Quang học

Sự truyền thẳng và phản xạ ánh sáng

Trong môi trường trong suốt, đồng tính và đồng chất, ánh sáng truyền theo đường thẳng. Khi gặp gương nhẵn, tia sáng phản xạ theo một quy luật xác định.

Trong môi trường trong suốt, đồng tính và đồng chất, ánh sáng truyền theo đường thẳng. Khi gặp gương nhẵn, tia sáng phản xạ theo một quy luật xác định.

Ứng dụng và cách tính

Trắc nghiệm nhanh

Có thể kiểm tra sự truyền thẳng bằng cách nhìn ngọn nến qua ba tấm bìa có lỗ nhỏ: chỉ thấy ngọn lửa khi các lỗ thẳng hàng. Bóng tối cũng cho thấy ánh sáng đi theo đường gần thẳng khi gặp vật cản. Tia sáng là mô hình biểu diễn hướng truyền, không phải một sợi vật chất; chùm sáng có thể gồm nhiều tia. Trong không khí, ánh sáng truyền gần như thẳng ở quy mô lớp học, nhưng bị bẻ cong nếu môi trường đổi chiết suất hoặc có gradient nhiệt độ. Tia sáng trắng cũng có thể tách thành màu khi đi qua lăng kính; hiện tượng này cho thấy mô hình tia cần được bổ sung bằng mô hình sóng khi xét các hiệu ứng bước sóng. Kích thước bóng còn phụ thuộc khoảng cách giữa vật và màn.

Thí nghiệm bóng tối còn nhắc rằng nguồn sáng có kích thước hữu hạn tạo vùng nửa tối, không phải luôn có ranh giới sắc nét.

Khi ánh sáng gặp bề mặt nhẵn, phản xạ có trật tự: tia tới, tia phản xạ và pháp tuyến cùng nằm trong một mặt phẳng, đồng thời góc phản xạ bằng góc tới. Trên bề mặt gồ ghề, mỗi điểm nhỏ vẫn tuân theo định luật này, nhưng pháp tuyến đổi hướng liên tục nên tia phản xạ tỏa ra nhiều phía; nhờ phản xạ khuếch tán ta nhìn thấy tường từ nhiều vị trí. Ánh sáng vẫn có thể phản xạ khuếch tán mà không bị mất hoàn toàn năng lượng.