Trả lời nhanh
Khi chùm tia tới song song chiếu vào bề mặt nhẵn bóng (như gương phẳng), các tia phản xạ cũng song song với nhau và đi theo một hướng xác định. Khi chiếu vào bề mặt gồ ghề, các tia phản xạ bị tán đi theo nhiều hướng khác nhau: đó là phản xạ khuếch tán. Cả hai trường hợp đều tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
Đề bài và hướng làm
Đề yêu cầu quan sát hình vẽ chùm tia sáng song song chiếu tới hai loại bề mặt, rồi so sánh sự phản xạ. Cách làm chắc nhất là nhìn vào ba thứ: bề mặt vật (nhẵn hay gồ ghề), chùm tia tới (song song) và chùm tia phản xạ (còn song song hay bị tản ra).
So sánh hai trường hợp
| Tiêu chí | Phản xạ (trên bề mặt nhẵn) | Phản xạ khuếch tán (trên bề mặt gồ ghề) |
|---|---|---|
| Bề mặt phản xạ | Nhẵn, phẳng, bóng (gương, mặt nước lặng) | Sần sùi, gồ ghề (giấy, vải, tường, gỗ thô) |
| Chùm tia tới | Song song | Song song |
| Chùm tia phản xạ | Song song, cùng một hướng | Không song song, toả ra nhiều hướng |
| Nhìn từ các vị trí khác nhau | Chỉ nhìn thấy ánh sáng mạnh ở vị trí đúng hướng tia phản xạ | Ở nhiều vị trí đều nhìn thấy vật |
| Ảnh tạo được | Tạo ảnh rõ nét (ảnh qua gương) | Không tạo ảnh rõ nét |
| Định luật phản xạ | Được tuân theo | Vẫn được tuân theo tại từng điểm tới |
Vì sao chùm tia phản xạ lại khác nhau?
Điểm dễ nhầm nhất là nghĩ phản xạ khuếch tán “không theo định luật”. Thực tế, tại mỗi điểm tới, góc phản xạ vẫn bằng góc tới. Nhưng bề mặt gồ ghề gồm vô số mặt nhỏ nghiêng theo những hướng khác nhau, nên pháp tuyến tại mỗi điểm cũng khác nhau. Các tia tới song song gặp các pháp tuyến khác nhau thì cho tia phản xạ theo các hướng khác nhau.
Với bề mặt nhẵn, mọi điểm đều có cùng pháp tuyến (khi là gương phẳng), nên các tia phản xạ giữ được sự song song.
Ý nghĩa trong đời sống
- Nhờ phản xạ khuếch tán ta nhìn thấy mọi vật: trang sách, bức tường, quần áo… đều khuếch tán ánh sáng đi khắp phòng, nên ở góc nào ta cũng nhìn thấy chúng.
- Nhờ phản xạ trên bề mặt nhẵn ta soi gương, và cũng bị “chói” khi nhìn vào mặt bàn bóng hay mặt nước phản chiếu ánh nắng.
- Màn chiếu phim, tờ giấy trắng dùng bề mặt hơi nhám để người ngồi ở nhiều chỗ đều xem được, không bị chói.
Mẹo nhớ
“Nhẵn thì song song, nhám thì toả ra.” Chỉ cần xác định bề mặt nhẵn hay nhám là suy ra được dạng chùm tia phản xạ.
Lỗi sai thường gặp
- Cho rằng bề mặt gồ ghề không phản xạ ánh sáng. Sai: nó vẫn phản xạ, chỉ là khuếch tán.
- Cho rằng phản xạ khuếch tán vi phạm định luật phản xạ. Sai: định luật đúng tại từng điểm tới.
- Nhầm “phản xạ” ở đây với mọi loại phản xạ; thực chất ta đang so sánh phản xạ trên bề mặt nhẵn với phản xạ khuếch tán.
Bài luyện tập
- Vì sao ta nhìn thấy tờ giấy trắng từ mọi phía, nhưng chỉ thấy ảnh mình ở một số vị trí khi soi gương?
Đáp án: tờ giấy có bề mặt gồ ghề nên khuếch tán ánh sáng theo mọi hướng; gương nhẵn nên tia phản xạ đi theo hướng xác định, chỉ mắt đặt trong hướng đó mới nhận được. - Mặt đường nhựa sau cơn mưa bóng loáng, ban đêm đèn xe chiếu vào gây chói mắt hơn lúc đường khô. Giải thích.
Đáp án: nước phủ làm mặt đường nhẵn hơn, ánh sáng phản xạ tập trung theo một hướng nên dễ đi vào mắt người lái xe; đường khô khuếch tán ánh sáng nhiều hướng nên ít chói hơn. - Đúng hay sai: “Trong phản xạ khuếch tán, góc phản xạ không bằng góc tới”.
Đáp án: Sai. Tại mỗi điểm tới, góc phản xạ vẫn bằng góc tới; chỉ vì pháp tuyến mỗi điểm khác nhau nên các tia phản xạ khác hướng.
Câu hỏi thường gặp
Phản xạ khuếch tán là gì?
Là hiện tượng chùm tia tới song song chiếu vào bề mặt gồ ghề và bị phản xạ theo nhiều hướng khác nhau, không còn song song.
Phản xạ khuếch tán có tuân theo định luật phản xạ ánh sáng không?
Có. Tại mỗi điểm tới, góc phản xạ bằng góc tới. Do bề mặt gồ ghề nên pháp tuyến ở các điểm khác nhau, khiến tia phản xạ đi theo nhiều hướng.
Vì sao nhờ phản xạ khuếch tán mà ta nhìn thấy các vật?
Vì vật khuếch tán ánh sáng theo mọi hướng, nên mắt đặt ở vị trí nào cũng nhận được một phần ánh sáng từ vật.
Gương phẳng có phải là phản xạ khuếch tán không?
Không. Gương phẳng có bề mặt nhẵn nên chùm tia phản xạ vẫn song song và cho ảnh rõ nét.