Bài 4 định luật phản xạ ánh sáng

BÀI 4: ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG Mục tiêu  Kiến thức + Xác định tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ xảy tượng phản xạ ánh sáng + Phát biểu nội dung định luật phản xạ ánh sáng  Kĩ + Ứng dụng định luật phản xạ anh sáng để đổi hướng đường truyền ánh sáng theo mong muốn + Giải tập liên quan đến định luật phản xạ ánh sáng Trang I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Gương phẳng Gương phẳng vật có bề mặt nhẵn, bóng có Gương phẳng biểu diễn hình vẽ khả phản xạ lại hầu hết ánh sáng tới bề mặt gương Hiện tượng phản xạ ánh sáng Là hiệu tượng tia sáng bị đổi hướng trở lại môi trường cũ gặp bề mặt nhẵn Định luật phản xạ ánh sáng + Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới SI: tia tới pháp tuyến điểm tới Tia phản xạ nằm phía bên pháp tuyến điểm IR: tia phản xạ IN: pháp tuyến điểm tới tới I: góc tới + Góc phản xạ góc tới i’: góc phản xạ i’ = i SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA Biểu diễn Gương phẳng Hiện tượng phản xạ ánh sáng tượng tia sáng bị đổi hướng, Định luật phản xạ ánh sáng trở lại môi trường cũ gặp bề mặt nhẵn Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến điểm tới Góc phản xạ = góc tới i’ = i Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Hồn thiện phát biểu sau: Trong tượng phản xạ ánh sáng, tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa …… …… Góc …… góc tới Hướng dẫn giải Trong tượng phản xạ ánh sáng, tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa…… tia tới …… … pháp tuyến điểm tới … Góc …… phản xạ …… góc tới Ví dụ 2: Tia phản xạ hình bên là: A SI B IN C IR D IN’ Hướng dẫn giải Tia phản xạ tia IR Chọn C Ví dụ 3: Chiếu tia sáng SI vng góc mặt gương phẳng Khi góc tới bằng: A 90° B 180° C 0° D 0° 90° Hướng dẫn giải Góc tới góc hợp tia tới pháp tuyến điểm tới Tia tới vng góc với gương phẳng, pháp tuyến vng góc với gương phẳng nên góc tới 0° Chọn C Trang III BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài tập Câu 1: Tìm phát biểu khơng nói tượng phản xạ ánh sáng? A Hiện tượng tia sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ gặp bề mặt nhẵn gọi tượng phản xạ ánh sáng B Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến điểm tới C Góc phản xạ góc tới D Trong mơi trường suốt đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng Câu 2: Vật sau coi gương phẳng? A Trang giấy trắng B Một kim loại phẳng đánh bóng C Giấy bóng mờ D Kính đeo mắt Câu 3: Khi tia phản xạ hợp với pháp tuyến điểm tới góc i’ = 30° tia tới hợp với pháp tuyến điểm tới góc A i = 60° B i = 45° C i = 30° D i = 90° Câu 4: Ánh sáng đây, ánh sáng phản xạ? Khi ánh sáng phát từ A Mặt Trăng B Mặt Trời C gương phẳng D mặt nước Câu 5: Với điều kiện mặt phẳng xem gương phẳng? A Mặt phẳng B Bề mặt nhẵn bóng, phản xạ tốt ánh sáng chiếu đến C Bề mặt hấp thụ tốt ánh sáng chiếu đến D Bề mặt vừa phản xạ, vừa hấp thụ ánh sáng chiếu đến Câu 6: Khi tia tới hợp với pháp tuyến điểm góc i = 30° tia phản xạ hợp với pháp tuyến điểm tới góc A i’ = 60° B i’ = 45° C i’ = 30° D i’ = 90° Câu 7: Một tia sáng tới gương phẳng với góc tới 30° Hình vẽ sau biểu diễn với trường hợp trên? Câu 8: Một tia sáng chiếu tới bề mặt gương phẳng cho hợp với pháp tuyến điểm tới góc 50° Khi góc phản xạ A 40° B 50° C 90° D 25° Bài tập nâng cao Câu 9: Một tia sáng tới bề mặt gương phẳng hợp với mặt gương góc 60° Góc phản xạ bằng: A 30° B 60° C 90° D 120° Câu 10: Chiếu tia sáng lên gương phẳng, ta thu tia phản xạ tạo với tia tới góc 120° Góc phản xạ bằng: Trang A 40° B 60° C 80° D 120° Câu 11: Một tia sáng tới gương phẳng cho tia phản xạ tương ứng hình vẽ Góc tới bằng: A 35° B 55° C 70° D 110° Câu 12: Chùm sáng Mặt Trời hợp với mặt đất góc 30° Người ta điều chỉnh gương phẳng cho mặt gương hợp với mặt đất góc α chùm tia phản xạ hướng thẳng đứng phía mặt đất Góc α nhận giá trị: A 30° B 60° C 75° D 150° Câu 13: Cho đường truyền tia sáng hình vẽ Xác định góc phản xạ A 0° B 90° C 180° D Không xác định Câu 14: Một tia sáng tạo với gương góc hình vẽ Góc tới có giá trị bằng: A 70° B 110° C 55° D 20° Trang Câu 15: Hình hình sau