TrÇn Nam HiÕu Trang 1/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t PhÇn Quang häc 2 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Là hiện tượng tia sáng truyền từ mơi trường trong suốt này sang mơi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai mơi trường. Khi tia sáng truyền từ khơng khí sang các mơi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm). Khi góc tới bằng 0 thì góc khúc xạ cũng bằng 0, tia sáng khơng bị gãy khúc khi truyền qua 2 mơi trường. 2. Thấu kính hoi tụ –Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ: a. Thấu kính héi tụ: Thấu kính hoi tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa. Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính, cách đều quang tâm . Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính . Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hoi tụ cho chùm tia ló héi tụ. Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính héi tụ: Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng. Tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm. Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính . b. Ảnh tạo bởi thấu kính héi tụ: Vật thật ở ngồi tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật. Vật thật ở trong tiêu cự cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật. Vật ảo có ảnh thật cùng chiều và nhỏ hơn vật. Khi vật đặt ở đúng tiêu điểm F thì ảnh ở xa vơ cực và ta khơng hứng được ảnh. Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính của thấu kính . 3. Thấu kính phân kì – Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì : a. Thấu kính phân kì: Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa. Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính, cách đều quang tâm . Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính. Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kìï cho chùm tia ló phân kì. Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì: Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng. Tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm. b. Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì : TrÇn Nam HiÕu Trang 2/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t Vật sáng đặt ở mọi vò trí trước thấu kính phân kì đều cho ảnh ảo , cùng chiều , nhỏ hơn vật và ở trong khoảng tiêu cự. Vật ảo ở trong tiêu cự cho ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật. vật ảo ở ngồi tiêu cự cho ảnh ảo ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa TK thì ảnh ảo có vò trí cách TK một khoảng bằng tiêu cự. Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính của thấu kính 4. Mét sè KT cã liªn quan a. Quang hƯ (hƯ quang häc) Quang hƯ lµ mét d·y nhiỊu m«i trêng trong st vµ ®ång tÝnh, ®Ỉt nèi tiÕp vµ ng¨n c¸ch nhau b»ng nh÷ng mỈt h×nh häc x¸c ®Þnh, thêng lµ nh÷ng mỈt ph¼ng, mỈt cÇu cã t©m n»m trªn cïng mét ®êng th¼ng. Quang hƯ nh vËy gäi lµ quang hƯ trùc t©m. §êng th¼ng nèi t©m gäi lµ quang trơc hay trơc chÝnh cđa hƯ trùc t©m. b. §iĨm s¸ng thËt - ®iĨm s¸ng ¶o. VËt thËt vµ vËt ¶o. §iĨm s¸ng thËt (A) lµ ®iĨm s¸ng tháa m·n: §èi víi chiỊu trun ¸nh s¸ng, nã ®øng tríc quang hƯ. Chïm s¸ng tõ A ®Õn quang hƯ lµ chïm ph©n k×. VËt t¹o bëi c¸c ®iĨm s¸ng thËt gäi lµ vËt thËt. NÕu c¸c tia s¸ng lÏ ra héi tơ t¹i A nhng bÞ quang hƯ ch¾n l¹i, thµnh thư kh«ng héi tơ ®ỵc t¹i A mµ chØ cã ®êng kÐo dµi cđa chóng c¾t nhau t¹i A th× A ®ỵc xem lµ ®iĨm s¸ng ¶o. VËt x¸c ®Þnh tõ c¸c ®iĨm s¸ng ¶o gäi lµ vËt ¶o. Cách vẽ đường truyền tia sáng qua TK với tia tới bất kì. Vẽ tiêu diện (với TKPK thì tiêu diện ảo) Vẽ trục phụ song song với tia tới SI, cắt tiêu diện tại F’(tiêu điểm phụ) Vẽ tia ló qua F 1 ’ (hoặc có đường kéo dài qua F 1 ’ trong trường hợp TKPK) Bµi tËp Quang 2 Trần Nam Hiếu Trang 3/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát Bi 1 : Hai im sỏng S 1 v S 2 cựng nm trờn trc chớnh, v hai bờn ca mt thu kớnh hi t, cỏch thu kớnh ln lt l 6 cm v 12 cm. Khi ú nh ca S 1 v nh ca S 2 to bi thu kớnh l trựng nhau. a. Hóy v hỡnh v gii thớch s to nh trờn. b. T hỡnh v ú hóy tớnh tiờu c ca thu kớnh. Giải Hai nh ca S 1 v ca S 2 to bi thu kớnh trựng nhau nờn phi cú mt nh tht v mt nh o. Vỡ S 1 O < S 2 O S 1 nm trong khong tiờu c v cho nh o; S 2 nm ngoi khong tiờu c v cho nh tht. Tớnh tiờu c f : Gi S l nh ca S 1 v S 2 . Ta cú : 1 S I // ON 1 S S S I S O 6 S O S N S O = = OI// NF' S O S I S O S F' S N S O f = = + S O 6 S O = S O S O f + f.S O = 6(S O + f) (1) Vỡ 2 S I // OM , tng t nh trờn ta cú : 2 S F S O S M S O S S S I = = S O f S O = + S O S O 12 f.S O = 12(S O - f) (2) T (1) v (2) ta cú : f = 8 (cm) Cỏch khỏc: _p dng cụng thc thu kớnh (m khụng chng minh cụng thc) cho 2 trng hp: Vi S 1 : 1 1 1 = - f 6 d (*) Vi S 2 : 1 1 1 = + f 12 d (**) T (*) v (**) tớnh c : f = 8 (cm) v d = 24 (cm) Bài 2: Trên hình vẽ xy là trục chính của một thấukính, AB là vật sáng, AB là ảnh của AB qua thấukính. Bằng cách vẽ hãy xác định:Vị trí, tính chất, các tiêu điểm của thấu kính (lí do tại sao lại vẽ nh vậy). AB là ảnh gì ? Vì sao ? Giải Nối B với B kéo dài cắt trục chính tại O O là quang tâm của thấu kính. Vì tia tới quang tâm thì truyền thẳng dựng thấu kí Từ B vẽ đờng thẳng song song với xy. Cắt thấu kính tại I. Nối B với I kéo dài cắt trục chính tại F F là tiêu điểm ảnh của thấu kính. Vì tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm chính. Từ B vẽ đờng thẳng song song với xy, cắt thấu kính tại J, nối B với J kéo dài cắt xy tại F tiêu điểm vật của thấu kính. Vì tia tới có phơng đi qua tiêu điểm chính cho tia ló song song với trục chính. AB là ảnh ảo vì là giao điểm của chùm kéo dài của tia ló nằm ở sau thấu kính Bi 3: Trên hình vẽ, () là trục chính của thấu kính hội tụ, AB là ảnh của vật AB ( AB ) Trần Nam Hiếu Trang 4/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát a. AB là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao? b. Xác định quang tâm O, tiêu điểm F,Fcủa thấu kính đó. c. Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính , f là tiêu cự của thấu kính. Giả sửchiều cao h của ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h của vật sáng . Hãy thiết lập công thức nêu lên mối liên hệ giữa d và f trong trờng hợp này. Giải a. nh A'B' là ảnh ảo. Vì A'B' cùng chiều và lớn hơn vật. b. Xác định quang tâm O, tiêu điểm F ,F' của thấu kính: Vẽ B'B cắt trục chính ( ) tại O thì O là quang tâm. Vẽ thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính và đi qua O. Vẽ tia tới BI song song với trục chính . Nối B' I và kéo dài, cắt trục chính tại điểm F' . Tiêu điểm F đối xứng với F' qua quang tâm O. c. Thiết lập công thức liên hệ giữa d và f: trong trờng hợp chiều cao h' của ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h của vật sáng . Theo hình vẽ ta có: OA'B' OAB nên OA OA AB BA ''' = (1) F'A'B' F'OI nên OF AF OI BA ' '''' = f OAf OI BA ''' + = Mà OI = AB f OAf AB BA ''' + = (2) Từ (1) và (2) fOAOAf OA OA OA f OAf OA OA 1 ' 11' 1 ''' +=+= + = (3) Vì A'B' = 1,5 AB nên từ (1) OA' = 1,5. OA (4) Thế (4) vào (3) ta có: f = 3.OA = 3d. Vậy f = 3d. Bi 4: Cho AB là vật, A'B' là ảnh của nó qua thấu kính. ảnh và vật đều vuông góc với trục chính của thấu kính (Hỡnh v trờn) a. Bằng phép vẽ hãy xác định: Vị trí, tính chất, trục chính, quangtâm, tiêu điểm của thấu kính. b. Hãy vẽ đờng đi của tia sáng xuất phát từ A tới thấu kính. Tia khúc xạ đi qua điểm M. Giải AA' cắt BB' tại O O là quang tâm từ đó xác định: Trục chính, Tiêu điểm, vị trí của thấu kính, tính chất của ảnh. Do tia ló đi qua M tia tới xuất phát từ A tia ló phải đi qua A' (Vì tia tới xuất phát từ vật thì tia ló phải đi qua ảnh) Bi 5: Cho thấu kính hội tụ có trục chính là (),quang tâm O, tiêu điểm F, A là ảnh của điểm sáng A (Hình vẽ). Hãy xácđịnh vị trí của điểm sáng A bằng cách vẽ. Nêu rõ cách vẽ. Giải Vị trí của điểm Ađựơc xác định nh hình vẽ. Cách vẽ: Vẽ AI song song với trục chính. Tia tới đi từ A cho 3 tia ló song song với trục chính, có đờng kéo dài đi qua tiêu điểm. Tia tới từ A qua quang tâm O cho đờng kéo dài của tia ló qua A Giao của tia tới có tia ló song song với trục chính và tia tới đi qua quang tâm là vị trí của điểm sáng A. A B' B A' . M A B' B A' . M O TrÇn Nam HiÕu Trang 5/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t Bµi 6: Trên các hình 4a và hình 4b: X 1 và X 2 là các quang trục,AB là vật sáng,A’B’ là ảnh của AB qua thấu kính L 1 ,L 2 . a. Xác định các thấu kính thuộc loại gì ? b. Mơ tả cách vẽ đường đi của tia sáng và vẽ để xác định vị trí của thấu kính và tiêu điểm của nó? Gi¶i a. Lo¹i g¬ng: Ảnh S ’ kh¸c phÝa víi S. VËy S ’ lµ ¶nh thËt do ®ã g¬ng cÇu lµ lo¹i g¬ng