Bai tap Vat ly 11Chuyen de Quang hinh hoc

<span class='text_page_counter'>(1)</span>MỤC LỤC Phần 1: Sự phản xạ ánh sáng Phần 2: Sự khúc xạ ánh sáng Phần 3: Mắt và các dụng cụ quang học Lăng kính Lưỡng chất phẳng Thấu kính mỏng Dạng 1: Xác định vật - ảnh – đường đi của tia sáng – quang tâm… Dạng 2: Các bài toán áp dụng công thức thấu kính Dạng 3: Các bài toán di chuyển vật Dạng 4: Xác định vệt sáng do nguồn điểm S tạo ra trên màn song song… Máy ảnh và mắt Dạng 1: Bài tập về máy ảnh Dạng 2: Mắt không đeo kính Dạng 3: Mắt đeo kính Kính lúp Kính hiển vi Kính thiên văn Ghép thấu kính Hệ thấu kính vô tiêu. Trang 02 Trang 10 Trang 12 Trang 12 Trang 14 Trang 15 Trang 17 Trang 18 Trang 21 Trang 23 Trang 25 Trang 27 Trang 28 Trang 29 Trang 32 Trang 34 Trang 36 Trang 38 Trang 40.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> PHẦN 1. SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN I. Sự truyền thẳng của ánh sáng 1. Định luật truyền thẳng của ánh sáng Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng. 2. Tia sáng Đường truyền của ánh sáng. 3. Chùm sáng - Tập hợp của vô số tia sáng. - 3 loại chùm sáng: chùm sáng phân kỳ; chùm sáng song song (vật hoặc ảnh ở vô cùng), chùm sáng hội tụ.. 4. Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng Nếu ABC là đường truyển của ánh sáng thì ánh sáng có thể đi theo chiều A  B  C hoặc C  B  A.. II. Sự phản xạ của ánh sáng 1. Định nghĩa Hiện tượng tia sáng bị đổi hướng, trở lại môi trường cũ, khi gặp bề mặt nhẵn.. + SI: tia tới; IS’: tia phản xạ. + i = SIN: góc tới; i’ = SI’N: góc phản xạ. + I: điểm tới; IN: pháp tuyến tại điểm tới. + Mặt phẳng (MN): mặt phân cách. + Mặt phẳng (SI, IN): mặt phẳng tới. 2. Định luật - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới. - Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i 3. Gương phẳng 3.1. Định nghĩa Gương phẳng là phần mặt phẳng nhẵn, phản xạ hầu như hoàn toàn ánh sáng chiếu tới. 3.2. Ảnh và đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng - Ảnh S’ của vật S là giao điểm của các tia phản xạ. - Đặc điểm: + Ảnh S’ đối xướng với vật S qua mặt gương. + S’ và S trái tính chất.. Vật thật cho ảnh ảo. Vật ảo cho ảnh thật.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> 3.3. Công thức  d HS d ' -d  ' '  d HS. 4. Gương cầu 4.1. Định nghĩa Gương cầu là một phần của mặt cầu phản xạ được ánh sáng. - Gương cầu lõm: mặt phản xạ quay về phía tâm C. - Gương cầu lỗi: mặt phản xạ quay ngược phía tâm C.. Gương cầu lõm. Gương cầu lồi. Kí hiệu gương cầu lõm Kí hiệu gương cầu lồi 4.2. Các khái niệm - Tiêu điểm chính F: Chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia phản xạ cắt trục chính tại tiêu điểm chính F. - Tiêu cự f: Khoảng cách từ đỉnh gương đến tiêu điểm chính gọi là tiêu cự của gương (  R Göông caàu loõm : f   0 R  2 f  ; 2  R  Göông caàu loài : f  2  0. 4.3. Cách vẽ ảnh của một vật qua gương cầu - Ảnh S’ của vật S qua gương cầu cũng là giao điểm của các tia phản xạ. - Dùng 2 trong số các tia sáng đặc biệt sau để vẽ ảnh: a. Tia tới qua tâm C, tia phản xạ truyền ngược lại. b. Tia tới SI bất kỳ, tia phản xạ IS’ đối xứng với SI qua bán kính CI. c. Tia tới qua đỉnh O, tia phản xạ đối xứng qua trục chính xy. d. Tia tới song song với trục chính, tia phản xạ qua F. e. Tia tới qua F, tia phản xạ song song với trục chính. 4.4. Các công thức. f  OF. )..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> 1 1 1   ' f d d - Công thức gương cầu:. - Quy ước về dấu: + Tiêu cự. f . R R 0 f   0 2 2 , gương cầu lõm; .. + Khoảng cách từ gương tới vật: d OA , d > 0, vật thật; d < 0, vật ảo. '. + Khoảng cách từ gương tới ảnh: d OA ; d’ > 0, ảnh thật, d’ < 0, ảnh ảo. - Độ phóng đại là tỉ số (đại số) giữa chiều cao của ảnh và chiều cao của vật: k. A' B ' d '  k  0, neáu vaät vaø aûnh cuøng chieàu, traùi tính chaá t   AB d  k  0, nếu vật và ảnh ngược chiều, cùng tính chất. - Công thức Newton: k . Đặt:. d'  f d'  f   d d f f x d  f ; x ' d '  f .  f x'   x .x 2  f 2 x f. - Khoảng cách từ vật tới ảnh: L AA d  d 4.5. Thị trường của gương Là vùng không gian giới hạn bởi hình nón cụt II ’JJ’, mọi vật nằm trong thị trường được mắt M nhìn thấy. '. Thị trường gương phẳng. '. Thị trường gương lồi.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> B. CÂU HỎI KIỂM TRA 1. Phát biểu định luật phản xạ ánh sáng. Vận dụng định luật này để nêu cách vẽ tia phản xạ của một tia tới bất kỳ qua gương cầu lồi. 2. So sánh gương cầu lõm và gương cầu lồi (về cấu tạo – sự tạo ảnh – công thức - ứng dụng). C. BÀI TẬP I. Gương phẳng * Một số lưu ý: - Vật và ảnh: + Vật S (điểm sáng) là giao điểm của chùm tia tới. Vật thật là giao điểm của chùm tia tới phân kỳ, ở trước mặt gương, đặt được, d > 0; Vật ảo là giao điểm của tia tới hội tụ (kéo dài), ở sau mặt gương, d < 0. + Ảnh S’ là giao điểm của tia phản xạ. Ảnh thật là giao điểm của chùm tia phản xạ hội tụ, ở trước mặt gương, hứng được trên màn, d’ > 0; Ảnh ảo là giao điểm của chùm tia phản xạ phân kỳ (kéo dài), ở sau mặt gương, chỉ nhìn thấy trong gương, d’ < 0. + Vật là 1 điểm sáng thì ảnh cũng là 1 điểm sáng. + Qua gương phẳng, ảnh và vật đối xứng. + Qua gương cầu, dùng 2 trong các tia sáng đặc biệt để vẽ ảnh. - Vẽ đường đi của tia sáng + Tia tới là nửa đường thẳng qua vật và điểm tới (trên mặt gương). + Tia phản xạ là nửa đường thẳng (ở trước gương) có đường kéo dài qua điểm tới và ảnh. - Xác định ảnh qua hệ gương ghép Ảnh của vật qua gương phản xạ trước là vật của gương phản xạ sau. 1. Vẽ đường đi của tia sáng. 1.1. SI, KJ là các giới hạn của một chùm tia sáng chiếu vào gương phẳng O. a) Định vị trí vật và ảnh bằng phép vẽ. Nêu tính chất của chúng. b) Nêu cách vẽ chùm tia phản xạ. 1.2. Một chùm tia sáng giới hạn bởi SI, KJ chiếu vào một gương phẳng giới hạn từ G đến G ’. Hãy vẽ chùm tia phản xạ. 1.3. Hãy vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên G tại I rồi truyền qua A..

<span class='text_page_counter'>(6)</span> 2. Vẽ đường đi của tia sáng qua gương ghép. Hãy vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên G1 tại I, G2 tại J rồi truyền về O trong các hình a, b, c. 3. Thị trường của gương phẳng. Gương phẳng MN có kích thước giới hạn như hình vẽ. O là mắt người quan sát, AB là một vật sáng. a) Hãy xác định thị trường của gương đối với mắt O. b) A phải thỏa mãn điều kiện gì? Để mắt O có thể thấy trọn vẹn ảnh của nó trong gương. 4. Các bài tính về gương phẳng * Phương pháp - Vẽ vật, ảnh, đường đi của tia sáng. - Dùng phương tiện hình học (đường trung bình, tam giác đồng dạng...), hệ thức lượng giác..., kết hợp các công thức i’ = i, d’ = -d, ... tìm được kết quả. 4.1. Ánh sáng Mặt trời chiếu nghiêng góc 60 0 so với phương ngang. Hỏi phải đặt một gương phẳng thế nào để được một chùm tia phản xạ thẳng đứng? (ĐS: nghiêng 150 hoặc 750 so với phương ngang) 4.2. Trước gương phẳng M lấy 2 điểm bất kỳ A và B. a) Giả sử A là một điểm sáng. Nêu cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ trên gương tại I rồi qua B. b) Chứng tỏ đường đi của tia sáng là ngắn nhất so với các đường nối A, B với một điểm bất kỳ nằm trên mặt gương.. 4.3. Điểm sáng S đặt trước một gương phẳng G cách mặt gương một đoạn SH = 10cm. a) Định vị trí, tính chất của ảnh S’. b) Nêu cách vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ trên gương tại I rồi truyền đến B. Áp dụng cho BK = 5cm, HK = 12cm. Tìm vị trí của I. 0 c) Quay gương một góc  15 quanh trục đi qua mặt gương và vuông góc với tia tới. Tìm góc quay của tia phản xạ. 0 (ĐS: HI = 8cm,  2 30 ).

<span class='text_page_counter'>(7)</span> 4.4. Một người cao 1,7m đứng trước gương phẳng MN đặt thẳng đứng, mắt cách đỉnh đầu 10cm. a) Tính chiều dài tối thiểu của gương để người ấy có thể soi được từ đầu đến chân. b) Tính khoảng cách cực đại từ sàn nhà đến cạnh dưới của gương. (ĐS: MNmin = 0,85m, HNmax = 0,80m) 4.5. Cho hệ 2 gương phẳng M1, M2 đặt nghiêng với nhau một góc  , mặt phản xạ hướng vào nhau. Một điểm sáng S nằm trong khoảng giữa 2 gương. Hãy tìm số ảnh của S tạo bởi 2 gương 0 0 khi  90 ,  120 , vẽ ảnh.  900 : n . 360 0 360 0 0  1  3   120 : n   1 3 0 90 0 120 ; ; n = 3 – 1 =2, nếu S nằm trên mặt phẳng. (ĐS: phân giác của góc tạo bởi 2 mặt phản xạ.. 4.6. Hai gương phẳng M, N đặt song song, mặt phản xạ quay vào nhau, cách nhau một khoảng AB = d = 2m. Trên đường thẳng AB, ở khoảng giữa 2 gương, người ta đặt 1 điểm sáng S cách gương M đoạn SA = a = 0,4m. Một điểm O nằm trên đường thẳng qua S và vuông góc với AB, SO = h = 1m.. a) Vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lượt trên N tại H, trên M tại K rồi truyền qua O. b) Tìm các khoảng cách từ K, H đến AB. (ĐS: KA = 0,9m; HB = 0,4m) II. Gương cầu 1. Vẽ ảnh của một vật qua gương cầu * Phương pháp: - Vật là một điểm sáng S: + S nằm ngoài trục chính: Dùng 2 trong các tia sáng đặc biệt  giao điểm của các tia phản xạ là ảnh S’. + S nằm trên trục chính: Vẽ tia tới bất kỳ SI  giao điểm của tia phản xạ với trục chính là ảnh S’. * Lưu ý: Các tia tới đều có phương qua vật; các tia phản xạ đều có phương qua ảnh. - Vật là một đoạn thẳng sáng AB: + Vẽ ảnh A’ của A, ảnh B’ của B. + Đoạn nối A’, B’ là ảnh của AB. Nếu A nằm trên trục chính và AB vuông góc với trục chính, chỉ cần vẽ ảnh B ’ của B, đoạn A’B’ vuông góc với trục chính là ảnh của AB..

<span class='text_page_counter'>(8)</span> 1.1. Vẽ ảnh các vật sau qua gương cầu, cho biết tính chất của ảnh.. 1.2. Trong các hình vẽ dưới đây có xy là trục chính của gương cầu, A (AB) là vật thật; A ’ (A’B’) là ảnh tương ứng. Với mỗi trường hợp hãy xác định: a) Tính thật ảo của ảnh. b) Tâm gương, loại gương và các tiêu điểm chính bằng phép vẽ.. 2. Các bài toán về gương cầu * Phương pháp: - Lập sơ đồ tạo ảnh:. - Tùy theo dấu (?), chọn và giải các phương trình trong hệ sau:.

<span class='text_page_counter'>(9)</span>  R Göông caàu loõm : f   0  R 2 f  ; 2  R  Göông caàu loài : f  2  0 + d'  f d'  f k    d d f f + ' ' + L AA d  d * Lưu ý:.  k n : A' B' cùng chiều, trái tính chất với AB AB nAB  k n   ' '  k  n : A B trái chiều, cùng tính chất với AB '. +. + Công thức Newton:. x d  f ; x ' d '  f .  f x'   x.x 2  f 2 x f. 2.1. Một vật AB phẳng, nhỏ đặ vuông góc với trục chính 1 gương cầu lồi, cách gương 60cm, cho ảnh A’B’ cao bằng phân nửa vật. a) Tính bán kính của gương cầu. b) Dời vật theo chiều nào, 1 khoảng bao nhiêu so với vị trí cũ để ảnh chỉ còn cao bằng 1/3 vật. (ĐS: R = 120cm; b 60cm , xa gương) 2.2. Một vật AB cao 2cm đặt thẳng góc với trục chính gương cầu lõm, R = 40cm. a) Định vị trí, tính chất và độ lớn ảnh khi vật đặt cách gương 30cm. b) Định vị trí vật để khi nhìn vào gương ta thấy ảnh cao gấp 3 lần vật. (ĐS: d’ = 60cm; A’B’ thật, A’B’ = 4cm; d1 = 40/3 (cm)) 2.3. Một gương cầu lõm đối với một vật thật, cho 1 ảnh thật lớn hơn vật 4 lần. Biết ảnh và vật cách nhau 150cm định vị trí vật và tính tiêu cự gương. (ĐS: d = 50cm, f = 40cm) 2.4. Chứng minh rằng đối với gương cầu ảnh luôn dịch chuyển ngược với chiều dịch chuyển của vật, d  f . (HD: dùng đạo hàm (d’)’ < 0 suy ra d’ và d nghịch biến. 2.5. Một người đứng trước một gương cầu lồi, nhìn thấy ảnh của mình trong gương, nhỏ hơn mình 5 lần. Người đó tiến lại gần gương 0,5m thì thấy ảnh chỉ nhỏ hơn mình 4 lần. Hãy tính bán kính của gương và độ dịch chuyển của ảnh. d ' 2,5cm. (ĐS: R = 1m, , lại gần gương) 2.6. Một điểm sáng nằm trên trục chính một gương cầu lõm. Nếu S di chuyển vuông góc với trục chính 1 đoạn 0,5cm thì ảnh của S di chuyển theo chiều ngược lại một đoạn 1cm. Nếu S di chuyển dọc theo trục chính lại gần gương 1 đoạn 5cm thì ảnh di chuyển 40cm. Định vị trí S và tính tiêu cự gương. (ĐS: d = 30cm, f = 20cm).

<span class='text_page_counter'>(10)</span> PHẦN 2. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, tia sáng bị gãy khúc (đổi hướng đột ngột) ở mặt phân cách. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng. - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới. - Đối với 1 cặp môi trường trong suốt và đồng tính luôn có: sin i n21 sin r hay n1sini = n2sinr. n n21  2 n1 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1. n. c v : chiết suất tuyệt đối của môi trường.. 3. Sự phản xạ toàn phần. - Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang hơn: n 1 < n2: i > r, luôn có hiện tượng khúc xạ ánh sáng. - Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang kém: n 1 > n2: i < r, luôn có hiện tượng khúc xạ ánh sáng: + i < igh: có hiện tượng khúc xạ ánh sáng. + i  igh: ánh sáng bị phản xạ toàn phần. Với. sin igh . n2 1 n1. * Chiết suất của một số môi trường: + chân không n0 = 1. + không khí nkk = 1. + nước: nnước = 4/3. + thủy tinh thông thường: ntt = 1,5. B. CÂU HỎI KIỂM TRA 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng. Nêu cách vẽ chính xác đường đi của tia sáng từ không khí vào một môi trường trong suốt có chiết suất n = 1,5. 2. Hệ thức giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc ánh sáng. Nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. 3. Trình bày hiện tượng phản xạ toàn phần; nêu điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần; kể tên một số ứng dụng hiện tượng này. Chiếu 1 tia sáng từ không khí vào môi trường chiết suất n, tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc nhau. Tính góc tới. 4. Phân biệt hiện tượng phản xạ toàn phần và phản xạ thường..

