Quanghọc
I: Sự PHản xạ ánh sáng
A/.kiến thức vận dụng:
1. Nội dung định luật phản xạ ánh sáng:
2.Đặc điểm của ảnh tạo bởi gơng phẳng
3.điểm sáng là giao của chùm sáng tới(vật thật) hoặc giao của chùm sáng tới kéo dài (vật ảo)
4.ảnh của điểm sáng là giao của chùm phản xạ(ảnh thật),hoặc giao của chùm phản xạ kéo dài(ảnh
ảo)
5.một tia sáng SI tới gơng phẳng,để tia phản xạ từ gơng đi qua một điểm M cho trớc thì tia tới
phải có đờng kéo dài đi qua ảnh của điểm M.
6.Quy ớc biểu diễn một chùm sáng bằng cách vẽ 2 tia giới hạn của chùm sáng đó chùm tia sáng
từ điểm S tới gơng giới hạn bởi 2 tia tới đi sát mép gơng,chùm tia giới hạn tơng ứng có đờng kéo
dài đi qua ảnh của S.
7.có 2 cách vẽ của một điểm sáng:
a.Vận dụng tính chất đối xứng của vật và ảnh qua mặt gơng.
b.Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng và kiến thức 4 ở trên.
8.có 2 cách vẽ tia phản xạ của một tia tới cho trớc:
a. Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng:vẽ pháp tuýến,đo góc tới,vẽ tia phản xạ sao cho góc phản
xạ bằng góc tới.
b.Vận dụng kiến thức 4 ở trên: Vẽ ảnh của điểm sáng,vẽ tia phản xạ có đờng keó dài đi qua ảnh
của điểm sáng.
(Tơng tự củng có 2 cách vẽ tia tới của một tia phản xạ cho trớc)
9.ảnh của một vật tạo bởi gơng phẳng là tập hợp ảnh của các điểm sáng trên vật,do đó để vẽ ảnh
của một vật ta vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt trên vật rồi nối lại.
10.Trong hệ gơng ánh sáng có thể bị phản xạ nhièu lần,cứ mỗi lần phản xạ thì tạo ra một ảnh của
điểm sáng.ảnh tạo bởi gơng lần trớc là vật của gơng ở lần phản xạ tiếp theo
********
Bồi dỡng HSG k9-5/8/14
B/. Bài tập:
Chủ đề 1 vẽ đờng đi của tia sáng và ảnh của vật tạo bởi gơng phẳng
1.1 Cho một gơng phẳng G và một điểm sáng S ở trớc gơng hãy vẽ ảnh và nêu rõ cách vẽ ảnh của

2
vừa vặn lọt qua khe AB.
. M G
2

A S .
B
'''''''''''''''''''''''''''''''''''' G '''''''''''''''''''''''''''''''''''' G G
1

(hình 1.3) (hình 1.4) (hình 1.5) (hình 1.6)
C/.các bài tập khác:
S200cl:( 159 ,164 ;171;172;173) S121/.102- ( nc8/.3.23)- cc8/.( 3.14 ).
2:Tính độ dài đờng đi của tia sáng:
2.1 Các gơng phẳng AB,BC,CD đợc xắp xếp nh hình vẽ trong đó AB=a,
BC=b, S là một điểm sáng nằm trên AD, SA=b
1
a.Vẽ tia sáng từ phản xạ lần lợt trên các gơng AB, BC, CD,một lần rồi
trở lại S
b.Tính độ dài đờng đi của tia sáng trong hệ gơng
c.Tính khoảng cách (a
1
) từ A đến điểm tới trên gơng AB.
2.2 Hai gơng phẳng G
1
G
2
hình vuông cạnh a, hợp với nhau một góc nhỏ =15
0
,một tia sáng AI

hãy xác định vùng đặt mắt để thấy ảnh của S tạo bởi gơng ''''''''''''''''''''''''''''
3.2 Mắt của một ngời quan sát đặt tại một điểm M trớc một gơng h3.1
Bồi dỡng HSG k9-5/8/14
S .
G
phẳng G nh H3.2 xác định vùng nhìn thấy của gơng .
3.3 Cho vật sáng AB hình mũi tên và gơng phẳng MN nh H3.3
a/ Vẽ ảnh của vật AB
b/ Vẽ các chùm tia tới lớn nhất từ A và B đến gơng.
c/ Hãy xác định vùng đặt mắt trớc gơng để:
c.1 Chỉ nhìn thấyA.
c.2 Chỉ nhìn thấy B
c.3 Nhìn thấy cả A và B
(Bổ xung: 161, 165, 168, 175/200CL* 88,89,90,91,97/S121NC8)*3.29,
4.21/S cn8*3.16cc8)
4: Cách đặt gơng phẳng để quan
sát ảnh và đổi hớng truyền của ánh sáng
4.1Vào lúc tia sáng mặt trời rọi xiên góc 45 độ xuống bề mặt trái đất, muốn hớng tia nắng theo
phơng thẳng đứng xuống đáy một giếng sâu,thì phải đặt gơng nghiêng một góc bằng bao nhiêu độ
so với mặt đất. (3.3-NC8)
4.2 Một ngời cao 1,65m đứng đối diện với một gơng phẳng hình chữ nhật treo thẳng đứng. Mắt
ngời đó cách đỉnh đầu 15cm.Hỏi
a. Mép dới của gơng phải cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để ngời ấy nhìn thấy ảnh của
chân mình trong gơng.
b.Mép trên của gơng phải cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để ngời ấy nhìn thấy ảnh của đỉnh
đầu trong gơng
c.Chiều cao tối tiểu của gơng là bao nhiêu để ngời đó thấy toàn bộ ảnh của mình trong gơng.
d.Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ ngời đến gơng không( bài 165/200-CL).
( Bài bổ sung: 92, 93/S121)
5:Tính góc hợp bởi hai tia sáng trong hệ gơng,

a. Tính góc hợp bởi tia SI
1
, và tia phản xạ I
2
K .
b.Tia phản xạ I
2
K sẽ quay đi một góc bao nhiêu khi:
b.1 Giữ nguyên G
1
, và tia S I
1
, quay G
2
quanh cạnh chung một góc nhỏ .
b.2 Giữ nguyên G
2
và tia tới S I
1
, quay G
1
quanh cạnh chung một góc .
b.3 Đồng thời quay 2 gơng quanh cạnh chung một góc nhỏ , theo cùng chiều với cùng vận
tốc và giữ nguyên tia SI
1
.
5.3 Hai gơng phẳng G
1
,G
2

6.1 Một điểm sáng S đặt trên đờng phân giác của góc tạo bởi 2 gơng phẳng.Xác định số ảnh của
S tạo bởi 2 gơng khi:
a. =90
0
; b.= 120
0
(S121/8)
6.2 Một điểm A đặt cách đều 2 gơng phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau taọ thành góc .
a, Xác định tất cả các ảnh tạo thành trong 2 gơng khi =80
0.
vẽ

các ảnh đó.
b.Tìm số ảnh trong trờng hợp =
n

2
; (n Z>0)
(Xem: b98,99/S121+ 169, 171/S200cl + 3.11nc8)
7.
Quỹ đạo của điểm sáng,
ảnh của điểm sáng và vận tốc chuyển động của ảnh.
7.1 Hai gơng phẳng G
1
,G
2
hợp với nhau một góc .Một điểm sángS nằm cách
cạnh chung O của 2 gơng một khoảng R. Hãy tìm cách di chuyển điểm S sao
cho khoảng cách giữa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi các gơng G
1

c/. Tìm vận tốc xa nhau của 2 ảnh S
1
S
2
khi S di chuyển trên OX với vận tốc 0,5m/s.
8:
Tính góc hợp bởi hai gơng, định vị trí của gơng
Bồi dỡng HSG k9-5/8/14
G
1
O
S .
G
1
G
2
I
(Hình 7.1)
x
G
2
8.1 Cho hai gơng phẳng G
1
,G
2
quay mặt phản xạ vào nhau.Một nguồn sáng điếm S nằm giữa 2 g-
ơng.Hãy xác định góc tạo bởi 2 gơng để nguồn sáng điểm và các ảnh S
1
của nó trong G
1

