MỤC TIÊU
- Giải thích được nguyên lí hoạt động của thấu kính bằng việc sử dụng sự khúc xạ của một số các lăng kính nhỏ.
- Nêu được các khái niệm: quang tâm, trục chính, tiêu điểm chính và tiêu cự của thấu kính.
- Tiến hành thí nghiệm rút ra được đường đi một số tia sáng qua thấu kính (tia qua quang tâm, tia song song quang trục chính).
- Vẽ được ảnh qua thấu kính.
- Thực hiện thí nghiệm khẳng định được: Ảnh thật là ảnh hứng được trên màn; ảnh ảo là ảnh không hứng được trên màn.
- Vẽ được sơ đồ tỉ lệ để giải các bài tập đơn giản về thấu kính hội tụ.
- Đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.
- Mô tả được cấu tạo và sử dụng được kính lúp.
TÓM TẮT KIẾN THỨC
Khởi độngKhi dọn lều trại, giáo viên yêu cầu học sinh không được để chai thuỷ tinh hoặc chai nhựa đựng nước trong rừng vì có thể gây hoả hoạn. Làm thế nào mà chai nước có thể tạo ra được ngọn lửa?
- Phương pháp giải:
+ Vận dụng kiến thức từ hiểu biết đời sống và tìm hiểu thông tin qua sách báo, internet về ánh sáng.
+ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác, tia sáng có thể bị khúc xạ (bị lệch khỏi phương truyền ban đầu) tại mặt phân cách giữa hai môi trường. Tia tới và tia ló nằm ở hai bên của pháp tuyến.
- Lời giải chi tiết:
+ Chai nước có hình trụ, được coi là nhiều mặt phẳng ghép thành hình cong (tròn).
+ Ánh sáng mặt trời chiếu vào chai nước bi bẻ cong do, xuất hiện hiện tượng khúc xạ ánh sáng nhiều (2-4 lần) lần. Các tia ló hội tụ vào 1 điểm, năng lượng từ các tia sáng mặt trời cộng lại tạo sức nóng đủ để bốc cháy các vật tại điểm đó. Trong rừng có nhiều cây cối, cành lá khô,… là các vật dễ cháy nên dễ dẫn đến hoả hoạn.
1. Thấu kính
1.1. Nhận biết thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì
- Thấu kính là một kính trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa,...) được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong. Dựa vào hình dạng, có hai loại thấu kính: rìa mỏng (Hình 7.1a, b) và rìa dày (Hình 7.1c, d).
- Trong không khí, các chùm sáng hẹp song song đi qua thấu kính rìa mỏng cho chùm tia ló hội tụ nên thấu kính rìa mỏng còn được gọi là thấu kính hội tụ (Hình 7.2); các chùm sáng hẹp song song đi qua thấu kính rìa dày cho chùm tia ló phân kì nên thấu kính rìa dày còn được gọi là thấu kính phân kì (Hình 7.3).
- Hình 7.4 mô tả các dạng của thấu kính hội tụ và kí hiệu của thấu kính hội tụ. Hình 7.5 mô tả các dạng của thấu kính phân kì và kí hiệu của thấu kính phân kì.
Củng cố kiến thức
Để nâng cao chất lượng hình ảnh, ống kính máy ảnh là một hệ gồm nhiều thấu kính được ghép với nhau. Hãy chỉ rõ các thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì trong ống kính máy ảnh dưới đây.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về thấu kính:
+ Thấu kính hội tụ: thấu kính có phần rìa mỏng.
+ Thấu kính phân kì: thấu kính có phần rìa dày.
- Lời giải chi tiết:
Kính 2 là thấu kính hội tụ, kính 1, 3, 4 là thấu kính phân kì.
1.2. Tìm hiểu trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính và tiêu cự của thấu kính
- Hình 7.6a là sơ đồ đường đi của chùm tia sáng song song qua thấu kính hội tụ và Hình 7.6b là sơ đồ đường đi của chùm tia sáng song song qua thấu kính phân kì. Trong các tia sáng song song đi tới thấu kính, có một tia tới vuông góc với bề mặt thấu kính thì truyền thẳng. Tia này trùng với một đường thẳng A gọi là trục chính của thấu kính.
- Trục chính của thấu kính đi qua một điểm O ở tâm của thầu kính. Điểm này gọi là quang tâm của thấu kính.
- Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho chùm tia ló (Hình 7.6a) hoặc đường kéo dài của chùm tia ló (Hình 7.6b) cắt nhau tại một điểm F trên trục chính. Điểm này gọi là tiêu điểm chính của thấu kính.
- Khoảng cách f từ quang tâm đến tiêu điểm chính được gọi là tiêu cự của thấu kính: f = OE
1.4. Thí nghiệm khảo sát đường đi của một số tia sáng qua thấu kính
Thí nghiệm 1: Khảo sát đường đi của một số tia sáng qua thấu kính hội tụ
- Chuẩn bị: nguồn phát chùm sáng hẹp (hoặc nguồn sáng laser), thấu kính hội tụ, tờ giấy trắng, bút, thước.
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Vẽ một đường thẳng trên giấy. Đánh dấu một điểm O trên đường thẳng.
+ Bước 2: Đặt thấu kính hội tụ lên tờ giấy sao cho đường thẳng này trùng với trục chính A của thấu kính và điểm O trùng với quang tâm của thấu kính (Hình 7.7).
+ Bước 3: Lần lượt chiếu tia tới theo các phương xiên khác nhau đi qua quang tâm O của thấu kính (Hình 7.8a). Quan sát đường đi của các tia sáng.
+ Bước 4: Chiếu các tia tới song song với trục chính (Hình 7.8b), quan sát đường đi của các tia sáng và đánh dấu giao điểm F của tia ló với trục chính trên tờ giấy.
Thí nghiệm 2: Khảo sát đường đi của một số tia sáng qua thấu kính phần kì
Chuẩn bị và tiến hành thí nghiệm tương tự Thí nghiệm 1, thay thấu kính hội tụ bằng thấu kính phân kì. Ở bước 4, đánh dấu giao điểm F là giao điểm của đường kéo dài của các tia ló với trục chính.
Thảo luận
Câu hỏi 1: Thực hiện Thí nghiệm 1 và 2, từ đó nêu nhận xét vé mối liên hệ giữa phương của tia tới và phương của tia ló trong từng trường hợp.
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức, kinh nghiệm làm thí nghiệm và quan sát thí nghiệm.
- Lời giải chi tiết:
Thí nghiệm 1:
+ Tia tới đi qua quang tâm O: tia ló có phương trùng với tia tới.
+ Tia tới có phương song song với trục chính: tia ló đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.
Thí nghiệm 2:
+ Tia tới đi qua quang tâm O: tia ló có phương trùng với tia tới.
+ Tia tới có phương song song với trục chính: tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.
Thảo luận
Câu hỏi 2: Xác định độ lớn tiêu cự của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì đã dùng trong Thí nghiệm 1 và 2.
- Vận dụng kiến thức đã học về các kí hiệu của thấu kính:
+ Trục chính ∆: tia tới vuông góc với thấu kính thì truyền thẳng, tia này trùng với trục chính ∆.
+ Quang tâm O: trục chính ∆ cắt thấu kính tại quang tâm O.
+ Tiêu điểm chính F: chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính cho chùm tia ló (thấu kính hội tụ) hoặc đường kéo dài của chùm tia ló cắt nhau tại điểm F trên trục chính.
+ Tiêu cự f : f = OF.
- Lời giải chi tiết:
+ Từ tia tới đi qua quang tâm O, xác định quang tâm O.
+ Trục chính vuông góc với thấu kính qua quang tâm O.
+ Điểm giao giữa các tia ló trong thí nghiệm 1 và điểm giao bởi các đường kéo dài của tia ló trong thí nghiệm 2 là tiêu điểm chính F.
+ Tiêu cự của thấu kính là độ dài OF = f.
Kết quả hai thí nghiệm trên cho thấy:
- Tia tới quang tâm của thấu kính thì truyền thẳng.
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.
1.4. Giải thích nguyên lí hoạt động của thấu kính
- Để giải thích sự lệch của tia sáng qua thấu kính, ta có thể xem thấu kính là tập hợp các lăng kính nhỏ được ghép sát nhau như Hình 7.10.
- Tia sáng đi qua lăng kính luôn lệch về phía đáy. Tập hợp các tia sáng đi qua nhũng lăng kính nhỏ tạo nên chùm tia ló là chùm tia hội tụ hoặc chùm tia phân kì.
Thảo luận
Câu hỏi 3: Dựa vào Hình 7.10, hãy giải thích vì sao các tia sáng truyền qua thấu kính có thể tạo nên chùm tia sáng hội tụ hoặc phân kì?
- Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về định luật khúc xạ ánh sáng.
- Lời giải chi tiết:
+ Giải thích sự truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ: Thấu kính được tạo thành bởi các lăng kính nhỏ ghép liền nhau, ở giữa là một khối trong suốt có hai mặt song song. Các lăng kính có đáy hướng về trục chính. Do các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy, còn tia sáng chính giữa vuông góc với hai mặt của khối trong suốt nên truyền thẳng. Vì vậy, chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ trở thành chùm sáng hội tụ.
+ Giải thích sự truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì: Thấu kính được tạo thành bởi các lăng kính nhỏ ghép liền nhau, ở giữa là một khối trong suốt có hai mặt song song. Các lăng kính có đáy hướng ra xa trục chính. Do các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy, còn tia sáng chính giữa vuông góc với hai mặt của khối trong suốt nên truyền thẳng. Vì vậy, chùm sáng song song qua thấu kính phân kì trở thành chùm sáng phân kì.
Ghi nhớ
- Có hai loại thấu kính: thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.
- Quang tâm O là một điểm trong thấu kính mà mọi tia sáng đi qua nó đều truyền thẳng.
- Trục chính A là đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với bề mặt thấu kính.
- Tiêu điểm chính F là một điểm trên trục chính. Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính.
- Tiêu cự f là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm chính của thấu kính: f = OF.
2. Ảnh của vật qua thấu kính - cách vẽ ảnh
Chúng ta đã biết được ảnh ảo là ảnh có thể quan sát được nhưng không thể hứng được trên màn chắn như ảnh nhìn qua gương phẳng, qua mặt nước,... Ảnh thật là ảnh có thể hứng được trên màn chấn như ảnh xuất hiện trên màn chiếu do máy chiếu tạo nên.
2.1. Thí nghiệm quan sát ảnh của vật qua thấu kính hội tụ
- Chuẩn bị: vật (ngọn nến, khe sáng hình chữ L hoặc F), nguồn điện, nguồn sáng, thấu kính hội tụ (tiêu cự 10 cm), giá quang học, màn chắn.
- Tiến hành:
+ Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 7.11. Lúc đẩu, đặt vật sát nguồn sáng. Thấu kính cách vật một khoảng lớn hơn 10 cm, màn chắn đặt gần thấu kinh.
+ Bước 2: Bật nguồn sáng. Từ từ dịch chuyển màn chắn ra xa thấu kính cho đến khi ảnh của vật hiện rõ nét trên màn chắn. Sau đó, dịch chuyển thấu kính ra xa vật hơn, điểu chỉnh vị trí của màn chắn để thu được ảnh rõ nét. Quan sát sự thay đồi độ lớn và chiều của ảnh trên màn chắn.
+ Bước 3: Dịch chuyển thấu kính lại gần vật sao cho khoảng cách từ vật đến thấu kính nhỏ hơn 10 cm. Đặt mắt sau thấu kính để quan sát ảnh trong trường hợp này.
- Kết quả thí nghiệm trên cho thấy một vật đặt trước thấu kính hội tụ có thể tạo ra:
+ ảnh thật ngược chiều, lớn hoặc nhỏ hơn vật.
+ ảnh ảo cùng chiếu và lớn hơn vật.
Thảo luận
Câu hỏi 4: Thực hiện thí nghiệm (Hình 7.11) và nêu nhận xét về ảnh quan sát được ở bước 2 và 3 của thí nghiệm.
- Ảnh quan sát được ở bước 2:
+ Ban đầu vật được đặt ở vị trí có khoảng cách lớn hơn tiêu cự của thấu kính hội tụ nên khi dịch chuyển màn chắn để thu được hình ảnh rõ nét, ta sẽ thu được ảnh thật, ngược chiều với vật và lớn hơn vật.
+ Sau đó, dịch chuyển thấu kính ra xa vật hơn thì ta sẽ thu được ảnh có đặc điểm như sau nếu rơi vào các trường hợp:
* Nếu f < d < 2f thì ảnh thật ngược chiều với vật và lớn hơn vật.
* Nếu d = 2f thì ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật.
* Nếu d > 2f thì ảnh thật ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật.
- Ảnh quan sát được ở bước 3: Khi thấu kính lại gần vật sao cho khoảng cách từ vật đến thấu kính nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính thì ta sẽ thu được ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật.
2.2. Thí nghiệm quan sát ảnh của vật qua thấu kính phân kì
- Chuẩn bị: vật (ngọn nến, khe sáng hình chữ L hoặc F), nguồn điện, nguồn sáng, thấu kính phân kì (tiêu cự 10 cm), giá quang học, màn chắn.
- Tiến hành:
+ Bước I: Bố trí thí nghiệm như Hình 7.11, nhũng thay thấu kính hội tụ bằng thấu kính phân kì.
+ Bước 2: Để tìm ảnh trên màn chắn, lúc đầu cố định màn chắn và dịch chuyển vật, sau đó cố định vật và dịch chuyển màn chắn.
+ Bước 3: Nếu không quan sát thấy ảnh trên màn chắn, hãy đặt mắt sau thấu kính để quan sát ảnh của vật.
+ Bước 4: Tiếp tục thay đổi khoảng cách giữa vật và thấu kính, quan sát độ lớn của ảnh.
- Kết quả thí nghiệm trên cho thấy: một vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Thảo luận
Câu hỏi 5: Nêu nhận xét vể ảnh quan sát được ở bước 3 và 4 của thí nghiệm đối với thấu kính phân kì.
- Ảnh quan sát được ở bước 3:
Ta thu được ảnh ảo nên cần phải đặt mắt sau thấu kính để quan sát ảnh của vật.
- Ảnh quan sát được ở bước 4, tiếp tục thay đổi khoảng cách giữa vật và thấu kính, ta thu được đặc điểm ảnh của vật như sau:
+ Nếu khoảng cách từ vật tới thấu kính nhỏ dần và nhỏ hơn tiêu cự của thấu kính thì vật càng lại gần thấu kính, ảnh càng lớn nhưng vẫn nhỏ hơn vật, cùng phía thấu kính với vật và cùng chiều vật.
+ Nếu khoảng cách từ vật tới thấu kính lớn dần và lớn hơn tiêu cự của thấu kính thì ảnh của vật càng xa thấu kính, ảnh càng nhỏ hơn và nhỏ hơn vật, cùng phía thấu kính với vật và cùng chiều vật.
2.3. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ
- Để xác định vị trí và tính toán độ lớn của ảnh quan sát được, chúng ta có thể sử dụng sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh. Trên giấy kẻ ô, chúng ta vẽ đường đi của các tia sáng qua thấu kinh, xác định vị trí và kích thước của vật và ảnh rồi tính toán các đại lượng dựa vào tỉ lệ xích của các ô.
- Chuẩn bị: giấy kẻ ô, bút chì, thước kẻ.
Xác định vị trí và độ lớn ảnh thật của vật qua thấu kính hội tụ
Ví dụ 1: Đặt một vật AB có độ lớn 6 cm, vuông góc với trục chính, cách thấu kính 24 cm. Đầu B của vật nằm trên trục chính. Cho biết tiêu cự của thấu kính là 8 cm. Bằng cách vẽ sơ đó tỉ lệ, hãy xác định vị trí và độ lớn của ảnh.
Lời giải:
- Trên giấy kẻ ô, chọn tỉ lệ xích độ dài cạnh mỗi ô vuông tương ứng với 2 cm trong thực tế.
- Vẽ kí hiệu thấu kính hội tụ L, quang tâm O, trục chính A và tiêu điểm F cách thấu kính 4 ô.
- Vẽ vật AB có độ lớn 3 ô đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, có điểm B nằm trên trục chính và cách thấu kính 12 ô.
