Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính Phương pháp: vẽ 2 tia sáng tới, trong đó: Một tia trùng với trục chính Dùng thêm 1 trong 2 tia sau: Tia tới song song với 1 trục phụ bất kỳ ->
Trang 1Thấu kính mỏng
1 đại cương về thấu kính
O.
Chiều truyền ánh sáng
• (O): quang tâm
• (F): tiêu điểm vật
• (F’): tiêu điểm ảnh
• (F1) : tiêu điểm phụ – vật
• Hai tiêu diện nằm đối xứng nhau qua thấu kính
• Tiêu cự: f = OF
• Có vô số trục phụ và vô số tiêu điểm phụ
• Tiêu điểm vật của TKHT nằm trước TK, của TKPK nằm sau TK.
Chiều truyền ánh sáng
.F1
.
F’1
O.
.
F1
Trang 22 đường đI của các tia sáng đặc biệt qua thấu kính
O.
O.
• Tia tới song song trục chính -> tia ló (hoặc phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh
• Tia tới qua quang tâm O -> tia ló truyền thẳng
• Tia tới (hoặc phần kéo dài) qua tiêu điểm vật -> tia ló song song với trục chính
Trang 33 Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính
3.1 ảnh của một điểm sáng nằm ngoài trục chính
O.
O.
. S’
S’.
Phương pháp: dùng 2 trong 3 tia đặc biệt
Vật thật (vật sáng): nằm trước thấu kính
Vật ảo: nằm sau thấu kính
ảnh thật: nằm sau thấu kính, hứng được trên màn ảnh
ảnh ảo: nằm trước thấu kính, không hứng được trên màn
Trang 43 C¸ch vÏ ¶nh cña mét vËt qua thÊu kÝnh
3.2 ¶nh cña mét vËt s¸ng d¹ng mét ®o¹n th¼ng
VÏ ¶nh cña hai ®iÓm ®Çu mót cña vËt råi nèi chóng l¹i víi nhau
NÕu AB vu«ng gãc trôc chÝnh, A n»m trªn trôc chÝnh th× A’B’ còng vu«ng gãc víi trôc chÝnh, A’ n»m trªn trôc chÝnh
O.
A
B
A’
B’
Trang 53 3 ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính
3 Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính
Phương pháp: vẽ 2 tia sáng tới, trong đó:
Một tia trùng với trục chính
Dùng thêm 1 trong 2 tia sau:
Tia tới song song với 1 trục phụ (bất kỳ) -> tia ló (hoặc phần kéo dài) đi qua tiêu
điểm phụ – ảnh tương ứng
Tia tới (hoặc phần kéo dài) đi qua1 tiêu điểm vật (bất kì) -> tia ló song song với trục phụ tương ứng
O.
S
.S’
Trang 64.1 quy íc vÒ dÊu
4 c«ng thøc thÊu kÝnh
O.
A
B
A’
B’
f
• VËt thËt d>0; vËt ¶o d<0
• ¶nh thËt d’>0; ¶nh ¶o d’<0
• ThÊu kÝnh héi tô f>0; thÊu kÝnh ph©n k× f<0
'
1 1
1
d d
4.2 c«ng thøc thÊu kÝnh
−
=
−
=
+
=
⇔
f d
df d
f d
f
d d
d d
dd f
'
' '
' '
Trang 74.3 công thức độ phóng đại ảnh qua thấu kính
4 công thức thấu kính
f
f
d f
d
f d
d AB
B
A
−
−
=
−
=
• k>0: ảnh cùng chiều, ngược tính chất với vật (thật ảo, ảo thật) – –
• k<0: ảnh ngược chiều, cùng tính chất (thật thật, ảo ảo) – –
• : cho biết ảnh lớn hơn hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần k
VD: ảnh cao hơn vật 2 lần thì k=?
