Bài 42. Thấu kính hội tụ

Kiểm tra bài củ
Câu hỏi :
Hãy vẽ tia khúc xạ trong trường hợp : tia sáng truyền từ không khí sang thuỷ tinh .
Nêu mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ .
Không khí
Thủy tinh
N
N’
P
Q
I
S
THẤU KÍNH HỘI TỤ
Bài 42
Tiết 46
Mục tiêu bài giảng
Nhận dạng được thấu kính hội tụ .
Mô tả được sự khúc xạ của các tia sáng đặc biệt ( tia tới quang tâm, tia ló song song với trục chính và tia ló có phương qua tiêu điểm ) qua thấu kính hội tụ .
Vận dụng được kiến thức đã học để giải bài tập đơn giản về thấu kính hội tụ và giải thích một vài hiện tượng thường gặp trong thực tế .
Chuẩn bị
* Một thấu kính hội tụ có tiêu cự khoảng 10cm .
* Một giá quang học .
* Một hộp chứa khói để quan sát đường truyền của chùm sáng .
* Một nguồn sáng phát ra chùm ba tia sáng song song .
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
1. Thí nghiệm :
Em hãy bố trí thí nghiệm như hình sau, trong đó chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc với mặt một thấu kính 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 ?
Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính là chùm hội tụ .
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
1. Thí nghiệm :
Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới .
Tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló .
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
1. Thí nghiệm :
C2 : Em hãy chỉ ra tia tới, tia ló trong thí nghiệm ?
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ :
C3 : Em hãy tìm hiểu, so sánh độ dày phần rìa so với phần giữa của thấu kính hội tụ dùng trong thí nghiệm ?
Phần rìa của thấu kính hội tụ mỏng hơn phần giữa .
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ :
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 .
I. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ :
C3a : Kí hiệu của thấu kính hội tụ được vẽ như thế nào ?
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
C4 : Quan sát lại thí nghiệm và cho biết, trong ba tia sáng tới thấu kính, tia nào qua thấu kính truyền thẳng không bị đổi hướng ?
1. Trục chính :
Trong ba tia sáng tới thấu kính, tia ở giữa truyền thẳng không bị đổi hướng .
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
1. Trục chính :
C4a : Em hãy cho biết cách kiểm tra tia truyền thẳng ? .
Dùng thước thẳng kiểm tra đường truyền của tia sáng đó .
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
1. Trục chính :
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 (r) của thấu kính .
Trục chính
r
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
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 .
2. Quang tâm :
O
Trục chính
r
S
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
C5 : Quan sát lại thí nghiệm 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 ?
3. Tiêu điểm :
Điểm hội tụ F của chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính, nằm trên trục chính .
F
O
r
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
C6 : Với thí nghiệm trên, nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì ?
3. Tiêu điểm :
Khi đó chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm khác trên trục chính (điểm F’)
F
O
r
F’
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ 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 và nằm khác phía với chùm tia tới .
Một thấu kính có hai tiêu điểm F và F’ nằm về hai phía của thấu kính, cách đều quang tâm .
3. Tiêu điểm :
F
F’
O
r
II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính hội tụ
4. Tiêu cự :
F
F’
O
Tiêu cự
Tiêu cự
OF = OF’ = f
Khoảng cách từ quang tâm đến một tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính .
Nếu cho tia tới đi qua tiêu điểm của thấu kính thì thấy tia ló song song với trục chính .
III. Vận dụng
Câu 1 : Một thấu kính hội tụ, quang tâm O, trục chính r, hai tiêu điểm F và F’, các tia tới 1, 2, 3 . Hãy vẽ tia ló của các tia này ?
III. Vận dụng
Câu 2 : Thấu kính hội tụ là thấu kính có :
A . Phần rìa mỏng hơn phần giữa .
B . Phần rìa dày hơn phần giữa .
C . Chùm tia tới song song chùm tia ló hội tụ .
D . A và C đúng .
D . A và C đúng .
Ghi nhớ
Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa .
Một chùm tia tời 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 ló .
* 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 .
Có thể em chưa biết :
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 ló lệch càng ít so với trục chính .
Trục chính cắt thấu kính ở hai điểm trên hai mặt của thấu kính . Đối với thấu kính mỏng có thể có hai điểm đó trùng nhau, đó là quang tâm của thấu kính .
Dặn dò :
Học phần ghi nhớ _ sách giáo khoa _ trang 115
Làm bài tập số 42 – 43.3 trang 50 _ sách bài tập