Bài 42. Thấu kính hội tụ

Thể nghiệm chuyên đề
vật lý 9
---------*0*--------

Giáo viên: Ngo Minh Tuan
Trường THCS Tường Sơn
Kiểm tra bài cũ:
Nêu kết luận về quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ
khi ánh sáng truyền từ không khí vào Thủy tinh và
ngược lại
Khi ánh sáng truyền từ không khí sang thủy tinh:
+ Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
+ Góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
+ Góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ cũng bằng 0o
Khi ánh sáng truyền từ thủy tinh sang không khí:
+ Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
+ Góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
+ Góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ cũng bằng 0o
Bạn Kiên: Cậu dùng loại kính gì mà hứng ánh
sáng mặt trời mà lại đốt cháy được
miếng giấy trên sân như vậy
Bạn Long: Anh tớ bảo đó là thấu kính hội tụ.
Bạn Kiên: Thấu kính hội tụ là gì nhỉ?
Tiết 46 - bài 42: thấu kính hội tụ
I - đặc điểm của thấu kính hội tụ
1. thí nghiệm
C1: Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính là chùm hội tụ
C1: Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm gì mà người ta gọi nó là thấu kính hội tụ
Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới.
Tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló
C2: Hãy chỉ ra tia tới, tia ló trong thí nghiệm ở hình trên
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ
C3: Tìm hiểu, so sánh độ dày phần
rìa so với phần giữa của thấu kính
hội tụ dùng trong thí nghiệm
C3: Phần rìa của thấu kính hội tụ mỏng hơn phần giữa
Thấu kính hội tụ thường được làm bằng vật liệu như thế nào?
Thấu kính được làm bằng vật liệu trong suốt
(Thường là Thủy tinh hoặc Nhựa)
Tiết diện của một số thấu kính hội tụ bị cắt theo một mặt phẳng vuông góc với mặt thấu kính được mô tả trên hình 42.3a, b, c
* Ký hiệu:
Dạng hình học của mỗi loại thấu kính a,b,c khác nhau nhưng chúng có điểm gì giống nhau?
Qua phần này ta có thể rút ra được những nhận xét gì về thấu kính hội tụ
+ Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt
(thường là Thủy tinh họăc Nhựa)
+ Phần giữa của thấu kính hội tụ dày hơn phần rìa của
thấu kính đó.
+ Tia sáng tới thấu kính gọi là tia tới, tia khúc xạ ra
khỏi thấu kính gọi là tia ló.
+ Chùm tia tới song song theo phương vuông góc
với mặt thấu kính, cho chùm tia ló gặp nhau tại
một điểm.
Tiết 46 - bài 42: thấu kính hội tụ
I - đặc điểm của thấu kính hội tụ
1. thí nghiệm
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ
Ii -trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của
Thấu kính hội tụ
1. Trục chính
C4:Quan sát lại thí nghiệm ở hình
42.2 và cho biết, trong 3 tia sáng
tới thấu kính, tia nào qua thấu
kính truyền thẳng không bị đổi
hướng? Tìm cách kiểm tra điều này.
Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính hội
tụ, có một tia cho tia ló truyền thẳng không đổi
hướng.Tia này trùng với một đường thẳng được gọi
là trục chính ( ) của thấu kính.
2. Quang tâm
Trục chính của thấu kính hội tụ đi
qua một điểm O trong thấu kính mà mọi tia
sáng tới điểm này đều truyền thẳng, không đổi
hướng. Điểm O gọi là Quang tâm
của thấu kính.
3. Tiêu điểm
C5: Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 và cho biết điểm hội tụ F của chùm tia ló nằm trên đường thẳng chứa tia tới nào? Hãy biểu diễn chùm tia tới và chùm tia ló trong thí nghiệm này trên hình bên.
C6: Vẫn thí nghiệm trên, Nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì?

O
Một chùm tia tới song song với trục chính của TKHT cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính. Điểm đó gọi là Tiêu điểm của thấu kính hội tụ.
Tiêu điểm nằm cùng phía hay khác phía với chùm tia tới?
Mỗi thấu kính có mấy tiêu điểm? Các tiêu điểm này có đặc điểm như thế nào?
* Mỗi thấu kính có 2 tiêu điểm F
và F` nằm về hai phía của thấu
kính, cách đều quang tâm O
4. Tiêu cự
Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính
Of = of` = f
Nếu tia tới đi qua tiêu điểm thì tia ló có đặc điểm gì?
Qua phần này chúng ta cần nắm những vấn đề gì?
Qua phần này chúng ta phải hiểu được thế nào là:
+ Trục chính
+ Quang tâm
+ Tiêu điểm
+ Tiêu cự
+ Cách vẽ 3 tia sáng đặc biệt qua TKHT
Qua bài học này ta cần nắm những đơn vị kiến thức nào?
* Thấu kính hội tụ thường có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
* Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính
hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
* Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
+ Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng
theo phương của tia tới.
+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
+ Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
Iii - Vận dụng
C7: Trên hình 42.6 có vẽ thấu kính hội tụ, quang tâm O, trục chính
Hai tiêu điểm F, F`, các tia tới 1, 2, 3. Hãy vẽ tia ló của các tia này
C7:
C8: Trả lời câu hỏi bạn Kiên nêu ra ở phần mở bài
C8: Thấu kính hội tụ là thấu kính
có phần rìa mỏng hơn phần giữa
Nếu chiếu một chùm sáng tới
Song song với trục chính của
thấu kính hội tụ thì chùm tia ló
sẽ hội tụ tại tiêu điểm của
Thấu kính.
Có thể em chưa biết
1. Những kết luận về đường truyền của tia sáng
qua thấu kính hội tụ sẽ càng đúng khi thấu kính
có bề dày phần giữa càng nhỏ (Thấu kính mỏng)
và khi tia sáng lệch càng ít so với trục chính.
2. Trục chính cắt thấu kính ở hai điểm trên hai mặt
của thấu kính. Đối với thấu kính mỏng có thể coi
hai điểm đó trùng nhau, đó là quang tâm của thấu
kính. Trên hình ta chỉ vẽ trục chính cắt thấu kính
tại một điểm.
Dùng băng (Nước đá) để lấy lửa
Trong cuốn tiểu thuyết: "Cuộc du lịch của viên thuyền trưởng
Hát-tê-rát" của GiuynVec-nơ, khi đoàn du lịch bị mất bật lửa, cả đoàn
lâm vào cảnh thiếu lửa trong những ngày cực lạnh ở -48oC. Một thành
viên trong đoàn, chỉ với chiếc rìu, con dao nhỏ và đôi bàn tay, đã lấy
một tảng băng nước ngọt, đường kính khoảng 30cm, chế tạo được
một thấu kính hội tụ trong suốt chẳng khác gì thấu kính pha lê.
Dưới ánh nắng mặt trời, ông đưa thấu kính đó ra hứng các tia nắng
lên bùi nhùi, chỉ vài phút sau bùi nhùi bốc cháy.
Câu chuyện này không hoàn toàn là hoang đường. Thí nghiệm đốt
cháy gỗ bằng một thấu kính băng đã tiến hành thành công lần đầu
tiên ở Anh vào năm 1763.
Bài tập
Cho một thấu kính hội tụ và hai tia ló như hình bên. Hãy dựng tia tới tương ứng với mỗi tia ló
Bài tập 1:
Bài tập 2:
Cho hai tia ló của hai tia tới song song với trục chính như hình bên. Hãy vẽ thấu kính, trục chính và quang tâm O
O