cÇu låi. VÞ trÝ t©m C: Lµ giao cđa SS ’ víi MN (v× mäi tia s¸ng ®Õn t©m C ®Ịu cã tia ph¶n x¹ ngỵc trë l¹i vµ ®êng kÐo dµi ®i qua ¶nh ) VÞ trÝ ®Ønh O: lÊy S 1 ®èi xøng víi S ’ qua MN. Nèi SS 1 c¾t MN t¹i 0. ( Tia s¸ng ®Õn ®Ønh g¬ng cã tia ph¶n x¹ ®èi xøng víi tia tíi qua trơc chÝnh ) Tiªu ®iĨm F : Tia tíi song song trơc chÝnh ph¶n x¹ qua ¶nh S ’ vµ c¾t trơc chÝnh t¹i F. b. Sù di chun cđa ¶nh S ’ : S ra xa g¬ng trªn ®êng th¼ng IS//MN. S ra xa g¬ng dÞch chun trªn IS th× ¶nh S ’ dÞch chun trªn IS ’ Mµ S dÞch ra xa g¬ng th× gãc α gi¶m (do SC thay ®ỉi ) VËy ¶nh S ’ dÞch chun dÇn vỊ tiªu ®iĨm, Khi S ra thËt xa (Xa v« cïng ) th× S ’ tíi F. S dÞch l¹i gÇn trªn ®êng SK S dÞch chun trªn SK th× ¶nh S ’ dÞch chun trªn KS ’ S dÞch chun l¹i gÇn F ’ th× α t¨ng (SC c¾t KS ’ ë S ’ xa h¬n ) VËy ¶nh S ’ dÞch ra xa theo chiỊu KS ’ Khi S tíi F ’ th× SC//KS ’ ,S ’ ë xa v« cùc Khi S dÞch chun F ’ tíi K th× ¶nh ¶o S ’’ dÞch tõ xa v« cùc tíi theo chiỊu S ’’ K. Bài 7: Một vật sáng AB cao 10cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì ở tại tiêu điểm (h 3.11). Cho biết thấu kính này có tiêu cự f = 20cm a. Dựng ảnh A ’ B ’ của AB qua thấu kính đã cho. b. Xác đònh khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của ảnh ? Gi¶i a. Dựng ảnh (H3.9.G) Ảnh A'B 'của AB qua thấu kính là ảnh ảo. b. Xác đònh khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của vật. Từ hình vẽ ta có: TrÇn Nam HiÕu Trang 6/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t ΔOA’B’ ~ Δ OAB và ΔAA’B’ ~ Δ AIO. Nên ta có : AO AA OA OA ' ' = Mà OA’ = AA’, và OA’ + AA’ = O F = f nên : OA’ =½.O F = ½.f = 10cm ; A’B’ = 5cm Bài 8: Một vật cao 120cm đặt cách máy ảnh 3m. Dùng máy ảnh để chụp vật này thì thấy ảnh cao 2cm. a. Hãy dựng ảnh của vật này trên phim (không cần đúng tỉ lệ). b. Tính khoảng cách từ phim đến vật kính lúc chụp ảnh . Gi¶i a. Dựng ảnh của vật trên phim như HV: A’B’ là ảnh của AB : ảnh thật và nhỏ hơn vật b. Tính khoảng cách từ phim đến vật kính : ΔOA’B’ ~ Δ OAB Suy ra : OA’= 5cm Bài 9: Một mắt có tiêu cự của thuỷ tinh thể là2cm khi không điều tiết . a. Khoảng cách từ quang tâm đến màng lưới là 1,5cm. Mắt bò tật gì ? b. Để ảnh của vật hiện lên ở màng lưới thì phải đeo kính gì ? Gi¶i a. Do tiêu điểm của mắt nằm sau màn lưới nên mắt này là mắt lão. (Vật ở vô cực sẽ cho ảnh ở sau màng lưới) b. Để khắc phục tật lão thò phải đeo kính hội tụ .(kính lão) Bài 10. Một vật đặt cách một kính lúp 6cm. Cho biết tiêu cự của kính lúp bằng 10cm. a. Dựng ảnh của vật qua kính lúp (không cần đúng tỉ lệ). b. Ảnh là ảnh thật hay ảnh ảo? Lớn hơn hay nhỏ hơn vật ? Gi¶i a. Dựng ảnh như hình vẽ : b. nh của vật qua kính lúp là ảnh ảo . ΔOA’B’ ~ ΔOAB và ΔF’A’B’ ~ Δ F’OI. ⇒ OA’ = 5cm và 5,2 AB B'A' = lần Bài 11: Vật sáng AB qua thấu kính hội tư tiêu cự f cho ảnh thật A’B’. Gọi giao điểm của thấu kính với trục chính là quang