Bài 29. Thấu kính mỏng

BÀI 29 : THẤU KÍNH MỎNG
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
II. Khảo sát thấu kính hội tụ
III. Khảo sát thấu kính phân kì
IV. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
V. Các công thức về thấu kính
VI. Công dụng của thấu kính
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
Có hai loại :
Thấu kính hội tụ (lồi, rìa mỏng).
Thấu kính phân kì (lõm, rìa dày).
II. Khảo sát thấu kính hội tụ
1. Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
a. Quang tâm
- Quang tâm là điểm trên thấu kính mà mọi tia sáng tới đều truyền thẳng qua.
- Trục chính là đường thẳng qua quang tâm và vuông góc với thấu kính.
- Trục phụ qua quang tâm mà không trùng trục chính.
- Tiêu điểm ảnh chính F` là điểm hội tụ của chùm tia ló, được tạo ra bởi chùm tia tới song song trục chính.
- Tiêu điểm vật chính F là điểm mà mọi tia sáng tới đi qua đều có tia ló song song trục chính.
- Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc trục chính tại tiêu điểm chính.
b. Tiêu điểm. Tiêu diện
Tiêu điểm. Tiêu cự
F`
Tiêu điểm ảnh chính
Tiêu điểm vật chính
Tiêu diện
Tiêu diện
2. Tiêu cự. Độ tụ



- Tiêu cự f là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm chính.
f = OF` = OF (m)
Qui ước: ? Thấu kính hội tụ f > 0.
? Thấu kính phân kì f < 0.
- Độ tụ D là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm hội tụ chùm tia sáng.
III. Khảo sát thấu kính phân kì
- Quang tâm có cùng tính chất với thấu kính hội tụ.
- Tiêu điểm, tiêu diện của thấu kính phân kì đều là ảo.
- Tiêu cự và độ tụ của thấu kính phân kì có giá trị âm.
Tiêu điểm của thấu kính phân kì
F`
Tiêu điểm ảnh chính
F
Tiêu điểm vật chính
ảo
ảo
IV. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
Vật là điểm đồng qui của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng.
? Chùm tia tới phân kì : vật thật.
? Chùm tia tới hội tụ : vật ảo (không xét).


1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học
Ảnh là điểm đồng qui của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng.
? Chùm tia ló hội tụ : ảnh thật.
? Chùm tia ló phân kì : ảnh ảo.
a. Các tia đặc biệt
- Tia tới qua quang tâm thì truyền thẳng.
- Tia tới song song trục chính thì tia ló qua tiêu điểm ảnh chính.
- Tia tới qua tiêu điểm vật chính thì tia ló song song trục chính.
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
b. Vẽ ảnh
- Từ điểm vật, ta vẽ hai trong ba tia tới đặc biệt đến thấu kính, sẽ cho hai tia ló tương ứng.
- Giao điểm của hai tia ló (hoặc đường kéo dài) là điểm ảnh cần tìm.
Thấu kính hội tụ (nhận xét)
ảnh
thật
Thấu kính phân kì
ảnh
ảo
3. Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính
Nhận xét
V. Các công thức về thấu kính
Qui ước
d = OA với d > 0 (vật thật), d < 0 (vật ảo)
d` = OA` với d` > 0 (ảnh thật), d` < 0 (ảnh ảo)
Số phóng đại ảnh
Số phóng đại ảnh là tỉ số giữa chiều cao ảnh và chiều cao vật, kí hiệu là k.


? k > 0 : vật và ảnh cùng chiều.
? k < 0 : vật và ảnh ngược chiều.
1. Công thức xác định vị trí ảnh
Hệ quả
2. Công thức xác định số phóng đại ảnh
VI. Công dụng của thấu kính
Thấu kính được dùng làm :
- Kính lúp
- Kính khắc phục tật của mắt (cận, viễn, lão)
- Máy ảnh, máy ghi hình (camera)
- Kính hiển vi
- Kính thiên văn, ống nhòm
- Đèn chiếu
- Máy quang phổ
Bài tập vận dụng
Câu 1 : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm, vật phẳng AB cao 2 cm đặt trước thấu kính và cách thấu kính 30 cm. Ảnh có vị trí và chiều cao là
A. sau thấu kính 40 cm và cao 2 cm.
B. sau thấu kính 60 cm và cao 4 cm.
C. sau thấu kính 40 cm và cao 2 cm.
D. sau thấu kính 60 cm và cao 4 cm.
B. sau thấu kính 60 cm và cao 4 cm.
Câu 2 : Một thấu kính phân kì có độ lớn tiêu cự bằng 20 cm, vật phẳng AB cao 3 cm đặt trước thấu kính và cách thấu kính 60 cm. Ảnh có vị trí và chiều cao là
A. sau thấu kính 30 cm và cao 1,5 cm.
B. trước thấu kính 15 cm và cao 0,25 cm.
C. sau thấu kính 30 cm và cao 0,5 cm.
D. trước thấu kính 15 cm và cao 0,75 cm.
D. trước thấu kính 15 cm và cao 0,75 cm.
Câu 3 : Vật và màn đặt cách nhau một khoảng cố định L = 80 cm. Một thấu kính hội tụ đặt trong khoảng giữa vật và màn, khi xê dịch thấu kính thấy có một vị trí duy nhất cho ảnh rõ nét trên màn. Tiêu cự thấu kính bằng
A. f = 20 cm.
B. f = 30 cm.
C. f = 40 cm.
D. f = 24 cm.
A. f = 20 cm.
Cảm ơn quí thầy cô
đã đến dự!
Trân trọng kính chào!