phản xạ trở lại G
1
.Tia sáng phản xạ ở đây một lần nữa,tia phản xạ cuối cùng
vuông góc với mặt phẳng chứa 2 cạnh //với giao tuyến chung của 2 gơng
.Tính .
(bổ sung: 31,32
*
,37
*
,34/S CN8+174/S200 +101/S121)
9
Phơng án thực hành
9.1 Tìm phơng án xác định độ cao của một cột đèn bên kia bờ sông (.biết 2
bên bờ sông đất bằng phẳng cao bằng nhau )với các dụng cụ sau:một gơng phẳng nhỏ;một thớc
dây(có giới hạn đo vừa đủ )
10.Bài bổ sung
10.1.ở tiệm cắt tóc ta thờng thấy có 2 chiếc gơng: một chiếc đặt ở phía
trớc mặt, một chiếc đặt ở phía sau gáy mình nhng không song song.Giải
thích tại sao?
Gợi ý:vẽmột tia sáng xuất phát từ một điểm ở sau gáy ngời phản xạ
lần lợt trên môi gơng một lần trong 2 trờng hợp: 2 gơng đặt song song
và không song song. Từ hình xẽ trả lời câu hởi ở đề bài.
10.2 Cho 2 gơng phẳng( nh hình vẽ).hãy tìm giao của vùng nhìn thấy của2 gơng.
10.3. Chiếu chùm ánh sáng phân kì vào gơng A và nhận đợc các tia phản xạ nh
hình vẽ bên. Hõi gơng A có thể là gơng phẳng đợc không? Vì sao?
Gợi ý phơng pháp: vẽ pháp tuyến của gơng tại các điểm tới của gơng, đo xêm
góc phản xạ có bằng góc tới tơng ứng không từ đó trả lời câu hỏi.
10.3. Hãy xác định vị trí
của gơng phăng vàvẽ đờng đi của tia sáng
trong các hình vẽ sau.biết S

1
R
2
R
3
tơng
ứng?
Bồi dỡng HSG k9-5/8/14
2.4. Hai gơng phẳng G
1
, G
2
, hợp với nhau một góc <90
0
, mặt phản xạ quay vào nhau. Một điểm
sáng S nằm giữa 2 gơng, một tia sáng từ S chiếu đến G
1
dới góc tới i, phản xạ trong hệ gơng một
số lần. Xác định để:
a. Sau n lần phản xạ trong hệ gơng, tia sáng bắt đầu đi ra theo đờng cũ.
b. Sau n lần phản xạ vào hệ gơng,tia sáng bắt đầu quay trở ra.
2.5 Hai gơng phẳng đợc ghép quay mặt phản xạ vào nhau hợp với nhau
một góc nhị diện nhỏ ,một tia sáng SI nằm trong mặt phẳng vuông góc
với cạnh chung của nhị diện và tới một trong 2 gơng với góc tới i
1
. hỏi
sau bao nhiêu lần phản xạ trong hệ gơng thì tia sáng sẽ phản xạ trở ra
ngoài. (đề thi HSG 2001-2002).
2.6. Hai mặt phẳng đàn hồi lý tởng, tạo thành một góc nhị diện ,
một quả bóng bàn rơi vào khoảng gjữa hai mặt phẳng đó và sau nhiều

2
rồi phản xạ qua điểm M cho trớc
a. chứng minh SI // JP.
b. Giữ nguyên tia SI, đồng thời quay 2 gơng một góc nhỏ quanh giao tuyến
chung 0 theo cùng chiều, với cùng vận tốc. Chứng minh rằng JP luôn đi qua M và
có phơng không đổi.
c. mở rộng: Giử nguyên tia SI, hỏi phải quay 2 gơng quanh giao tuyến chung nh thế nào để Tia JP
luôn đi qua M và có phơng không thay đổi. (Bài tập ơng tự xem đề thi tỉnh).
2.11
**
. Hai guơng phẳng G
1
,G
2
, hợp với nhau một góc <90
0
.chiếu một tia
sáng SI đến G
1
dới tới i
1
=i,phản xạ trên G
1
theo hớng I
1
I
2
rồi phản xạ trên
G
2

quay quanh J( I và J cố định). Biết góc SIJ =
,góc SJ I = . S
1
là ảnh của S qua G
1
, S
2
là ảnh của S qua G
2
. Tình góc hợp giữa mặt phản xạ
của hai gơng sao cho khoảng cách giữa hai ảnh S
1
S
2
là : a. Nhỏ nhất; b. Lớn nhất
7.1. a. một ngời đứng trên bờ hồ nớc lặng, nhìn ảnh mặt trời dới nớc.Khi ngời đó lùi xa bờ hồ một
khoảng bằng a , thì ảnh mặt trời mà ngời đó nhìn thấy di chuyển nh thế nào.
b. Giải thích tại sao hiện tợng nói trên chỉ xảy ra đối với những nguồn sáng ở rất xa( nh mặt trăng,
mặt trời ,vì sao ) mà không xảy ra đối các vật ở gần.
7.2. Mắt của anh cao hơn mắt của em là 37cm. Nếu hai anh em đứng ở cùng một nơi, nhìn ảnh
mặt trời dới nớc sẽ thấy ảnh của mặt trời ở hai nơi khác nhau, cách nhau một khoảng theo phơng
ngang.Tính khoảng cách đó. Nếu lúc ấy tia sáng mặt trời nghiêng góc 45
0
so với mặt nớc trong hồ.
II. Sự khúc xạ ánh sáng
Chủ đề 1:ảnh của vật ở trong nớc tạo thành do sự khúc xạ
A/ Tóm tắt lý thuyết .
1. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới .Khi gớc tới
tăng thì góc khúc xạ cũng tăng và ngợc lại .
2. Khi ánh sáng đi từ không khí vào nớc (hoặc thủy tinh) thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ

2
L
3
L
4

S S
1 S
3
S
4
ảnh tạo bởi dụng cụ thứ nhất làvật của dụng cụ thứ
2
6.ảnh của một vật là tập hợp ảnh của tất cả các điểm sáng trên vật. Do đó để vẽ ảnh của
một vật sáng ta vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt rồi nối chúng lại.
( chú ý: nếu một vật vừa nầm trong tiêu điểm vừa nằm ngoài tiêu điểm thì ảnh của vật
gồm hai phần :ảnh ảo và ảnh thật do đó làm nh trên có thể sai). Ví dụ
6.Điểm sáng là giao của chùm sáng tới phân kỳ, điểm vật ảo là giao của chùm tới hội tụ
kéo dài(ở phía sau dụng cụ quang học).giao của chùm sáng ló hội tụ là ảnh thật,giao
điểm của chùm ló phân kỳ là ẩnh ảo
ứng dụng của thấu kính
- Kính lúp:muốn quan sất ảnh ảo của vật bằng lúp phải đặt vật ở trong tiêu điểm của
thấu kính.
B /. Luyện tập:
1.1: Vẽ tiếp đờng đi của một tia sáng cho trớc
a
F o F

.S S. S.

F
1
F
12
F
2
F
1
F
1
F
2
F
2
F O
F

( hình 2.1) (hình 2.2) (hình 2.3)
1.3.Vẽ đờng đi của một tia sáng từ điểm S qua hệ quang học rồi đi đến điểm I
S. S. S. L
G


L
2
(hình3.1) (hình 3.2) (hình 3.3)

L G
S. S.
. . . . F .I I.

(hìng3.4) (hình 3.5)
1.4.Vẽ ảnh của một vật sáng taọ bởi thấu kính hoặc một hệ quang học:

. . . . .
. .
F F F F F
F

( h 4.1 ) ( h 4.2 ) ( h 4.3 )
. . . . . .
.
F F F F F
F
( h 4.4 ) ( h 4.5) (h 4.6)

. . . . . . . . .
F
1
F

kính gì ? vẽ tiếp đờng đi của tia sáng b
2.2
**
. Vật AB có dạng một đoạn thẳng cao h=3cm vuông góc với
trục chính của thấu kính L,cách quang tâm của thấu kính một khoảng
là d=1,5f (B nằm trên trục chính), cho ảnh thật nằm trong tiêu điểm
của thấu kính .
a. Thấu kính L là thấu kính gì?vì sao?
b. Vẽ ảnh của vật AB và tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Gợi ý: Vật thật đặt ngòai tiêu điểm của thấu kính hội tụ hay cho
thật ở ngoài tiêu điểm của thấu kính. vật AB trong bài lại cho ảnh
thật ở trong tiêu điểm của thấu kính do đó AB phải là vật aỏ và L phải là thấu kính hội
tụ.Từ đó ta có cách vẽ ảnh của vật AB nh sau: vẽ tia SI song song với trục chính và có đ-
ờng kéo dài đi qua A ,tia phản xạ tơng ứng đi qua tiêu điểm F
,'
; vẽ tia đi qua quang tâm
có đờng kéo dài đi qua A và tia ló op truyền thẳng
Các bài tập (S200cl)178.,179
*
,181
*
182,183 184
*
, 185
*
,186,
*
187
*
,190,191

