Bài 29: THẤU KÍNH MỎNG
I. Thấu kính. Phân loại thấu kính
1. khái niệm
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
2 Phân loại
– Thấu kính lồi (rìa mỏng), trong không khí là thấu kính hội tụ.
– Thấu kính lõm (rìa dày), trong không khí là thấu kính phân kì.
II. Khảo sát thấu kính hội tụ
-
Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
a) Quang tâm
– Điểm O chính giữa của thấu kính mà mọi tia sáng tới truyền qua O đều truyền thẳng gọi là quang tâm của thấu kính.
– Trục chính: đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính
– Trục phụ: các đường thẳng khác qua quang tâm O
b) Tiêu điểm. Tiêu diện
* Tiêu điểm ảnh:
+ Tiêu điểm ảnh chính kí hiệu F’
+ Tiêu điểm ảnh phụ kí hiệu (n= 1, 2, 3, …)
+ Tập hợp các tiêu điểm ảnh tạo thành tiêu diện ảnh
* Tiêu điểm vật:
+ Tiêu điểm vật chính kí hiệu F
+ Tiêu điểm vật phụ kí hiệu (n= 1, 2, 3, …)
+ Tập hợp các tiêu điểm vật tạo thành tiêu diện vật
-
Tiêu cự. Độ tụ
– Tiêu cự: (đơn vị m)
– Độ tụ: Đơn vị là điôp
Qui ước: Thấu kính hội tụ: f > 0 ; D > 0.
III. Khảo sát thấu kính phân kì
– Tên gọi, kí hiệu và tính chất các khái niệm của TK phân kì giống TK hội tụ.
– Tuy nhiên vị trí các tiêu điểm, tiêu diện TK phân kì đổi chỗ so với TK hội tụ
Qui ước: Thấu kính phân kì: f < 0; D < 0.
IV. Sự tạo ảnh bởi thấu kính
-
Khái niệm ảnh và vật trong quang học
– Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng.
– Ảnh điểm là thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ, là ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kì.
– Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hoặc đường kéo dài của chúng.
– Vật điểm là thật nếu chùm tia tới là chùm phân kì, là ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ.
-
Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
Sử dụng hai trong 4 tia sau:
– Tia tới qua quang tâm: tia ló đi thẳng.
– Tia tới song song trục chính: tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’.
– Tia tới qua tiêu điểm vật chính F: tia ló song song trục chính.
– Tia tới song song trục phụ: tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’n.
-
Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính
Xét vật thật với d là khoảng cách từ vật đến thấu kính:
a) Thấu kính hội tụ
* d > 2f: ảnh thật, nhỏ hơn vật.
* d = 2f: ảnh thật, bằng vật.
* 2f > d > f: ảnh thật lớn hơn vật.
* d = f: ảnh rất lớn, ở vô cực.
* f > d: ảnh ảo, lớn hơn vật.
b) Thấu kính phân kì
Vật thật qua thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật.
V. Các công thức của thấu kính
– Công thức xác định vị trí:
– Công thức xác định số phóng đại:
– Quy ước dấu:
Vật thật: d > 0. Vật ảo: d < 0.
Ảnh thật: d’ > 0. Ảnh ảo: d’ < 0.
k > 0: ảnh và vật cùng chiều
k < 0: ảnh và vật ngược chiều.
VI. Công dụng của thấu kính
– Kính khắc phục tật của mắt.
– Kính lúp.
– Máy ảnh, máy ghi hình.
– Kính hiển vi.
– Kính thiên văn, ống dòm.
– Đèn chiếu.
– Máy quang phổ….
