Luyện thi vào chuyên li Phần Quang

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 tớivật thật hoặc giao của chùm sáng tới kéo dài vật ảo 4.ảnh của điểm sáng

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

********

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

S bằng 2 cách

1.2 Cho một gơng phẳng G và một tia sáng tới SI Hãy vẽ tia phản xạ tơng ứng của tia SI bằng 2

cách và nêu rõ cách vẽ

1.3 vật sáng AB có dạng hình mũi tên và gơng phẳng G nh hình 1.3 Hãy vẽ ảnh của vật AB bằng 2

cách

1.4 Cho gơng phẳng G, điểm sáng S và điểm M ở trớc gơng nh hình vẽ1.4.Vẽ và nêu rõ cách vẽ

đ-ờng đi của một tia sáng từ S đến gơng rồi phản xạ tới M.(vẽ bằng 2 cách)

a.Vẽ tia sáng đi từ O phản xạ trên G1 trớc rồi phản tiếp trên G2 và tới M

Bồi dỡng HSG k9-7/9/14

b Nếu α >900 ;để phép vẽ thực hiện đợc thì hai điểm O và M phải thỏa mản điều kiện gì?

một chùm sáng từ S đến G1 ,phản xạ đến G2 ,chùm phản xạ từ G2 vừa vặn lọt qua khe AB

M G 2

A S

B α

'''''''''''''''''''''''''''''''''''' G '''''''''''''''''''''''''''''''''''' G G 1

(hình 1.3) (hình 1.4) (hình 1.5) (hình 1.6)

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=b1

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

α=150,một tia sáng AI chiếu đến G1 tại I trên cạnh đối diện với giao

tuyến của 2 gơng dới góc tới i=450,phản xạ trong hệ gơng một số lần rồi đi ra

theo đờng cũ Tính độ dài đờng đi của tia sáng trong hệ gơng

2.3 Hai gơng phẳng G1,G2 cách nhau một khoảng là d, trên đờng thẳng song

song với 2 gơng,cách G1 một khoảng là a, có 2 điểm S và O cách nhau một

khoảng là h( hình 4)

a Hãy vẽ và nêu rõ cách vẽ một tia sáng từ S đến G1 trớc( tại I), phản xạ đến

G2 (tại J) rồi phản xạ đến O

b Tính khoảng cách IA và JB?

c Gọi M là giao điểm của SO với tia phản xạ từ G1 xác định vị trí của M trên

SO

3 :Vùng nhìn thấy của gơng

3.1 Cho gơng phẳng G,và một điểm sáng S (h3.1).Bằng phép vẽ

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

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.

S G

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,

khảo sát sự dịch chuyển của tia phản sạ khi thay đổi vị trí của gơng

5.1 Cho gơng phẳng G và một tia sáng SI(h5.1) a/ Giữ nguyên tia tới, quay gơng G một góc nhỏ α quanh trục O nằm trong mặt gơng và vuông góc với mặt phẳng tới Hỏi tia phản xạ quay đi một góc bằng bao nhiêu? khi a.1 Trục O đi qua I ;

a.2 Trục O không đi qua I (bài 94/121/8)

b/.Cố định gơng G, quay tia tới trong mặt phẳng tới quanh điểm I một

góc nhỏ Hỏi tia phản xạ sẽ quay đi một góc bằng bao nhiêu? (bài 95/121/8)

5.2 Hai guơng phẳng G1,G2, hợp với nhau một góc α<900.chiếu một tia sáng SI đến G1 dới tới i1=i,phản xạ trên G1 theo hớng I1 I2 rồi phản xạ trên G2 theo hớng I2 K a Tính góc hợp bởi tia SI1, và tia phản xạ I2K b.Tia phản xạ I2K sẽ quay đi một góc bao nhiêu khi: b.1 Giữ nguyên G1, và tia S I1 , quay G2 quanh cạnh chung một góc nhỏ β. b.2 Giữ nguyên G2 và tia tới S I1, quay G1 quanh cạnh chung một góc β. b.3 Đồng thời quay 2 gơng quanh cạnh chung một góc nhỏ β, theo cùng chiều với cùng vận tốc và giữ nguyên tia SI1 5.3 Hai gơng phẳng G1,G2 đặt song song với nhau Một tia sáng chiếu vào G1, phản xạ liên tiếp trên hai gơng.Nếu ta quay G1 đi một góc nhỏ α thì tia phản xạ thứ n sẽ quay đi một góc bằng bao nhiêu?

( Mở rộng:Nếu quay G2 thì sao? Nếu quay cả 2 gơng thì sao)

một nguồn sáng S cố định nẳm trớc 2 gơng(hình vẽ bên)

a Nêu cách vẽ chính xác một tia sáng từ nguồn S có đờng

đi phản xạ lần lợt trên mỗi gơng một lần (tại điểm tới I và E)

b Tính góc hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ sau cùng E R

c Từ vị trí ban đầu nói trên phải quay gơng G2 quanh trục

qua E và song song với 2 gơng một góc nhỏ nhất là bao nhiêu để:

c.1: SI // E R

c.2: SI ⊥ E R (đề thi học sinh giỏi huyện năm 2003- 2004)

(xem 4.17/nc8+ 160, 166 176/S200cl+100/S121)

6: Xác định số ảnh của vật tạo bởi hệ gơng.

S tạo bởi 2 gơng khi:

a α=900; b.α= 1200 (S121/8)

a, Xác định tất cả các ảnh tạo thành trong 2 gơng khi α =800. vẽcác ảnh đó

b.Tìm số ảnh trong trờng hợp α=

n

π

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.

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 G1,G2 là không đổi

(bài 170/200cl).

7.2: Cho một điếm sáng S đặt trớc một gơng phẳng.Tìm quỹ tích các ảnh của S trong gơng khi cho

gơng quay qanh một trục O nằm trên mặt gơng và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ (bài 96/121/8)

7.3 Điểm sáng S đặt cách gơng phẳng G một khoảng SI=d(h7.1) ảnh của S qua

gơng sẽ dịch chuyển nh thế nào khi: S .

a Gơng quay quanh một trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại S

Bồi dỡng HSG k9-7/9/14

G1

O

S

I (Hình 7.1)

G2

b Gơng quay đi một góc α quanh một trục vuông góc với mặt phẳng

hình vẽ tại I.( Nếu gơng quay với vận tốc v=2m/s.thì ảnh S/ của S sẽ

quay đi một góc bao nhiêu?);(bài 3.10/nc8)

7.4 Một ngời đứng trớc một gơng phẳng.Hỏi ngời đó thấy ảnh của mình trong gơng chuyển động

với vận tốc bằng bao nhiêu khi:

a.Gơng lùi ra xa theo phơng vuông góc với mặt gơng với vận tốc v=0,5m/s

b.Ngời đó tiến lại gần gơng với vận tốc v=0,5m/s

đờng phân giác OX của 2 gơng,cách cạnh chung O một khoảng R=5cm Tính:

a/ Khoảng cách giửa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi gơng O

b/ Quỹ tích các ảnh của S khi S di chuyển trên OX

c/ Tìm vận tốc xa nhau của 2 ảnh S1S2 khi S di chuyển trên OX với vận tốc 0,5m/s

8: Tính góc hợp bởi hai gơng, định vị trí của gơng

g-ơng.Hãy xác định góc tạo bởi 2 gơng để nguồn sáng điểm và các ảnh S1 của nó trong G1 và S2 trong gơng G2 nằm trên ba đỉnh của một tam giác đều.(3.31/nc8)

sáng điểm S những khoảng nh nhau.(h8.1).Góc φ nằm giữa 2 gơng phải

nh thế nào

để sau 2 lần phản xạ thì :

a/ Tia sáng hớng thẳng về nguồn

B/ Tia sáng trở lại nguồn theo đờng cũ

(? C/.Tia sáng đi ra khỏi hệ theo phơng ban đầu.tức là // với tia tới

đầu tiên );(bài 3.34/nc8)

