BÀI 8: THẤU KÍNH

1. NHẬN BIẾT

Câu 1: Hãy nêu khái niệm thấu kính?

Trả lời:

- Thấu kính là khối chất trong suốt được giới hạn bởi 2 mặt cong (hoặc 1 mặt cong và 1 mặt phẳng).

Câu 2: Thấu kính có những loại nào? Hãy phân biệt những loại đó?

Trả lời:

- Xét trong không khí thì có 2 loại thấu kính là thấu kính rìa mỏng và thấu kính mép dày.

- Thấu kính rìa mỏng (thấu kính hội tụ): Phần rìa mỏng hơn phần giữa.

- Thấu kính mép dày (thấu kính phân kỳ): Phần giữa mỏng hơn phần rìa.

Câu 3: Thấu kính có những yếu tố nào?

Trả lời:

- Thấu kính gồm có: quang tâm, trục chính, tiêu điểm chính, tiêu cự - độ tụ

Câu 4: Em hãy xác định quang tâm của thấu kính?

Trả lời:

- Quang tâm là điểm nằm giữa thấu kính. Mọi tia sáng đi qua quang tâm đều truyền thẳng.

Câu 5: Em hãy phân biệt trục chính và trục phụ?

Trả lời:

- Trục phụ là các đường thẳng qua quang tâm O của thấu kính.

- Trục chính là đường thẳng qua quang tâm O và vuông góc với thấu kính.

- Một thấy kính có nhiều trục phụ nhưng chỉ có một trục chính.

Câu 6: Tiêu điểm chính là gì? Một thấu kính có mấy tiêu điểm chính?

Trả lời:

- Tiêu điểm chính: là điểm đặc biệt nằm trên trục chính, là nơi hội tụ (hoặc điểm đồng quy) của chùm tia ló (hoặc tia tới).

- Một thấu kính có 2 tiêu điểm chính (1 tiêu điểm vật F và 1 tiêu điểm ảnh F’).

Câu 7: Em hãy nêu sự ảnh hưởng của tia tới đến tia ló trong thấu kính?

Trả lời:

- Sự ảnh hưởng :

+ Nếu tia tới qua tiêu điểm vật chính thì tia ló song song với trục chính.

+ Nếu tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính.

Câu 8: Em hãy cho biết đường đi của tia sáng đặc biệt qua thấu kính?

Trả lời:

- Đường đi của tia sáng đặc biệt qua thấu kính:

+ Tia qua quang tâm O thì truyền thẳng

+ Tia qua tiêu điểm chính (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm chính F) cho tia ló song song trục chính.

+ Tia tới song song trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính F’.

2. THÔNG HIỂU (8 CÂU)

Câu 1: Em hãy cho biết vật và ảnh cùng hoặc khác bản chất khi nào?

Trả lời:

+ Nếu vật và ảnh cùng bên thấu kính hoặc cùng chiều thì trái bản chất (vật thật, ảnh ảo).

+ Nếu vật và ảnh khác bên thấu kính hoặc ngược chiều thì cùng bản chất (vật thật, ảnh thật).

Câu 2: Cho một thấu kính có hai mặt lồi. Khi đặt trong không khí có độ tụ D₁, khi đặt trong chất lỏng có chiết suất là n’= 1,64 thì thấu kính lại có độ tụ D₂ = – (D₁/4). Hỏi chiết suất n của thấu kính là bao nhiêu?

Trả lời:

• n_tk = 1,45

Câu 3: Em hãy cho biết tại sao khi quan sát một ngọn nến qua thấu kính có khi ta thấy ảnh của ngọn nến ngược chiều với vật thật hoặc cùng chiều với vật thật?

Trả lời:

- Ta thấy ảnh của vật cùng chiều hoặc ngược chiều với vật do ta quan sát qua hai loại thấu kính khác nhau.

+ Nếu là thấu kính phân kì thì ảnh của ngọn nến cùng chiều và nhỏ hơn vật thật

+ Nếu là thấu kính hội tụ thì ảnh của ngọn nến ngược chiều với vật thật

3. VẬN DỤNG (2 CÂU)

Câu 1: Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 5 cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 16cm. Thấu kính có tiêu cự 9 cm.

a) Dựng ảnh của vật qua thấu kính.

b) Xác định kích thước và vị trí của ảnh.

Trả lời:

a) Dựng ảnh của vật qua thấu kính.

+ Qua B kẻ tia tới BI // với trục chính, thì tia ló qua I và tiêu điểm ảnh F’.

+ Xuất phát từ B kẻ tia qua quang tâm O, tia này giao với tia IF’ tại B’, B’ là ảnh của B.

+ Từ B hạ vuông góc xuống trục chính cắt trục chính tại A’.

+ Vậy A’B’ là ảnh của AB cần dựng.

b) Áp dụng công thức thấu kính ta có:

+ Chiều cao của ảnh:

Câu 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 5 cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cách vật 23 cm. Xác định vị trí vật và ảnh.

Trả lời:

+ Khoảng cách giữa vật và ảnh: L = |d + d’| = 23 ⇒ d + d’ = ±23

TH1: d+d’ = 23 <=> d+ óó=0

ó=0 =>=>

TH2: d+d’ = - 23 <=> d+ óó=0

ó=0 =>

Vậy d = 4.25 cm ⇒ d’ = –27.25 cm

4. VẬN DỤNG CAO (1 CÂU)

Câu 1: Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm, người ta thu được ảnh rõ nét của một vật sáng AB đặt trên trục chính và cách thấu kính đoạn 10 cm. Sau đó dịch chuyển vật sáng AB theo phương vuông góc với trục chính một đoạn 3 cm thì ảnh sẽ dịch chuyển như thế nào. Tính độ dịch chuyển của ảnh khi đó (so với trục chính).

Trả lời:

+ Vị trí ảnh: d’=

+ Lúc đầu A ở trên trục chính nên A’ cũng ở trên trục chính. Khi AB dịch lên 3 cm so với trục chính thì A cũng dịch lên 3 cm so với trục chính. Vì điểm A, O, A’ luôn thẳng hàng nên A’ dịch xuống ⇒ ảnh dịch xuống.

+ Gọi ∆y là độ dịch chuyển của vật AB thì ∆y’ là độ dịch chuyển của ảnh A’B’.

+ Ta có: