Phát biểu định luật phản xạ ánh sáng vật lí 7

Định luật phản xạ ánh sáng là một trong những nguyên lý cơ bản trong vật lý lớp 7, giúp giải thích cách ánh sáng phản xạ trên các bề mặt. Bài viết này sẽ trình bày rõ ràng và chi tiết phát biểu của định luật phản xạ ánh sáng, cùng với các ví dụ minh họa và ứng dụng thực tế, giúp học sinh dễ dàng hiểu và áp dụng vào bài học.

Định luật phản xạ ánh sáng là gì?

Tìm hiểu Định luật phản xạ ánh sáng là gì?

Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới và pháp tuyến tại điểm tới:

Khi một tia sáng tới bề mặt phản xạ, tia tới (tia sáng ban đầu), tia phản xạ (tia sáng bị phản xạ) và pháp tuyến (đường vuông góc với bề mặt phản xạ tại điểm tới) đều nằm trong cùng một mặt phẳng.

Góc phản xạ bằng góc tới:

Góc phản xạ (∠r) luôn bằng góc tới (∠i). Góc tới là góc giữa tia tới và pháp tuyến, còn góc phản xạ là góc giữa tia phản xạ và pháp tuyến.

Công thức thể hiện định luật phản xạ ánh sáng: ∠i=∠r

Tìm hiểu các loại phản xạ ánh sáng

Phản xạ ánh sáng có thể được chia thành hai loại chính: phản xạ đều và phản xạ khuếch tán.

Phản xạ đều (Phản xạ gương):

Đặc điểm:

Xảy ra trên bề mặt nhẵn và phẳng, như gương, mặt nước tĩnh, hoặc bề mặt kim loại được đánh bóng.
Tia phản xạ có góc phản xạ bằng góc tới, và các tia phản xạ đều nằm trong cùng một mặt phẳng với các tia tới.
Hình ảnh phản xạ rõ ràng, sắc nét và có thể quan sát được hình ảnh của vật thể phản xạ.

Ví dụ:

Gương soi trong nhà tắm.
Mặt hồ phẳng lặng phản chiếu cảnh vật xung quanh.

Phản xạ khuếch tán (Phản xạ không đều):

Đặc điểm:

Xảy ra trên bề mặt không nhẵn, chẳng hạn như tường, giấy, hoặc bề mặt đá.
Tia phản xạ phản xạ theo nhiều hướng khác nhau do bề mặt không đều.
Không tạo ra hình ảnh rõ ràng của vật thể, thay vào đó là sự phản chiếu ánh sáng một cách đồng đều theo nhiều hướng.

Ví dụ:

Ánh sáng mặt trời chiếu lên một bức tường thô.
Ánh sáng đèn trong phòng chiếu lên các bề mặt tường, trần và sàn, giúp chiếu sáng toàn bộ không gian.

Sự phản xạ ánh sáng trên các vật liệu khác nhau

Phản xạ ánh sáng xảy ra khi ánh sáng gặp bề mặt của một vật liệu và bị trả lại. Tính chất của sự phản xạ phụ thuộc vào tính chất của bề mặt và bản chất của vật liệu. Dưới đây là cách ánh sáng phản xạ trên một số vật liệu khác nhau:

Bề mặt nhẵn và phản chiếu (Phản xạ gương):

Ví dụ: Gương, mặt nước tĩnh, bề mặt kim loại đánh bóng.
Đặc điểm: Các tia sáng phản xạ theo cùng một hướng, tạo ra hình ảnh rõ ràng và sắc nét của vật thể.
Ứng dụng: Gương soi, kính chiếu hậu, thiết bị quang học.

Bề mặt thô và không đều (Phản xạ khuếch tán):

Ví dụ: Tường nhà, giấy, bề mặt đá.
Đặc điểm: Các tia sáng phản xạ theo nhiều hướng khác nhau, không tạo ra hình ảnh rõ ràng của vật thể, ánh sáng phân tán đều.
Ứng dụng: Chiếu sáng nội thất, màn hình điện tử, bảng quảng cáo.

Bề mặt trong suốt và nhẵn:

Ví dụ: Thủy tinh, nhựa trong suốt.
Đặc điểm: Một phần ánh sáng bị phản xạ và một phần bị khúc xạ, ánh sáng truyền qua bề mặt.
Ứng dụng: Cửa sổ, kính mắt, lăng kính.

Bề mặt mờ và bán trong suốt:

Ví dụ: Giấy mờ, kính mờ.
Đặc điểm: Ánh sáng bị khuếch tán khi đi qua hoặc phản xạ, không tạo ra hình ảnh rõ ràng.
Ứng dụng: Kính mờ trong nhà tắm, đèn chiếu sáng mờ.

Bề mặt kim loại:

Ví dụ: Nhôm, bạc, vàng.
Đặc điểm: Phản xạ ánh sáng rất tốt, có thể tạo ra hình ảnh phản chiếu rõ ràng nếu bề mặt được đánh bóng.
Ứng dụng: Gương kim loại, các thiết bị quang học, trang sức.

Bề mặt hấp thụ ánh sáng:

Ví dụ: Than, nhung đen.
Đặc điểm: Hầu hết ánh sáng bị hấp thụ, rất ít hoặc không có ánh sáng phản xạ.
Ứng dụng: Hấp thụ nhiệt, phòng tối cho chụp ảnh.

Xem thêm>>>Tổng hợp lí thuyết bài tập cấu trúc nguyên tử

Dạng bài tập về phản xạ ánh sáng

Loại 1: Vẽ và tính góc phản xạ

Bài tập này yêu cầu học sinh vẽ tia phản xạ và xác định cả góc tới và góc phản xạ, áp dụng kiến thức về định luật phản xạ ánh sáng.

Loại 2: Xác định vị trí của gương

Bài toán này thách thức học sinh xác định vị trí đặt gương sao cho tia sáng được phản xạ đến một điểm cụ thể.

Loại 3: Góc quay của gương

Loại bài tập này đòi hỏi học sinh phải tính toán góc quay của gương để tạo ra tia phản xạ theo hướng mong muốn.

Bài tập trắc nghiệm có đáp án định luật phản xạ ánh sáng

Bài 1:

Định luật phản xạ ánh sáng phát biểu rằng:

a) Góc phản xạ luôn lớn hơn góc tới.
b) Góc phản xạ luôn bằng góc tới.
c) Góc phản xạ luôn nhỏ hơn góc tới.
d) Góc phản xạ không liên quan đến góc tới.

Đáp án: b) Góc phản xạ luôn bằng góc tới.

Bài 2:

Khi tia sáng tới gặp bề mặt gương, góc tạo bởi tia phản xạ và pháp tuyến là 30 độ. Góc tới là bao nhiêu?

a) 15 độ
b) 30 độ
c) 45 độ
d) 60 độ

Đáp án: b) 30 độ

Bài 3:

Tia sáng tới chiếu vào gương với góc tới 40 độ. Góc giữa tia phản xạ và bề mặt gương là bao nhiêu?

a) 40 độ
b) 50 độ
c) 80 độ
d) 90 độ

Đáp án: c) 80 độ

Bài 4:

Một tia sáng tới chiếu vuông góc với bề mặt gương. Góc phản xạ sẽ là:

a) 0 độ
b) 45 độ
c) 90 độ
d) 180 độ

Đáp án: a) 0 độ

Bài 5:

Trong thí nghiệm, một tia sáng tới gặp gương phẳng và tia phản xạ tạo thành một góc 60 độ với mặt phẳng của gương. Góc tới là:

a) 30 độ
b) 60 độ
c) 90 độ
d) 120 độ

Đáp án: b) 60 độ

Bài 6:

Nếu góc tới là 25 độ, thì góc giữa tia tới và tia phản xạ sẽ là:

a) 25 độ
b) 50 độ
c) 75 độ
d) 90 độ

Đáp án: b) 50 độ

Bài 7:

Một tia sáng tới gương phẳng với góc tới 0 độ. Điều gì xảy ra với tia phản xạ?

a) Phản xạ theo góc 0 độ
b) Phản xạ theo góc 90 độ
c) Phản xạ theo góc 180 độ
d) Không có phản xạ

Đáp án: a) Phản xạ theo góc 0 độ

Bài 8:

Nếu một tia sáng tới gặp gương và tia phản xạ tạo góc 70 độ với tia tới, thì góc tới là:

a) 20 độ
b) 35 độ
c) 70 độ
d) 140 độ

Đáp án: b) 35 độ

Bài 9:

Tia sáng tới và tia phản xạ tạo thành một góc 90 độ với nhau. Góc tới và góc phản xạ lần lượt là:

a) 45 độ và 45 độ
b) 60 độ và 30 độ
c) 30 độ và 60 độ
d) 90 độ và 0 độ

Đáp án: a) 45 độ và 45 độ

Bài 10:

Một tia sáng tới và tia phản xạ tạo với mặt phẳng của gương các góc lần lượt là 65 độ và 25 độ. Điều này có phù hợp với định luật phản xạ ánh sáng không?