tâm O của thấu kính. Đặt OA = d : khoảng cách từ vật đến thấu kính ; OA’ = d’ : khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; OF = f : khoảng cách từ tiêu điểm chính đến thấu kính. a. Chứng minh : d d' AB B'A' = và f 1 d 1 d' 1 =+ _p dụng AB = 2cm ; d = 30cm ; d’ = 150cm. Tìm tiêu cự f và độ lớn ảnh A’B’. b. Từ vị trí ban đầu cách thấu kính 30cm, cho vật sáng AB tiến gần thấu kính thêm 10cm. Hỏi ảnh A’B’ di chuyển trên khoảng nào? Gi¶i a. Chứng minh, tiêu cự của thấu kính : F’ A’ B’ O I F A B Trần Nam Hiếu Trang 7/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát OAB ~ OAB, nờn ta cú: d d' OA OA' AB B'A' == (1) FOI ~ FAB, nờn ta cú: 1 f d' d d' OF' OF'OA' OF' A'F' AB B'A' OI B'A' = === f 1 d 1 d' 1 =+ (2) T (1) & (2) AB = 10cm f = d'd d.d' + = 25cm b. S dch chuyn ca nh AB : Khi vt sỏng AB dch chuyn 5cm u tiờn (t v trớ ban u n tiờu im vt chớnh F) thỡ nh tht AB di chuyn cựng chiu t v trớ ban u ra xa vụ cc. Khi vt sỏng AB di chuyn 5cm k tip (t tiờu im vt chớnh F n gn thu kớnh), nh o AB t vụ cc bờn trỏi, di chuyn cựng chiu vi vt sỏng AB, tin ti v trớ cỏch thu kớnh l: d = 100cm fd df = (vi d = 30-10 = 20cm) Bi 12: Vt sỏng AB t vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh hi t cho nh tht AB cao 2cm. Gi thu kớnh c nh, di AB li gn thu kớnh mt on 45cm thỡ c nh tht AB cao 20cm. Bit khong cỏch gia hai nh tht AB v AB l 18cm. a. Hóy xỏc nh : Tiờu c ca thu kớnh. b. Hóy xỏc nh :V trớ ban u ca vt. Khi gii bi toỏn ny, thớ sinh c s dng trc tip cụng thc: f 1 d 1 d' 1 =+ v d d' AB B'A' = Giải a. Tiờu c ca thu kớnh: d 2 = d 1 45 (1) d 2 = d 1 + 18 (2) 10 BA BA k k AB BA k ; AB BA k 11 22 1 222 2 11 1 ==== k 2 = 10k 1 12 df f 10 df f = f d 1 = 10 (f d 2 ) (3) Thay (1) vo (3): d 1 = f + 50 v d 2 = f + 5 T (2) 18 fd fd fd fd 1 1 2 2 = f = 10cm b. V trớ ban u: d 1 = 60cm Bi 13: Khong cỏch t th thy tinh n mn li mt l 2cm (coi nh khụng i). Khi nhỡn mt vt rt xa thỡ mt khụng phi iu tit v tiờu im ca th thy tinh nm ỳng trờn mn li. Hóy tớnh thay i tiờu c ca th thy tinh khi chuyn t trng thỏi nhỡn mt vt rt xa sang trng thỏi nhỡn mt vt cỏch mt 84cm. Giải: S thay i tiờu c ca th thy tinh Khi nhỡn mt vt rt xa thỡ mt khụng phi iu tit v tiờu im ca th thy tinh nm ỳng trờn mn li, tiờu c ca th thy tinh l f 1 = 2cm. Khi nhỡn vt cỏch mt 84cm, nh ca vt hin rừ trờn mn li. Tng ng vi tiờu c ca th thy tinh: f = .95,1 284 2.84 d'd d.d' cm= + = + thay i tiờu c ca th thy tinh : f 1 f = 0,05cm Trần Nam Hiếu Trang 8/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát Bài 14: Cho hệ TK - Gơng phẳng nh Hv. Chiếu vào TK một tia sáng song song với trục chính của TK. Vẽ và nêu NX về đờng truyền tiếp theo của chùm sáng. Bài 15: Trên hình vẽ tia (1) sau khi khúc xạ qua TK đi qua điểm A. Hãy vẽ tiếp đờng truyền của tia (2) qua TK. Bi 16: Mt thu kớnh hi t L 1 cú tiờu c l 20 cm. Vt sỏng AB t trc thu kớnh