8.3 Một khối thủy tinh hình lăng trụ,tiết diện có dạng một tam giác cân

ABC.Ngời mạ bạc toàn bộ mặt AC và phần dới mặt AB.(h8.2) một tia

sáng vuông góc với mặt AB,sau 2 lần phản xạ liên tiếp trên AC,AB thì tia

ló ra vuông góc với BC Hãy xác định góc A của

khối thủy tinh đó.(3.37/nc8)

8.4* Hai gơng phẳng hình chữ nhật giống hệt nhau có giao tuyến chung

O,quay mặt phản xạ vào nhau,hợp với nhau góc α.một điểm sáng S nằm

giữa 2 gơng ,một tia sáng từ S đập vuông góc với G1,phản xạ đến G2,rồi

phản xạ trở lại G1.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 α

(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 đ-ờng đi của tia sáng trong các hình vẽ sau.biết S1, S2,S3, là các điểm sáng,

G1

G2x

S1/ ,S2/ ,S3/ lần lợt là ảnh của S1, S2, S3 tạo bởi gơng.Tia sáng từ S1,S2, S3, tới gơng phản xạ qua các

điểm R1 R2 R3 tơng ứng?

2.4 Hai gơng phẳng G1, G2, hợp với nhau một góc α <900, mặt phản xạ quay vào nhau Một điểm sáng S nằm giữa 2 gơng, một tia sáng từ S chiếu đến G1 dới góc tới i, phản xạ trong hệ gơng một

số lần Xác định α 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 α,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 i1 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 α, một quả bóng bàn rơi vào khoảng gjữa hai mặt phẳng đó và sau nhiều lần va đập lên chúng, quả bóng lại bay ra ngoài( hình 2.6) Va đập thứ nhất xảy ra cách đỉnh góc nhị diện một khoảng a và tại đây góc tới của quả bóng đập lên mặt phẳng ngang bằng i quả bóng chuyển

động trong mặt phẳng thẳng đứng, vuông góc đến hai mặt phẳng đã cho Hãy xác định khoảng cách tối thiểu d đến đỉnh góc mà quả bóng

có thể đạt đợc Giả thiết α là nhỏ

2.7 Cho điểm sáng S và 2 gơng phẳng OM và ON nh h-2.7 Biết khoảng

cách từ S đến giao tuyến chung của 2 gơng là a Xác định góc hợp bởi hai

g-ơng để một tia sáng bất kì từ S truyền đến một trong hai gg-ơng chỉ phản xạ

một lần rồi ra khỏi hệ gơng

2.8 Gơng có dạng một mặt cầu hoặc một phần của mặt cầu gọi là gơng cầu Gơng cầu có mặt lồi phản xạ ánh sáng gọi là

g-ơng cầu lồi Mỗi điểm trên gg-ơng cầu lồi đợc coi là một gg-ơng phẳng nhỏ hình 2.8 là một gơng cầu lồi, c là tâm của gơng, một tia sáng AI từ điểm

ảtên vật AB chiếu tới gơng cho tia phản xạ IP có đặc điểm h hình vẽ

a Nêu đặc điểm của pháp tuyến IN của gơng

b hãy vẽ ảnh của vật AB Tại 3 vị trí bất kì và nêu nhận xét về tính chất của

ảnh

c Xác định vùng đặt mắt để qua săt ảnh của vật AB

2.9 Cho gơng hình nón hình 2.7( chao đèn) và một điểm sáng S ( bóng

đèn) Nằm trên trục của gơng.Xác định góc α ở đỉnh gơng

đểmọi tia sáng từ S đến gơng chỉ phản xạ một lần rồi đi ra ngoài

2.10 Hai gơng phẳng G1G2 vuông góc với nhau(h-2.10).Một tia sáng từ

điểm S đến G1, phản xạ đến G2 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 α 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 G1,G2, hợp với nhau một góc α<900.chiếu một tia

