CHƯƠNG III. QUANG HỌC i. KIẾN THỨC CẦN NHỚ. 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường. - Khi tia sáng đi từ không khí sang môi trường trong suốt rắn, lỏng thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới - Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm) theo. - Khi góc tới bầng 0 0 thì góc khúc xạ bằng 0 0 (tia sáng truyền thẳng) 2. Thấu kính hội tụ - Có phần rìa mỏng hơn phần giữa. - Một chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính. 3 tia sáng đặc biệt cần nhớ: - Tia tới qua quang tâm cho tia ló đi thẳng. - Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm. - Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính F' O F F' O F F' O F 3. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ. - Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật. - Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều với vật. - Vật ở rất xa thấu kính cho ảnh thật là một điểm nằm tại tiêu điểm. Để dựng ảnh A'của một điểm sáng A, ta vẽ 2 trong số 3 tia đặc biệt (ở trên) xuất phát từ điểm A, giao điểm của hai tia ló (hay đường kéo dài) là ảnh A'. Để dựng ảnh A'B' cảu AB qua thấu kính ( AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính) ta chỉ dựng ảnh B' của B rồi hạ vuông góc xuống trục chính . 4. Thấu kính phân kì. - Thấu kính phân kì có phần rìa dày hơn phần giữa. - Chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia ló phân kì. 2 tia sáng đặc biệt cần nhớ. - Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm . - Tia tới đi qua quang tâm tiếp tục đi thẳng. 5. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì. - Vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì đều cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự. - Khi vật đặt ở rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật là một điểm nằm tại tiêu điểm. Cách vẽ ảnh qua thấu kính tương tự như cách vẽ ảnh như cách vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ. 1. Máy ảnh. - Mỗi máy ảnh đều có vật kính, buồng tối và chỗ đặt phim. - Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ. - Ảnh trên phim là ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật. 2. Mắt - Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thuỷ tinh và màng lưới. - Thể thuỷ tinh đóng vai trò như vật kính trong máy ảnh, còn màng lưới như phim. - Ảnh của mà ta nhìn thấy là ảnh thật hiện trên màng lưới. - Quá trình điều tiết là quá trình thể thuỷ tinh co giãn để phồng lên hay dẹt xuống để ảnh trên màng lưới được rõ nét. - Điểm xa nhất mà mắt nhìn rõ được gọi là điểm cực viễn C v , điểm gần nhất mà mắt nhìn rõ được là điểm cực cận C c . 8. Mắt cận - Mắt cận thị nhìn rõ những vật ở gần nhưng không nhìn rõ những vật ở xa. Kính cận là thấu kính phân kì. - Kính cận thích hợp với mắt thì tiêu điểm trùng với điểm cực viễn. 9. Mắt lão - Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa nhưng không nhìn rõ những vật ở gần. Kính lão là thấu kính hội tụ. 10. Kính lúp - Là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn dùng để quan sát các vật nhỏ. - Vật cần quan sát được đặt trong khoảng tiêu cự để cho ảnh ảo lớn hơn vật. Mắt nhìn thấy ảnh ảo. Ví dụ1. Trên hình vẽ chỉ các tia tới thấu kính và các tia ló ra khỏi thấu kính. Hãy vẽ thêm cho đủ các tia tới và các tia ló. F O F' Ví dụ 2. Đặt điểm sáng S trước một thấu kính hội tụ như hình vẽ. Hãy vẽ ảnh S' của S qua thấu kính. S Ví dụ 3. Đặt vật sáng AB trước thấu kính hội tụ như hình vẽ. F O F Hãy vẽ ảnh của AB qua thấu kính . Ảnh thu được là ảnh thật hay ảnh ảo ? F A O F' Ví dụ 4. Đặt vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ f = 18cm, cách thấu kính một khoảng d = 36cm. a) Xác định vị trí và tính chất của ảnh. ( Ảnh thật hay ảnh ảo ? cùng chiều hay ngược chiều ? lớn hơn hay nhỏ hơn vật?) b) Chứng tỏ rằng chiều cao của ảnh và của vật bằng nhau. Ví dụ 5. Đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụcó tiêu cự f = 