Bài 29. Thấu kính mỏng

THẤU KÍNH
MỎNG
Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
Sự tạo ảnh bởi thấu kính
Các công thức về thấu kính
Công dụng của thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
Thấu kính. Phân loại thấu kính
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
Thấu kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
1. Định nghĩa
*Thấu kính lồi ( thấu kính rìa mỏng ) là thấu kính hội tụ
*Thấu kính lõm ( thấu kính rìa dày ) là thấu kính phân kỳ
2. Phân loại
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
Kí hiệu
Kí hiệu
Thấu kính hội tụ
Trục chính
O
Thấu kính phân kì
O
3. Các yếu tố của thấu kính
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
Quang tâm O
Tính chất của quang tâm O: Mọi tia tới qua quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng.
Tiêu điểm ảnh chính F’ là giao điểm của các tia ló (TK hội tụ) hay đường kéo dài của các tia ló (TK phân kỳ) khi các tia tới song song với trục chính.
O
1. Tiêu điểm
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
a. Tiêu điểm ảnh chính và phụ:
O
1. Tiêu điểm
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
a. Tiêu điểm ảnh chính và phụ:
F’
O
F’
O
Tiêu điểm ảnh phụ F’1:
Tiêu điểm vật chính F là giao điểm của các tia tới (TK hội tụ), hay đường kéo dài của các tia tới (TK phân kỳ), khi các tia ló song song với trục chính thấu kính.
b. Tiêu điểm vật chính và phụ:
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
O
1. Tiêu điểm
b. Tiêu điểm vật chính và phụ:
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
1. Tiêu điểm
F
O
F1
O
F
F1
2. Tiêu diện:
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
* Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện.
* Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: Tiêu diện vật và tiêu diện ảnh.
F
O
F1
O
F
F1
F’1
F’
F’1
F’
* Tiêu cự ( f ) là độ dài đại số, có giá trị tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm tới quang tâm của thấu kính:|f|= OF=OF’
Quy ước: f > 0: TKHT ; f < 0: TKPK
Với f: tiêu cự (m), D: độ tụ (dp).
D > 0: TKHT ; D < 0 : TKPK
3. Tiêu cự và độ tụ
II. Khảo sát thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
* Để xác định khả năng làm hội tụ chùm sáng nhiều hay ít người ta dùng khái niệm độ tụ, kí hiệu D.
III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
1. Khái niệm vật và ảnh trong Quang học
* Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hoặc là đường kéo dài của chúng.
* Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hoặc là đường kéo dài của chúng.
III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
O
O
a. Các tia đặc biệt
* Tia tới (hoặc đường kéo dài của tia tới) đi qua tiêu điểm vật chính F => tia ló song song với trục chính
* Tia tới song song với trục chính => tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) qua tiêu điểm ảnh chính F’
* Tia tới qua quang tâm O của thấu kính thì truyền thẳng.
III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
b. Tia tới bất kỳ
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
O
F
F
F’
F’
*Tia tới song song với trục phụ => tia ló ( hoặc đường kéo dài của tia ló ) đi qua tiêu điểm ảnh phụ F’1.
S
I
S
I
III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
3. Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính
F
F’
O
- Xác định ảnh của vật tạo bởi thấu kính bằng cách sử dụng hai trong ba tia đặc biệt để vẽ đường đi của tia sáng.
- Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phụ thuộc vào khoảng cách từ vật tới thấu kính.
III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
3. Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính
IV. Các công thức về thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
Quy ước :
1. Công thức xác định vị trí ảnh
2. Công thức xác định số phóng đại ảnh:
hay
k > 0: vật, ảnh cùng chiều ( trái tính chất )
k < 0: vật, ảnh ngược chiều (cùng tính chất)
V. Công dụng của thấu kính
THẤU KÍNH MỎNG
BÀI 29:
Câu 1: Kết luận nào sau đây là sai ?
A. Thấu kính có hai loại là thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ.
B. Trục phụ là đường thẳng bất kỳ qua quang tâm O của thấu kính.
C. Mỗi thấu kính có vô số trục chính.
D. Thấu kính là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
Củng cố bài
Câu 2: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về thấu kính phân kì?
A. Tia sáng qua quang tâm O thì truyền thẳng.
B. Tia sáng tới qua tiêu điểm ảnh chính F’ thì tia ló song song với trục chính.
C. Tia sáng tới có phương kéo dài qua tiêu điểm vật chính thì thì tia ló song song với trục chính.
D. Tia sáng tới song song với trục chính thì tia ló sẽ đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.
Củng cố bài
Câu 3: Kết luận nào sau đây là sai khi nói về thấu kính hội tụ?
A. Tia sáng qua quang tâm O thì truyền thẳng.
B. Tia sáng tới song song với trục chính thì tia ló sẽ đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.
C. Tia sáng tới có phương kéo dài qua tiêu điểm ảnh chính thì thì tia ló song song với trục chính.
D. Tia sáng tới qua tiêu điểm vật chính F thì tia ló song song với trục chính.
Củng cố bài
Câu 4: Kết luận nào sau đây là sai về thấu kính?
A. Mỗi thấu kính có vô số tiêu điểm ảnh phụ.
C. Tiêu điểm vật chính và tiêu điểm ảnh chính đối xứng với nhau qua thấu kính.
B. Thấu kính phân kỳ có khả năng hội tụ chùm tia sáng lớn.
D. Tiêu cự của thấu kính có giá trị tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm tới quang tâm của thấu kính.
Củng cố bài
Câu 5. Thấu kính ht có f= 20cm , vật thật AB đặt vuông góc với trục chính (A trên trục chính) cách thấu kính khoảng d. Xác định vị trí ảnh khi :
a. d = ∞;
b. d = 60cm;
c. d = 20cm;
d. d = 10cm;
Giải :
b. d’=df/(d-f)
a. d = ∞=>
=> d’=f=20cm
=> ảnh tại tiêu diện ảnh (A’=F’)
= 60.20/(60-20) = 30cm > 0 (ảnh thật)
VẬN DỤNG
c. d = 20cm ;
d’=20.20/(20-20) = ∞
=>Ảnh ở vô cùng
d. d =10cm;
d’ =10.20( 10-20) =-20cm
=>d’<0 :Ảnh ảo
Câu 6: Một thấu kính có độ tụ -5dp.
Tính tiêu cự của thấu kính?
Nếu vật đặt cách kính 30 cm thì ảnh hiện ra ở đâu và có hệ số phóng đại là bao nhiêu?
Tóm tắt: D= -5dp a, f=? cm b, d=30cm => d’ = ? cm , k = ? cm
Câu 7: Vật thật AB = 1cm được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự 20cm và cách thấu kính một đoạn d= 60cm. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn, chiều của ảnh và vẽ ảnh.
d’ = 30 cm >0 => ảnh thật, cách thấu kính 1 khoảng 30 cm.
A’B’ = (-AB.d’) / d = - 0.5 cm < 0 => đô lớn của ảnh = 0,5 cm, Ngược chiều với vật