- Vẽ tia AO đi qua quang tâm O cho tia ló OA’ truyền thẳng; tia AI song song với trục chính cho tia ló IF.
- Tia ló OA’ và tia ló IF cắt nhau tại A'. Điểm A là ảnh của điểm A. Từ A’ hạ đường vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại điểm B’. AB’ là ảnh của vật AB qua thấu kính (Hình 7.12).
Từ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, ta kết luận:
- Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính là 6 ô, tương ứng với 12 cm.
- Độ lớn của ảnh A'B' là 1,5 ô, tương ứng với 3 cm.
Củng cố kiến thức
Một vật AB cao 3 cm đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự 4 cm, cho ảnh thật A’B' cao 6 cm và cách thấu kính 12 cm. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, từ đó xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính.
Xác định vị trí và độ lớn ảnh ảo của vật qua thấu kính hội tụ
Ví dụ 2: Đặt một vật có độ lớn 2 cm, vuông góc với trục chính, cách thấu kính 3 cm. Đầu B của vật nằm trên trục chính. Cho biết tiêu cự của thấu kính là 4 cm. Bằng cách vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, hãy xác định vị trí và độ lớn của ảnh.
Lời giải:
- Trên giãy kẻ ô, chọn tỉ lệ xích độ dài cạnh mỗi ô vuông tương ứng với 1 cm trong thực tế.
- Vẽ vật AB có độ lớn 2 ô, cách thấu kính 3 ô (Hình 7.13).
- Vẽ tia AI song song trục chính cho tia ló đi qua F và tia AO đi qua quang tâm O truyền thẳng. Đường kéo dài của các tia ló này cắt nhau tại A'.
- Từ A’ hạ đường vuông góc xuống trục chính tại B'. A’B' là ảnh ảo của AB cho bởi thấu kính hội tụ.
Từ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, ta kết luận:
- Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính là 12 ô, tương ứng với 12 cm.
- Độ lớn của ảnh A’B’ là 8 ô, tương ứng với 8 cm.
2.4. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh của vật qua thấu kính phân kì
Ví dụ 3: Đặt một vật cao AB có độ lớn 8 cm, vuông góc với trục chính, cách thấu kính 20 cm. Đầu B của vật nằm trên trục chính. Cho biết tiêu cự của thấu kính là 20 cm. Bằng cách vẽ sơ đồ tỉ lệ, hãy xác định vị trí và độ lớn của ảnh.
Lời giải:
- Trên giấy kẻ ô, chọn tỉ lệ xích độ dài cạnh mỗi ô vuông tương ứng với 2 cm trong thực tế.
- Vẽ vật AB có độ dài 4 ô, cách thấu kính 10 ô (Hình 7.14).
- Thực hiện các bước tiếp theo như ở ví dụ 2.
Từ sơ đổ tỉ lệ tạo ảnh, ta kết luận:
- Khoảng cách từ ảnh A’B’ đến thấu kính là 5 ô, tương ứng với 10 cm.
- Độ lớn của ảnh A’B’ là 2 ô, tương ứng với 4 cm.
Ghi nhớ
- Ảnh thật là ảnh hứng được trên màn chắn. Ảnh ảo không hứng được trên màn chắn.
- Vật đặt trước thấu kính hội tụ cách thấu kính một khoảng lớn hơn tiêu cự sẽ cho ảnh thật, ngược chiều với vật.
- Vật đặt trước thấu kính hội tụ cách thấu kính một khoảng nhỏ hơn tiêu cự sẽ cho ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật.
- Vật đặt trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật.
- Để xác định độ lớn của ảnh hay vật, khoảng cách từ vật hay ảnh đến thấu kính, ta sử dụng sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh.
3. Kính lúp
3.1. Mô tả kính lúp
Kính lúp là dụng cụ dùng để quan sát các vật nhỏ. Bộ phận chính của kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (vài centimetre) được bảo vệ bởi khung kính và có tay cầm (Hình 7.15). Trên kính lúp có ghi số bội giác 2X, 3X, 5X, 10X, ... Số bội giác của kính lúp càng lớn thì ảnh quan sát được qua kính lúp càng lớn.
Kính lúp được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống như quan sát các vật nhỏ, đọc các dòng chữ nhỏ trong sách,....
