📖 Bài 17: Ảnh của vật qua gương phẳng - lớp 7

💡 Bài 17: Ảnh của vật qua gương phẳng

Khái niệm: Hình ảnh của một vật mà ta nhìn thấy trong gương phẳng được gọi là ảnh của vật qua gương phẳng.
Bản chất (Ảnh ảo): Ảnh này không hứng được trên màn chắn nên được gọi là ảnh ảo,. Khi bạn đặt một tấm bìa phía sau gương, bạn sẽ không thấy hình ảnh mình hiện lên trên tấm bìa đó.

Thông qua thực nghiệm, chúng ta rút ra được 3 tính chất quan trọng,:

Độ lớn: Ảnh của vật có độ lớn bằng vật. Nếu bạn cao 1m50, ảnh của bạn trong gương cũng cao đúng 1m50.
Khoảng cách: Khoảng cách từ một điểm của vật đến gương phẳng bằng khoảng cách từ ảnh của điểm đó đến gương. Nếu bạn đứng cách gương 1m, ảnh của bạn cũng sẽ "đứng" cách gương 1m ở phía bên kia.
Tính đối xứng: Ảnh và vật đối xứng nhau qua gương.

Có hai phương pháp chính để vẽ ảnh của một vật qua gương phẳng,:

Cách 1 (Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng): Vẽ các tia sáng từ vật tới gương, sau đó vẽ các tia phản xạ tương ứng. Ảnh chính là điểm giao nhau của đường kéo dài các tia phản xạ đó.
Cách 2 (Dựa vào tính chất ảnh): Lấy các điểm đối xứng với vật qua mặt phẳng gương. Đây là cách vẽ nhanh và phổ biến nhất trong các bài tập.

Câu hỏi 1: Tại sao chữ AMBULANCE trên đầu xe cứu thương lại được viết ngược từ phải sang trái?

Giải thích: Khi người lái xe phía trước nhìn vào gương chiếu hậu (là gương phẳng), ảnh của dòng chữ viết ngược này qua gương sẽ trở thành chữ viết xuôi "AMBULANCE" giúp họ dễ dàng đọc được ngay lập tức để nhường đường cho xe ưu tiên.

Câu hỏi 2: Tại sao trong các tiệm cắt tóc, người ta thường đặt một chiếc gương lớn phía trước và một chiếc gương nhỏ phía sau khách hàng?

Giải thích: Đây là ứng dụng của sự phản xạ nhiều lần. Ánh sáng từ phía sau đầu khách hàng phản xạ qua gương nhỏ, rồi ảnh đó lại tiếp tục phản xạ qua gương lớn phía trước. Nhờ đó, khách hàng có thể quan sát được phần tóc phía sau gáy của mình mà không cần quay đầu lại.

Câu hỏi 3: Kính tiềm vọng hoạt động như thế nào?

Giải thích: Kính tiềm vọng đơn giản gồm hai gương phẳng đặt song song và nghiêng một góc $45^\circ$ so với đường truyền ánh sáng. Ánh sáng từ vật cản phía trên đi xuống gặp gương thứ nhất, phản xạ thẳng đứng xuống gương thứ hai, rồi lại phản xạ ngang vào mắt người xem. Thiết bị này giúp chúng ta quan sát được những vật nằm sau vật cản hoặc ở vị trí cao hơn tầm mắt.

Câu hỏi 4: Tại sao khi soi gương, nếu ta giơ tay phải thì ảnh trong gương lại giơ tay trái?

Giải thích: Do tính chất đối xứng qua mặt gương. Tuy ảnh có độ lớn và khoảng cách bằng vật, nhưng chiều trái - phải của ảnh bị đảo ngược so với vật thực tế bên ngoài.

Câu hỏi 5: Tại sao dơi có thể săn mồi trong bóng tối bằng siêu âm?

Giải thích: Loài dơi có khả năng săn mồi và di chuyển chính xác trong bóng tối là nhờ vào khả năng phát và cảm nhận sóng siêu âm thông qua hiện tượng phản xạ âm.

Cụ thể, quá trình này diễn ra như sau:

Phát sóng siêu âm: Dơi có thể phát ra một loại sóng âm có tần số rất cao, dao động từ 50.000 Hz đến 70.000 Hz. Loại âm thanh này được gọi là siêu âm vì nó vượt xa ngưỡng nghe của con người (thường chỉ đến 20.000 Hz).
Hiện tượng phản xạ: Khi sóng siêu âm do dơi phát ra lan truyền trong không gian và gặp phải các vật cản như con muỗi, cành cây hay vách hang, sóng âm sẽ bị dội ngược trở lại. Hiện tượng này được gọi là phản xạ âm.
Xử lí thông tin: Dơi sẽ thu nhận các âm phản xạ này. Dựa vào thời gian và đặc điểm của âm thanh dội lại, dơi có thể xác định chính xác vị trí, khoảng cách và hình dạng của con mồi hoặc vật cản để săn bắt hoặc tránh né trong điều kiện hoàn toàn không có ánh sáng.

Cơ chế này tương tự như cách con người ứng dụng sóng siêu âm để xác định độ sâu của đáy biển.

Ghi nhớ quan trọng:

Ảnh qua gương phẳng luôn là ảnh ảo, lớn bằng vật và đối xứng với vật qua gương.
Có thể dùng định luật phản xạ hoặc tính chất đối xứng để dựng ảnh.