Có một gương phẳng đặt nằm ngang. Chiếu một tia sáng SI tới gương sao cho SI hợp với mặt gương một góc 300. Để được tia phản xạ có phương nằm ngang, cần quay gương một góc bao nhiêu so với vị trí ban đầu ? Trục quay của gương nằm trong mặt phẳng gương và vuông góc với mặt phẳng tới. Tia tới SI cố định.
Tia sáng tới (SI): Tia sáng này hợp với mặt gương một góc (30^\circ). Do đó, góc tới ((i)) so với phương ngang là: [ i = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ ]
Góc phản xạ (r): Theo định luật phản xạ, góc phản xạ bằng góc tới. Vì vậy, khi gương ở vị trí ban đầu, góc phản xạ cũng sẽ là: [ r = i = 60^\circ ]
Mục tiêu: Tia phản xạ cần có phương nằm ngang. Do đó, góc phản xạ (r) phải bằng (0^\circ) khi so với phương ngang.
Sự thay đổi của gương: Nếu quay gương một góc (\theta) so với vị trí ban đầu, thì góc phản xạ sẽ thay đổi. Cụ thể, khi gương quay (\theta) thì góc phản xạ ((r')) khi đó sẽ là: [ r' = r - 2\theta ] Bởi vì khi gương quay, góc phản xạ sẽ giảm đi gấp đôi góc mà gương quay.
Điều kiện: Chúng ta cần có: [ r' = 0^\circ \implies 60^\circ - 2\theta = 0^\circ ]
Giải phương trình: [ 60^\circ - 2\theta = 0 \implies 2\theta = 60^\circ \implies \theta = 30^\circ ]
Vậy, để tia phản xạ có phương nằm ngang, cần phải quay gương một góc (30^\circ) so với vị trí ban đầu.