5. Các bước thực hiện
2.1.2.3. Sự phản xạ trên bề mặt lồi, lõm
- Trong cuộc sống hàng ngày, là ảnh gương tạo bởi một cái gương trong nhà mà ai cũng đã từng nhiều lần đứng trước nó soi ngắm dung nhan mình. Bề mặt thủy tinh phản chiếu nhẵn bóng của gương tạo ra một ảnh ảo của người quan sát do ánh sáng phản xạ đi thẳng trở lại vào mắt. Ảnh này được gọi là ảo do nó không thật sự tồn tại (không có ánh sáng được tạo ra) và xuất hiện phía sau mặt phẳng gương do giả định mà não người vốn dĩ gây ra. Cách thức đơn giản nhất để thấy xuất hiện ảnh này là hãy hình dung khi nhìn sự phản xạ của một vật đặt nằm về một phía của người quan sát, sao cho ánh sáng đi từ vật chạm tới gương ở một góc nào đó và bị phản xạ ở một góc bằng như vậy tới mắt của người quan sát. Khi mắt nhận được các tia phản xạ, não người đã giả định rằng ánh sáng đi tới mắt theo lộ trình đường thẳng trực tiếp. Lần ngược theo các tia sáng đi về phía gương, não thu được một ảnh nằm phía sau gương. Đặc điểm thú vị của sự phản xạ này là ảnh của vật được quan sát thấy phía sau mặt phẳng gương, nằm cách gương một khoảng bằng với khoảng cách từ gương tới vật thật nằm ở phía trước gương.
- Loại phản xạ nhìn thấy trong gương phụ thuộc vào hình dạng của gương và, trong một số trường hợp, còn phụ thuộc vào khoảng cách từ vật tới gương. Các gương không phải lúc nào cũng phẳng và có thể tạo ra nhiều hình thể đa dạng mang lại những đặc trưng phản xạ lí thú và hữu ích. Các gương lõm, thường thấy trong những chiếc kính thiên văn quang học cỡ lớn, được dùng để thu thập ánh sáng yếu ớt phát ra từ những ngôi sao rất xa xôi. Bề mặt cong của gương tập trung các tia sáng song song đến từ khoảng cách lớn vào một điểm cho cường độ cao. Thiết kế gương này cũng thường thấy ở gương cạo hoặc gương trang điểm, nơi ánh sáng phản xạ tạo ra ảnh phóng to của khuôn mặt. Phần bên trong của một cái thìa sáng bóng là ví dụ phổ biến của bề mặt gương lõm, và có thể được dùng để chứng minh một số tính chất của loại gương này. Nếu phần bên trong của cái thìa được giữ ở gần mắt, sẽ nhìn thấy một ảnh phóng to trực diện của mắt (trong trường hợp này, mắt gần với tiêu điểm của gương hơn). Nếu cái thìa được mang ra xa, sẽ nhìn thấy một ảnh thu nhỏ lộn ngược của toàn bộ gương mặt. Ở đây, ảnh bị lộn ngược do nó hình thành sau khi các tia phản xạ đi qua tiêu điểm của bề mặt gương.
- Một loại gương có bề mặt cong khác, gương lồi, thường dùng làm kính chiếu hậu cho ô tô, xe máy, bề mặt gương uốn cong ra phía ngoài tạo ra tầm nhìn cảnh tượng phía sau nhỏ hơn, toàn cảnh hơn. Khi các tia sáng song song chạm tới bề mặt gương lồi, sóng ánh sáng bị phản xạ ra ngoài sao cho chúng phân kì. Khi não lần theo dấu vết tia sáng, chúng có vẻ đến từ phía sau gương, nơi chúng sẽ phân kì, tạo ra ảnh thẳng đứng nhỏ hơn (ảnh thẳng đứng vì ảnh ảo được hình thành trước khi các tia sáng đi qua tiêu điểm). Gương lồi cũng được sử dụng làm gương góc nhìn rộng đặt ở các hành lang và nơi buôn bán vì mục đích bảo mật và an toàn. Ứng dụng vui vẻ nhất của gương lồi là những chiếc gương kì lạ tìm thấy ở các hội chợ, hội hè, và nhà cười. Những chiếc gương này thường là kết hợp các bề mặt lồi và lõm hỗn hợp, hoặc các bề mặt thay đổi độ cong chút ít, để tạo ra sự phản xạ kì quái, méo mó khi người ta nhìn vào hình của chính mình.
Hình 2.18: Sự phản xạ trên bề mặt lồi, lõm
- Những chiếc thìa có thể dùng để mô phỏng gương lồi và gương lõm, như minh họa trong cho sự phản xạ của một người phụ nữ trẻ đứng bên cạnh một hàng rào gỗ. Khi hình người phụ nữ và hàng rào bị phản xạ từ bề mặt hình bát bên ngoài (lồi) của cái thìa, thì ảnh là thẳng đứng, nhưng bị méo mó ở cạnh ngoài do độ cong cái thìa thay đổi. Trái lại, khi lật ngược cái thìa (bề mặt hình bát bên trong, hay bề mặt lõm) để phản xạ quang cảnh thì ảnh của người phụ nữ và hàng rào bị lộn ngược.