập có lời giải về định luật phản xạ ánh sáng cơ bản lớp 7.

Hy vọng rằng, thông qua những kiến thức được chia sẻ trong bài viết này, các bạn sẽ hiểu và áp dụng được vào cuộc sống. Nếu có thắc mắc hoặc cần tìm hiểu thêm thông tin, hãy truy cập Viettel AIO.

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết!