Tiết 51
THẤU KÍNH MỎNG
THẤU KÍNH MỎNG
THẤU KÍNH MỎNG
THẤU KÍNH MỎNG
1. Định nghĩa thấu kính
Là một khối chất trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong.
R2
R1
C1
C2
Thấu kính mỏng:
O1O2 << R1, R2
O1
O2
O2
O1
Hai loại thấu kính:
Rìa mỏng
Thấu kính hội tụ:
Kí hiệu:
Rìa dày
Thấu kính phân kì:
Kí hiệu:
1. Quang tâm, tr?c chớnh, tr?c ph?
Quang tâm:
+ Lµ ®iÓm n»m gi÷a kho¶ng c¸ch hai ®Ønh cña hai chám cÇu.
II. Cỏc khỏi ni?m
+ Là điểm m� m?i tia sang qua dú d?u truy?n th?ng.
b) Trục chính:
C1
C2
Là đường thẳng nối tâm của hai chỏm cầu.
Trục chính
b) Trục phụ:
F ’
F
O
Là các đường thẳng qua quang tâm mà không trùng với trục chính, cĩ vơ s? tr?c ph?.
Trục phụ có đặc điểm gì?
Trục phụ có đặc điểm gì?
O
F’
a. Tiêu điểm ảnh chính.
2. Tiêu điểm. Tiêu diện. Tiêu cự.
E
O
F’
+ Là điểm F` trờn tr?c chớnh, n?u chựm sỏng t?i th?u kớnh song song v?i tr?c chớnh thỡ chựm tia lú s? h?i t? (v?i th?u kớnh h?i t?) ho?c cú du?ng kộo d�i h?i t? (TKPK) t?i dú
O
F
b. Tiêu điểm vật chính.
2. Tiêu điểm. Tiêu diện. Tiêu cự.
S
E
O
E
+ Là điểm F trờn tr?c chớnh, n?u chựm sỏng t?i th?u kớnh di qua di?m F (v?i th?u kớnh h?i t?) ho?c cú du?ng kộo d�i di qua F (TKPK) thỡ chum tia lú song song v?i tr?c chớnh
c/ Tiêu diện. Tiêu điểm phụ
O
F1
O
F1
Tiêu diện vật.
F
F
Tiêu diện vật.
Chùm tia ló song song với trục phụ.
Tiêu diện vật : Là đường thẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật chính F, giao điểm của trục phụ với tiêu diện vật là tiêu điểm vật phụ
O
O
F’1
F’
F’
Tiêu diện vật.
Tiêu diện vật.
Chùm tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’1.
Tiêu diện ảnh : Là đường thẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh chính F’, giao điểm của trục phụ với tiêu diện ảnh là tiêu điểm ảnh phụ
c. Tiêu cự f
-Tiêu cự là độ dài đại số, được kí hiệu là f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính.
Tiêu điểm F và F’ đối xứng nhau qua quang tâm O
|f| = OF = OF’
Thấu kính hội tụ: f > 0
Thấu kính phân kỳ: f < 0
2. Tiêu điểm. Tiêu diện. Tiêu cự
F ’
F
O
F ’
F
O
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
1.Các tia đặc biệt
Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.
F’
F
O
F’
F
O
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
1.Các tia đặc biệt
Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính.
F’
F
O
F’
F
O
Tia tới qua tâm O thì đi thẳng
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
1.Các tia đặc biệt
F’
F
O
F’
F
O
2. Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’
O
F’
F
3. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
1. Tia tới qua quang tâm O truyền thẳng
3. Tia tới ( hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính.
a) Các tia đặc biệt
F
O
F’
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
2. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì
Xét một tia tới bất kì SI bất kỳ
F’
F
O
F’
F
O
I
S
I
S
Vẽ trục phụ song song với tia tới SI.
F’
F
O
F’
F
O
F’1
I
I
S
S
F’1
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
2. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì
Cách 1
Vẽ tiêu diện ảnh, cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ là F’1. Từ I vẽ tia ló đi qua F’1
Vẽ tiêu diện vật, cắt tia tới SI tại một tiêu điểm vật phụ là F1. Vẽ trục phụ đi qua F1.
Vẽ tia ló song song với trục trên
F’
F
O
F’
F
O
I
I
S
S
F’1
F1
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
2. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì
Cách 2
4. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi tia sáng
Ảnh: là giao điểm của chùm tia ló (hay đường kéo dài của chúng)
Một ảnh là:
Thật nếu chùm tia ló là hội tụ
Ảo nếu chùm tia ló là phân kì
Vật: là giao điểm của chùm tia tới (hay đường kéo dài của chúng)
Một vật là:
Thật nếu chùm tia tới là phân kì
Ảo nếu chùm tia tới là hội tụ
Xét một vật nhỏ, phẳng AB được đặt vuông góc với trục chính. Giả sử A ở trên trục chính.
F’
F
O
A
B
V. XÁC ĐỊNH ẢNH BẰNG CÁCH VẼ ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG
Bước 1: Vẽ đường đi của hai trong các tia sáng đặc biệt. Ảnh B’ là giao điểm của các tia ló
F’
F
O
A
B
B’
V. XÁC ĐỊNH ẢNH BẰNG CÁCH VẼ ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG
Bước 2: Từ B’ hạ đường thẳng góc xuống trục chính tại A’  ta thu đươc ảnh A’B’ cua vật AB
A’
Đối với thấu kính phân kì.
O
A
B
A’
B’
F
IV. XÁC ĐỊNH ẢNH BẰNG CÁCH VẼ ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG
Qua thấu kính phân kì vật thật luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
F
F’
O
A
B
A’
B’
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
O
O
O
O
O
A’
B’
B’
B’
B’
B’
A’
A’
A’
A’
F
F
F
F
F
F’
F’
F’
F’
F’
Nhận xét:
Với thấu kính hội tụ:
Vật AB ngoài tiêu điểm, ảnh A’B’ là ảnh ……………………………………….
Vật AB trong tiêu điểm, ảnh A’B’ là ảnh ……………………………………………..
Vật AB ngay tiêu điểm, ảnh A’B’ ……………
Với thấu kính phân kì
Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì là ảnh ………………………….........
Ảnh thật, ngược chiều với vật
Ảnh ảo, cùng chiều với vật
Ở vô cực
Ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
IV. ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH
3. Vận dụng
F’
F
O
S
xy là trục chính của 1 thấu kính hội tụ, S là điểm vật thật, S’ là
ảnh thật của S qua thấu kính. Bằng cách vẽ hình hãy xác định
quang tâm O, tiêu điểm ảnh chính F’, tiêu điểm vật chính F
x
y
S’
V.Độ tụ:
Để xác định khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít, người ta dùng 1 đại lượng gọi là độ tụ.
D: độ tụ (dp)
f: tiêu cự (m)
Với thấu kính hội tụ: D>0
TK Phân kỳ: D<0
Thấu kính hội tụ: thấu kính mép mỏng có tác dụng làm hội tụ chùm tia sáng đi qua.
Thấu kính phân kỳ : là thấu kính mép dày có tác dụng phân kỳ chùm tia đi qua.
Công thức tính độ tụ của thấu kính là:
Trong đó
n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính đối với môi trường xung quanh.
R1, R2 là bán kính của các mặt thấu kính.
-Quy ước: R1 , R2 > 0 với các mặt lồi.
R1 , R2 < 0 với các mặt lõm.
R1 hay R2 = ∞ với các mặt phẳng.

