Câu 14: Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính tại tiêu điểm của một thấu kính phân kì có tiêu cự f. Nếu dịch chuyển vật lại gần thấu kính thì ảnh ảo của vật sẽ:. A. càng lớn và c[r]
(1)Tiết 44: THẤU KÍNH PHÂN KÌ
ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH PHÂN KÌ
A Kiến thức bản.
1.Đặc điểm thấu kính phân kì
- Thấu kính phân kì làm vật liệu suốt, giới hạn hai mặt cầu (một hai mặt mặt phẳng) Phần rìa ngồi dày phần
- Kí hiệu thấu kính hội tụ biểu diễn hình vẽ:
- Mỗi thấu kính có trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự Trên hình vẽ ta quy ước gọi:
(Δ) trục O quang tâm
F F’ tiêu điểm vật tiêu điểm ảnh
Khoảng cách OF = OF’ = f gọi tiêu cự thấu kính
2 Đường truyền số tia sáng qua thấu kính phân kì
- Một chùm tia tới song song với trục thấu kính phân kì cho chùm tia ló có đường kéo dài cắt tiêu điểm thấu kính
- Đường truyền số tia sáng đặc biệt:
(2)+ Tia tới song song với trục cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm ảnh F’
+ Tia tới hướng tới tiêu điểm vật F cho tia ló song song với trục
3 Ứng dụng
Kính cận thấu kính phân kì, đặt thấu kính gần dịng chữ, nhìn qua thấu kính thấy hình ảnh dịng chữ nhỏ nhìn trực tiếp vào dịng chữ đó.
3 Đặc điểm ảnh vật tạo thấu kính phân kì
(3)- Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo vật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự
4 Cách dựng ảnh vật qua thấu kính phân kì
a) Cách dựng ảnh điểm sáng S tạo thấu kính phân kì Từ S ta dựng hai tia (trong ba tia đặc biệt) đến thấu kính, sau vẽ hai tia ló khỏi thấu kính Hai tia ló khơng cắt thực mà có đường kéo dài chúng cắt nhau, giao điểm cắt ảnh ảo S’ S
b) Cách dựng ảnh vật sáng AB tạo thấu kính phân kì Muốn dựng ảnh A’B’ AB qua thấu kính (AB vng góc với thấu kính, A nằm trục chính), cần dựng ảnh B’ B hai ba tia sáng đặc biệt, sau từ B’ hạ vng góc xuống trục
(4)* Cách xác định vị trí ảnh biết vị trí vật tiêu cự hay xác định vị trí vật biết vị trí ảnh tiêu cự hay xác định tiêu cự biết vị trí ảnh vị trí vật
Cách 1: Vẽ ảnh vật theo phương pháp nêu Sử dụng tính chất tam giác đồng dạng để suy đại lượng cần xác định
Cách 2: Áp dụng công thức để xác định Trong đó: vật vật thật
f tiêu cự thấu kính phân kì (f < 0)
d khoảng cách từ vị trí vật đến thấu kính
d’ khoảng cách từ vị trí ảnh đến thấu kính (ảnh ảo nên d’ < 0)
Bài C6 (trang 123 SGK Vật Lý 9): Từ toán trên, cho biết ảnh ảo vật tạo thấu kính hội tụ thấu kính phân kì có đặc điểm giống nhau, khác Từ nêu cách nhận biết nhanh chóng thấu kính hội tụ hay phân kì *) So sánh ảnh ảo vật tạo thấu kính hội tụ thấu kính phân kì:
- Giống nhau: Cùng chiều với vật - Khác nhau:
+ Đối với thấu kính hội tụ ảnh lớn vật xa thấu kính vật
+ Đốì với thâu kính phân kì ảnh nhỏ vật gần thấu kính vật
*) Cách nhận biết nhanh chóng thấu kính hội tụ hay phân kì: Đưa thấu kính lại gần dịng chữ trang sách Nếu nhìn qua thấu kính thấy hình ảnh dịng chữ chiều, to so với nhìn trực tiếp thấu kính hội tụ Ngược lại, nhìn thấy hình ảnh dịng chữ chiều, nhỏ so với nhìn trực tiếp thẩu kính phân kì
Bài C8 (trang 123 SGK Vật Lý 9): Hãy trả lời câu hỏi nêu ở phần mở
Bạn Đông bị cận thị nặng Nếu Đông bỏ kính ra, ta nhìn thây mắt bạn to nhìn thấy mắt bạn đeo kính, kính bạn thấu kính phân kì Khi ta nhìn mắt bạn qua thấu kính phân kì, ta nhìn thấy ảnh ảo mắt, nhỏ mắt không đeo kính Bài 44 – 45 trang 91 SGK Hình 44 -45.2 vẽ trục Δ thấu kính, S điểm sáng, S' ảnh S
(5)c) Bằng cách vẽ xác định quang tâm O, tiêu điểm F, F' thấu kính cho
Giải:
a) S' ảnh ảo S' S nằm phía trục thấu kính
b) S’ nằm gần trục vật S nên thấu kính cho thấu kính phân kì
c) Cách xác định tâm O, F, F' thấu kính: - Nối S S' cắt trục thấu kính O
- Dựng đường thẳng vng góc với trục thấu kính O - Từ S dựng tia tới SI song song với trục thấu kính Nối I với S' cắt trục tiêu điểm F, lấy F’ đối xứng với F qua O ta tiêu điểm thứ hai
Bài C7 (trang 123 SGK): Đặt vật AB trước thấu kính phân kì có tiêu cự
f = 12cm Vật AB cách thấu kính khoảng d = 8cm, A nằm trục
a) Hãy dựng ảnh A'B' AB
b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính chiều cao ảnh vật có chiều cao
h = 6mm Giải:
(6)Trên hình 45.3b, xét hai cặp tam giác đồng dạng: ΔA’B’F ΔOIF; ΔOAB ΔOA’B’
Từ hệ thức đồng dạng ta có:
Vì AB = OI (tứ giác BIOA hình chữ nhật)
↔ df' – dd' = d'f (2)
Chia hai vế (2) cho tích d.d’.f ta được:
(đây gọi cơng thức thấu kính phân kỳ)
Thay d = 8cm, f = 12cm ta tính được: OA’ = d’ = 4,8cm
Thay vào (**) ta được: = 3,6mm = 0,36cm
C BÀI TẬP - CÂU HỎI TỰ LUYỆN
Câu 1: Thấu kính phân kì loại thấu kính: A có phần rìa dày phần
B có phần rìa mỏng phần
C biến chùm tia tới song song thành chùm tia ló hộ tụ D làm chất rắn suốt
Câu 2: Dùng thấu kính phân kì quan sát dịng chữ, ta thấy: A Dòng chữ lớn so với nhìn bình thường
B Dịng chữ nhìn bình thường
C Dịng chữ nhỏ so với nhìn bình thường D Khơng nhìn dịng chữ
Câu 3: Tia tới song song với trục thấu kính phân kì cho tia ló:
(7)B song song với trục thấu kính
C cắt trục thấu kính điểm D có đường kéo dài qua tiêu điểm
Câu 4: Khoảng cách hai tiêu điểm thấu kính phân kì
A tiêu cự thấu kính B hai lần tiêu cự thấu kính
C bốn lần tiêu cự thấu kính D nửa tiêu cự thấu kính
Câu 5: Tia sáng qua thấu kính phân kì khơng bị đổi hướng là A tia tới song song trục thấu kính
B tia tới qua quang tâm thấu kính C tia tới qua tiêu điểm thấu kính
D tia tới có hướng qua tiêu điểm (khác phía với tia tới so với thấu kính) thấu kính
Câu 6: Tia tới song song song trục thấu kính phân kì, cho tia ló có đường kéo dài cắt trục điểm cách quang tâm O thấu kính 15 cm Độ lớn tiêu cự thấu kính là:
A 15 cm B 20 cm C 25 cm D 30 cm
Câu 7: Một thấu kính phân kì có tiêu cự 25 cm Khoảng cách hai tiêu điểm F F’ là:
A 12,5 cm B 25 cm C 37,5 cm D 50 cm
Câu 8: Chiếu tia sáng qua quang tâm thấu kính phân kì, theo phương khơng song song với trục Tia sáng ló khỏi thấu kính theo phương nào?
A Phương
B Phương lệch xa trục so với tia tới C Phương lệch lại gần trục so với tia tới D Phương cũ
Câu 9: Khi nói hình dạng thấu kính phân kì, nhận định sau sai?
A Thấu kính có hai mặt mặt cầu lồi
B Thấu kính có mặt phẳng, mặt cầu lõm C Thấu kính có hai mặt cầu lõm
D Thấu kính có mặt cầu lồi, mặt cầu lõm, độ cong mặt cầu lồi mặt cầu lõm
Câu 10: Chiếu chùm tia tới song song với trục một thấu kính phân kì thì:
(8)D Khơng có chùm tia ló ánh sáng bị phản xạ toàn phần Câu 11: Ảnh nến qua thấu kính phân kì: A ảnh thật, ảnh ảo
B ảnh ảo, nhỏ nến C ảnh ảo, lớn nến
D ảnh ảo, lớn nhỏ nến Câu 12: Ảnh ảo vật tạo thấu kính hội tụ thấu kính phân kì giống chỗ:
A chiều với vật B ngược chiều với vật C lớn vật D nhỏ vật
Câu 13: Vật đặt vị trí trước thấu kính phân kì cho ảnh trùng với vị trí tiêu điểm:
A Đặt khoảng tiêu cự B Đặt khoảng tiêu cự C Đặt tiêu điểm D Đặt xa
Câu 14: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục tiêu điểm thấu kính phân kì có tiêu cự f Nếu dịch chuyển vật lại gần thấu kính ảnh ảo vật sẽ:
A lớn gần thấu kính B nhỏ gần thấu kính C lớn xa thấu kính D nhỏ xa thấu kính
Câu 15: Vật AB có độ cao h đặt vng góc với trục chính thấu kính phân kì Điểm A nằm trục có vị trí tiêu điểm F Ảnh A’B’ có độ cao h’ thì:
A h = h’ B h = 2h’ C h’ = 2h D h < h’
Câu 16: Lần lượt đặt vật AB trước thấu kính phân kì thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì cho ảnh ảo A1B1, thấu kính hội tụ cho ảnh ảo A2B2 thì:
A A1B1 < A2B2 B A1B1 = A2B2 C A1B1 > A2B2 D A1B1 ≥ A2B2
Câu 17: Một người quan sát vật AB qua thấu kính phân kì, đặt cách mắt cm thấy ảnh vật xa, gần lên cách mắt khoảng 64 cm trở lại Xác định tiêu cự thấu kính phân kì:
A 40 cm B 64 cm C 56 cm D 72 cm Câu 18: Đặt vật AB trước thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12 cm Vật AB cách thấu kính khoảng d = cm A nằm trục chính, biết vật AB = mm Ảnh vật AB cách thấu kính đoạn bao nhiêu?
(9)a) Không cần vẽ ảnh, cho biết A’B’ ảnh thật hay ảnh ảo? Thấu kính cho hội tụ hay phân kì? Tại sao?
b) Vẽ hình xác định quang tâm O, tiêu điểm F, F’ thấu kính c) Hãy xác định vị trí ảnh, vật tiêu cự thấu kính Biết ảnh A’B’