Lý thuyết Vật lí Lớp 11 - Chương 7: Mắt và các dụng cụ quang học - Chuyên đề 2: Thấu kính

Nội dung text: Lý thuyết Vật lí Lớp 11 - Chương 7: Mắt và các dụng cụ quang học - Chuyên đề 2: Thấu kính

1. CHƯƠNG VII. MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC CHUYấN ĐỀ 2: THẤU KÍNH A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1. Thấu kớnh Thấu kớnh là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu. Cú 2 loại: - Thấu kớnh rỡa (mộp) mỏng. - Thấu kớnh rỡa (mộp) dày. STUDY TIP Trong khụng khớ, thấu kớnh mộp mỏng là thấu kớnh hội tụ, thấu kớnh mộp dày là thấu kớnh phõn kỳ. 2. Đường đi của tia sỏng qua thấu kớnh - Tia sỏng qua quang tõm O thỡ khụng đổi phương. - Tia sỏng song song với trục chớnh cho tia lú (hoặc đường kộo dài) qua tiờu điểm ảnh chớnh. - Tia sỏng (hoặc đường kộo dài) qua tiờu điểm vật chớnh cho tia lú song song trục chớnh. 3. Tiờu cự, Mặt phẳng tiờu diện Tiờu cự f OF Quy ước: Thấu kớnh hội tụ thỡ f 0 , thấu kớnh phõn kỳ thỡ f 0 . Mặt phẳng tiờu diện: + Cỏc tiờu điểm vật phụ ở trờn mặt phẳng tiờu diện vật vuụng gúc với trục chớnh tại F. + Cỏc tiờu điểm ảnh phụ ở trờn mặt phẳng tiờu diện ảnh vuụng gúc với trục chớnh tại F . 4. Cỏc cụng thức về thấu kớnh a. Tiờu cự - Độ tụ Tiờu cự là trị số đại số f của khoảng cỏch từ quang tõm O đến cỏc tiờu điểm chớnh với quy ước: Trang 1
2. STUDY TIP f 0 với thấu kớnh hội tụ. f 0 với thấu kớnh phõn kỡ. f OF OF Độ tụ là khả năng hội tụ hay phõn kỡ chựm tia sỏng của thấu kớnh. Độ tụ D xỏc định bởi cụng thức Độ tụ 1 ntk 1 1 D 1 (f : một (m); D : điốp (dp)) f nmt R1 R2 ( R 0 : mặt lồi/ R 0 : mặt lừm/ R : mặt phẳng) / f : một (m); D : điốp (dp)) b. Cụng thức thấu kớnh Cụng thức về vị trớ ảnh – vật 1 1 1 d d f Quy ước: vật thật, ảo Vật thật thì d 0 OA d Vật ảo thì d 0 OA d với quy ước: ảnh thật thì d 0 OF f ảnh ảo thì d 0 c. Cụng thức về hệ số phúng đại ảnh Hệ số phúng đại ảnh d A B d A B d f d f k ; k ; k hoặc k d AB d AB d f d f STUDY TIP k 0 : ảnh, vật cựng chiều; k 0 : ảnh, vật ngược chiều k 1 : ảnh cao hơn vật, k 1 : ảnh thấp hơn vật d. Hệ quả d. f d . f d.d f d f d ; d ; f ; k d f d f d d f d f Cụng thức khoảng cỏch vật và ảnh: L d d . trong đú: Nếu vật thật qua thấu kớnh cho ảnh thật thỡ L 0 Nếu vật ảo qua thấu kớnh cho ảnh ảo thỡ L 0 Trường hợp khỏc thỡ thường chia thành hai trường hợp. 2 A B 2 Tỉ lệ về diện tớch của vật và ảnh: S k AB Trang 2
3. Điều kiện để vật thật qua thấu kớnh cho ảnh thật là: L 4. f Vật AB đặt cỏch màn một khoảng L, cú hai vị trớ của thấu kớnh cỏch nhau l sao cho AB qua thấu kớnh cho L2 l 2 ảnh rừ nột trờn màn thỡ tiờu cự thấu kớnh tớnh theo cụng thức: f 4L Nếu cú cỏc thấu kớnh ghộp sỏt nhau thỡ cụng thức tớnh độ tụ tương đương là: D D1 D2 5. Khỏi niệm về vật và ảnh * Vật: Là giao của chựm tia tới, chiếu tới dụng cụ Vật thật: chựm tới là chựm phõn kỡ Vật ảo: chựm tới là chựm hội tụ * Ảnh: Là giao của chựm tia lú khỏi dụng cụ Ảnh thật: chựm lú là chựm hội tụ Ảnh ảo: chựm lú là chựm phõn kỡ 6. Tớnh chất ảnh của một vật qua thấu kớnh (chỉ xột vật thật) Với thấu kớnh hội tụ: Nếu cho ảnh thật: - Ảnh thật ngược chiều vật (hứng được trờn màn) - Ảnh thật: + nhỏ hơn vật nếu d 2 f + lớn hơn vật nếu f d 2 f + bằng vật nếu d 2 f Nếu cho ảnh ảo: ảnh ảo luụn cựng chiều vật và lớn hơn vật. Với thấu kớnh phõn kỡ: Ảnh luụn là ảnh ảo, cựng chiều vật và nhỏ hơn vật. 7. Cỏch vẽ đường đi của tia sỏng * Sử dụng cỏc tia đặc biệt sau: - Tia tới đi song song với trục chớnh thỡ tia lú (hoặc đường kộo dài tia lú) sẽ đi qua tiờu điểm ảnh chớnh. - Tia tới (hoặc đường kộo dài tia tới) đi qua tiờu điểm vật chớnh thỡ tia lú sẽ song song với trục chớnh. - Tia tới đi qua quang tõm O thỡ tia lú sẽ truyền thẳng (trựng với chớnh tia tới). Trang 3
4. * Trường hợp tia sỏng SI bất kỡ: Cỏch xỏc định tia lú - Dựng trục phụ song song với tia tới. - Từ F dựng đường thẳng vuụng gúc với trục chớnh, cắt trục phụ tại F1 . - Nối điểm tới I và F1 được giỏ của tia tới STUDY TIP Đối với thấu kớnh giữ cố định thỡ vật và ảnh luụn di chuyển cựng chiều Trang 4