Gương quay 10 độ, vì sao tia phản xạ có thể quay 20 độ?
Trả lời trọng tâm
Khi giữ tia tới cố định và quay gương phẳng một góc nhỏ quanh điểm tới trong mặt phẳng hình vẽ, pháp tuyến quay cùng góc với gương. Vì góc phản xạ bằng góc tới theo pháp tuyến mới, hướng tia phản xạ đổi gấp đôi góc quay gương, nếu vẫn phản xạ ở cùng mặt và cùng điểm tới.
Tình huống và cách phân tích
Ban đầu tia tới vuông góc gương. Quay mặt gương 10° quanh điểm tới: góc tới mới là 10°, góc phản xạ mới là 10°. Tia phản xạ mới lệch 20° so với hướng quay trở lại ban đầu. Không cộng góc với mặt gương thành góc tới.
Cách kiểm tra có ý nghĩa
Dùng bản vẽ với thước đo góc hoặc hộp tia LED lớp học có người lớn hướng dẫn. Không dùng laser, không dùng ánh nắng tập trung. Vẽ pháp tuyến ở cả hai vị trí trước khi đo độ lệch tia.
Ứng dụng và điều rút ra
Một chuyển động nhỏ của gương có thể làm chấm sáng dịch nhiều trên màn xa. Điều đó giải thích vì sao bộ phận giữ gương phải vững khi cần một hướng chiếu ổn định.
Điều dễ nhầm và giới hạn
Kết luận 2 lần xét hai hướng tia trên cùng mặt phẳng và một mặt phản xạ. Nếu thay cả tia tới hoặc điểm tới, cần dựng lại hình thay vì dùng máy móc.
Đọc hình
Hai vị trí gương chênh 10 độ quanh cùng điểm tới; tia tới cố định, hai tia phản xạ chênh 20 độ và các pháp tuyến nét đứt. Hình là mô hình minh họa; màu và kích thước không thay cho số đo thực tế.