20cm, sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một khoảng d. Hãy xác định tính chất (thật hay ảo) của ảnh trong các trường hợp : a) d = 30cm. b) d = 10 cm. BÀI TẬP VỀ THẤU KÍNH Bài 1. Đặt vật AB vuông góc với thấu kính hội tu có tiêu cự f = 17cm, thì thấy ảnh A'B' của AB là ảnh thật và cao bằng vật. Hãy xác định vị trí của vật và ảnh so với thấu kính. Bài 2. Đặt vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 30cm, thì thấy ảnh A'B' của AB là ảnh thật và cao gấp 2 lần vật. Hãy xác định vị trí của vật và ảnh so với thấu kính Bài 3. Đặt vật AB vuông góc với thấu kính hội tụ có tiêu cự f và cách thấu kính 28cm thì thấy ảnh là thật và cao bằng nửa vật. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính. Bài 4. Đặt vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 40cm. Nhìn qua thấu kính ta thấy ảnh A'B' cao gấp 2 lần AB. a) Hãy cho bíêt ảnh A'B' là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao? b) Xác định vị trí của vật và của ảnh. Bài 5. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ cho ảnh thật A'B' cao bằng vật và cách vật 64cm. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính. Bài 6. Đặt vật AB trước một thấu kính và cách thấu kính một khoảng 30cm thì ảnh A'B' của AB chỉ cao bằng nửa vật. Hãy tính tiêu cự của thấu kính. Bài 7. Qua thấu kính hội tụ, vật AB cho ảnh A'B' = 2AB. a) ảnh A'B' là ảnh thật hay ảnh ảo? b) Biết tiêu cự của thấu kính là 24cm. Hãy xác định các vị trí có thể có của vật AB. Bài 8. Đặt vật AB vuông góc với thấu kính phân kì sao cho A nằm trên trục chính và cách thấu kính 30cm thì ảnh cách thấu kính 18cm. a) Tính tiêu cự của thấu kính. b) Biết AB = 4,5cm. Tìm chiều cao của ảnh. Bài 9. Đặt vật AB trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 25cm, Cho ảnh A'B'. Biết rằng khi dịch chuyển vật lại gần thấu kính một khoảng 5cm thì ảnh A'B' có độ cao bằng vật. Xác định vị trỉ ảnh ban đầu của vật. Bài 10. Đặt vật AB trước một thấu kính phân kì có tiêu cự 36cm cho ảnh A'B' cách AB một khoảng 48cm. Hãy xác định vị trí của vật và ảnh. Bài 11. Hình bên cho biết: là trục chính của một thấu kính, S S là điểm sáng, S' là ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính đó. Bằng cách vẽ, hãy xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F' của thấu kính. Đó là thấu kính gì ? S' Bài 12. Câu hỏi như bài 11. S' S S Bài 13. Câu hỏi như bài 11. S' Bài 13. Hình bên cho biết: AB là vật, A'B' là ảnh của AB, là trục chính của thấu kính. Bằng phép vẽ, hãy B xác định vị trí đặt thấu kính và các tiêu điểm của th ấu kính ? A' A B' Bài 16. Đặt vật AB vuông góc với thấu kính phân kì và cách thấu kính 60cm thì ảnh A'B' chỉ cao bằng 1/ 3 vật. Tính tiêu cự của thấu kính. Bài17. Vật AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính của một thấu kính phân kì có tiêu cự f = 16cm . Biết ảnh A'B' chỉ cao bằng 1/ 3 vật AB. Xác định vị trí của vật và c ủa ảnh. Bài 18. Vật AB cao 8cm đặt trước thấu kính phân kì và cách thấu kính 16cm cho ảnh A'B' = 2cm. a) Tính tiêu cự của thấu kính. b) Muốn ảnh A'B' cao 6cm thì phải dịch chuyển vật theo chiều nào và dịch đi bao nhiêu cm? Bài 19. Một người được chụp ảnh đứng cách máy ảnh 6cm. Ngời ấy cao 1,72m. Phim cách vật kính 6,4cm. Hỏi ảnh của người ấy trên phim cao bao nhiêucm? Bài 20. Dùng máy ảnh để chụp ảnh của vật cao 140, đặt cách máy 2,1m. Sau khi tráng phim thì thấy ảnh cao 2,8cm. a) Tính khoảng cách từ phim đến vật kính lúc chụp ảnh. b) Tính tiêu cự của thấu kính đã dùng làm vật kính của máy ảnh. . CHƯƠNG III. QUANG HỌC i. KIẾN THỨC CẦN NHỚ. 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Là hiện tượng tia sáng truyền. chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính. 3 tia sáng đặc biệt cần nhớ: - Tia tới qua quang tâm cho tia ló đi thẳng. - Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm . - Tia tới đi qua quang tâm tiếp tục đi thẳng. 5. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì. - Vật đặt ở mọi vị trí