<span class='text_page_counter'>(11)</span> C. BÀI TẬP 1. Một khối bán trụ trong suốt, chiết suất n  2 , đặt trong không khí. Người ta chiếu 1 chùm tia hẹp SI vào bán trụ như hình vẽ. Xác định đường đi tiếp theo của chùm tia khi: 0 0 0 a)  60 ; b)  45 ; c)  30 0 0 0 (ĐS: a) r 45 ; b) r 90 , phản xạ toàn phần; c)  60 , phản xạ toàn phần.. 2. Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng, đáy nằm ngang chứa đầy nước, phần cọc nhô trên mặt nước dài 0,6m. Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m, ở dưới đáy bể dài 1,7m. Chiết suất của nước là 4/3. Tính chiều cao của bể nước. (ĐS: h = 1,2m) 3. Một thợ lặn ở dưới mặt nước thấy Mặt trời ở độ cao cách đường chân trời 1 góc 60 0. Tính độ 0 cao thực tế của Mặt trời so với đường chân trời, biết nnước = 4/3. (ĐS:  48 ). 4. Một tia sáng trong không khí tới gặp mặt thoáng của một chất lỏng có chiết suất n  3 . Ta được 2 tia phản xạ và khúc xạ vuông góc nhau. Tính góc tới i. (ĐS: i = 600) 5. Một ngọn đèn nhỏ S nằm ở dưới đáy 1 bể nước nhỏ, sâu 20cm. Hỏi phải thả nổi lên trên mặt nước 1 tấm gỗ mỏng, có vị trí, kích thước nhỏ nhất là bao nhiêu để vừa vặn không có tia sáng nào của ngọn đèn lọt qua mặt thoáng của nước. Cho n nước = 4/3. (ĐS: gỗ tròn, R = 22,7cm, tâm nằm trên đường thẳng đứng qua S). 6. Hai tia sáng (1), (2) ở trong nước song song với nhau.. Tia (1) truyền từ nước ra không khí, tia (2) truyền từ nước ra không khí qua 1 bản thủy tinh đặt trên mặt nước. a) Các tia ló ra không khí có song song với nhau không? b) Nếu tia (1) phản xạ toàn phần thì tia (2) có ló ra không khí được không? Cho nt > nn. (ĐS: a) song song; b) tia (2) cũng phản xạ toàn phần).

<span class='text_page_counter'>(12)</span> PHẦN 3. MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC LĂNG KÍNH A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng là một hình tam giác. 2. Đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính - Ta chỉ khảo sát đường đi của tia sáng trong tiết diện thẳng ABC của lăng kính. - Nói chung, các tia sáng khi qua lăng kính bị khúc xạ và tia ló luôn bị lệch về phía đáy nhiều hơn so với tia tới. 3. Góc lệch của tia sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính. Góc lệch D giữa tia ló và tia tới là góc hợp bởi phương của tia tới và tia ló, (xác định theo góc nhỏ giữa hai đường thẳng).. 4. Công thức lăng kính sin i1 n sin r1 sin i n sin r  2 2   A r1  r2  D i1  i2  A. * Điều kiện có tia ló ra khỏi lăng kính:.  A 2igh  i i0 sin i n sin( A  i ) 0 gh  D. 2i  A. * Điều kiện xảy ra góc lệch cực tiểu: r1 = r2 = A/2, i1 = i2 =i, suy ra: min * Khi góc lệch đạt cực tiểu: Tia ló và tia tới đối xứng nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A. - Khi góc lệch đạt cực tiểu Dmin:. sin. Dmin  A A n sin 2 2. 0 - Khi A, i1 10 thì góc lệch D  A(n  1). B. CÂU HỎI KIỂM TRA 1. Lăng kính là gì? Khi 1 tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính có n > 1, tia ló sẽ bị lệch như thế nào? Có trường hợp nào tia ló bị lệch ngược lại không? 2. Khi nào tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu. Hãy chỉ ra rằng góc lệch cực tiểu phụ thuộc góc chiết quang A và chiết suất n của chất làm lăng kính..

<span class='text_page_counter'>(13)</span> C. BÀI TẬP 1. Một lăng kính có góc chiết quang A = 30 0. Một chùm sáng hẹp đơn sắc, được chiếu đến mặt trước của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này, chiết suất lăng kính n = 1,5. a) Tính góc ló và góc lệch của chùm tia. b) Thay lăng kính đã cho bằng lăng kính khác có cùng chiết suất nhưng góc chiết quang A ’  A. Giữ nguyên chùm tia tới, thì thấy chùm tia ló đi là là sát mặt sau của lăng kính. Tính A ’. (ĐS: a) i2  48030’, D = 18030’; b) A’ = 420) 2. Một lăng kính có tiết diện vuông góc là 1 tam giác đều ABC. Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI được chiếu tới mặt AB theo phương vuông góc với đường cao AH của tam giác ABC, chùm tia ló ra khỏi mặt AC theo phương lướt sát với mặt này. Tính chiết suất của lăng kính. (ĐS: n = 1,52) 3. Cho một lăng kính thủy tinh, góc chiết quang A = 6 0, chiết suất n = 1,6, chiếu 1 tia sáng hẹp đơn sắc vào lăng kính dưới góc tới i nhỏ. Tình biểu thức và tính giá trị góc lệch của tia ló. (ĐS: D = A (n – 1) = 3036’ 4. Một lăng kính có góc chiết quang A = 4 0, đặt trong không khí, chiếu một tia sáng đơn sắc tới vuông góc với mặt bên của lăng kính. a) Góc lệch của tia sáng khi qua lăng kính là D = 20. Tính chiết suất của lăng kính. b) Bỏ lăng kính trên vào nước, chiết suất nn = 4/3. Tia tới vẫn vuông góc với mặt bên. Góc lệch D là bao nhiêu? (ĐS: a) n = 1,5; b) D = 30’).

<span class='text_page_counter'>(14)</span> LƯỠNG CHẤT PHẲNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa Lưỡng chất phẳng là 2 môi trường trong suốt, tiếp giáp nhau bởi 1 mặt phẳng. 2. Ảnh của một vật qua lưỡng chất phẳng - Ảnh S’ là giao điểm của các tia ló. - Ảnh luôn trái tính chất với vật.. 3. Công thức (chỉ đúng với i nhỏ) * Sơ đồ tạo ảnh:. SH HS'  n n2 1 * Dạng số học: d HS d d'  0  ' ' n n d HS * Dạng đại số: 1 2. B. BÀI TẬP 1. Chim đậu trên cành cây, mắt chim cách mặt nước 60cm. Cá ở dưới nước, mắt cá cách mặt nước 40cm. Tính khoảng cách từ ảnh của chim đến cá và từ ảnh của cá đến chim (nhìn theo phương thẳng đứng). (ĐS: 120cm; 90cm) 2. Một người nhìn 1 vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng. Đổ nước vào chậu, người này thấy vật gần mình thêm 5cm. Chiết suất của nước là 4/3. Tính chiều cao của lớp nước đổ vào chậu. (ĐS: 20cm) 3. Đáy của một cốc thủy tinh có 2 mặt phẳng song song với nhau, chiết suất n t = 1,5. Đặt cốc trên 1 tờ giấy nằm ngang, rồi nhìn qua đáy cốc từ trên xuống theo phương thẳng đứng, ta thấy hàng chữ trên giấy tựa như nằm trong thủy tinh, cách mặt trong của đáy 6mm. Đổ nước vào đầy cốc rồi nhìn qua lớp theo phương thẳng đứng thì thấy hàng chữ tựa nằm trong nước, cách mặt nước 10,2cm, nn = 4/3. Tính độ dầy của đáy cốc và chiều cao của cốc. (ĐS: 9mm, 137mm).

