Bài giảng Vật lí 11 - Bài 29: Thấu kính mỏng - Mai Thị Đào

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài 29: Thấu kính mỏng - Mai Thị Đào

1. BÀI 29 THẤU KÍNH MỎNG Giáo viên: Mai Thị Đào
2. §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. Hình bổ dọc của thấu kính lồi Hình bổ dọc của thấu kính lõm
3. §29 THẤU KÍNH MỎNG 2. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH ➢ Theo hình dạng Thấu kính lồi (rìa mỏng) Thấu kính lõm (rìa dày).
4. §29 THẤU KÍNH MỎNG 2. PHÂN LOẠI THẤU KÍNH ➢Theo đường đi tia sáng Thấu kính lồi là thấu Thấu kính lõm là thấu kính hội tụ kính phân kỳ V Kí hiệu: Kí hiệu: V
5. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O O
6. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O O + O là quang tâm. Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng.
7. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O O Trục chính Trục chính Một TK có bao nhiêu trục phụ?
8. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O O + O là quang tâm. Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng. + Trục chính là đường thẳng qua O, vuông góc với mặt thấu kính. + Trục phụ là các đường thẳng khác qua O.
9. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O F’ F’ O Tiêu điểm ánh chính Tiêu điểm ảnh chính
10. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ Tiêu điểm ảnh phụ F’1 ’ ’ F 2 F 1 O O F’ F’ ’ F 1 ’ F 2 Tiêu điểm ảnh phụ F’1
11. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ ’ F n O F’ F’ O ’ F n + O là quang tâm. Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng. + Trục chính là đường thẳng qua O, vuông góc với mặt thấu kính. + Trục phụ là các đường thẳng khác qua O. + Trên mỗi trục có một tiêu điểm ảnh: - F’ là tiêu điểm ảnh chính. ’ - F n ( n = 1, 2,3 ) là tiêu điểm ảnh phụ.
12. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ F O O F Tiêu điểm vật chính F Tiêu điểm vật chính F
13. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ O O F1 F1
14. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ ’ Fn F n O F’ F’ O F F ’ F n Fn + O là quang tâm. Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng. + Trục chính là đường thẳng qua O, vuông góc với mặt thấu kính. + Trục phụ là các đường thẳng khác qua O. + Trên mỗi trục có một tiêu điểm ảnh: - F’ là tiêu điểm ảnh chính. ’ - F n ( n = 1, 2,3 ) là tiêu điểm ảnh phụ. + Trên mỗi trục có một tiêu điểm vật: - F là tiêu điểm vật chính. - Fn ( n = 1, 2,3 ) là tiêu điểm vật phụ. + F và F’ đối xứng với nhau qua O. Vị trí của chúng tuỳ thuộc vào chiều truyền ánh sáng.
15. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ Chiều truyền ánh sáng Chiều truyền ánh sáng F O F’ F’ O F Tiêu diện ảnh Tiêu diện ảnh Tiêu diện vật Tiêu diện vật
16. II. KHẢO SÁT THẤU KÍNH HỘI TỤ III. KHẢO SÁT THẤU KÍNH PHÂN KÌ ’ Fn F n O F’ F’ O F F ’ F n Fn + O là quang tâm. Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng. + Trục chính là đường thẳng qua O, vuông góc với mặt thấu kính. + Trục phụ là các đường thẳng khác qua O. + Trên mỗi trục có một tiêu điểm ảnh: - F’ là tiêu điểm ảnh chính. ’ - F n ( n = 1, 2,3 ) là tiêu điểm ảnh phụ. + Trên mỗi trục có một tiêu điểm vật: - F là tiêu điểm vật chính. - Fn ( n = 1, 2,3 ) là tiêu điểm vật phụ. + F và F’ đối xứng với nhau qua O. Vị trí của chúng tuỳ thuộc vào chiều truyền ánh sáng. + Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính qua tiêu điểm chính. + Tiêu cự: f = OF’; độ tụ: D = 1/f . (TKHT: f > 0; D > 0. TKPK: f < 0; D < 0)
17. BÀI TẬP VẬN DỤNG Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 25cm. Độ tụ của thấu kính này là: A. 0,4 dp B. 0,04 dp C. 4 dp D. 0,25 dp
18. BÀI TẬP VẬN DỤNG Chiếu một chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính lõm, các đường kéo dài của chùm tia ló cắt tại một điểm trên trục chính của thấu kính cách quang tâm O của thấu kính một đoạn 20cm. Độ tụ của thấu kính này là: A. 0,5 dp B. - 0,5 dp C. - 5 dp D. 5 dp
19. BÀI TẬP VẬN DỤNG Vẽ tia ló tương ứng trong các tia tới các trường hợp sau O O F F’ ’ F F - Tia tới song song với trục chính cho tia ló ( hay đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh F’. - Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng. - Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, cho tia ló song song với trục chính.
