Phản xạ có định hướng là hiện tượng quang học khi ánh sáng gặp vật cản sẽ phản xạ theo một hướng nhất định. Trong các môi trường trong suốt và đồng nhất, ánh sáng di chuyển theo đường thẳng. Khi xảy ra phản xạ, ánh sáng vẫn theo con đường ngắn nhất.
Các ứng dụng
Khi chiếu cùng một chùm sáng vào các bề mặt phản xạ khác nhau, các gương khác nhau sẽ tạo ra các chùm tia phản xạ khác nhau, ví dụ như:
- Khi chiếu chùm sáng song song lên gương phẳng, ta nhận được chùm tia phản xạ song song
- Khi chiếu chùm sáng song song lên gương cầu lồi, ta nhận được chùm tia phản xạ phân kỳ
- Khi chiếu chùm sáng song song lên gương cầu lõm, ta nhận được chùm tia phản xạ hội tụ
Hiểu rõ quy luật phản xạ ánh sáng giúp ta chế tạo các loại gương như gương cầu lồi, gương cầu lõm, và thiết bị như kính thiên văn,...
Có một câu chuyện rằng: ngày xưa, Archimedes đã sử dụng nhiều gương nhỏ để tạo thành một gương cầu lõm lớn, nhằm đốt cháy thuyền của kẻ thù. Ông thành công nhờ vào khả năng chuyển đổi chùm tia sáng song song (như ánh sáng mặt trời) thành chùm tia phản xạ hội tụ của gương cầu lõm.
Dựa trên khả năng chuyển đổi tia phản xạ của gương cầu lõm, người ta còn dùng gương này để làm nóng các vật thể.
Phương pháp vẽ tia phản xạ
Định lý phản xạ ánh sáng:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến tại điểm gặp gương.
- Góc phản xạ bằng góc tới.
Áp dụng định lý trên, ta có thể vẽ tia phản xạ khi đã có tia tới (tia tới là tia IS) như sau:
- Đầu tiên, vẽ một đường thẳng với các gạch nhỏ phía dưới biểu thị gương phẳng (như trong hình)
- Vẽ tia pháp tuyến IN vuông góc với gương đã vẽ
- Vẽ tia phản xạ IR sao cho góc phản xạ (góc i') bằng góc tới (góc i)
- Thêm mũi tên chỉ hướng của tia tới và tia phản xạ
- Quang học
- Archimedes
- Gương cầu lồi
- Gương cầu lõm
- Gương phẳng
- Lý thuyết về định luật phản xạ ánh sáng.
- Sách giáo khoa Vật lí lớp 7, trang 14.
- Cuốn ''Vật lý vui tập 1'' của Yakov Perelman, trang 189 đến 192