Một thấu kính có độ tụ D càng lớn thì có khả năng hội tụ chùm tia sáng đi qua càng mạnh.Thấu kính phân kì không làm hội tụ, mà ngược lại làm phân kì chùm tia, nên có độ tụ âm.
Một thấu kính thủy tinh gồm một mặt phẳng và một mặt lồi có bán kính 10cm, có chiết suất ntt = 1,5 đặt trong không khí.
Bài Tập
Ví dụ
Bài Tập
Ví dụ
Bài Tập
Ví dụ
Bài Tập
Ví dụ
Bài Tập
Ví dụ
Bài Tập
Ví dụ
Tính tiêu cự, d? t? của thấu kính.
Giải
Tiêu cự của thấu kính được xác định bởi:
Ta được:
Suy ra:
Suy ra:
Suy ra:
D = 5dp
Bài tập
Một thấu kính có hai mặt giống nhau, có độ tụ là +2Dp và có chiết suất là 1,5. Tính tiêu cự của thấu kính và bán kính hai mặt của nó.
Lời giải
- V× D>0 nªn thÊu kÝnh lµ thÊu kÝnh héi tô. ¸p dông c«ng thøc tÝnh ®é tô cña thÊu kÝnh:

Vì hai măt là giống nhau nên:
- Từ công thức độ tụ:

R1 = R2 = R
TKHT : f > 0 ; TKPK : f < 0 .
Vật thật (trước TK) : d > 0 ; Vật ảo (sau TK) : d < 0
Ảnh thật (sau TK) : d’ > 0 ; Ảnh ảo (trước TK) : d’ < 0
2) Công thức thấu kính:
3) Độ phóng đại :
k > 0 : vật và ảnh cùng chiều .
k < 0 : vật và ảnh ngược chiều .
*. Bài tập áp dụng:
1. Đặt một thấu kính cách một trang sách 20 cm, nhìn qua thấu kính ta thấy ảnh của các dòng chữ cùng chiều và cao bằng một nửa các dòng chữ đó. Đó là thấu kính loại gì? Tính tiêu cự của thấu kính. Vẽ ảnh.
Giải:
a) Vì ảnh cùng chiều với vật nên ảnh là ảnh ảo
và vì ảnh nhỏ hơn vật
Thấu kính là thấu kính phân kì.
b) Do ảnh cùng chiều với vật
K > 0.
Ta có:
K = -
= 0,5
d` = -0,5d = -0,5.20 = -10 cm.
Từ công thức:
=
+
f =
=
=
= -20 cm.
B
A
B`
A`
d=20cm
k = 0,5
Giải:
Vì ảnh cao gấp 3 lần vật: K =
3
+ K = 3: ảnh cùng chiều vật
ảnh là ảnh ảo.
K = -
= 3
d` = -3d = -3.12 = -36 cm.
Ta có: f =
=
=
= 18 cm.
B
A
B`
A`
2. Đặt một vật cách một thấu kính hội tụ 12 cm, ta thu đuược một ảnh cao gấp 3 lần vật. Tính tiêu cự của thấu kính. Vẽ hình.
+ K = -3: ảnh ngưuợc chiều vật
ảnh là ảnh thật.
K = -
= -3
d` = 3d = 3.12 = 36 cm.
f =
=
=
= 9 cm.
B
A
B`
A`