20. THẤU KÍNH MỎNG IV. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH 1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học a. Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng + Ảnh thật nếu chùm tia ló hội tụ + Ảnh ảo nếu chùm tia ló phân kì. b. Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng + Vật thật nếu chùm tia tới phân kỳ + Vật ảo nếu chùm tia tới hội tụ
21. THẤU KÍNH MỎNG IV. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH 1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học 2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính: F F’ F’ F - Tia tới song song với trục chính cho tia ló (phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia tới qua tiêu điểm vật cho tia ló song song với trục chính.
22. THẤU KÍNH MỎNG IV. SỰ TẠO ẢNH BỞI THẤU KÍNH 1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học 2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính: F F’ F’ F - Tia tới song song với trục chính cho tia ló (phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia tới qua tiêu điểm vật cho tia ló song song với trục chính.
23. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: F F’ F’ F - Tia tới song song với trục chính cho tia ló (phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia tới qua tiêu điểm vật cho tia ló song song với trục chính. - Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng.
24. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: F1’ F F F1’ - Tia tới song song với trục chính cho tia ló (phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia tới qua tiêu điểm vật cho tia ló song song với trục chính. - Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng. - Tia tới song song với trục phụ cho tia ló qua tiêu điểm phụ.
25. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: F F1’ 1 F 1 F’ - Tia tới song song với trục chính cho tia ló (phần kéo dài) qua tiêu điểm ảnh - Tia tới qua tiêu điểm vật cho tia ló song song với trục chính. - Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng. - Tia tới song song với trục phụ cho tia ló qua tiêu điểm phụ. - Tia tới đi qua tiêu điểm phụ cho tia ló song song với trục phụ.
26. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: Bước 1: Vẽ 2 trong các tia sáng đặc biệt xuất phát từ 1 điểm trên vật nếu là vật thật, hướng tới vật nếu là vật ảo Bước 2: Xác định giao điểm của 2 tia ló tương ứng (hoặc kéo dài) Bước 3: Tập hợp tất cả các điểm ảnh là ảnh của vật. A B’ F’ B F A’
27. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: Bước 1: Vẽ 2 trong các tia sáng đặc biệt xuất phát từ 1 điểm trên vật nếu là vật thật, hướng tới vật nếu là vật ảo Bước 2: Xác định giao điểm của 2 tia ló tương ứng (hoặc kéo dài) Bước 3: Tập hợp tất cả các điểm ảnh là ảnh của vật. B’ B B B’ A’ F A F’ F’ A A’ F
28. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: Bước 1: Vẽ 2 trong các tia sáng đặc biệt xuất phát từ 1 điểm trên vật nếu là vật thật, hướng tới vật nếu là vật ảo Bước 2: Xác định giao điểm của 2 tia ló tương ứng (hoặc kéo dài) Bước 3: Tập hợp tất cả các điểm ảnh là ảnh của vật. B B B’ F’ A’ F A F’ A F A’ B’
29. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: 4. Một số công thức: * Quy ước về dấu: B’ - Khoảng cách từ vật đến thấu B kính là d: + Vật thật: d > 0 + Vật ảo: d 0 + ảnh ảo: d’ 0 + TK phân kỳ: f < 0
30. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: 4. Một số công thức: B’ a. Công thức thấu kính: B 1 1 1 + = d d' f A’ F A F’ d f b. Độ phóng đại: d ’ A' B' d' k = = − + ảnh cùng chiều với vật: k > 0 AB d + ảnh ngược chiều với vật: k< 0
31. THẤU KÍNH MỎNG 1. Thấu kính: 2. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính: 3. Cách vẽ ảnh: 4. Một số công thức: B’ 5. Tính chất ảnh của vật thật: B * TKPK: Luôn cho ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật * TKHT: A’ F A F’ d - Vật trong khoảng OF luôn cho f ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật. d’ - Vật ngoài khoảng OF luôn cho ảnh thật ngược chiều vật.
32. THẤU KÍNH MỎNG 5. Tính chất của ảnh: - ảnh của vật thật qua thấu kính hội tụ Vị trí vật Tính chất của ảnh qua thấu kính ( d ) 0 2f ảnh thật ngược chiều, bé hơn vật d = ∞ ảnh thật tại tiêu điểm
33. * 1 T R U Y Ề N T H Ẳ N G ? 2 S O N G S O N G ? 3 T I Ê U Đ I Ể M Ả N H ? 4 P H Â N K Ì ? 5 H Ộ I T Ụ ? 6 T H Ậ T ? 7 V Ô C Ù N G ? T H Â U K I N H CâuCâu 7:6: VậtVật ởthật tiêu đặt điểm trước chính thấu của kính TKHT cách cho thấu ảnh kính ở đâu?d >f cho ảnh gì? CâuCâu 1:24:3:: TiaLoạiTiaTia tớitớitới thấu quaquasong kính quangtiêusong luônđiểm tâmvới chovật Otrục ảnh củachínhchính ảo thấu khicủa củakính, vậtthấu thấuthật tiakính, lókính tiathìlótiacólóphươngtruyền Câuthếquanào 5: Vật?so thậtvới trụccho chính?ảnh ảo lớn hơn vật là loại thấu kính gì?
34. Câu hỏi 1: Một vật sáng AB đặt trước thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính), cách thấu kính 40 cm, cho ảnh thật A’B’ cách thấu kính 40 cm. Tiêu cự của thấu kính là A. 40 cm . B. 30 cm . C. 20 cm . D. 10 cm .
35. Câu hỏi 2: Đặt một vật sáng cao 4 cm cách thấu kính phân kỳ 16 cm, ta thu được ảnh cao 2 cm. Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính bằng: A. 8 cm . B. -8 cm . C. 16 cm . D. -16 cm .
36. Câu hỏi 3: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm (A nằm trên trục chính), khoảng cách từ vật đến thấu kính là 20 cm. Vị trí của ảnh là: A. d’ = - 20/3 cm. B. d’ = 20/3 cm C. d’ = 20 cm D. d’ = - 20 cm
37. Hãy vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB theo hình vẽ. B B’ A A’ F F’
38. Bài 1: Cho biết loại thấu kính trong ảnh và giải thích. Bài 2: Lập bảng tính chất ảnh của vật trong các trường hợp còn lại (vẽ hình)
39. KIỂM TRA 1 TIẾT THẤU KÍNH Câu 1. Cho vật thật AB cao 2cm. Cách thấu kính hội đoạn 4cm có tiêu cự 2cm. a. Vẽ ảnh của vật qua thấu kính? b. Xác định vị trí, tính chất ảnh của vật qua thấu kính? Câu 2: Vẽ đường truyền và nêu tính chất ảnh của vật qua thấu kính sau: B B’ A A’ F F’ Câu 3: Vẽ ảnh cuối cùng của hệ thấu kính sau và nhận xét tính chất ảnh: f1 = 2cm, f2 = 4cm. O1O2 = 6cm, vật AB cao 2cm cách O đoạn 4cm. Đo chiều cao ảnh cuối cùng? B 1 F 2 O O1 2 A F1 F’1 F’2