<span class='text_page_counter'>(15)</span> THẤU KÍNH MỎNG A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Định nghĩa. - Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong, thường là hai mặt cầu. Một trong hai mặt có thể là mặt phẳng. - Thấu kính mỏng là thấu kính có khoảng cách O1O2 của hai chỏm cầu rất nhỏ so với bán kính R1 và R2 của các mặt cầu. Có thể coi gần O1, O2 trùng nhau tại O. 2. Phân loại - Thấu kính rìa mỏng gọi là thấu kính hội tụ. - Thấu kính rìa dày gọi là thấu kính phân kì. 3. Quang tâm Đường thẳng nối tâm hai chỏm cầu gọi là trục chính của thấu kính. Coi O1  O2  O gọi là quang tâm của thấu kính. 4. Tiêu điểm chính - Với thấu kính hội tụ: Chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm F / trên trục chính. F/ gọi là tiêu điểm chính của thấu kính hội tụ. - Với thấu kính phân kì: Chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia ló không hội tụ thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau tại điểm F / trên trục chính. F/ gọi là tiêu điểm chính của thấu kính phân kì . - Mỗi thấu kính mỏng có hai tiêu điểm chính nằm đối xứng nhau qua quang tâm. Một tiêu điểm gọi là tiêu điểm vật (F), tiêu điểm còn lại gọi là tiêu điểm ảnh (F/). 5. Tiêu cự Khoảng cách f từ quang tâm đến các tiêu điểm chính gọi là tiêu cự của thấu kính: TKHT : f  0 f OF'  TKPT : f  0. 6. Trục phụ, các tiêu điểm phụ và tiêu diện - Mọi đường thẳng đi qua quang tâm O nhưng không trùng với trục chính đều gọi là trục phụ. - Giao điểm của một trục phụ với tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ ứng với trục phụ đó. - Có vô số các tiêu điểm phụ, chúng đều nằm trên một mặt phẳng vuông góc với trục chính, tại tiêu điểm chính. Mặt phẳng đó gọi là tiêu diện của thấu kính. Mỗi thấu kính có hai tiêu diện nằm hai bên quang tâm. 7. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính hội tụ Các tia sáng khi qua thấu kính hội tụ sẽ bị khúc xạ và ló ra khỏi thấu kính. Có 3 tia sáng thường gặp: - Tia tới (a) song song với trục chính, cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh. - Tia tới (b) đi qua tiêu điểm vật, cho tia ló song song với trục chính. - Tia tới (c) đi qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng. 8. Đường đi của các tia sáng qua thấu kính phân kì.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Các tia sáng khi qua thấu kính phân kì sẽ bị khúc xạ và ló ra khỏi thấu kính. Có 3 tia sáng thường gặp - Tia tới (a) song song với trục chính, cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh. - Tia tới (b) hướng tới tiêu điểm vật, cho tia ló song song với trục chính. - Tia tới (c) đi qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng.. 9. Quá trình tạo ảnh qua thấu kính hội tụ Vật thật hoặc ảo thường cho ảnh thật, chỉ có trường hợp vật thật nằm trong khoảng từ O đến F mới cho ảnh ảo. 10. Quá trình tạo ảnh qua thấu kính phân kì Vật thật hoặc ảo thường cho ảnh ảo, chỉ có trường hợp vật ảo nằm trong khoảng từ O đến F mới cho ảnh thật. 11. Công thức thấu kính 1 1 1   f d d/. d . f d. f d .d  d d  d  f d f d  d ; suy ra: ; Công thức này dùng được cả cho thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. f . * Quy ước: + Vật thật: d > 0; vật ảo: d < 0 + Ảnh thật: d’ > 0; ảnh ảo d’ < 0 11. Độ phóng đại của ảnh Độ phóng đại của ảnh là tỉ số chiều cao của ảnh và chiều cao của vật: k. A'B ' d  f f d  f     d d f f d f AB. * k > 0: Ảnh cùng chiều với vật. * k < 0: Ảnh ngược chiều với vật. Giá trị tuyệt đối của k cho biết độ lớn tỉ đối của ảnh so với vật. 12. Độ tụ của thấu kính theo bán kính cong của các mặt và chiết suất của thấu kính D.  1 n 1 1  (n  1)    ; n  tk f nmt  R1 R2 . 13. Khoảng cách từ vật tới ảnh L = d + d’ Trong đó, ntk là chiết suất của chất làm thấu kính, n mt là chiết môi trường đặt thấu kính. R 1 và R2 là bán kính hai mặt của thấu kính với qui ước: Mặt lõm: R > 0; Mặt lồi: R < 0; Mặt phẳng: R = .

<span class='text_page_counter'>(17)</span> B. CÂU HỎI KIỂM TRA 1. Thấu kính là gì? Trình bày các khái niệm: tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu diện, độ tụ. 2. Trình bày cách vẽ ảnh của một điểm sáng qua thấu kính – Chứng minh công thức thấu kính. 3. Phân biệt thấu kính và gương cầu. 4. Phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. C. BÀI TẬP DẠNG 1. XÁC ĐỊNH VẬT - ẢNH – ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUANG TÂM – TIÊU ĐIỂM LOẠI THẤU KÍNH BẰNG PHÉP VẼ 1. Vật S (điểm sáng) là giao điểm của các tia tới - Vật thật là giao điểm của các tia tới phân kỳ, đặt được, ở trước thấu kính (cùng phía với tia tới), d > 0. - Vật ảo là giao điểm của các tia tới hội tụ (kéo dài), ở sau thấu kính (cùng phía với tia ló, tia khúc xạ), d < 0. 2. Ảnh S’ (điểm sáng) là giao điểm của các tia ló - Ảnh thật là giao điểm của các tia ló hội tụ, hứng được trên màn, ở sau thấu kính, d ’ > 0. - Ảnh ảo là giao điểm của tia ló phân kỳ (kéo dài), ở trước thấu kính, chỉ thấy khi nhìn qua kính, d’ < 0. 3. Đường đi của tia sáng - Các tia tới đều có phương qua vật, nếu các tia tới song song thì vật ở ∞. - Các tia ló đều có phương qua ảnh, nếu các tia ló song song thì ảnh ở ∞. - Giao điểm của tia tới và tia ló là điểm tới trên thấu kính mỏng. - Đường truyền của các tia sáng qua thấu kính đều có tính thuận nghịch. - Dùng 2 trong số các tia sáng đặc biệt để vẽ ảnh. 4. Quang tâm O Quang tâm O là giao điểm của trục chính xy với đường nối vật S và ảnh S ’ hoặc thấu kính mỏng L. 5. Tiểu điểm ảnh chính F’ Tiêu điểm chính F’ là giao điểm xy với tia ló IS’ của tia SI song song với trục chính hoặc tiêu diện P ’. 6. Tiểu điểm ảnh phụ F1’ Tiểu điểm ảnh phụ F1’ là giao điểm của trục phụ 1 với tiêu diện P’ hoặc tia ló IS’ của tia tới IS song song với 1 ; là giao điểm của tia ló (không qua F’) với tiêu diện P’ 7. Các tiêu điểm vật F, F1 Các tiêu điểm F, F1 đối xứng với các tiêu điểm ảnh qua quang tâm O..

<span class='text_page_counter'>(18)</span> 8. Phân loại thấu kính Thường dựa vào 1 trong các đặc điểm sau để nhận biết thấu kính. Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kỳ - Tia ló bị lệch gần trục chính hơn so với tia tới. - Tia ló bị lệch xa trục chính hơn so với tia tới. - Vật thật cho ảnh thật, cho ảnh ảo lớn hơn vật. - Vật thật luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật, vật ảo cho ảnh thật lớn hơn vật. ’ ’ - Tiêu điểm F thật ở sau thấu kính. Tiêu cự f > - Tiêu điểm F ảo ở trước thấu kính. Tiêu cự f < 0 0. 1.1. xy là trục chính của một thấu kính. S là vật thật, S’ là ảnh của S qua thấu kính. Bằng phép vẽ hãy xác định: quang tâm, các tiêu điểm chính và loại thấu kính. 1.2. xy là trục chính của một thấu kính, SIR và đường đi của một tia sáng qua thấu kính. Bằng phép vẽ hãy xác định loại thấu kính, vị trí thấu kính, quang tâm và các tiêu điểm chính. 1.3. L là một thấu kính , xy là trục chính của nó. SIR là đường đi của tia sáng (1), JK là tia ló của tia sáng (2). Xác định: - Vị trí các tiêu điểm. - Vị trí vật và ảnh cho bởi các tia sáng trên. - Đường đi đầy đủ của tia sáng (2). 1.4. AB là vật, A’B’ là ảnh của AB, xy là trục chính của một thấu kính. Bằng phép vẽ hãy xác định quang tâm, các tiêu điểm và loại thấu kính với các hình vẽ dưới đây:. 1.5. xy là trục chính của một thấu kính, vật S nằm trên trục chính, cho tia sáng qua thấu kính bị khúc xạ như hình vẽ, xác định: a) Vị trí và tính chất của vật S và ảnh S’. b) Loại thấu kính, quang tâm và các tiêu điểm chính. 1.6. xy là trục chính của thấu kính L, F ’ là tiêu điểm ảnh chính (1) và (2) là tia sáng xuất phát từ vật S. L là thấu kính gì? Vẽ tiếp đường đi của tia sáng và xác định tính chất ảnh S’..

<span class='text_page_counter'>(19)</span> DẠNG 2. CÁC BÀI TOÁN ÁP DỤNG CÔNG THỨC THẤU KÍNH 1. Sơ đồ tạo ảnh. 2. Phương pháp Tùy theo số dấu (?) có trong sơ đồ tạo ảnh chọn và giải các phương trình trong hệ sau: ntk 1 1 1  * D  f (n  1)( R  R ), n  n 1 2 mt   1 1 1 *   '  f d d  ' * k  d d  * L d  d ' . * Lưu ý: ' ' ' ' k n : A B trái tính chất với AB , A B cùng chiều AB A' B' nAB  k n   ' ' ' ' k  n : A B cùng tính chất với AB, A B ngược chiều AB *. * Thấu kính hội tụ L và k trái dấu. Thấu kính phân kỳ L và k cùng dấu. k . f d'  f  x d  f   f 2  xx ' ;  ' ' d f f  x d  f. * 2.1. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính một thấu kính phẳng lồi, chiết suất n = 1,5. Hệ ở trong không khí, người ta thu được ảnh thật cách thấu kính 5cm. Hệ được nhúng trong nước (nn = 4/3) người ta vẫn thu được ảnh thật, nhưng cách ảnh cũ 25cm. Tính bán kính mặt cầu, tiêu cự của thấu kính và khoảng cách từ thấu kính đến vật. (ĐS: R = 2,25cm, f1 = 4,5cm, f2 = 18cm, d = 45cm) 10 D  dp 3 2.2. Một thấu kính hội tụ có . Một vật AB đặt vuông góc với trục chính cho ảnh lớn gấp. đôi vật. Xác định vị trí vật và ảnh, vẽ ảnh. (ĐS: 45cm và 15cm; 90cm và 30cm) 2.3. Một thấu kính phẳng lõm, bán kính mặt lõm là 5cm, một vật AB cao 1cm đặt vuông góc trục chính cho ảnh A’B’ cao 0,5cm, chiết suất thấu kính là n = 1,5. Định vị trí vật - ảnh. Vẽ ảnh. (ĐS: 10cm).

<span class='text_page_counter'>(20)</span> 2.4. Vật nhỏ AB đặt vuông góc trục chính 1 thấu kính hội tụ cho ảnh lớn gấp đôi vật và cách vật 60cm. a) Định vị trí vật và ảnh. b) Tính tiêu cự của thấu kính. (ĐS: d = 20cm, d’ = 40cm; d = 60cm, d’ = 120cm; f = 40/3 (cm), f = 120cm) 2.5. Vật phẳng AB đặt trước một thấu kính, vuông góc trục chính, có ảnh lớn gấp 4 lần AB hiện lên màn, màn cách AB 5m. Định loại thấu kính, vị trí và tiêu cự thấu kính. (ĐS: TKHT, d = 1m, f = 0,8m) 2.6. Một thấu kính hội tụ tiêu cự 42cm đặt ở khoảng giữa vật AB và màn M, AB và màn đều vuông góc trục chính, AB cách màn 2m. Ảnh của AB hiện rõ trên màn. a) Định vị trí thấu kính, độ phóng đại. b) Nhận xét (ĐS: d1 = 60cm, d’1 = 140cm, k1 = -7/3; d2 = 140cm, d’2 = 60cm, k2 = -3/7; Từ công thức thấu kính suy ra tính thuận nghịch của đường truyền ánh sáng) 2.7. Một vật sáng nhỏ AB đặt song song với một màn ảnh và cách màn một khoảng L không đổi. Một TKHT được di chuyển ở khoảng giữa vật và màn, trục chính vuông góc với màn, L > 4f. a) Chứng tỏ có 2 vị trí của thấu kính cho ảnh hiện rõ trên màn. b) Gọi  là khoảng cách giữa 2 vị trí trên của thấu kính. Lập biểu thức tính tiêu cự thấu kính L và . c) Tìm điều kiện về L để chỉ có một vị trí của thấu kính cho ảnh rõ trên màn. L2  2 f  4 L ; L =4f) (ĐS: Phương trình bậc 2 theo d có hai nghiệm phân biệt;.

<span class='text_page_counter'>(21)</span> DẠNG 3. CÁC BÀI TOÁN DI CHUYỂN VẬT 1. Vật dịch chuyển dọc trục chính * AB = const, d, d’ thay đổi d' . *. df f  d  f 1 1 d. * Nếu trong quá trình di vật không vượt qua F thì ảnh và vật luôn di chuyển cùng chiều (d tăng, d’giảm) và ngược lại (d ≠ f) * Các công thức:  1 1 1 * f  d  d ' 1 1  1 1 1  * f  d  d ' 2 2  * d 2 d1 d ; d 2' d1' d '  x d  f  d' f d'  f 2 2  * k     f  x . x   ' ' d d f f  x d  f . * Qua TKHT: khoảng dời của vật thật ngắn hơn khoảng dời ảnh ảo. * Qua TKPK: khoảng dời của vật thật dài hơn khoảng dời của ảnh ảo. 2. Vật di chuyển theo phương vuông góc với trục chính. * d, d’ = const . k . d ' y'  const d y. ' ' ' ' ' * y AA1  BB1 ; y A A1 B B1 * Kết hợp với các phương trình chuyển động. y v.t; y v0t . at 2 ...  keát quaû 2.

<span class='text_page_counter'>(22)</span> 3.1. Một TKHT có tiêu cự 12cm. Một điểm sáng A đặt trên trục chính cho ảnh A ’. Dời A gần thấu kính thêm 6cm, ảnh bị dời 2cm (không đổi tính chất). Định vị trí vật và ảnh lúc đầu. (ĐS: 36cm, 18cm) 3.2. Một TKPK có tiêu cự 10cm. Vật AB đặt vuông góc với trục chính cho ảnh A ’B’. Di chuyển AB lại gần thấu kính thêm 15cm thì ảnh di chuyển 1,5cm. Định vị trí vật và ảnh lúc đầu. (ĐS: 30cm, -7,5cm) 3.3. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một TKHT L cho ảnh thật A’B’. Cố định L: - Nếu dời AB lại gần thấu kính thêm 5cm thì ảnh bị dời 10cm. - Nếu dời AB ra xa thấu kính 40cm thì ảnh lại gần thấu kính 8cm. Tính tiêu cự thấu kính, biết rằng trong quá trình dời vật ảnh không thay đổi tính chất. (ĐS: 10cm) 3.4. Đặt vật AB vuông góc với trục chính một thấu kính, người ta nhận thấy ảnh của nó hiện lên màn có độ phóng đại là 2. Di chuyển vật gần thấu kính 0,1m, rồi di chuyển màn, người ta thu được ảnh hiện rõ trên màn có độ phóng đại là 6. Tính f và vị trí vật lúc đầu. (ĐS: 30cm, 45cm) 3.5. Vật AB = 1cm đặt trước một TKHT cho ảnh thật A 1B1 = 5cm. Di chuyển vật xa thấu kính một đoạn 3cm thì ảnh thu được là A2B2 = 2cm. Tìm tiêu cự thấu kính. Biết AB đặt vuông góc với trục chính. (ĐS: 10cm) 3.6. Có 3 điểm A, B, C nằm trên trục chính của một thấu kính. Nếu đặt điểm sáng ở A ta thu đ ược ảnh ỏ B; N ếu đặt điểm sáng ở B ta thu được ảnh ở C. Hãy xác định loại thấu kính, vị trí và tiêu cự thấu kính ứng với các trường hợp sau:. a) AB = 2cm; BC = 6cm. b) AB = 6cm; BC = 18cm. c) AB = 36cm; BC = 4cm (ĐS: a) TKHT nằm trong khoảng (xA), cách A 4cm; f = 12cm; b) TKHT nằm trong khoảng (AC), cách A 3cm, f = 4,5cm; c) TKPK nằm trong (Cy), cách C 5cm, f = -11.25cm) 3.7. Qua vật kính của một máy ảnh, một vật thật đặt trước nó 20cm cho một ảnh thật lớn gấp 4 lần vật. a) Tính tiêu cự của vật kính. b) Người ta muốn chụp ảnh một vật cách vật kính 4m, đang chuyển động với vận tốc 4,5km/h theo phương vuông góc với trục chính. Tìm thời gian tối đa cho phép mở ống kính để thu được ảnh rõ. Biết ảnh xem như rõ nếu không bị dời chỗ qua 1/10 (mm). (ĐS: a) 15cm; b). d' y' 1 96   ; y '  (mm); y vt  t  ( s) d y 10 50000. ).

