Tuy nhiªn khi truyÒn qua líp níc biÓn dµy hµng Km råi trë l¹i th× ¸nh s¸ng cã mµu xanh thÉm nªn ta thÊy níc biÓn cã mµu xanh, cßn níc biÓn ®ùng trong cèc l¹i kh«ng cã mµu xanh.. Bµi 5: [r]
(1)PhÇn 1: Quang häc
Bi 1: Hiện tợng phản xạ, khúc xạ ánh sáng - ánh sáng trắng ánh sáng màu
I Kiến thức cần nhớ
1 Ta nhỡn thy mt vật có ánh sáng từ vật đến mắt ta
2 Vật có màu có ánh sáng từ vật đến mắt (do tự phát ánh sáng gọi nguồn sáng, hắt lại ánh sáng chiếu vào gọi vật sáng)
3 Dới ánh sáng trắng ta nhìn thấy vật có màu có ánh sáng màu từ vật đến mắt ta Có vật phát ánh sáng trắng, có vật phát ánh sáng màu
- Có thể tạo ánh sáng màu cách cho chùm sáng trắng qua lọc màu Tạo màu hẳn cách trộn hai hay nhiều ánh sáng màu với nhaul Đặc biệt trộn màu đỏ, lục lam để thu đợc ánh sáng trắng
- Cách làm: Chiếu chùm sáng đồng thời lên chắn màu trắng, màu mà ta thu đợc chắn màu ánh sáng đợc trộn chiếu ánh sáng (với cờng độ yếu) đồng thời vào mắt (gây cảm giác màu mới)
4 Vật màu tán xạ mạnh ánh sáng màu đó, tán xạ ánh sáng màu khác (trừ vật màu đen) Vật màu trắng tán xạ mạnh tất ánh sáng màu
5 ánh sáng trắng chứa nhiều chùm sáng màu khác nên phân tích chùm sáng trắng thành chùm sáng màu cách cho chùm sáng trắng qua lăng kính phản xạ mặt ghi đĩa CD
6 ¸nh s¸ng cã t¸c dơng nhiƯt, t¸c dơng sinh häc, t¸c dơng quang ®iƯn
7 Trong mơi trờng suốt đồng tính ánh sáng truyền theo đờng thẳng Do ánh sáng gặp vật chắn sáng tạo phía sau vùng bóng tối (khi nguồn sáng có khích thớc nhỏ) vùng nửa tối (khi nguồn sáng có kích thớc lớn)
VÝ dơ: HiƯn tỵng NhËt thùc, NguyÖt thùc
- Đờng truyền ánh sáng đợc biễu diễn đờng thẳng có hớng gọi tia sáng
8 Khi ánh sáng gặp bề mặt vật bị đổi hớng trở lại mơi trng c theo nh lut phn x
- Định luật phản xạ a/s: Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyết điểm tới, góc phản xạ góc tới
SI: Tia tới IR: Tia phản xạ i = SIN , i’ =
NIR❑ , i = i’
I: Điểm tới NN: Pháp tuyến ®iĨm tíi.
