Bài 29. Thấu kính mỏng

THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29
( Tiết 2 )
KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Hãy nêu cấu tạo và phân loại thấu kính ?
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.
Có hai loại thấu kính:
+ Thấu kính lồi ( rìa mỏng) là TKHT.
+ Thấu kính lõm ( rìa dày) là TKPK.
Câu 2: Hãy nêu khái niệm quang tâm, trục chính, trục phụ của thấu kính và viết công thức tiêu cự và độ tụ ?
Điểm O nằm chính giữa thấu kính là quang tâm của thấu kính.
Đường thẳng qua quang tâm O và vuông góc với thấu kính là trực chính của thấu kính, các đường thẳng khác qua quang tâm O là trục phụ.
Tiêu cự: f =OF’.

Độ tụ: D =
IV. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH
1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học
- Ảnh ảo chỉ có thể quan sát bằng mắt đặt ở vị trí thu nhận được chùm tia phản xạ hoặc khúc xạ
Hình 29.10 Ảnh ảo tạo bởi gương phẳng
- Ảnh thật có thể hứng được trên màn
Hình 29.11 Ảnh thật tạo bởi thấu kính hội tụ
M
- Ảnh điểm là điểm đồng qui của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng.
- Một ảnh điểm là:
+ thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ;
+ ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kỳ.
- Vật điểm là điểm đồng qui của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng.
- Một vật điểm là:
+ thật nếu chùm tia tới là chùm phân kỳ;
+ ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ.
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
a. Các tia đặc biệt:
*Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng .
*Tia tới song song với trục chính=>tia ló (hay đường kéo dài) qua F’
*Tia tới (hay đường kéo dài) qua TĐ F =>tia ló song song với trục chính
b. Tia tới bất kỳ:
Trong trường hợp tia tới là tia bất kỳ
làm thế nào để xác định
tia ló qua thấu kính?
Cách 1:
F
O
♦ Vẽ trục phụ song song với tia tới, cắt tiêu diện ảnh tại tiêu điểm ảnh phụ F1’
F’
F
F’
♦ Tia ló (hay đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ
Cách 2
Vẽ tiêu diện vật, cắt tia tới SI tại tiêu điểm vật phụ là F1. Vẽ trục phụ đi qua F1.
Vẽ tia ló song song với trục trên.
F’
F
O
F’
F
O
I
I
S
S
Bước 1: Xác định ảnh B’ của B bằng cách từ B vẽ đường đi của hai tia trong 3 tia sáng đặc biệt. Ảnh B’ là giao điểm của các tia ló.
F’
F
O
A
B
B’
Bước 2: Từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính tại A’. Ta thu được ảnh A’B’ của vật AB.
C. Sự tạo ảnh
Ta biết ảnh của 1 vật tạo bởi thấu kính có thể thật hoặc ảo. Nếu ta làm thí nghiệm hay dựng ảnh ta có thể xác định được ảnh này. Nhưng có cách nào khác để biết tính chất của ảnh cũng như chiều và độ lớn của ảnh hay không
3. Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính
Bằng cách dựng ảnh của vật qua thấu kính chúng ta có thể nhận ra các đặc điểm về tính chất, chiều, độ lớn ảnh.
F’
F
O
A
B
B’
C
TH1: Vật nằm ngoài OC (d>2f) với CF=FO=f
F’
F
O
A ,C
B
B’
TH2: Vật đặt tại C (d=2f)
F’
F
O
A
B
B’
C
TH3: Vật nằm trong khoảng CF (fF
O
A
B
O
F’
TH4: Vật đặt tại F (d=f)
F’
O
F
B2
A2
TH5: Vật nằm trong khoảng OF (dF’
F
Thấu kính phân kỳ
TH6: Vật nằm ngoài khoảng OF
Thấu kính phân kỳ
TH7: Vật đặt tại F’
F’
F
O
Thấu kính phân kỳ
TH8: Vật nằm trong khoảng OF’
F’
F
O
d’Thật
Thật
Thật
Nhỏ hơn
Nhỏ hơn
Nhỏ hơn
Nhỏ hơn
Lớn hơn
Lớn hơn
Không xác định
Không xác định
Không XĐ
Bằng
Ngược chiều
Ngược chiều
Ngược chiều
Cùng chiều
Cùng chiều
Cùng chiều
Cùng chiều
Ảo
Ảo
Ảo
Ảo
d’d’= ∞
d’>d
d’d’d’d’=d
V. CÔNG THỨC THẤU KÍNH :
Quy ước :
Chiều và độ lớn của ảnh được xác định bằng biểu thức:
Xét tam giác đồng dạng ABO và tam giác OA’B’, ta có tỷ số:
(1)
Xét hai tam giác đồng dạng F’A’B’ và F’OI, có tỷ số:
→
=
(2)
So sánh (1) với (2) ta được:
hay
Suy ra:
Độ phóng đại ảnh:

k gọi là số phóng đại ảnh.
- Nếu k>0 vật và ảnh cùng chiều (trái tính chất)
- Nếu k<0 vật và ảnh ngược chiều (cùng tính chất)
Công thức xác định vị trí ảnh
VI. CÔNG DỤNG CỦA THẤU KÍNH
Thấu kính được dùng làm:
Kính khắc phục tật của mắt: Cận,viễn,lão
KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ NHỮNG ĐIỀU CẦN LƯU Ý.
TRỌNG TÂM BÀI HỌC :
Cách dựng ảnh qua thấu kính.
Các trường hợp tạo ảnh qua thấu kính.
Các công thức về thấu kính.
F’
O
F
b
a
LƯU Ý KHI LÀM BÀI TẬP :
Khi vật dịch lại gần thấu kính 1 đoạn là a thì ảnh dịch lại gần thấu kính 1 đoạn là b và a < b.
Nếu ảnh không đổi bản chất trong quá trình vật dịch chuyển thì vật và ảnh luôn dịch chuyển cùng chiều đối với thấu kính.
1.VỚI THẤU KÍNH HỘI TỤ
F
O
F’
a
b
LƯU Ý KHI LÀM BÀI TẬP :
2. VỚI THẤU KÍNH PHÂN KỲ.
Khi vật dịch lại gần thấu kính 1 đoạn là a thì ảnh dịch lại gần thấu kính 1 đoạn là b và a > b.
Nếu ảnh không đổi bản chất trong quá trình vật dịch chuyển thì vật và ảnh luôn dịch chuyển cùng chiều đối với thấu kính.
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Bài 1: Vật AB đặt trước thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20cm, cách thấu kính 30cm. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính:
A. Ảnh thật, cùng chiều, cách thấu kính 60cm
B. Ảnh ảo, cùng chiều, cách thấu kính 60cm
C. Ảnh thật, ngược chiều, cách thấu kính 60cm
D. Ảnh ảo, ngược chiều, cách vật 60cm