Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 29: Thấu kính mỏng (Bản chuẩn kĩ năng)

BÀI 29: 
THẤU KÍNH MỎNG 
Tổ 
VẬT LÝ – KT – TH 
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH LONG 
TRƯỜNG THPT MANG THÍT 
I- THẤU KÍNH. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH 
1/ Định nghĩa : 
Thấu kính là một khối chất trong suốt ( thủy tinh , nhựa , ) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng . 
2/ Phân loại thấu kính : 
Theo hình dạng , gồm 2 loại : 
- Thấu kính lồi ( thấu kính rìa mỏng ) 
- Thấu kính lõm ( thấu kính rìa dày ) 
b. Trong không khí : 
- Thấu kính lồi là thấu kính hội tụ 
- Thấu kính lõm là thấu kính phân kì 
là thấu kính có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu . 
Thấu kính hội tụ 
Thấu kính phân kì 
Kí hiệu : 
3/ Thấu kính mỏng 
II- KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ 
1/ Quang tâm . Tiêu điểm . Tiêu diện 
a. Quang tâm 
O 
Trục phụ 
Trục chính 
* O : quang tâm của thấu kính . Mọi tia tới qua quang tâm O đều truyền thẳng . 
* Trục chính : đường thẳng đi qua O và vuông góc với mặt thấu kính 
* Trục phụ : các đường thẳng khác đi qua O 
* Tia tới qua quang tâm O truyền thẳng 
b. Tiêu điểm . Tiêu diện 
 Khi chiếu tới thấu kính một chùm tia tới song song thì chùm tia ló cắt nhau ( hội tụ ) tại tiêu điểm ảnh của thấu kính . 
 Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm ảnh : 
 Trên trục chính : tiêu điểm ảnh chính F’ 
 Trên trục phụ : tiêu điểm ảnh phụ F’ n ( n = 1, 2, 3,) 
 Các tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ đều là tiêu điểm ảnh thật ( hứng được trên màn ) 
_ Tiêu điểm ảnh : 
Tiêu điểm ảnh phụ F’ 1 
Tiêu điểm ảnh chính F’ 
F’ 
O 
F’ 1 
O 
_ Tiêu điểm vật : 
 Trên mỗi trục của thấu kính hội tụ , chùm tia tới xuất phát từ tiêu điểm vật sẽ cho chùm tia ló song song . 
 Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm vật : 
 Trên trục chính : tiêu điểm vật chính F 
 Trên trục phụ : tiêu điểm vật phụ F n ( n = 1, 2, 3,) 
 Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật trên một trục nằm đối xứng với nhau qua quang tâm O. 
Tiêu điểm vật chính F 
Tiêu điểm vật phụ F 1 
F’ 
O 
F 
F’ 1 
O 
F 1 
_ Tiêu diện : tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện . 
 Mỗi thấu kính có 2 tiêu diện : tiêu diện ảnh và tiêu diện vật . 
F 
F’ 
O 
Chiều truyền ánh sáng 
2/ Tiêu cự . Độ tụ 
là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm chính của thấu kính . 
Đối với thấu kính hội tụ : f > 0 ( ứng với tiêu điểm ảnh F’ thật ) 
b. Độ tụ : 
D = 
1 
f 
Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi f càng nhỏ . 
( m ) 
( dp ) : điốp 
f = OF’= OF 
a. Tiêu cự : 
III- KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ 
_ Quang tâm của thấu kính phân kì có cùng tính chất như quang tâm của thấu kính hội tụ . 
O 
Trục phụ 
Trục chính 
1/ Quang tâm . Tiêu điểm . Tiêu diện 
_ Các tiêu điểm và tiêu diện ( ảnh và vật ) cũng được xác định tương tự như thấu kính hội tụ . Điểm khác biệt là : tất cả chúng đều ảo ( được tạo bởi đường kéo dài của tia sáng ) 
O 
 
F’ 
 
F 
O 
 
F’ 
 