hi t L 1 , AB vuụng gúc vi trc chớnh, A nm trờn trc chớnh v cỏch thu kớnh 1 on a. nh ca AB qua thu kớnh l nh o A'B' cỏch thu kớnh 1 on b. Mt thu kớnh khỏc l thu kớnh phõn kỡ L 2 , khi vt AB t trc L 2 on b thỡ nh ca AB qua thu kớnh L 2 l nh o A"B" cỏch thu kớnh on a. a. V nh to bi thu kớnh trong 2 trng hp trờn. b. Tỡm tiờu c ca thu kớnh phõn kỡ L 2. Bài 17: Vt sỏng AB cao 1,5m t vuụng gúc vi trc chớnh ca mt thu kớnh phõn k cho nh A'B' cao 0,5 cm, cỏch vt AB on 12cm. Hóy nờu cỏch v nh theo ỳng t l xỏc nh v trớ tiờu im F'. T hỡnh v hóy xỏc nh tiờu c ca thu kớnh. Bài 18: Cho hệ quang học gồm thấu kính hội tụ và gơng phẳng bố trí (HV 5). Hãy vẽ một tia sáng đi từ S, qua thấu kính, phản xạ trên gơng phẳng rồi đi qua điểm M cho trớc. Bi 19: Mt ngi gi phi eo sỏt mt mt thu kớnh hi t cú tiờu c 60cm thỡ mi nhỡn rừ vt gn nht cỏch mt 30cm. Hóy dng nh ca vt (cú dng mt on thng t vuụng gúc vi trc chớnh) to bi thu kớnh hi t v cho bit khi khụng eo kớnh thỡ ngi y nhỡn rừ c vt gn nht cỏch mt bao nhiờu? Bài 20: Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 6cm, cách thấu kính 9cm. Một màn ảnh đặt vuông góc với trục chính để thu ảnh rõ nét của S trên màn. a. Hỏi phải đặt màn cách thấu kính bao nhiêu để trên màn thu đợc một điểm sáng. b. Cho thấu kính dịch chuyển theo phơng vuông góc với trục chính của nó với vận tốc v = 2m/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu nếu nguồn sáng đợc giữ cố định. Bài 21: a. Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ (điểm A trên trục chính) thì thu đợc ảnh A'B' nhỏ hơn vật ba lần và cách vật 12cm. Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính v tiêu cự của thấu kính. b. Cho hai thấu kính hội tụ L 1 , L 2 có trục chính trùng nhau, đặt cách nhau 20cm. Vật sáng nhỏ AB đặt vuông góc trục chính của (điểm A trên trục chính) trớc thấu kính L 1 (theo thứ tự vật AB, thấu kính L 1 , thấu kính L 2 ). Khi vật AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A'B' của nó tạo bởi hệ hai thấu kính có độ lớn không thay đổi và cao gấp 4 lần vật AB. Tìm tiêu cự của hai thấu kính. Trần Nam Hiếu Trang 9/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát Bài 22: Mt vt AB cú dng mt on thng t trc v vuụng gúc vi trc chớnh ca mt thu kớnh hi t (A trờn trc chớnh) cho nh tht A 1 B 1 . Dch chuyn vt AB mt on a dc theo trc chớnh ca thu kớnh thỡ thu c nh o A 2 B 2 . a. Vt AB dch chuyn li gn hay ra xa thu kớnh? Gii thớch. b. Dng (v) nh trong hai trng hp trờn (khụng cn nờu cỏch dng). c. Bit tiờu c ca thu kớnh f = 20cm; on dch chuyn a = 15cm; nh A 1 B 1 cao 1,2cm; nh A 2 B 2 cao 2,4cm. Da trờn cỏc hỡnh v v cỏc phộp toỏn hỡnh hc, hóy xỏc nh: Khong cỏch t vt AB n thu kớnh trc khi dch chuyn. Chiu cao ca vt AB. Bi 23: Cho nguồn sáng điểm S; một thấu kính hội tụ vành ngoài hình tròn có bán kính r; hai màn chắn M l và M 2 đặt song song và cách nhau 