NX: k = 2
4.4 công thức độ tụ của thấu kính
−
=
=
2 1
1 1
1
1
R R
n f
D
• n: chiết suất tỉ đối của chất làm
TK so với môi trường đặt TK
• Mặt lồi: R>0 ; mặt lõm: R<0;
mặt phẳng:
• Đơn vị của D là đi-ốp (dp)
∞
=
R
Trang 85 dịch vật, dịch ảnh, dịch thấu kính
• Vật và ảnh luôn dịch chuyển cùng chiều qua thấu kính
• Cụ thể: nếu ban đầu vật và ảnh cách thấu kính những đoạn d và
d’ Khi vật dịch đi 1 đoạn a, thì ảnh dịch đi 1 đoạn b và ta có:
−
=
+
=
b d
d
a d
d
'
' 1
1
Hoặc
+
=
−
=
b d
d
a d
d
'
'
1 1
• Nếu ảnh sau lớn hơn ảnh trước thì ảnh sau đã dịch ra xa thấu
kính hơn:
• Nếu là ảnh thật thì d tăng ’
•Nếu là ảnh ảo thì d giảm ’
Trang 9Các ví dụ áp dụng
Bài 1: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 10 cm Xác định vị trí tính chất, độ phóng đại của ảnh A’B’ của AB nếu khoảng cách d từ AB đến thấu kính bằng: 5 cm; 10 cm; 15 cm; 20 cm; 30 cm;
Giải
• d = 5 cm: d’ = - 10 cm và k = 2: ảnh ảo, cùng chiều, lớn gấp 2 vật, trước thấu kính 10 cm
• d = 10 cm: d’ = và k = 2: ảnh ở vô cực
•d = 15 cm: d’ = 30 cm và k = - 2: ảnh thật, ngược cùng chiều, lớn gấp 2 vật, sau thấu kính
10 cm
•d = 20 cm: d’ = 20 cm và k = - 1: ảnh thật, ngược chiều, bằng vật, sau thấu kính 20 cm
•d = 30 cm: d’ = 15 cm và k = - 1/2: ảnh thật, ngược chiều, nhỏ bằng 1/ 2 vật, trước thấu kính
15 cm
∞
−
d 0 < d < f d = f f < d < 2f d = 2f d > 2f
ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật ở vô cực Thật, ngược chiều, lớn
hơn vật
Thật, ngược chiều bằng vật
Thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật
Bảng tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính hội tụ
Trang 10Các ví dụ áp dụng
Bài 2: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ tiêu cự f = -10
cm Xác định vị trí tính chất, độ phóng đại của ảnh A’B’ của AB nếu khoảng cách d từ AB đến thấu kính bằng: 5 cm; 10 cm; 15 cm; 20 cm; 30 cm;
d Mọi giá trị của d > 0
ảnh ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật
Bảng tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính phân kì
Trang 11Tæng kÕt
B¶ng tÝnh chÊt ¶nh cña vËt thËt qua thÊu kÝnh
¶nh ¶o, cïng
chiÒu nhá
h¬n vËt
¶nh ¶o cïng chiÒu lín h¬n
vËt
¶nh thËt, ng
îc chiÒu, nhá h¬n vËt
¶nh thËt, ng
îc chiÒu, lín h¬n vËt
¶nh thËt, ng
îc chiÒu, b»ng vËt ¶nh ë v« cùc
ThÊu kÝnh
ph©n k×
(mäi d)
ThÊu kÝnh héi tô (0 < d < f)
ThÊu kÝnh héi tô (d > 2f)
ThÊu kÝnh héi tô (f < d < 2f)
ThÊu kÝnh héi tô (d = 2f)
ThÊu kÝnh héi tô (d = f)
Trang 12Các bài tập cơ bản về thấu kính
1 Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20 cm cho ảnh cao gấp 2 lần vật Xác định vị trí của vật và ảnh
2 Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một TK cho ảnh trên màn cách vật
25cm Xác định vị trí của vật và ảnh Xác định độ phóng đại của ảnh
3 Một TK có tiêu cự 30cm Vật sáng AB cho ảnh cùng chiều cách vật 15cm Xác định vị trí của vật và ảnh và độ phóng đại của ảnh
4 Một vật sáng AB qua TKHT tiêu cự 12cm cho ảnh A’B’ Dịch AB lại gần thấu kính thêm 6cm dọc trục chính thì thấy ảnh dịch đI dọc trục chính 2cm Xác định vị trí ban đầu của vật
và ảnh
5 TKHT có f = 20cm Vật sáng AB cho ảnh A’B’ Dịch vật lại gần thấu kính 6cm thì thấy ảnh sau cao gấp 2,5 lần ảnh trước Xác định vị trí đầu và sau của vật và ảnh
6 Vật sáng AB đặt song song và cách màn ảnh 1 đoạn L = 100 cm Trong khoảng giữa vật và màn ảnh có thể tìm được 2 vị trí đặt thấu kính sao cho thấu kính đều cho ảnh rõ nét trên màn Hai vị trí này cách nhau l = 20cm Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại của các
ảnh Nhận xét về các độ phóng đại này
7 Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính Khi đặt vật ở hai vị trí cách nhau 4cm qua thấu kính đều cho ảnh cao gấp 5 lần vật Tính tiêu cự của thấu kính
Trang 13Các bài tập cơ bản về thấu kính
