Thấu kính hội tụ 1 Tiêu điểm ảnh chính

2.1. Tiêu điểm ảnh chính

Cho một chùm tia tới song song với trục chính của một thấu kính, các tia ló hội tụ tại một điểm F’ trên trục chính. Điểm F’ đó được gọi là tiêu điểm ảnh chính (hay tiêu điểm ảnh)

2.2. Tiêu điểm vật chính

Đặt một nguồn sáng trên trục chính của một thấu kính hội tụ và hứng chùm sáng ló trên một màn ảnh E. Di chuyển nguồn sáng đến vị trí có chùm sáng ló song song với trục chính như trên gọi là tiêu điểm vật chính (hay tiêu điểm vật), kí hiệu F.

2.3. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ

Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật F được gọi là tiêu diện vật.

Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh chính F’ được gọi là tiêu diện ảnh. Giao điểm của một trục phụ bất kỳ với tiêu diện vật hay tiêu diện ảnh được gọi là tiêu điểm vật phụ hay tiêu điểm ảnh phụ.

2.4. Tiêu cự

Tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm đến các tiêu điểm chính, ký hiệu f.

f OFOF'

2.5. Đường đi của tia sáng qua thấu kính

□ Các tia đặc biệt :

+ Tia tới song song với trục chính, tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’. + Tia tới qua tiêu điểm vật chính F, tia ló song song với trục chính. + Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng.

□ Cách vẽ tia ló ứng một tia tới bất kỳ :

Cách 1 :

- Vẽ trục phụ song song với tia tới SI.

- Vẽ tiêu diện ảnh. Tiêu diện này cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ F₁’. - Từ I, vẽ tia ló IR đi qua F₁’

Cách 2 :

- Vẽ tiêu diện vật. Tiêu diện này cắt tia tới SI tại một điểm vật phụ F1. - Vẽ trục phụ đi qua F₁.

- Vẽ tia ló song song với trục phụ trên.

2.6. Cách vẽ ảnh của một vật

Xét một vật phẳng, nhỏ AB được đặt vuông góc trên trục chính của một thấu kính hội tụ. Giả sử A trên trục chính.

Để vẽ ảnh của vật qua thấu kính ta vẽ ảnh B’ của B sau đó hạ vuông góc xuống trục chính, ta được ảnh A’B’ của AB.

2.7. Độ tụ

Độ tụ là đại lượng dùng để xác định khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít. Công thức : 1 D f  hoặc 1 2 1 1 ( 1)( ) D n R R   

Đơn vị : diop (tiêu cự tính ra m) Trong đó :

+ n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính với môi trường xung quanh thấu kính. + R₁, R₂ là bán kính của các mặt thấu kính.

Ta quy ước :

+ R₁, R₂ > 0 với các mặt lõm. + R₁, R₂ < 0 với các mặt lồi. + R1 hay R2 = ∞ với mặt phẳng.

Thấu kính hội tụ D > 0 ; thấu kính phân kỳ D < 0.

Thấu kính có độ tụ càng lớn thì khả năng hội tụ chùm sáng đi qua càng mạnh.

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12 Page 62

Xét vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Ta có công thức : 1 1 1 ' dd  f Trong đó : ; ' '; OF' dOA d OA f  Vật thật : d > 0 ; ảnh thật d’ > 0. Vật ảo : d’ < 0 ; ảnh ảo < 0. Thấu kính hội tụ f > 0 Độ phóng đại của ảnh :

k ^{A B' ' d'}

d

AB

  

Chiếu đến thấu kính phân kỳ một chùm sáng song song với trục chính thấu kính. Đặt màn E ở sau thấu kính để hứng chùm tia ló, ta không tìm vị trí nào của E để hứng được điểm hội tụ của chùm sáng ló nhưng nhìn vào thấu kính ta thấy các tia ló dường như xuất phát từ điểm sáng ở vị trí F’ trên trục chính. Điểm F’ gọi là tiêu điểm ảnh chính.

3.2. Tiêu điểm vật chính

Chiếu tới thấu kính phân kỳ một chùm sáng hội tụ để điểm hội tụ ở trên trục chính của thấu kính. Dịch chuyển thấu kính để thay đổi vị trí của điểm hội tụ trên trục chính sao cho tại điểm F chùm tia ló song song với trục chính. Điểm F gọi là tiêu điểm vật chính.

Ta có : OF = OF’

3.3. Tiêu diện – Tiêu điểm ảnh phụ

Giống như thấu kính hội tụ nhưng ngược phía.

3.4. Tiêu cự

OF OF'

OF OF'

f  

1 1 1

'

d d  f k ^{A B' ' d'}

d

AB

  

Quy ước dấu :

Thấu kính phân kỳ f < 0. Vật thật : d > 0, ảnh thật : d’ > 0. Vật ảo : d < 0, ảnh ảo : d’ < 0.

BÀI TẬP CƠ BẢN