N
S R
I
9 Sự phản xạ bề mặt nhẵn bóng (mặt gơng) tạo ảnh vật đặt trớc gơng - ảnh vật tạo gơng phẳng ảnh ảo, vật đối xứng với vật qua g-ơng
- Vùng quan sát đợc (thị trờng) vùng chứa vật nằm trớc gơng mà ta quan sát đợc ảnh vật nhìn vào gơng Thị trờng phụ thuộc vào kích thớc g-ơng vị trí đặt mắt
* Gơng cầu lồi gơng có mặt phản xạ mặt lồi
(2)+ Th trơng gơng cầu lồi lớn thị trờng cuả gơng phẳng có kích thớc, nên gơng cầu lồi đợc ứng dụng làm gơng chiếu hậu ôtô, xe máy, làm gơng quan sát phía trớc góc cua gp khỳc trờn ng i
* Gơng cầu lõm gơng có mặt phản xạ mặt lõm
+ ánh sáng chiếu tới gơng cầu lõm phản xạ theo định luật phản xạ ánh sáng + ảnh tạo gơng cầu lõm lớn vật
- Chiếu chùm sáng song song tới gơng cầu lõm, chùm phản xạ hội tụ điểm (ứng dụng đun nấu thiết bị tự động) Ngợc lại, đặt nguồn sáng điểm cùm phản xạ trở thành chùm song song (ứng dụng làm pha đèn)
10 Sự khúc xạ ánh sáng
- Hiện tợng khúc xạ ánh sáng tợng ánh sáng từ môi trờng suốt sang môi trờng suốt khác bị
- Khi tia sáng từ không khí sang nớc (thủy tinh, thách anh, môi trờng rắn lỏng khác ) góc khúc xạ nhỏ góc tới
- Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến điểm tới
+ Khi góc tới tăng góc khúc xạ tăng, góc tới góc khúc xạ 0, tia sáng không bị khúc xạ
II Bài tập
Bi 1: Nhận xét màu sơn thờng đợc quét trần phòng học cho biết ngời ta lại sơn màu nh mà không sơn màu nh lam hay xám
Bài 2: Tại bồn chứa xăng, máy bay đợc sơn màu nhủ bạc cịn cơng-te- nơ chở hàng lại đợc sơn màu khác
Bài 3: (Bài tập 55.3/SBT Vật lí 9) Trong câu ca dao: “Hỡi cô tát nớc bên đàng
Sao cô múc ánh trăng vàng đổ đi”
- ánh trăng có màu gì? Tại nớc lại có trăng?
Bi 4: Ti nc biển đựng cốc lại khơng có màu xanh mà nớc biển lại có màu xanh
Bµi 5: HiƯn tợng cầu vồng đâu mà có?
Bi 6: Một số loại gấm, móc chìa khóa, tem chống hàng giả lại có hình dạng màu sắc khác nhiu gúc
* Giải tóm tắt bµi tËp
Bài 1: Nhận xét: Trần phòng học thờng đợc quét sơn màu trắng, tờng vàng Vì trần trắng có khả tán xạ đợc tất ánh sáng trắng từ lớp học chiếu vào nó, ánh sáng từ cao chiếu sáng trang sách bên dới
- Tờng vàng ngồi khả tán xạ hầu hết ánh sáng trắng từ ngồi lớp học chiếu vào nó, ánh sáng chiếu ngồi ngang trang sách chiếu vào mắt ngời học nên dùng màu vàng mắt khơng bị chói nh màu trắng
(3)Bài 2: Các bồn chứa xăng, máy bay đợc sơn màu nhủ bạc để hấp thụ ánh sáng Mặt trời > giảm nóng lên Cịn cơng- te- nơ chở hàng lại đợc sơn màu khác dùng để chở hàng hóa thơng thờng
Bài 3: (Bài tập 55.3/SBT Vật lí 9) Trong câu ca dao: “Hỡi tát nớc bên đàng
Sao cô múc ánh trng vng i
- ánh trăng có màu vµng vµo lóc chËp tèi
- Trong nớc lại có trăng vì: Ngời gái câu ca dao trang thủ lúc trời mát chiều tối để tát nớc Ngời trai đứng bờ nhìn thấy ánh trăng phản xạ mặt nớc gầu nớccủa cô gái, nên có cảm xúc để làm câu thơ nói
Bài 4: Mỗi lớp nớc biển coi nh lọc màu, ánh sáng truyền qua lớp nớc dày coi nh truyền qua lọc màu dày, nên màu thẫm Mỗi lớp nớc biển vừa có khả tán xạ yếu ánh sáng màu xanh, vừa đóng vai trị lọc màu xanh nhạt Lớp nớc biển đựng cốc khơng đủ để chùm sáng truyền qua có màu xanh Tuy nhiên truyền qua lớp nớc biển dày hàng Km trở lại ánh sáng có màu xanh thẫm nên ta thấy nớc biển có màu xanh, cịn nớc biển đựng cốc lại khơng có màu xanh
Bài 5: Hiện tợng cầu vồng thực chất kết tán sắc ánh sáng Mặt trời qua giọt nớc ma hình cầu tạo Nết xét giọt nớc ma hình cầu đợc ánh sáng mặt trời rọi tới Trong chùm sáng Mặt trời có vơ ssó tia sáng tới, chúng khúc xạ, phản xạ ló theo cac góc lệch khác
Do tán sắc ánh sáng, đứng quay lng phía Mặt trời nhìn phía giọt nớc tia dọi vào mắt, có vơ số giọt nớc , tia tới mắt theo phơng khác nhau, nên chúng gặp (ở vơ cực) tạo nên cầu vồng có sắc màu rực rỡ
Cầu vồng có dạng hình trịn Tuy nhiên có đờng chân trời nên phần đờng tròn cầu vồng bị che khuất dới đờng chân trời, ta cịn nhìn thấy cầu vồng cung trịn mà thơi
Cầu vồng xuất lúc sáng sớm Mặt trời không lên cao, buổi chiều Khi Mặt trời lên cao phần cầu vồng phía dới đờng chân trời, ta khơng thể trông thấy cầu vồng
(4)Buổi 2: Thấu kính
I Kiến thức cần nhớ:
Thấu kính vật suốt, thờng thủy tinh, giới hạn mặt cầu mặt phẳng mặt cầu
1 Thấu kính hội tụ:
Có phần rìa mỏng phần
- ChiỊu chïm tia s¸ng tíi song song víi trơc chÝnh cđa thÊu kÝnh héi tơ ,cho chïm tia ló hội tụ tiêu điểm thấu kính
- Đờng truyền tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ: + Tia tới qua quang tâm thấu kính tiếp tục truyền thẳng + Tia song song với trục chính, tia ló qua tiêu điểm
+ Tia qua tiêu điểm, tia ló song song với trục d = OA: khoảng cách từ vËt tíi thÊu kÝnh
d’ = OA’: khoảng cách từ vật tới thấu kính f = OF : tiªu cùc cđa thÊu kÝnh
f’=OF’: tiªu cùc cña thÊu kÝnh ( f= f’)
h = AB: chiỊu cao cđa vËt h’ = A’B’ : chiỊu cao cđa ¶nh k = h'
h : độ phóng đại ảnh qua thấu kính
I
B'
A'
F
F'
O B
A
Tính chất ảnh tạo thấu kính hội tơ:
+ Vật đặt ngồi tiêu điểm: ảnh thật ngợc chiều lớn vật f<d<2f nhỏ vật d>2f
+ Vật đặt tiêu điểm: ảnh ảo, chiều, lớn vật + Vật đặt tiêu điểm: ảnh vô cực
Dùng ¶nh cña vËt AB (AB Δ , A Δ ) qua thÊu kÝnh:
Chỉ cần dựng ảnh B’ B qua thấu kính tia sáng đặc biệt, sau từ B’ hạ vng góc xuống Δ ta có ảnh A’ A
A’B’ lµ ảnh AB Thấu kính phân kì :
Là thấu kính có phần rìa dày phần
- Chïm tia tíi song song víi trơc trơc chÝnh cđa thÊu kÝnh ph©n kú, cho chïm tia lã ph©n kú
(5)B
F’
A F A O
- Đặc điểm ảnh vật tạo thấu kính phân kỳ:
+ Luôn ảnh ảo, chiều, nhỏ vật nằm khoảnh tiêu cự thấu kính
+ Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự + ảnh ảo vật tạo thấu kính hội tụ lớn ảnh ảo vật tạo thấu kính phân kỳ
II Bµi tËp:
Bài 1: Trên hình vẽ biết Δ thấu kính, S’ ảnh điểm sáng S qua thấu kính Cho biết thấu kính thuộc loại gì? Dùng hình vẽ đẻ xác định vị trí đặt thấu kính tiêu điểm
S’ S
Δ Δ S
S’
S
S’
Δ
Bài 2: Trên hình vẽ biết Δ , A’B’ ảnh AB qua thấu kính, cho biết loại thấu kính Dùng hình vẽ xác định vị trí đặt thấu kính, tiêu cự trờng hợp sau: B’ B B
B B’
Δ Δ Δ A’
A A’ A A’ A
B’
Bµi 3: ChØ râ thÊu kính loại vẽ tia ló tia tới thiếu trờng hợp sau:
Bi 4: Đặt vật AB vng góc với trục TKHT có tiêu cự f=12cm, điểm A nằm trục chính, cho ảnh A’B’ cao gấp hai lần vật Hãy xác định vị trí vật ảnh
so víi TK
Bài 5: Đặt vật sáng AB trớc TKHT nh h×nh vÏ B
(6)a, Vẽ ảnh AB vật AB tạo TK
b, TÝnh d' A F O F’
c, TÝnh A’B’
d, Giải lại câu a, b, c thay TKHT TKPK
Bài 6: Đặt vật sáng AB vuông góc với trục TKHT có tiêu cự f=24cm, điểm A n»m trªn trơc chÝnh
a, Xác định vị trí vật biết ảnh ảnh thật, ngợc chiều với vật cách TK khoảng 40cm
b, TÝnh chiỊu cao cđa ¶nh, biÕt vật cao 15cm
c, Di chuyển vật lại gần TK thêm 5cm giây Tính vận tốc di chuyển ảnh d, Giải lại câu a, b, c thay TKHT b»ng TKPK cã tiªu cù 50cm
Bài 7: Đặt vật AB vuông góc với trục TKHT, điểm A nằm trục chính, cho ¶nh A’B’ cao gÊp 1/3 lÇn vËt
a, Hãy xác định tiêu cự TK
b, Tính khoảng cách từ ảnh vật đến TK biết khoảng cách chúng 30cm c, Giải lại câu a, b thay TKHT TKPK
Bµi 8: Đặt vật sáng AB vuông góc với trục TKHT có tiêu cự f=20cm, điểm A nằm trục cách TK 16cm
a, ảnh AB ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao?
b, Xỏc nh vị trí ảnh tính chiều cao vật biết ảnh cao 25cm
Bài 9: Đặt vật sáng AB vng góc với trục TKPK có tiêu cự f=24cm, điểm A nằm trục Xác định vị trí ảnh vật biết ảnh cao 1/2 vt
Buổi 3: Máy ảnh - mắt - Kính lúp
I. Kiến thức cần nhớ
1 Máy ảnh:
- Mỏy nh l mt dng cụ quang học dùng để thu ảnh vật mà ta muốn chụp phim
- Hai phận máy ảnh vật kính buồng tối Vật kính TKHT, đáy bng tối có chỗ đặt phim (đóng vai trị ảnh)
- ảnh vật phim ảnh thật, ngợc chiều nhỏ vật
2 Mắt:
- Cấu tạo: Hai phận quang trọng mắt thể thủy tinh màng lới (võng mạc) Thể thủy tinh TKHT chát lỏng suốt, mềm, dễ dàng phồng lên hay dẹt xuống nên tiêu cự thay đổi đợc
- Điểm cực cận điểm cực viễn mắt:
+ Điểm xa mắt mà ta nhìn rõ đợc khơng điều tiết gọi điểm cc vin
(7)- Mắt cận thị mắt nhìn rõ vật gần nhng không nhìn rõ vật xa
+ Để khắc phục phải đeo kính cận thị, kính cận thị TKPK Kính cận thị thích hợp có tiêu cự trùng với điểm cực cận mắt
- Mắt lão mắt nhìn rõ vật xa nhng khơng nhìn rõ đợc vật gn
+ Để khắc phục tật mắt lÃo phải ®eo kÝnh l·o, kÝnh l·o lµ TKHT
3 KÝnh lóp:
- Kính lúp TKHT có tiêu cự ngắn, dùng để quan sát vật nhỏ + Mỗi kính lúp có số bội giác G = 25/f Với 1,5x < G < 40x
- Cách quan sát vật nhỏ qua kính lúp: Ta đặt vật khoảng tiêu cự kính lúp ảnh vật qua kính lúp ảnh ảo lớn vật
II Bài tập.
Bài 1: Cho hình vẽ:
Đoạn thẳng AB đặt cách máy ảnh 4m Vị trí vật kính O phim PQ
a, Vẽ ảnh AB phim Từ xác định tiêu điểm F vật kính
b, Hãy xác định khoảng cách từ ngời đến phim máy ảnh, biết tiêu cự vật kính 4,5cm
P B
A O
Q
Bài 2: Biết vật kính máy ảnh TKHT có tiêu cự 6cm, khoảng cách từ phim đến vật kính thay đổi khoảng đến 6,5cm Hỏi dùng máy ảnh chụp đợc vật nằm khoảng trớc máy, biết chụp vật xa vơ phải điều chỉnh phim cách vật kính khoảng tiêu cự vật kính
Bài 3: Dùng máy ảnh để chụp ảnh cho ngời, biết vật kính máy ảnh TKHT có tiêu cự 5,5cm
a, Ngời phải đứng cách xa máy ảnh mét để ảnh phim cách vật kính 5,6cm
b, Tính chiều cao ngời đó, biết chiều cao ảnh phim 2cm
Bài 4: Một ngời đứng cách cột điện 25m để quan sát ảnh lên màng lới cao 0,8cm Nếu coi khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lới mắt 2cm
a, Vẽ hình tính chiều cao cột điện b, Tính tiêu cự thể thủy tinh lúc
(8)Bi 4: Bài tập quang hình tổng hợp
I Chữa tập theo yêu cầu.
II Bài tập
Bài 1: Một TKHT O1 có tiêu cự f1= 20cm Vật sáng AB đặt trớc TK O1 vng góc
với trục chính, điểm A nằm trục cách trục khoảng a ảnh AB qua O1 ảnh ảo A1B1 cách TK khoảng b Một TKPK khác O2
Khi vật sáng AB đặt trớc TK O2 vng góc với trục chính, điểm A nằm trục
chính cách trục khoảng b ¶nh cđa AB qua O1 lµ ¶nh ¶o A2B2 vµ cách
TK khoảng a
a, Vẽ ảnh tạo TK trờng hợp b, TÝnh tiªu cù cđa TK O2
Bài 2: Vật sáng AB cao 5cm đặt cách khoảng L=150cm cho ảnh thật rõ nét qua TKHT có tiêu cự f = 25cm đặt AB vng góc với trục chính, điểm A nằm trục
a, Xác định vị trí đặt TK
b, Tính chiều cao ảnh
Bài 3: Đặt vật AB vuông góc với trục TKHT, điểm A nằm trục TK có tiêu cự 20cm, cho ảnh thật A1B1 cao 5cm Dịch chuyển vật đoạn 10cm dọc
theo trục thu đợc ảnh ảo A2B2 cao gấp lần ảnh A1B1
a, Tính khoảng cách từ vật đến TK trớc di chuyển b, Tính chiều cao ca vt
Bài 4: Đặt vật AB vuông gãc víi trơc chÝnh cđa mét TKHT, ®iĨm A n»m trục TKHT Khi vật vị trí A1B1 cho ảnh A1'B1' ảnh thật Khi vật vị trÝ A2B2 cho ¶nh
A2' B2' ảnh ảo Hai vị trí A1B1 A2B2 nằm bên TK
a, VÏ ¶nh cđa AB qua TK vị trí
b, Biết A1B1 cách TK 80cm, A2 B2 cách TK 40cm chiều cao ảnh
nhau, tìm tiêu cự TK
Bài 5: Cho hình vẽ: B
VÏ ¶nh cđa AB qua hai TK F2