Bài 29. Thấu kính mỏng

TRƯỜNG THPT CỬA ÔNG

BÀI 29 THẤU KÍNH MỎNG

NGƯỜI THỰC HIỆN: TRẦN THỊ TRANG
PHẠM THANH TÂN
Nội dung cần học:
Định nghĩa và phân loại.
Tiêu điểm, tiêu cự - tiêu diện
Độ tụ
Đường đi của tia sáng qua thấu kính
5. Vẽ ảnh của vật qua thấu kính.
6. Công thức thấu kính.
7. Công dụng của thấu kính
BÀI 29: THẤU KÍNH MỎNG
I- THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH
1. Định nghĩa
Thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa, …) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
2. Phân loại thấu kính
Theo hình dạng: có hai loại thấu kính
- Thấu kính lồi (thấu kính rìa mỏng) gọi là thấu kính hội tụ
- Thấu kính lõm (thấu kính rìa dày) gọi là thấu kính phân kì
I- THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH
b. Tia sáng qua thấu kính
Thấu kính hội tụ: Chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới là chùm song song.



- Thấu kính phân kì: Chùm tia ló phân kì khi chùm tia tới là chùm song song.
I- THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH
2. Phân loại thấu kính
Thấu kính hội tụ:
Thấu kính phân kì:
3. Kí hiệu của thấu kính
I- THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH
* Thấu kính mỏng có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu
II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ
1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
a. Quang tâm
Trục phụ
* Quang tâm O là điểm chính giữa thấu kính, mọi tia sáng tới O đều truyền thẳng .
* Trục chính: đường thẳng đi qua O và vuông góc với mặt thấu kính.
* Trục phụ: đường thẳng đi qua quang tâm O không vuông góc với thấu kính.
* Mọi tia tới qua quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng.
 Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm ảnh:
Trên trục chính: tiêu điểm ảnh chính F’.
Trên trục phục: tiêu điểm ảnh phụ F’n (n = 1,2,3…)
 Khi chiếu tới thấu kính một chùm tia tới song song thì chùm tia ló cắt nhau (hội tụ) tại một điểm trên trục tương ứng với chùm tia tới. Điểm này là tiêu điểm ảnh của thấu kính.
* Tiêu điểm ảnh:
b. Tiêu điểm. Tiêu diện
1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ
Tiêu điểm ảnh chính F’





Tiêu điểm ảnh phụ F’1
F’
* Tiêu điểm ảnh:
Tiêu điểm ảnh chính F’
Tiêu điểm ảnh phụ F’1
Các tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ đều là tiêu điểm ảnh thật (hứng được trên màn).
* Tiêu điểm vật:
 Trên mỗi trục của thấu kính hội tụ, còn có một điểm mà chùm tia tới xuất phát từ đó sẽ cho chùm tia ló song song. Đó là tiêu điểm vật của thấu kính
 Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm vật:
Trên trục chính: tiêu điểm vật chính F.
Trên trục phụ: tiêu điểm vật phụ Fn (n = 1,2,3…)
Tiêu điểm vật chính F
Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật trên một trục nằm đối xứng với nhau qua quang tâm O. Vị trí của chúng tùy thuộc vào chiều hướng sáng.
Tiêu điểm vật phụ F1
- Tiêu diện: tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện.
- Mỗi thấu kính có 2 tiêu diện: tiêu diện ảnh và tiêu diện vật.
Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính và đi qua tiêu điểm chính.
Tiêu diện vật
Tiêu diện ảnh
2. Tiêu cự. Độ tụ
Khái niệm: - Là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm ảnh chính của thấu kính.
Quy ước: f > 0 (ứng với tiêu điểm ảnh F’ thật).
b. Độ tụ: (D)
Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi f càng nhỏ.
( m )
( dp ): điốp
a. Tiêu cự: (f)
II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ
KÍNH HI?N VI
ỐNG NHÒM
Thấu kính hội tụ được dùng làm vật kính của máy ảnh
III- KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ
Quang tâm của thấu kính phân kì có cùng tính chất như quang tâm của thấu kính hội tụ.
1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
- Các tiêu điểm và tiêu diện (ảnh và vật) cũng được xác định tương tự như thấu kính hội tụ. Điểm khác biệt là: tất cả chúng đều ảo, được tạo bởi đường kéo dài của các tia sáng.
O

F’
?
F
2. Tiêu cự. Độ tụ
Đối với thấu kính phân kì: Tiêu cực và độ tụ có giá trị âm (ứng với tiêu điểm ảnh F’ ảo)
a. Tiêu cự.(f)
b. Độ tụ: (D)
Kính cận là thấu kính phân kì, ta có thể nhận biết được bằng cách:
Phần rìa của thấu kính dày hơn phần ở giữa.
Đặt thấu kính này gần dòng chữ, nhìn qua thấu kính thấy ảnh dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn trực tiếp vào dòng chữ đó
Chiếu chùm sáng song song với thấu kính cho tia ló phân kì
Trong kính thiên văn và kính hiển vi, người ta lắp ghép nhiều thấu kính hội tụ và phân kì tạo thành một hệ thấu kính để nhìn rõ những vật nhỏ hoặc những vật ở xa
Đáy của nhiều loại cốc thủy tính thường được làm lõm, vì vậy nó có hình dạng của một thấu kính phân kì. Khi đặt cốc lên trên một tờ báo, ta có thể thấy hình ảnh các dòng chữ trên tờ báo nhỏ đi.
Nhà bác học người Italia Ga-li-lê đã ghép nhiều thấu kính hội tụ và phân kì làm kính viễn vọng để quan sát bầu trời ngày 7/1/1610 từ đó khẳng định Trái Đất quay quanh Mặt Trời.
III. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH
1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học
a. Ảnh điểm:
Là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng
Ảnh thật
Ảnh ảo
Ảnh điểm: + Là thật nếu chùm tia ló hội tụ
+ Là ảo nếu chùm tia ló phân kì
o
o
a. Vật điểm:
Là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng
Vật điểm: + Là thật nếu chùm tia tới phân kì
+ Là ảo nếu chùm tia tới hội tụ
Vật thật
Vật ảo
o
o
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
a. Các tia đặc biệt
- Tia tới đi qua quang tâm thì truyền thẳng.
Tia tới song song với trục chính thì tia ló(hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.
Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính F (hoặc đường kéo dài đi qua F) thì tia ló song song với trục chính
c. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Cách 1:
- Vẽ trục phụ song song với tia tới
- Xác định tiêu điểm ảnh phụ.
- Tia ló (đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ
Cách 2:
- Vẽ tiêu điểm vật phụ
- Vẽ trục phụ đi qua tiêu điểm phụ đó
Tia ló song song với trục phụ
b. Tia bất kì
+ OI = 2 OF
+ OI’= 2 OF’
3. Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính
THẢO LUẬN NHÓM
Thay đổi khoảng cách từ vật đến thấu kính (hội tụ, phân kì) hãy dựng ảnh và rút ra nhận xét(Tính chất ảnh, chiều và độ lớn so với vật)?
Thấu kính phân kì
TH 1: vật ngoài OF‘
TH 2: Vật trùng F’
TH 3: vật trong OF`.
Thấu kính hội tụ
TH 1: vật ngoài OI ;
TH 2: vật ở trong khoảng FI.
TH 3: Vật trùng F
TH 4: vật trong OF
BẢNG TÓM TẮT
Phân kì (f<0)
Hội tụ (f>0)
Thấu
Kính

Luôn cùng chiều với vật
Vật và ảnh
Cùng chiều <-> trái tính chất
Cùng tính chất <-> trái chiều

Chiều
(so với vật)
Luôn nhỏ hơn vật
Ảnh ảo > vật
Ảnh thật:
>vật: vật trong FI
=vật: vật ở I(ảnh ở I’)

Độ lớn
(so với vật)
Luôn cho ảnh ảo
Ảnh
-Thật : vật ngoài OF
- Ảo : vật trong OF
Tính chất
(Thật , ảo)
Ảnh
OI=OI’=2f
Quy ước :
Chiều truyền ánh sáng
III. CÁC CÔNG THỨC VỀ THẤU KÍNH
Chiều và độ lớn của ảnh được xác định bằng số phóng đại ảnh
* k > 0: Vật và ảnh cùng chiều(trái tính chất)
* k< 0: Vật và ảnh ngược chiều (cùng tính chất)
1. Công thức xác định vị trí ảnh
2. Công thức xác định số phóng đại ảnh
VD1: Cho vật sáng AB nằm vuông góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 10cm, cách thấu kính d =15 cm.
Xác định vị trí, tính chất, số phóng đại ảnh
VD2: Cho vật sáng AB nằm vuông góc với trục chính của một TKPK có tiêu cự f = -10cm, cách thấu kính d =15 cm.
Xác định vị trí, tính chất, số phóng đại ảnh
Đèn chiếu, máy quang phổ
Máy ảnh, ống nhòm
BÀI HỌC ĐẾN ĐÂY KẾT THÚC
CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE