Bài giảng môn Vật lí Khối 11 - Bài 29: Thấu kính mỏng

Chào các thầy, cô và các em! 
THẤU KÍNH MỎNG 
BÀI 29: 
Tiết 55 
IV . SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH 
IV/1. Khái niệm ảnh và vật trong Quang học 
 Aûnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng 
a. Khái niệm ảnh 
 Một ảnh điểm là : 
 	 Thật ( hứng được trên màn ) nếu chùm tia ló là chùm hội tụ . 
	 Ảo ( không hứng được trên màn ) nếu chùm tia ló là chùm phân kì . 
F 
(L) 
O 
O 
Ảnh thật 
Ảnh ảo 
IV.1/ Khái niệm ảnh và vật trong quang học 
b/ Khái niệm vật 
 Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng . 
 Một vật điểm là : 
 	 thật ( trước thấu kính ) nếu chùm tia tới là chùm phân kì . 
	 ảo ( sau thấu kính ) nếu chùm tia tới là chùm hội tụ . 
(L) 
O 
(L) 
O 
Vật ảo 
Vật thật 
IV.2/ Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính 
a/ Đường đi của các tia sáng qua thấu kính . 
 Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng . 
 Tia tới // với trục chính thì tia ló ( hoặc đường kéo dài ) đi qua F’ 
 Tia tới hoặc đường kéo dài của tia tới qua F thì tia ló // trục chính . 
F’ 
F 
F’ 
F 
(L) 
O 
O 
(L’) 
Tia đặc biệt 
 Tia tới // với trục phụ thì tia ló ( hoặc đường kéo dài ) đi qua tiêu điểm ảnh phụ . 
 Tia tới ( hoặc đường kéo dài ) đi qua tiêu điểm vật phụ thì tia ló // với trục phụ . 
IV.2/ Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính 
a/ Đường đi của các tia sáng qua thấu kính 
Tia bất kì 
F’ 
F 
F 1 ’ 
F 1 
(L) 
O 
IV.2/ Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính 
b/ Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng . 
 Điểm sáng S đặt ngoài trục chính . 
Cách xác định ảnh : Vẽ 2 trong 3 tia đặc biệt . 
 Vẽ tia tới qua đi O, truyền thẳng . 
 Vẽ tia tới song song trục chính tia ló(hoặc đường kéo dài của tia ló)qua F’. 
Ví dụ : 
Cách vẽ 1 : 
 Điểm sáng S đặt trên trục chính . 
F’ 
(L) 
O 
 Vẽ tia tới qua đi O , truyền thẳng . 
 Vẽ tia tới bất kì . 
 Vẽ trục phụ // với tia tới bất kì đó . 
 Vẽ đường thẳng đi qua F’ vuông góc với trục chính cắt trục phụ tại tiêu điểm ảnh phụ F’ 1 
 Vẽ tia ló đi qua F’ 1 ( hoặc có đường kéo dài qua F’ 1 ) cắt trục chính tại S’ là ảnh của S . 
F 
F’ 
1 
 Điểm sáng S đặt trên trục chính . 
Cách vẽ 2 : 
 Vẽ tia tới qua đi O , truyền thẳng . 
 Vẽ tia tới bất kì . 
F’ 
(L) 
O 
F 
 Vẽ đường thẳng đi qua F vuông góc với trục chính cắt tia tới tại tiêu điểm vật phụ F 1 
 Vẽ trục phụ đi qua F 1 . 
 Vẽ tia ló // trục phụ cắt trục chính tại S’ là ảnh của S . 
F 
1 
 Vật AB đặt vuông góc với trục chính 
( A thuộc trục chính ) 
 Vẽ ảnh B’ của B qua thấu kính . 
 Từ B’ hạ đường vuông góc với trục chính cắt trục chính tại A’ . 
Cách xách định ảnh : 
A’B’ là ảnh của AB qua TK 
 Aûnh 
thật 
Aûnh ảo 
IV.3/ Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính . 