30cm. Trên M l khoét một lỗ tròn tâm O có bán kính đúng bằng r. Đặt S trên trục xx' vuông góc với hai màn đi qua tâm O (Hình 4). Điều chỉnh SO = 15cm, trên M 2 thu đợc vệt sáng hình tròn. Vệt sáng này có kích thớc không đổi khi đặt thấu kính đã cho vừa khớp vào lỗ tròn của M l . a. Tìm khoảng cách từ tâm O tới tiêu điểm F của thấu kính. b. Giữ cố định S và M 2' Dịch chuyển thấu kính trên xx' đến khi thu đợc một điểm sáng trên M 2 . Tìm vị trí đặt thấu kính. Bi 24: Mt vt sỏng AB cỏch mn mt khong L, khong gia vt v mn t mt thu kớnh hi t cú tiờu c f v quang tõm O. Bit AB v mn vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh, A nm trờn trc chớnh ca thu kớnh vi OA > f, nh ABhin rừ trờn mn. a. Chng minh : ' 1 1 1 f d d = + vi d = OA, d = OA. b. Tỡm iu kin cú c nh rừ nột trờn mn. c. t l l khong cỏch gia hai v trớ ca thu kớnh cho nh rừ nột trờn mn. Hóy chng minh cụng thc f = 2 2 4 L l L . Bi 25: a. Một vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Dịch chuyển AB dọc theo trục chính. Hỏi khi khoảng cách giữa AB và ảnh thật của nó là cực tiểu thì ảnh đó lớn gấp bao nhiêu lần vật? b. Cho hai thấu kính hội tụ L 1 , L 2 có trục chính trùng nhau, cách nhau 20cm. Vật sáng nhỏ AB đặt trên trục chính trớc L 1 (theo thứ tự AB - L 1 - L 2 ). Khi AB dịch chuyển dọc theo trục chính thì ảnh A'B' của nó tạo bởi hệ L 1 , L 2 không thay đổi độ lớn và cao gấp 4 lần AB. Tìm tiêu cự của 2 thấu kính? Bi 26: Mt thu kớnh hi t cú tiờu c f = 10cm. Vt sỏng cú dng l mt hỡnh thang cõn ABCD, cnh AB = 8cm, cnh CD = 4cm, gúc = 45 0 . Trc chớnh xy ca thu kớnh nm trờn mt phng (ABCD) v vuụng gúc vi AB (hỡnh H3). Bit rng nh ca vt qua thu kớnh l nh tht cú dng l mt hỡnh ch nht. a. Xỏc nh cỏc khong cỏch t AB v CD n thu kớnh. b. Tớnh chiu di cỏc cnh ca nh. Bi 27: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh). Trần Nam Hiếu Trang 10/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát Bi 28: Vt AB cú dng mt on thng t trc v vuụng gúc vi trc chớnh xy ca mt thu kớnh hi t L 1 ( Hỡnh 3).Qua thu kớnh L 1 , vt AB cho nh tht A 1 B 1 cỏch vt 90 cm v cao gp ụi vt. a. Tỡm tiờu c f 1 ca thu kớnh L 1 . b. Bõy gi t thờm mt thu kớnh hi t L 2 cú tiờu c f 2 = 10 cm sau thu kớnh hi t L 1 v cỏchthu kớnh L 1 mt on a. Hai thu kớnh cú cựng trc xy. Tỡm a nh cui cựng AB ca mt vt AB cho bi h hai thu kớnh l nh tht v cao bng vt AB. Bi 29: Vật sáng AB đặt cố định qua thấu kính cho ảnh thật cao gấp 2 lần vật, dịch thấu kính ra xa một đoạn 12 cm thì cho ảnh thật cao bằng 1 2 vật a. Tính tiêu cự của thấu kính. b. Chứng tỏ có một vị trí đặt màn mà thu đợc hai ảnh đó. Xác định vị trí của màn Bi 30: Mt vt phng nh AB t vuụng gúc vi trc chớnh ca 1 thu kớnh hi t sao cho im B nm trờn trc chớnh v cỏch quang tõm O ca thu kớnh 1 khong BO = a. Nhn thy rng nu ta dch chuyn vt AB li gn hoc ra xa thu kớnh 1 khong b = 5cm thỡ u c nh cú cao