biểu diễn định luật phản xạ ánh sáng? Câu 16: : Nếu tia tới hợp với bề mặt gương phẳng góc α= 30° góc hợp tia tới tia phản xạ có số đo A 120° B 60° C 100° D 125° Câu 17: Chiếu tia sáng tới gương phẳng, biết góc tới i = 20°, muốn cho góc tạo tia tới tia phản xạ có độ lớn 60° phải tăng góc tới thêm độ? A 30° B 10° C 20° D 40° Câu 18: Vẽ tia tới cho trường hợp thu tia phản xạ hình Câu 19: Vẽ tia phản xạ trường hợp sau: Trang ĐÁP ÁN 1-D 2-B 11-B 12-B Gợi ý giải 3-C 13-A 4-B 14-D 5-B 15-B 6-C 16-A 7-B 17-B 8-B 9-A 10-B Câu 1: Định luật phản xạ ánh sáng gồm nội dung sau: + Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến điểm tới Tia phản xạ nằm phía bên pháp tuyến điểm tới + Góc phản xạ góc tới Câu 2: Các vật có bề mặt nhẵn, bóng coi gương phẳng Câu 3: Góc hợp tia tới pháp tuyến điểm tới góc tới; góc hợp tia phản xạ pháp tuyến điểm tới góc phản xạ Góc phản xạ = góc tới Mà góc phản xạ 30° Nên góc tới 30° Câu 4: Mặt Trời nguồn sáng, nên ánh sáng ánh sáng phản xạ Câu 5: Vật có bề mặt nhẵn bóng, phản xạ tốt ánh sáng chiếu đến coi gương phẳng Câu 6: Góc hợp tia tới pháp tuyến điểm tới góc tới; góc hợp tia phản xạ pháp tuyến điểm tới góc phản xạ Góc phản xạ = góc tới Mà góc tới 30° Nên góc phản xạ 30° Câu 7: Góc hợp tia tới pháp tuyến điểm tới góc tới; góc hợp tia phản xạ pháp tuyến điểm tới góc phản xạ Góc phản xạ = góc tới Mà góc tới 30° Nên góc phản xạ 30° Câu 8: Góc hợp tia tới pháp tuyến điểm tới góc tới; góc hợp tia phản xạ pháp tuyến điểm tới góc phản xạ Góc phản xạ = góc tới Mà góc tới 50° Nên góc phản xạ 50° Câu 9: Góc hợp tia tới bề mặt gương 60° (hình minh họa)     Góc tới SIN 90  60 30  Góc phản xạ: NIR SIN 30  120 Câu 10: Theo đề SIR       Lại có NIR SIN  NIR  SIN 2 NIR 120  NIR 60 Trang  110 Câu 11: Theo đề SIR       Lại có NIR SIN  NIR  SIN 2 NIR 110  NIR 55  Câu 12: Theo đề SID 30 , IR  ID   SID   DIR   SIR 30  90 120  SIR    NIR  SIN  60   SIG 90  60 30    SIG   GID  SID 60 Vậy góc hợp gương mặt mặt đất 60  Câu 14: Góc tới SIN 110  90 20 Câu 15: Tia phản xạ nằm nửa mặt phẳng với tia tới bờ mặt gương nên đáp án C, D khơng Vì theo định luật phản xạ ánh sáng thì: góc phản xạ góc tới Nên hai góc phụ với góc phản xạ góc tới Câu 16: Ta vẽ hình bên Trang  Góc tới SIN 90  30 60   Góc phản xạ: NIR SIN 60   NIR    Nên góc hợp tia phản xạ tia tới: SIR  SIN 2SIN 120 Câu 17: Tương tự câu 16, Lúc đầu góc tới 20° Lúc sau, góc hợp tia tới tia phản xạ:   NIR     SIR  SIN 2SIN 60  SIN 30  Góc tới phải tăng so với ban đầu là: 30° - 20° = 10° Câu 18: Vẽ tia tới tương ứng a Vẽ pháp tuyến IN  G I  Vì phản xạ hợp với mặt gương góc 20° nên góc phản xạ: NIR 90  20 70   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc tới: SIN  NIR 70  Từ ta vẽ tia tới SI sau: Phía bên pháp tuyến, bờ IN, vẽ tia SI cho SIN 70 b Vẽ pháp tuyến IN  G I Trang  Vì tia phản xạ vng góc với mặt gương nên góc phản xạ: NIR 0  Tia phản xạ trùng pháp tuyến điểm tới   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc tới: SIN  NIR 0  Tia tới trùng pháp tuyến điểm tới  Tia tới trùng với tia phản xạ Ta kết hình vẽ c Vẽ pháp tuyến IN  G I  Vì tia phản xạ hợp với mặt gương góc 150° hình vẽ nên góc phản xạ: NIR 150  90 60   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc tới: SIN  NIR 60  Từ ta vẽ tia tới SI sau: Phía bên pháp tuyến, bờ IN, vẽ tia SI cho SIN 60 Câu 19: a Vẽ tia phản xạ Vẽ pháp tuyến IN  G I  Vì tia tới hợp với mặt gương góc 20° nên góc tới: SIN 90  20 70   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc phản xạ: NIR SIN 70  Từ ta vẽ tia phản xạ IR sau: Phía bên pháp tuyến, bờ IN, vẽ tia IR cho: NIR 70 b Vẽ pháp tuyến IN  G I Trang 10  Vì tia tới vng góc với mặt gương nên góc tới SIN 0 Tia tới trùng pháp tuyến điểm tới   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc phản xạ: NIR SIN 0 Tia phản xạ trùng pháp tuyến điểm tới Tia phản xạ trùng với tia tới Ta kết hình vẽ c Vẽ pháp tuyến IN  G I  Vì tia tới hợp với mặt gương góc 150° hình vẽ nên góc tới: SIN 150  90 60   Theo định luật phản xạ ánh sáng, góc phản xạ: NIR SIN 60  Từ ta vẽ tia phản xạ IR sau: Phía bên pháp tuyến, bờ IN, vẽ tia IR cho NIR 60 Trang 11