Củng cố kiến thức
Vào buổi trưa nắng, dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời sao cho các tia ló tập trung vào một điểm trên một tờ giấy. Quan sát hiện tượng xảy ra tiếp theo. Từ đó, giải thích vấn để đã nêu ở phần Mở đẩu của bài học.
- Vào buổi trưa nắng, dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời sao cho các tia ló tập trung tại một điểm trên một tờ giấy, đợi một lúc ta sẽ thấy vị trí đó xám đen và bốc cháy.
- Ở phần mở đầu của bài học, chai nước có hai mặt cong và rìa mỏng, được coi là thấu kính hội tụ, ánh sáng mặt trời là các tia sáng song song chiếu vào thấu kính hội tụ, tạo ra các tia ló hội tụ tại tiêu điểm, làm điểm đó nóng lên và bốc cháy. Trong rừng có nhiều cây cối, cành khô, ... là các vật dễ cháy nên dễ dẫn đến hoả hoạn.
3.2. Cách sử dụng kính lúp
Kính lúp hoạt động theo nguyên tắc: khi vật đặt cách thấu kính một khoảng nhỏ hơn tiêu cự, mắt đặt sau kính lúp quan sát được ảnh ảo lớn hơn vật.
Để sử dụng kính lúp, ta thực hiện các thao tác như sau:
- Đặt kính lúp gần sát vật cần quan sát, mắt nhìn vào mặt kính.
- Từ từ dịch chuyển kính ra xa vật (nhưng vật vẫn nằm trong khoảng tiêu cự) cho đến khi nhìn thấy rõ các chi tiết của vật qua kính lúp.
- Khi cần quan sát trong một khoảng thời gian dài, người ta thường chọn cách đặt mắt ở tiêu điểm của kính lúp để mắt không bị mỏi.
Ghi nhớ
Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài centimetre), dùng để quan sát các vật nhỏ.
Vật cần quan sát phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính lúp để cho ảnh ảo lớn hơn vật.
Vận dụng kiến thức
Nêu một số dụng cụ hằng ngày có sử dụng thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì.
- Một số dụng cụ hằng ngày có sử dụng thấu kính hội tụ: kính lúp, kính lão, máy ảnh, …
- Một số dụng cụ hằng ngày có sử dụng thấu kính phân kì: kính cận, sử dụng trong mắt thần gắn ở cửa ra vào, ….
4. Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ
Mục đích: Đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.
Nguyên tắc: Gọi d là khoảng cách giữa vật và thấu kính và d' là khoảng cách giữa ảnh và thấu kính. Trên sơ đó tỉ lệ tạo ảnh, ta lần lượt thực hiện các thao tác sau:
- Vẽ trục chính A, thấu kính hội tụ L, tiêu điểm F, tiêu cự OF = f.
- Vẽ vật AB có độ cao h cách L một đoạn d = 2f.
- Vẽ các tia AO đi qua quang tâm O, AI song song với trục chính có tia ló IF đi qua tiêu điểm F. Giao điểm của tia OA và và IF cắt nhau tại A'.
- Vẽ ảnh A'B’. Độ cao ảnh A'B' là h'.
- Từ sơ đó tỉ lệ tạo ảnh (Hình 7.16) ta có d' = d = 2f. Do vậy, tiêu cự của thấu kính là:
Chuẩn bị:
- Một thấu kính hội tụ có tiêu cự cần đo, vật sáng, màn chắn, giá quang học.
- Mẫu báo cáo.
Tiến hành thí nghiệm:
- Bước 1: Bố trí thí nghiệm như Hình 7.11. Đo chiều cao h của vật.
- Bước 2: Ban đầu, đặt thấu kính ở giữa giá quang học, vật và màn chắn ở hai bên và sát với thấu kính.
- Bước 3: Dịch chuyển vật và màn chắn ra xa dần thấu kính những khoảng bằng nhau cho đến khi thu được ảnh rõ nét ngược chiều và bằng vật (h = h').
- Bước 4: Dùng thước đo độ dài d, d' và ghi giá trị đo được vào bảng kết quả đo (Bảng 7.1).
BÀI TẬP
Đang cập nhật