bng gp 3 ln vt, trong ú 1 nh cựng chiu v 1 nh ngc chiu vi vt. Dựng cỏch v ng i ca tia sỏng hóy xỏc nh khong cỏch a v v trớ tiờu im ca thu kớnh? Bi 31: Hai im sỏng S 1 v S 2 nm trờn trc chớnh v hai bờn thu kớnh hi t cỏch thu kớnh ln lt l 6cm v 12cm. Khi ú: S 1 qua thu kớnh cho nh o v S 2 qua thu kớnh cho nh tht trựng nhau ti S. a. V hỡnh. b. T hỡnh v hóy tớnh tiờu c thu kớnh ca thu kớnh v khong cỏch t nh n thu kớnh. Bi 32: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh). Bi 33: Có một thấu kính hội tụ và một gơng phẳng đợc đặt cách nhau 25cm nh hình vẽ tiêu điểm của thấu kính cách quang tâm là 20cm. Một chùm ánh sáng song song vớitrục chính của thấu kính đợc chiếu vào phía trớc của thấu kính. a. Vẽ tiếp đờng truyền của chùm ánh sáng qua thấu kính. b. Quan sát trong gơng phẳng ta thấy xuất hiện ảnh của một điểm sáng, giải thích. [...]...Trần Nam Hiếu Trang 11/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát c Nếu quay gơng phẳng một góc 300 quanh điểm I thì điểm ảnh trong gơng dịch chuyển nh thế nào? d Ta dịch chuyển gơng phẳng lại phía thấu kính tới điểm cách thấu kính 10cm Mô tả hiện tợng... gơng Đó là một điểm sáng Khoảng cách từ điểm ảnh tới gơng ngày càng tăng khi gơng tiến lại gần phía thấu kính Khi gơng đến cách thấu kính 10cm thì điểm F cũng cách gơng là 10cm Do đó điểm ảnh F nằm ở quang tâm, của thấu kính Bi 34: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln vt Sau ú, gi nguyờn... 150.106 km Bi 36: Mt vt AB t trc mt thu kớnh phõn k cho mt nh cao l A 1B1 = 0,8cm Thay thu kớnh phõn k bng thu kớnh hi t cú cựng tiờu c v cng t v trớ ca thu kớnh phõn Trần Nam Hiếu Trang 12/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát k thỡ thu c mt nh tht, chiu cao l A 2B2 = 4cm Khong cỏch gia hai nh l 72cm Tỡm tiờu c ca thu kớnh v chiu cao ca vt Chỳ ý: Khụng s dng cụng thc thu kớnh Bi 37: a.Chiếu 1 tia sáng hẹp vào... gơng phẳng nh Hình vẽ 3 Thấu kính hội tụ có tiêu cự f Gơng đặt cách thấu kính một khoảng bằng 3 f, mặt phản xạ quay về phía thấu kính Trên trục 2 chính của thấu kính đặt một điểm sáng S Bằng phép vẽ hình học hãy xác định vị trí đặt S để một tia sáng bất kì xuất phát từ S qua thấu kính phản xạ trên gơng rồi cuối cùng khúc xạ qua thấu kính luôn song song với trục chính S F' F G . t©m n»m trªn cïng mét ®êng th¼ng. Quang hƯ nh vËy gäi lµ quang hƯ trùc t©m. §êng th¼ng nèi t©m gäi lµ quang trơc hay trơc chÝnh cđa hƯ trùc t©m. b. §iĨm s¸ng thËt - ®iĨm s¸ng ¶o. VËt thËt vµ vËt. giữa. Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính, cách đều quang tâm . Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính. Chùm tia tới song song. kính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính của thấu kính 4. Mét sè KT cã liªn quan a. Quang hƯ (hƯ quang häc) Quang hƯ lµ mét d·y nhiỊu m«i trêng trong st vµ ®ång tÝnh, ®Ỉt nèi tiÕp vµ ng¨n c¸ch