B
2
là

ảnh ảo. Hãy:
a. Vẽ hai ảnh của hai vật đó trên cùng mặt phẳng hình vẽ.
b. Xác định khoảng cách từ A
1
B
1
đến quang tâm của thấu
kính.
c. Tìm khoảng cách từ F đến 0?
4.3. xem câu 3 đề thi tuyển sinh vào trờng lam sơn.(2004-
2005)
4.4. Xem bài 4( đề thi HSG bảngB năm 1996-1997).
4.5. ở hình vẽ bên, S là điểm sáng; S
/
là ảnh, F là tiêu điểm vật của thấu kính.
a.Bằng phép vẽ hình học, Hãy xác định vị trí quang tâm của thấu
kính.
b. kiểm tra bằng tính toán: biết S S
'
=L=45cm, SF=l =5cm.
4.6.đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí KHTN 2002-2003
Vật là một đoạn thẳng sáng AB đợc đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội
tụ (A trục chính), cho ảnh thật A
1
B
1

7. Thấu kính quay quanh trục đi qua 0 và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ.
4.7. Cho vật sáng AB (h-4.4) và thấu kính hội tụ. ảnh của vật AB sẽ di chuyển nh thế
nào, tính chất ảnh của vật sẽ ra sao khi:
a. AB di chuyển trên đờng thẳng a
b. Thấu kính di chuyển trên đờng thẳng

Xác định vị trí của vật và ảnh- tính chất của vật,ảnh tính chất thấu kính bằng
công thức.
5.1. A
'
B
'
là ảnh của vật thật AB qua một thấu kính hội tụ 0( A xy; AB xy). Gọi d
'
, d
là khoảng cách tơng ứng từ ảnh và vật đến thấu kính. Chứng minh K=
AB
BA
''
=
d
d
'
và
d
df
'
111
+=
.

1
có chức năng tập
chung ánh sáng chiếu và Pim P , L là một thấu kính hội tụ, G
2
là một gơng phẳng, MN là
một màn chắn .Pim P cách L một khoảng l=20cm, OI=40cm, tiêu cự của thấu kính là
f=15cm. Góc hợp bởi G
2
và phơng nằm ngang là 45
0
. Hỏi phải đặt
Màn MN ở vị trí nào để thu đợc ảnh rõ nét của mũi tên AB trong Pim.
Thực hành
15.4. Xác định góc tới và góc khúc xạ trong hiện tợng khúc xạ của tia sáng đi từ nớc ra
không khí
15.5.Trong một cái phòng có thắp một ngọn đèn điện, có hai thấu kính hội tụ đờng kính
nh nhau. Không dùng thêmdụng cụ nào khác , làm thế nào biết đợc thấu kính nào quang
lực( nghịch đảo của tiêu cự lớn hơn).
15.6.Có hai thấu kính đờng kính nh nhau, một kính hội tụ ,một kính phân kỳ. Làm thể
nào biết đợc kính nào có quang lực lớn hơn mà không dùng các dụng cụ đo.
15.7
*
. Nêu phơng án xác định tiêu cự của một thấu kính hội tụ (thực hiện trong phòng thí
nghiệm) với dụng cụ nh sau:một ngọn nến (đang cháy), một thớc thẳng ( có thang đo),
một tấm bìa (màn chắn sáng).
Sự truyền thẳng ánh sáng
1.Một bóng đèn hình cầu có đờng kính 4 cm, đợc đặt trên một trục của một vật chắn sáng hình tròn , cách vật
20cm. Sau vật chắn có một màn vuông góc với trục của hai vật, cách vật 40cm.
a.Tìm đờng kính của vật ,biết bóng đen có đờng kính16cm.
b. Tìm bề rộng vùng nữa tối. (162/S200cl)