Bài 48: THẤU KÍNH MỎNG
Lee Ein
I. Định nghĩa
II. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
V. Độ tụ
Lee Ein
VI. Công thức thấu kính
1. Định nghĩa
Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu.
Ta chỉ xét các thấu kính mỏng, nghĩa là các thấu kính có bề dày ở tâm rất nhỏ.
Lee Ein
1. Định nghĩa
R2
R1
δ
Trục chính
O
C1
C2
R1, R2: bán kính các mặt cầu (mặt phẳng được coi là có bán kính bằng vô cực). C1C2: trục chính. O: quang tâm thấu kính. δ: đường kính mở hay đường kính khẩu độ. Trục phụ: Đường thằng bất kì đi qua quang tâm O.
Lee Ein
1. Định nghĩa
Ta xét các thấu kính ở trong không khí: Thấu kính hội tụ: thấu kính mép mỏng. Thấu kính phân kỳ: thấu kính mép dày.
Lee Ein
1. Định nghĩa
Tính chất của quang tâm: Một tia sáng bất kì qua quang tâm thì truyền thẳng.
Điều kiện để có ảnh rõ nét: Các tia sáng tới thấu kính phải lập một góc nhỏ với trục chính. Khi đó, ứng với một điểm vật chỉ có một điểm ảnh nên vật cho ảnh rõ nét. Đó là điều kiện tương điểm.
Lee Ein
1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
a. Tiêu điểm ảnh chính:
E
F’
O
F’
Lee Ein
O
1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
b. Tiêu điểm vật chính:
S
F
O
F
Lee Ein
O
1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ: Tiêu diện vật
F
O
F1
F1 F
O
Tiêu diện vật Lee Ein
1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ:
Tiêu diện ảnh
F1’
F’
O
Tiêu diện ảnh
F’
O
F1’
Lee Ein
1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
d. Tiêu cự:
= = ′ = = ′
F’
F
O
Quy ước: f > 0: thấu kính hội tụ f < 0: thấu kính phân kì
F
F’
O
Lee Ein
Tiêu cự là độ dài đại số, được kí hiệu là f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính.
III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
a. 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’.
- Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia
ló tương ứng song song với trục chính.
- Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng
F’ F F F’
Lee Ein
O O
III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì: Cách 1: - Vẽ trục phụ song song với tia tới SI. - Vẽ tiêu diện ảnh, cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ là F1’. - Từ I, vẽ tia ló đi qua F1’.
R
I S F1’ F1’ R F
Lee Ein
F’ F O O F’
III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì: Cách 2: - 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 phụ trên.
S
R I I F1 R S
F’
Lee Ein
O F1 F F F’ O
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKHT
B
A’
O F’ F A
Lee Ein
B’
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKHT B’
B
Lee Ein
A O F’ F A’
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKHT
B
A
Lee Ein
F’ O F
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
Lee Ein
A’ F O F’ A
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
Lee Ein
F O A’ F’ A
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
A
Lee Ein
A’ F O F’
V. Độ tụ
Độ tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít.
(dp)
= =
1 1
=
= − 1
+
1
1
1
- TKHT: D > 0 - TKPK: D < 0
Lee Ein
- R > 0: mặt lồi - R < 0: mặt lõm - R = ∞: mặt phẳng
VI. Công thức thấu kính
+ +
= =
1 1
1 1 ′ ′
1 1
d > 0: vật thật d’ > 0: ảnh thật, d’ < 0: vật ảo. f > 0: TKHT, f < 0: TKPK
= =
= − = −
′ ′
′ ′
k > 0: ảnh và vật cùng chiều. k < 0: ảnh và vật ngược chiều.
Lee Ein
Số phóng đại:
