[VL9] Bài 42-43: THẤU KÍNH HỘI TỤ - ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ

Bài 42-43: THẤU KÍNH HỘI TỤ - ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Thấu kình hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
2. Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
3. Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
- Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia ló.
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
- Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
4. Đối với thấu kính hội tụ:
- Vật đặt ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.
- Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật.
5. Muốn dựng ảnh A'B' của AB qua thấu kính (AB vuông góc với trục chính của thấu kính, A nằm trên trục chính ) chỉ cần dựng ảnh B' của B bằng cách vẽ đường truyền của hai tia sáng đặc biệt, sau đó từ B' hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A' của A.

Bài giảng (Bài 43)

Bài giảng (Bài 42)

42-43.1 Đặt một điểm sáng S trước một thấu kính hội tụ và nằm trong khoảng tiêu cực (hình 42-43.1). Dựng ảnh S^’ của điểm S qua thấu kính đã cho. S^’ là ảnh thật hay ảnh ảo?

Đáp án: S^’ là ảnh ảo (hình 43.4)

42-43.2 Hình 42-43.2 cho biết Δ là trục chính của một thấu kính, S là điểm sáng, S^’ là ảnh của S tạo bởi thấu kính đó.

a. S^’ là ảnh thật hay ảnh ảo ?

b. Vì sao em biết thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ ?

Bằng cách vẽ , hãy xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F, F^’ của thấu kính đã cho.

Đáp án:

a. S^’ là ảnh thật.

b. Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì điểm sáng S qua thấu kính cho ảnh thật. Xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F^’ bằng cách vẽ (hình 43.5)

+ Nối S với S^’ cắt trục chính của thấu kính tại O.

+ Dựng đường thẳng vuông góc với trục chính tại O. Đó là vị trí đặt thấu kính.

+ Từ S dựng tia tới SI song song với trục chính của thấu kính. Nối I với S^’ cắt trục chính tại tiêu điểm F’. Lấy OF = OF^’.

42-43.3 Trên hình 42-43.3 có vẽ trục chính Δ, quang tâm O, hai tiêu điểm F, F^’ của một thấu kính, hai tia ló 1, 2 cho ảnh S^’ của điểm sáng S.

a. Vì sao em biết thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ ?

b. Bằng cách vẽ hãy xác định điểm sáng S.

Đáp án:

a. Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì ảnh của điểm sáng đặt trước thấu kính là ảnh thật.

b. Xác định điểm sáng S bằng cách vẽ (hình 43.6)

+ Tia ló 1 đi qua tiêu điểm F^’, vậy tia tới là tia đi song song với trục chính của thấu kính.

+ Tia ló 2 là tia đi song song với trục chính, vậy tia tới là tia đi qua tiêu điểm của thấu kính.

42-43.4  Hình 42-43.4 cho biết Δ là trục chính của một thấu kính, AB là vật sáng. A^’B^’ là ảnh của AB.

a. A^’B^’ là ảnh thật hay ảnh ảo ? Vì sao ?

b. Vì sao em biết thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ ?

c. Bằng cách vẽ, hãy xác định quang tâm O và tiêu điểm F, F^’ của thấu kính trên.

Đáp án:

a. A^’B^’ là ảnh ảo vì nó cùng chiều với vật.

b. Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì A^’B^’ là ảnh ảo lớn hơn vật.

c. Xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F^’ bằng cách vẽ (hình 43.7)

+ B^’ là ảnh của điểm B nên ta nối B^’ với B cắt trục chính của thấu kính tại quang tâm O.

+ Từ O dựng đường vuông góc với trục chính, ta có vị trí đặt thấu kính.

+ Từ B dựng tia BI song song với trục chính của thấu kính. Nối IB^’ kéo dài cắt trục chính tại F^’ . Lấy OF = OF^’.

42-43.5 Vật sáng AB có độ cao h được đặt vuông góc trước một thấu kính hội tụ tiêu cự f như hình 42-43.5. Điểm A nằm trên trục chính cách thấu kính một khỏang d=2f.

a. Dựng ảnh A^’B^’ của AB tạo bởi thấu kính đã cho.

b. Vận dụng kiến thức hình học, tính chiều cao h^’ của ảnh theo h và tính khỏang cách d^’ từ ảnh đến thấu kính theo d.

Đáp án:

a. Dùng hai trong ba tia sáng đã học để dựng ảnh (hình 43.8)

b. Chứng minh h=h' và d=d'

+ Gọi I’ là giao điểm của tia tới BF với thấu kính. Ta có:

ΔFAB = ΔFOI’ là hai tam giác bằng nhau nên suy ra: AB=OI’ (1)

+ Mặt khác ta xét hình chữ nhật OA’B’I’ ta suy ra được : OI’=A’B’ (2)

+ Từ (1) và (2) suy ra: AB=A’B’ hay h=h’ (3)

+ Từ (3) suy ra ΔF’OI=ΔF’A’B’. Suy ra: OF’=F’A’ (4)

+ Từ (1), (2), (3) và (4) suy ra OA=OA’ hay d=d’

42-43.6 Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d, e với một phần 1, 2, 3, 4, 5 để được một câu có nội dung đúng.

a. Thấu kính hội tụ là thấu kính có b. Một vật đặt trước thấu kính hội tụ ở ngoài khỏang tiêu cự. c. Một vật đặt trước thấu kính hội tụ ở trong khỏang tiêu cự. d. Một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ. e. Ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ

1. cho ảnh thật ngược chiều với vật. 2. cùng chiều và lớn hơn vật. 3. phần rìa mỏng hơn phần giữa. 4. cho ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật. 5. cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khỏang đúng bằng tiêu cự.

Đáp án: a-3, b-1, c-4, d-5, e-2

42-43.7 Thấu kính hội tụ có đặc điểm và tác dụng nào dưới đây?

A. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

B. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

C. Có phần giữa dày hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

D. Có phần giữa dày hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

Đáp án: C

Giải thích

42-43.8 Chỉ ra câu sai. Chiếu một chum tia sáng song song vào một thấu kính hội tụ, phương vuông góc với mặt của thấu kính thì chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính sẽ:

A. loe rộng dần ra.

B. thu nhỏ dần lại.

C. bị thắt lại.

D. gặp nhau tại một điểm.

Đáp án: A

42-43.9 Chiếu một tia sáng vào một thấu kính hội tụ. Tia ló ra khỏi thấu kính sẽ qua tiêu điểm nếu:

A. tia tới đi qua quang tâm mà không trùng với trục chính.

B. tia tới đi qua tiêu điểm nằm ở trước thấu kính.

C. tia tới song song với trục chính.

D. tia tới bất kì.

Đáp án: C

42-43.10 Chiếu một tia sáng vào một thấu kình hội tụ. Tia ló ra khỏi thấu kính sẽ song song với trục chính, nếu:

A. tia tới đi qua quang tâm mà không trùng với trục chính.

B. tia tới đi qua tiêu điểm nằm ở trước thấu kính.

C. tia tới song song với trục chính.

D. tia tới bất kì.

Đáp án: B

42-43.11 Chỉ ra câu sai. Đặt một cây nến trước một thấu kính hội tụ.

A. Ta có thu được ảnh của cây nến trên màn ảnh.

B. Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể lớn hoặc nhỏ hơn cây nến.

C. Ảnh của cây nến trên màn ảnh có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo.

D. Ảnh ảo của cây nến luôn luôn lớn hơn cây nến.

Đáp án: C

42-43.12 Hãy ghép mỗi phần a), b), c), d) với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng.

a. Thấu kính là một khối thủy tinh có hai mặt cầu hoặc b. Có thể làm thấu kính bằng các vật liệu trong suốt như c. Trục chính của thấu kính là một d. Quang tâm của thấu kính là một điểm trong thấu kính mà

1. mọi tia sáng tới điểm này đều truyền thẳng, không đổi hướng. 2. đường thẳng vuông góc với mặt thấu kính mà một tia sáng truyền dọc theo đó sẽ không bị lệch hướng. 3. thủy tinh, nhựa trong, nước, thạch anh, muối ăn,… 4. một mặt cầu và một mặt phẳng.

Đáp án: 1-d, 2-c, 3-b, 4-a

42-43.13 Hãy ghép mỗi phần a), b), c), d) với một phần 1, 2, 3, 4 để thành câu hoàn chỉnh có nội dung đúng.

a. Vật sáng đặt ngoài khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ sẽ cho b. Vật sáng đặt trong khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ sẽ cho c. Ảnh thật cho bởi thấu kính hội tụ d. Ảnh ảo cho bởi thấu kính hội tụ

1. có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn vật. 2. luôn luôn lớn hơn vật. 3. ảnh thật. 4. ảnh ảo.

Đáp án: 1-c, 2-d, 3-a, 4-b