THẦY CƯỜNG PLEIKU – DẠY KÈM TOÁN – LÝ – HÓA
Page | 1
Δ
F' OF
TH
Ầ
Y CƯ
Ờ
NG PLEIKU
ĐỊA CHỈ: 74A VÕ TRUNG THÀNH
SĐT: 0989 476 642
KHOA H
C T
Ự
NHIÊN 9
CHỦ ĐỀ: THẤU KÍNH HỘI TỤ
ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ
PHẦN I. LÝ THUYẾT
1. Thấu kính hội tụ
- Thấu kính là một khối trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,…) được giới hạn bởi
hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong.
- Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa. Chùm sáng song
song đi qua thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm.
2. Các đặc điểm của thấu kính hội tụ
- Thấu kính hội tụ được kí hiệu bằng một đoạn thẳng có mũi tên ở hai đầu như hình
vẽ. Trong đó:
+
O
: Quang tâm của thấu kính (Trung điểm của đoạn thẳng)
Mọi tia sáng qua quang tâm đều truyền thẳng (không bị khúc xạ)
+
(đọc là delta): Trục chính của thấu kính hội tụ. Trục chính vuông góc với
thấu kính tại quang tâm
O
.
Chú ý: Những đường thẳng đi qua quang tâm
O
nhưng không vuông góc với thấu
kính thì được gọi là trục phụ của thấu kính. Một thấu kính có một trục chính và vô số
trục phụ.
+
'
;F F : Hai tiêu điểm chính của thấu kính nằm trên trục chính. (Chú ý: các tia
ló hội tụ tại đâu thì ở đó là tiêu điểm
F
)
+
'
OF OF f : Tiêu cự của thấu kính.
THẦY CƯỜNG PLEIKU – DẠY KÈM TOÁN – LÝ – HÓA
Page | 2
3. Đường đi của ba tia sáng đặc biệt
+ Tia số
1
: Tia sáng đi qua quang tâm
O
thì tia ló truyền thẳng theo phương của tia
tới.
+ Tia số
2
: Tia sáng song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm
F
.
+ Tia số
3
: Tia sáng đi qua tiêu điểm
'
F
thì cho tia ló song song với trục chính.
4. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ
- Giao điểm của các tia ló (hoặc các tia ló kéo dài) là ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội
tụ. Khi dựng ảnh, ta chỉ cần dùng hai trong ba tia đặc biệt. Thông thường ta sử dụng
tia số
1
và tia số
2
.
- Ta có hai trường hợp tổng quát đối với ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ:
Cho vật
AB
dạng mũi tên đặt vuông góc với trục chính của thấu kính,
A
+ Ảnh thật: Khi vật đặt ngoài khoảng tiêu cự
'
OA OF
thì ảnh tạo bởi thấu
kính hội tụ hứng được trên màn chắn đặt phía sau thấu kính (hay ảnh tạo bởi
giao điểm của các tia ló)
Nhận xét: Ảnh thật, ngược chiều với vật.
(3)
(2)
(1)
Δ
S'
F'
O
S
F
I
Δ
B'
F'
O
B
F
I
A
A'
THẦY CƯỜNG PLEIKU – DẠY KÈM TOÁN – LÝ – HÓA
Page | 3
+ Ảnh ảo: Khi vật đặt trong khoảng tiêu cự
'
OA OF
thì ảnh tạo bởi thấu
kính hội tụ ảnh không hứng được trên màn chắn đặt phía sau thấu kính (hay
ảnh tạo bởi giao điểm của các tia ló kéo dài)
Nhận xét: Ảnh ảo, cùng chiều với vật.
Chú ý: Các đường kéo dài và ảnh ảo phải vẽ bằng nét đứt. (nếu vẽ bằng nét liền thì bài
đó coi như sai, không có điểm nào!!!)
BẢNG CÁC TRƯỜNG HỢP TẠO ẢNH CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ
Gọi
d
là khoảng cách từ vật đến thấu kính;
f
là tiêu cự của thấu kính
Vị trí của vật
trước thấu kính Tính chất của ảnh
1 2
d f
Ảnh thật ngược chiều và cao bằng vật
2 2
d f
Ảnh thật ngược chiều và nhỏ hơn vật
3 2
f d f
Ảnh thật ngược chiều và lớn hơn vật
4
d f
Ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
5
d f
Không cho ảnh
6
vật ở xa vô cùng Ảnh ngay tại tiêu điểm
F
Δ
B'
F' O
B
F
A
I
A'
THẦY CƯỜNG PLEIKU – DẠY KÈM TOÁN – LÝ – HÓA
Page | 4
Δ
B'
F'
O
B
F
I
A
A'
5. Công thức thấu kính hội tụ
Ta có thể dùng kiến thức “Tam giác đồng dạng” ở lớp 8 để chứng minh các công thức sau
a) Trường hợp ảnh thật
Đặt
:
OA d
khoảng cách từ vật đến thấu kính.
' '
:
OA d
khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. Chú ý: Khoảng cách từ ảnh đến vật
bằng
' '
OA OA d d
:
AB h
chiều cao vật.
' ' '
:
A B h
chiều cao ảnh.
'
:
OF OF f
tiêu cự của thấu kính.
Xét
' '
.
OAB OA B g g
do
'
90
A A
và
' '
AOB AOB
(đối đỉnh)
' ' '
OA AB
OA A B
hay
' '
1
d h
d h
Xét
' '
.
FOI FA B g g
do
'
90
O A
và
' '
OFI A FB
(đối đỉnh)
' ' '
OI OF
A B A F
mà ' '
OI AB
A F OA OF
nên
' ' '
2
AB OF
A B OA OF
Từ
1
và
2
ta có: ' '
OA OF
OA OA OF
hay ' '
d f
d d f
THẦY CƯỜNG PLEIKU – DẠY KÈM TOÁN – LÝ – HÓA
Page | 5
Δ
B'
F' O
B
F
A
I
A'
b) Trường hợp ảnh ảo
Xét
' '
.
OAB OA B g g
do
'
90
A A
và
' '
AOB AOB
(góc chung)
' ' '
OA AB
OA A B
hay
' '
1
d h
d h
Xét
' '
.
FOI FA B g g
do
'
90
O A
và
' '
OFI A FB
(góc chung)
' ' '
OI OF
A B A F
mà ' '
OI AB
A F OA OF
nên
' ' '
2
AB OF
A B OA OF
Từ
1
và
2
ta có: ' '
OA OF
OA OA OF
hay ' '
d f
d d f