Vật ngoài OF 
Vật trong OF 
vật 
< vật : Vật ngoài F 
= vật : Vật tại F I 
> vật : Vật trong FI 
Aûnh ảo 
vật 
Luôn > vật 
 Aûnh luôn luôn ảo 
 Aûnh < vật 
 Aûnh cùng chiều so với vật 
 Vật tại F ‘ ảnh = ½ vật . 
TKHT 
TKPK 
Aûnh thật 
TKPK 
TKHT 
Vật ảo 
 Aûnh luôn luôn thật . 
 Aûnh < vật 
 Aûnh cùng chiều so với vật 
Nhận xét : 
+ Vật và ảnh cùng chiều thì trái tính chất . 
+ Vật và ảnh cùng tính chất thì trái chiều . 
V. Công thức thấu kính 
 Đặt : 
 Quy ước : 
 Vật thật : d > 0 
 Vật ảo : d < 0 
 Aûnh thật : d’ > 0 
 Aûnh ảo : d’ < 0 
d = OA 
d’=OA’ 
V.1/ Công thức xác định vị trí ảnh 
(1) 
V. Công thức thấu kính 
(2) 
(3) 
V.2/ Công thức xác định số phóng đại ảnh 
(4) 
k : Số phóng đại ảnh . 
 Nếu k > 0 : vật và ảnh cùng chiều , 	 khác tính chất . 
 Nếu k < 0 : vật và ảnh ngược chiều , 	 cùng tính chất . 
V. Công thức thấu kính 
 Bài tập ví dụ 
Đề bài : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Vật sáng AB đặt trước thấu kính . Xác định vị trí , tính chất của ảnh trong hai trường hợp : 
a/ Vật đặt cách thấu kính 30 cm. 
b/ Vật đặt cách thấu kính 10 cm . 
Tóm tắt : 
 f = 20cm 
a/ d = 30cm 
b/ d = 10cm 
d’ = ? 
Bài giải 
a/ 
Aûnh cách thấu kính 60cm, là ảnh thật , ngược chiều vật . 
b/ 
Aûnh cách thấu kính 20cm, là ảnh ảo , cùng chiều vật . 
Kính khắc phục các tật của mắt ( cận , viễn , lão ); 
Đèn chiếu ; 
Máy quang phổ . 
VI.Công dụng của thấu kính 
Thấu kính được dùng làm : 
Kính thiên văn , ống dòm ; 
Kính thiên văn vơ tuyến được đặt tại Aresibo 
được cơng nhận là kính thiên văn lớn nhất thế giới . 
Máy ảnh , máy ghi hình (camera); 
Kính hiển vi; 
Kính lúp ; 
Vận dụng củng cố 
Câu hỏi 1: Chọn phát biểu đúng với vật thật đặt trước thấu kính . 
A. Thấu kính hội tụ luôn tạo chùm tia ló hội tụ . 
B. Thấu kính phân kì luôn tạo chùm tia ló phân kì 
C. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính không thể bằng vật . 
D. Cả ba phát biểu A,B,C đều sai 
Câu hỏi 2: Một thấu kính phân kì có độ tụ -5 điốp . 
Tính tiêu cự của thấu kính . 
Nếu đặt vật cách thấu kính một khoảng d, thì ảnh cách thấu kính một khoảng là d’=-10cm. Tính d 
Tóm tắt : 
D= -5 dp 
d’= -10 cm 
Tính : a) f =? 
 b) d =? 
Giải 
a) Tính f 
b) Tính d’ 
ÔN TẬP 
 Đường đi của tia sáng qua TK 
 Cách dựng ảnh tạo bởi TK 
 Các trường hợp tạo ảnh bởi TK 
 Các công thức TK 
Bài tập về nhà 
Làm tất cả các bài tập trang 189 và 190 Sgk