8 Hai vât sáng AB và CD nằm vuông góc với trục chính của một tháu kính, A và C nằm trên trục chính về hai bên thấu kính AC = 36 cm Hai ảnh A’B’ và C’D’ có vị trí trùng nhau,
ảnh này cao gáp 5 lần ảnh kia Xác định tiêu cự thấu kính
9 Vật sáng AB và màn ảnh cùng đặt cố định vuông góc với trục chính của một thấu kính Khi
di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, tại vị trí 1, cho ảnh rõ nét trên màn có kích thước a1, tại vị trí 2 cho ảnh rõ nét trên màn có kích thước a2, hai vị trí này cách nhau 1
đoạn l Xác định tiêu cự của thấu kính theo a1, a2, l
10 Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh có độ phóng đại k1, dịch vật ra xa thấu kính 1 đoạn a cho ảnh có độ phóng đại k2 Xác định tiêu cự thấu kính theo k1, k2, a
11 Trên hình vẽ, S là điểm sáng, S’ là ảnh của S qua thấu kính, F là tiêu điểm vật của thấu
kính Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí quang tâm O của thấu kính và tiêu cự của thấu kính Kiểm tra lại bằng tính toán với SS’ = 45 cm, SF = 5 cm
12 Một TKHT hai mặt lồi làm bằng thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 Khi đặt trong không khí tiêu cự của thấu kính là 10cm Hỏi khi đặt trong nước có chiết suất 1,33 thì tiêu cự của thấu kính bằng bao nhiêu
13 Vật sáng Ab đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh A’B’ chách thấu kính 10cm Khi nhúng tất cả vào trong nước thì ảnh A’B’ cách thấu kính 60cm Biết chiết suất
S .F .S’
Trang 14Các bài tập trắc nghiệm
1 A và B là hai điểm sáng, qua thấu kính cho ảnh A’ và B’ như hình vẽ Trả lời các câu 1, 2 Chọn mệnh đề đúng về tính chất của các ảnh
2 A và B là hai điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ (hv) Các ảnh A’
và B’ của chúng trùng nhau trên trục chính Mệnh đề nào sau đây đúng:
M’
A A’ và B’ đều là ảnh thật
B A’ và B’ đều là ảnh ảo
D A’ là ảnh ảo, B’ là ảnh thật
C A’ là ảnh thật, B’ là ảnh ảo
A M’ là ảnh ảo, N’ là ảnh thật
B M’ và N’ đều là ảnh ảo
D Cả A, B, C đều sai
C M’ và N’ đều là ảnh thật
Trang 153 M và N là hai điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ M’ và N’ lần
lượt là các ảnh của chúng qua thấu kính Mệnh đề nào sau đây đúng
Các bài tập trắc nghiệm
N N’
4 Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì cho ảnh A1B1 = 3/5
AB Dịch vật đi 20cm cho ảnh A2B2 = 1/3 AB Xác định tiêu cự thấu kính và vị trí bán
đầu của vật Chọn đáp án đúng
A M’ là ảnh ảo, N’ là ảnh thật
B M’ và N’ đều là ảnh ảo
D B, C đúng
C M’ và N’ đều là ảnh thật
5 Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ cho ảnh A’B’ cách vật 1 đoạn L Tiêu cự của thấu
kính là f Xác định khoảng cách từ vật và ảnh đến thấu kính để L là lớn nhất Chọn đáp án
đúng
A f = -10cm; d = 10cm
B f = -15cm; d = 10cm
D f = -12cm; d = 8cm
C f = -20cm; d = 15cm
A d = 2f; d’ = 2f
B d = 4f; d’ = 4f
C d = 2f; d’ = 4f
Trang 166 Vật sáng AB song song và cách màn E 90 cm Trong khoảng giữa màn và vật ta thấy có thể tìm thấy hai vị trí đặt thấu kính để cho ảnh rõ nét trên màn (trục chính của thấu kính vuông góc với vật và màn) Hai vị trí này cách nhau 30 cm Xác định tiêu cự của thấu kính Chọn
đáp án đúng
A 20 cm
B 30 cm
C 40 cm
D 25 cm
7 Biết rằng hai ảnh trong bài 6 có độ cao lần lượt là 2 mm và 8 mm Độ cao của vật AB là:
A 4 mm
B 6 mm
C 8 mm
D Một đáp án khác
8 Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính có tiêu cự 20 cm, cho ảnh có độ phóng đại k = -2 Khoảng cách từ vật đến ảnh là:
A 30 cm
B 60 cm
C 90 cm
D 120 cm
Các bài tập trắc nghiệm
Trang 17• Một thấu kính mỏng bằng thuỷ tinh có chiết suất 1,5 Hai mặt cầu lồi của thấu kính
có bán kính lần lượt là 10 cm và 30 cm Trả lời các câu 9 và 10
9 Tiêu cự của thấu kính khi đặt trong không khí là:
A 20 cm
B 15 cm
C 25 cm
D 17,5 cm
10 Tiêu cự của thấu kính khi đặt trong nước có chiết suất 4/3 là:
A 45 cm
B 60 cm
C 100 cm
D 50 cm
Các bài tập trắc nghiệm