sáng SI đến G1 dới tới i1=i,phản xạ trên G1 theo hớng I1 I2 rồi phản xạ trên

G2 theo hớng I2 K

b Tính góc hợp bởi tia phản xạ thứ n trong hệ gơng và tia SI1 để tia phản xạ

thứ n song song với tia SI thì cấn quay gơng G2 quanh cạnh chung một góc

bằng bao nhiêu, theo chiều nào

2.12.Một gơng phẳng dựng trên sàn nhà, lệch một góc α=50 so với phơng thẳng đứng Một ngời cao h=1,7m có thể đứng

Bồi dỡng HSG k9-7/9/14

cách mép gơng một khoảng l lớn nhất là bao nhiêu để còn nhìn thấy đợc một phần ảnh của mình qua gơng, bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu( h-2.12)

2.13 ở h-2.13 là một điểm sáng S cố định nằm trớc hai gơng phẳng nhỏ G1 và G2 G1 quay quanh

I, G2 quay quanh J( I và J cố định) Biết góc SIJ = α,góc SJ I = β S1 là ảnh của S qua G1, S2 là ảnh của S qua G2 Tình góc ϕ hợp giữa mặt phản xạ của hai gơng sao cho khoảng cách giữa hai ảnh S1S2 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 450 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

và ngợc lại

3 Mắt ta nhìn thấy ảnh của một vật tạo thành do sự khúc xạ ánh sáng.khi chùm tia khúc

xạ truyền vào mắt ta

4 Điểm sáng là giao của chùm sáng tới còn ảnh của S là giao của chùm tia khúc xạ B/ bài tập:

1.1 Giải thích sự tạo thành ảnh của một vật ở trong nớc.

1.2 Nhìn một hòn sỏi ở trong nớc ta thấy hòn sỏi hình nh bị nâng lên tại sao?

1.3 Nhìn vào chiếc đũa nhúng trong một chậu nớc ta thấy chiếc đũa hình nh bị gãy ở

mặt phân cách tại sao?

Chủ đề 2.Dụng cụ quang học A/ lý thuyết:

1.Thấu kính:quang tâm,trục chính, tiêu điểm, tiêu diện,tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ,

trục chính, trục phụ

2 đờng đi của các tia sáng đặc biệt trong thấu kính.

-Tia đi qua quang tâm truyền thẳng

-Tia song song với trục chính, (hoặctrục phụ), tia ló đi qua tiêu điểmchính (hoặc phụ) -Tia đi qua tiêu điểm chính (hoặc phụ,)tia ló đi song song với trục chính (hoặc trục phụ)

3.Thấu kính hội tụ có thể cho ảnh thật hoậc ảnh ảo.

-vật đặt ở ngoài tiêu điểm của thấu kính cho ảnh thật, ngợc chiều với vật.vật ở xa vô cùng cho ảnh ở tiêu điểm, vật tiến lại gần tiêu điểm thì ảnh tiến ra xa thấu kính

Vật ở tiêu điểm ảnh ở xa vô cùng

-Vật ở trong tiêu điểm, cho ảnh ảo cùng chiều,lớn hơn vật Khi vật ở sát thấu kính ảnh trùng với vật(ở sát thấu kính)

(chú ý :vật ẩnh luôn di chuyển cùng chiều)

4 Thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo cùng chiều,nhỏ hơn vật.

5.Sơ đồ tạo ảnh của vật bởi hệ thấu kính:

L1 L2 L3 L4

S S1 S3 S4 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

F F F F

( H-1) (h-2) (h-3

F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O

F

1.2.Vẽ ảnh của điểm S tạo bơỉ hệ quang học sau S S S

F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 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

F1 F12 .I F2 F1 F1 F2 .I F2 F .I

F

L1 L2 L1 L2

(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 )

Bồi dỡng HSG k9-7/9/14

.

F F F F F

F ( h 4.4 ) ( h 4.5) (h 4.6)

F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F F

( hình 4.7) (hình 4.8) (hình 4.9)

B 1.5: Cho điểm sáng S ,một thấu kính, một khe hở S A AB( Hình 5) hãy vẽ một chùm sáng từ S sau

khi qua thấu kính thì vừa vặn đi qua khe hở AB F F F1 F12 F2 ( giải bài toán khi thay thấu kính hội tụ bằng thấu kính phân kỳ) (Hình 5.1) (4.10) 2:Xác định vị trí thấu kính,loại thấu kính, các yếu tố của thấu kính,tính chất của ảnh tạo bởi thấu kính. 2.1 Cho thấu kính L,và các tia sáng nh hình vẽ Hỏi thấu kính là thấu 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 đờng 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*,193* ; (S121/8)bài 121

3 Vẽ đờng đi của tia sáng qua bản mặt song song,giải thích sự tạo thành ảnh của một vật ở trong nớc bài 106,107,103,104,105 (S121/nc8)

IV.Bài tập bổ sung

Xác định các yếu tố của thấu kính bằng phép vẽ.

4.1 Cho hình vẽ 4.1 đờng thẳng xy là trục chính, o là quang tâm,Flà tiêu điểm của thấu kính.Nếu đặt vật tại A thì ảnh cao 3cm, nếu đặt vật tại B thì ảnh cao 1,5 cm Hỏi khi đặt vật tại trung điểm I của AB thì ảnh cao bao nhiêu?

4.2 Hai vật phẳng nhỏ A1B1 và A2B2 giống nhau, đặt cách

nhau 45cm, cùng vuông góc với trục chính của một thấu

kính hội tụ( h4.2) Hai ảnh của hai vật ở cùng một vị trí, ảnh

của A1B1 là ảnh thật, ảnh của A2B2 là ảnh ảo Hãy:

a Vẽ hai ảnh của hai vật đó trên cùng mặt phẳng hình vẽ

b Xác định khoảng cách từ A1B1 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 A1B1 cao 1,2cm Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là f=20cm Dịch chuyển vật đi một khoảng 15cm dọc theo trục chính thì thu đợc ảnh ảo A2B2 cao 2,4 cm

a Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính khi dịch chuyển

b Tìm độ cao của vật

4.7 xemcâu 4 đề thituyển sinh vao lớp 10 ĐHKHTN( năm 2004)

4.8 xem câu 4 đề thi tuyển sinh ĐHKHTN( 2003-2004)

4.6.Cho điểm sáng S, và thấu kính hội tụ (hình 4.3)

a Hãy vẽ ảnh của S tạo bởi thấu kính

b ảnh của điểm S di chuyển nh thế nào khi :

1 S di chuyển trên đờng thẳng đi qua S và song song với trục chính

2 S di chuyển trên đờng thẳng vuông góc với trục chính

3 S di chuyển

trên đờng

thẳng đi qua F

và S

4 S di chuyển

trên đờng

thẳng đi qua S

và 0

5 Thấu kính di

chuyển theo

phơng vuông

góc với trục

chính

6 Thấu kính di chuyển dọc theo phơng trục chính

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 ∆

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=

ABB

A' '

=

d

d'

và

d

d

1

1

5.2 Vật ảo AB =5cm, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f=20cm, ở sau thấu kính, cách thấu kính 20cm Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh

và vẽ ảnh

5.3 Vật sáng đặt song song với một màn ảnh và cách màn 90cm Ngời ta dùng TK để thu

ảnh thật của vật trên màn, trục chính của thấu kính vuông góc với màn Ngời ta tìm thấy

2 vị thí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cách nhau một khoảng O1O2 =30cm

a Xác định vị trí đặt thấu kính và tiêu cự của thấu kính

b So sánh độ lớn của ảnh thu đợc ứng với 2 vị trí trên của thấu kính (114/S1218)

5.4 Một vật sáng đặt trớc một hấu kính hội tụ cho một ảnh rõ nét có độ cao h1 trên màn

ảnh sau thấu kính Nếu giữ vật và màn ảnh cố định , di chuyển thấu kính đến gần màn

ảnh thì lại thu đợc một ảnh thứ hai rõ nét có độ cao h2.hãy tính độ cao h của vật (115/S1218)

Bồi dỡng HSG k9-7/9/14

8.1 Nhìn một cái gậy cắm xuống nớc, ta thấy hình nh nó bị gãy ngay ở mặt nớc Giải thích?

8.2 Nhìn vào một bể đựng nớc, ta thấy đáy bể không bằng phẳng

mà bị cong lên, những điểm càng xa mắt ngời quan sát càng bị

nâng lên cao hơn Hãy giải thích hiện tợng trên

8.3 Một ngời cao 1,5 m đứng cách máy ảnh 4,5m, phim trong máy

ảnh này đặt cách thấu kính 6cm.Hỏi ảnh của ngời ấy ở trên phim

cao bao nhiêu

8.4 Hình 8.6 vẽ sơ đồ của một đèn chiếu: đèn Đ và gơng cầu lõm

G1 có chức năng tập chung ánh sáng chiếu và Pim P , L là một thấu

kính hội tụ, G2 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 G2 và phơng nằm ngang là 450 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)

2 Ngời ta dự định đặt 4 bóng điện tròn ở 4 góc của một trần nhà hình vuông,mỗi cạnh 4m và một quạt trần ở

đúng giữa trần nhà Quạt trần có sải cánh là 0,8m Biết trần nhà cao 3,2m tính từ mặt sàn Em hãy tính toán thiết kế cách treo quạt sao cho khi quạt quay trên mặt đất không có điểm nào bị sáng loang loáng (167/200cl)

3.Nêu phơng án xác định độ cao của một cột đèn,đèn đang sángvới các dụng cụ sau:1 cái cọc, 1 thớc cuộn.

Xét 2 trờng hợp:

a Có thể đến gần chân cột đèn nhng không thể chèo lên

b Không thể đến gần chân cột đèn đợc.( làm tiếp bài 85/121lớp 8)

4 Một hộp kín hình lập phơng cạnh a đặt trên mặt bàn, ở chính giữa mặt bên có một lổ nhỏ S, một vật sáng AB

đặt vuông góc với mặt bàn, cách hộp kín một khoảng 3a, Ngời ta quan sát thấy ở mặt trong đối diện với lỗ S có hình của vật sáng AB

a Giải thích sựtạo thành ảnh của vật AB trong hộp ảnh đó có tính chất gì?

b.Biết độ cao của vật AB là h Tìm độ cao của ảnh trong hộp

5 bài 87 121/SNC8

6 Có một ngọn đèn treo ở trên cao vào buổi tối, đèn đang tỏa sáng trên bãi phẳng Hãy xác định

độ cao của bóng đèn trong 2 trờng hợp : Có thể đến gần chân cột đèn nhng không thể chèo lên

và không thể đến gần chân cột đèn đợc

Dụng : a: 1 cái cọc, 1 thớc cuộn

b Một thớc gỗ

c Một thớc dây, một gơng phẳng nhỏ

7 Nêu phơng án thí nghiệm chứng minh:

a trong một môi trờng trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đờng thẳng

b Khi đi từ nớc ra không khí ánh sáng truyền theo đờng gấp khúc

Dụng cụ: Một tấm ván phẳng (mềm), một sợi chỉ, một số đinh ghim