 F 
F’ 1 
F 1 
2/ Tiêu cự . Độ tụ 
Đối với thấu kính phân kì : f < 0 ( ứng với tiêu điểm ảnh F’ ảo ) 
f = OF’= OF 
( m ) 
D = 
1 
f 
( dp ) : điốp 
a. Tiêu cự : 
b. Độ tụ : 
IV. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH 
KHÁI NIỆM ẢNH VÀ VẬT TRONG QUANG HỌC 
Ảnh 
Là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng 
Ảnh điểm là :+ Thật nếu chùm tia ló hội tụ 
	+ Ảo nếu chùm tia ló phân kỳ 
Vật 
Là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng 
Vật điểm là : 
	+ Thật nếu chùm tia tới phân kỳ 
	+ Ảo nếu chùm tia tới hội tụ 
2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính 
1) Vật là điểm sáng nằm ngoài trục chính : 
B 
B 
O 
O 
Vẽ 2 trong 3 tia sau : 
a) Tia sáng qua quang tâm O, truyền thẳng 
B 
O 
F 
F’ 
B 
O 
F’ 
F 
b) Tia tới song song trục chính , tia ló ( hoặc đường kéo dài ) qua tiêu điểm ảnh chính F’ . 
B 
O 
F 
F’ 
B 
O 
F’ 
F 
c) Tia tới ( hoặc đường kéo dài ) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló song song trục chính . 
B 
O 
F 
F’ 
B 
O 
F’ 
F 
B’ 
B’ 
Chùm tia ló ( hoặc đường kéo dài ) cắt nhau tại ảnh B’ của B. 
S 
O 
F 
F’ 
S 
O 
F’ 
F 
S’ 
F’ p 
F’ P 
S’ 
 Nếu vật là một điểm sáng nằm ngoài trục chính . Tia tới song song với trục phụ . 
Tia ló ( hay đường kéo dài ) qua tiêu điểm ảnh phụ F’ P 
2) Vật có dạng một đọan thẳng nhỏ  với trục chính : 
B 
O 
F 
F’ 
B 
O 
F’ 
F 
B’ 
B’ 
Vẽ ảnh B’ của B, hạ B’A’  trục chính  ảnh A’B’ của AB. 
A 
A 
A’ 
A’ 
d 
d 
d’ 
d’ 
f 
f 
B 
O 
F’ 
F 
B’ 
A 
A’ 
B 
O 
F 
F’ 
B’ 
A 
A’ 
V. CÔNG THỨC THẤU KÍNH: 
1) Qui ước dấu : 
 TKHT : f > 0 ; TKPK : f < 0 . 
 d = : khoảng cách từ TK đến vật 
 d’ = : khoảng cách từ TK đến ảnh . 
 Vật thật ( trước TK) : d > 0 ; Vật ảo ( sau TK) : d < 0 
 Ảnh thật ( sau TK) : d’ > 0 ; Ảnh ảo ( trước TK) : d’ < 0 
 A’B’ cùng chiều AB thì cùng dấu . 
 A’B’ ngược chiều AB thì trái dấu . 
V. CÔNG THỨC THẤU KÍNH: 
2) Công thức thấu kính : 
  OA’B’ đồng dạng  OAB : 
  FA’B’ đồng dạng  F’OI : 
So sánh (1) và (2) : 
B 
O 
F 
F’ 
A’ 
A 
B’ 
I 
V. CÔNG THỨC THẤU KÍNH: 
2) Công thức thấu kính : 
B 
O 
F 
F’ 
A’ 
A 
B’ 
Chia 2 vế cho dd’f : 
V. CÔNG THỨC THẤU KÍNH: 
3) Độ phóng đại : 
B 
O 
F 
F’ 
A’ 
A 
B’ 
 k > 0 : vật và ảnh cùng chiều . 
 k < 0 : vật và ảnh ngược chiều . 
VI. CÔNG DỤNG THẤU KÍNH 
 Khắc phục các tật của mắt ( cận , viễn , lão ) 
Kính lúp 
Máy ảnh , máy ghi hình 
Kính hiển vi 
Kính thiên văn , ống nhòm 
Đèn chiếu 
Máy quang phố 
CHÀO TẠM BIỆT ! 
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT!!!