Bài 29. Thấu kính mỏng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây  (6.33 MB, 38 trang )

Trường THPT Lê Quý Đôn- Hà
Tĩnh
Lớp 11b

Môn: Vật lý
Người soạn:


Bài 29

Thấu kính mỏng



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

a)

Theo hình dạng: có hai loại thấu kính:

- Thấu kính lồi (thấu kính rìa mỏng) còn gọi là thấu
kính hội tụ.

- Thấu kính lõm (thấu kính rìa dày) còn gọi là thấu

kính phân kì.


b) Tia sáng qua thấu kính

-Thấu kính hội tụ: Chùm tia ló hội tụ khi chùm tia
tới là chùm song song.

Ký hiệu:

- Thấu kính phân kì: Chùm tia ló phân kì khi chùm
tia tới là chùm song song.
V

Ký hiệu:
V


II- Khảo sát thấu kính hội tụ
1- Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
Có bao nhiêu trục chính và bao nhiêu

a) Quang tâm

trục phụ?

Trục chính ()

O


Trục
p



O: quang tâm của TK. 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



Mọi tia tới qua quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng.

hụ


b) Tiêu điểm. Tiêu diện



Khi chiếu đến thấu kính một chùm tia tới song song . Chùm tia ló cắt nhau (hội tụ) tại một điểm
trên trục tương ứng với chùm tia tới. Điểm này là tiêu điểm ảnh của thấu kính.




Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm ảnh:


- Trên trục chính: tiêu điểm ảnh chính .

Tiêu điểm ảnh chính F

O





- Trên trục phụ: tiêu điểm ảnh phụ n (n = 1,2,3)



1
O

Tiêu điểm ảnh phụ F1

- Các tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ đều hứng được trên màn. Đó là tiêu điểm ảnh thật.




Trên mỗi trục của thấu kính hội tụ, còn có một điểm mà chùm tia tới xuất phát từ đó sẽ cho
chùm tia ló song song. Đó là tiêu điểm vật của thấu kính




Trên mỗi trục có 1 tiêu điểm vật:

- Trên trục chính: tiêu điểm vật chính F.
- Trên trục phụ: tiêu điểm vật phụ Fn (n = 1,2,3)


Tiêu điểm vật chính F

O

F

O
F1
Tiêu điểm vật phụ F1


Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật trên một trục nằm đối
xứng với nhau qua quang tâm O. Vị trí của chúng tùy
thuộc vào chiều hướng sáng.


- Mỗi thấu kính có 2 tiêu diện: tiêu diện ảnh và tiêu diện vật.

- Tiêu diện: tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện.

Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính và đi qua tiêu điểm chính.


Chiều truyền ánh sáng

F

Tiêu diện vật

O

F

Tiêu diện ảnh


2- Tiêu cự. Độ tụ
a) Tiêu cự: (f)

F

F

O
f

f

- KN: Là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm
ảnh chính của thấu kính.

f = OF= OF


(m)

Quy ước: f > 0 (ứng với tiêu điểm ảnh F thật).
b) Độ tụ: (D)

D=

1
f

Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi f càng nhỏ.

( dp ): điốp


Ống nhòm

Kính hiển vi


Thấu kính hội tụ được dùng làm vật kính của
máy ảnh


III- Khảo sát thấu kính phân kì
1- Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện
Quang tâm của thấu kính phân kì có cùng tính chất như quang tâm của thấu kính hội tụ.

O

Trục chính
Trục
p

hụ


- 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 các tia sáng.

Chiều truyền ánh sáng

F

O


Fn

F



O

F


a) Tiêu cự.(f)


f = OF= OF

(m)

b) Độ tụ: (D)

D=

1
f

( dp ): điốp

Đối với thấu kính phân kì: Tiêu cực và độ tụ có giá trị âm (ứng với tiêu điểm ảnh F ảo)


Kính cận là thấu kính hội tụ hay thấu
kính phân kì?



Kính cận là thấu kính phân kì, ta có thể nhận biết được bằng cách:

Phần rìa của thấu kính dày hơn phần ở giữa.
Đặt thấu kính này gần dòng chữ, nhìn qua thấu kính thấy ảnh dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn trực tiếp
vào dòng chữ đó

Chiếu chùm sáng song song với thấu kính cho tia ló phân kì



Trong kính thiên văn và kính hiển vi,
người ta lắp ghép nhiều thấu kính hội
tụ và phân kì tạo thành một hệ thấu
kính để nhìn rõ những vật nhỏ hoặc
những vật ở xa


Nhà bác học người Italia Ga-li-lê đã ghép nhiều thấu kính
hội tụ và phân kì làm kính viễn vọng để quan sát bầu trời
ngày 7/1/1610 từ đó khẳng định Trái Đất quay quanh Mặt
Trời.

Đáy của nhiều loại cốc thủy tính thường được làm lõm, vì
vậy nó có hình dạng của một thấu kính phân kì. Khi đặt
cốc lên trên một tờ báo, ta có thể thấy hình ảnh các dòng
chữ trên tờ báo nhỏ đi.


IV- Sự tạo ảnh bởi thấu kính
1- Khái niệm ảnh và vật trong Quang học



- Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của
chúng.
- Một ảnh điểm là:
+ thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ;
+ ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kì.

o


o

Ảnh thật

Ảnh ảo


- Vật điểm là điểm đồng quy của chúm tia tới hay đường kéo dài
của chúng.
- Một vật điểm là:
+ thật nếu chùm tia ló là chùm phân kì;
+ ảo nếu chùm tia ló là chùm hội tụ.

o
o

Vật thật

Vật ảo


2- Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính
a) Các tia đặc biệt
- Tia tới đi qua quang tâm thì truyền thẳng.

-Tia tới song song với trục chính thì tia ló(hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh
chính F.

- Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính F (hoặc đường kéo dài đi qua F) thì tia ló song

song với trục chính

b) Tia bất kì
Cách 1:

Cách 2:

- Vẽ trục phụ song song với tia tới

- Vẽ tiêu điểm vật phụ

- Xác định tiêu điểm ảnh phụ.

- Vẽ trục phụ đi qua tiêu điểm phụ đó

- Tia ló (đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ

-Tia ló song song với trục phụ