<span class='text_page_counter'>(23)</span> DẠNG 4. XÁC ĐỊNH VỆT SÁNG DO NGUỒN ĐIỂM S TẠO TRÊN MÀN ĐẶT SONG SONG VỚI THẤU KÍNH. - Màn đặt tại vị trí ảnh: Ta thu được ảnh S’ hiện trên màn. - Màn đặt khác vị trí ảnh S’: Ta thu được một vệt sáng hiện trên màn, nó là phần giao của chùm tia ló đi từ mặt thấu kính đến ảnh S’ với màn. Vệt sáng này đồng dạng với mặt thấu kính. * Dùng kiến thức về tam giác đồng dạng kết hợp với công thức thấu kính. * Lưu ý: + S trùng F: chùm tia ló song song trục chính, diện tích vệt sáng trên màn bằng diện tích mặt thấu kính. + Chùm tia ló hội tụ (S’ thật) sẽ tạo được hai vệt sáng có diện tích bằng nhau hiện trên màn nếu đặt ở hai vị trí đối xứng với nhau qua S’. 4.1. Một TKHT tiêu cự 20cm, một điểm sáng S đặt trên trục chính và cách thấu kính 30cm, đường kính mặt thấu kính là 2cm. Định vị trí màn để vệt sáng trên màn có đường kính 0,5cm. (ĐS: OO’ = 45cm hoặc OO’ = 75cm) 4.2. Một thấu kính mặt lõm làm bằng thủy tinh n = 1,6 một điểm sáng S đặt trên trục chính cách thấu kính 40cm, cho ảnh S’ cách thấu kính 20cm. a) Tìm f và bán kính mặt lõm. b) Sau thấu kính đặt một màn M vuông góc trục chính. Hỏi để nhận được một vòng sáng trên màn có diện tích gấp 9 lần diện tích mặt thấu kính thì phải đặt màn M ở đâu? Biết thấu kính có mặt tròn. (ĐS: a) f = -40cm; R = -24cm; b) OO’ = 40cm) 4.3. Một nguồn sáng điểm S đặt trước một màn chắn có lỗ tròn, nằm trên trục của lỗ và cách tâm lỗ 15cm. Sau màn chắn 30cm, đặt một màn E sao cho trên màn thu được một vệt sáng hình tròn. Đặt một thấu kính L vừa khớp vào lỗ. Tìm tính chất và tiêu cự L sao cho vệt sáng trên màn E có vị trí và kích thước như cũ. (ĐS: 5cm) 4.4. a) Trước một thấu kính L người ta đặt một vật sáng AB hình mũi tên, vuông góc với trục chính và cách quang tâm 20cm. Ảnh A ’B’ cho bởi L cao bằng AB. L là thấu kính gì? Tính tiêu cự f. 4.4. b) Bây giờ trước L đặt một điểm sáng S ngay tại tiêu điểm F, sau thấu kính đặt một màn E trùng với tiêu diện. Hãy vẽ chùm tia sáng đi từ S qua thấu kính tới màn. Vệt sáng trên màn có dạng gì? Biết mặt thấu kính hình tròn. 4.4. c) Kích thước vệt sáng trên màn thay đổi thế nào khi S chuyển động trên trục chính ra xa thấu kính (L và E đứng yên). 4.4. d) Lúc ban đầu S từ tiêu điểm F chuyển động trên trục chính ra xa thấu kính với gia tốc a = 4m/s2, v0 = 0. Hỏi sao bao lâu diện tích vệt sáng trên màn còn bằng 1/36 diện tích ban đầu. Đáp số:.

<span class='text_page_counter'>(24)</span> a) TKHT, f = 10cm; b) Vệt sáng có dạng thấu kính c) d tăng  đường kính M’N’ giảm; d  ∞ M’N’ trùng F’; d) t = 1/2 (s).

<span class='text_page_counter'>(25)</span> MÁY ẢNH VÀ MẮT A. KIẾN THỨC CƠ BẢN I. MÁY ẢNH 1. Định nghĩa Máy ảnh là công cụ quang học để thu ảnh thật của vật cần chụp trên phim. 2. Cấu tạo Buồng tối B chứa: - Vật kính L (thấu kính hội tụ, f = const) - Màn chắn có lỗ C. - Cửa sập M. - Phim ảnh A’B’ (khoảng cách từ A’B’ đến L thay đổi được) II. MẮT 1. Định nghĩa Về phương diện quang hình học, mắt giống như một máy ảnh, cho một ảnh thật nhỏ hơn vật trên võng mạc. Từ đó tạo ra các tín hiệu thân kinh đưa lên não. 2. So sánh cấu tạo mắt và máy ảnh - Thủy tinh thể tương tự vật kính L, nhưng độ cong của thủy tinh thể thay đổi (f thay đổi được). - Võng mạc đóng vai trò tương tự như phim ảnh A ’B’, sát đáy mắt nơi tập trung các tế bào nhạy sáng ở dầu các dây thần kinh thị giác. Trên võng mạc có điểm vàng V rất nhạy sáng. Khoảng cách từ thủy tinh thể đến võng mạc d’ = OV = không đổi. 3. Sự điều tiết của mắt – Điểm cực viễn Cv- Điểm cực cận Cc - Mắt nhìn thấy được vật nào thì võng mạc hiện lên ảnh thật, ngược chiều và rất nhỏ so với vật đó. Quá trình thay đổi độ cong của thủy tinh thể (D, f thay đổi) để làm cho ảnh của các vật cần quan sát hiện lên trên võng mạc gọi là sự điều tiết của mắt. * Vật ở gần: tiêu cự f của thủy tinh thể giảm  tụ số D tăng. * Vật ở xa: tiêu cự f của thủy tinh thể tăng  tụ số D giảm. * Sơ đồ tạo ảnh:. * Độ tụ của mắt: D. 1 1 1   ; f d d'.  d OA  0  ' '  d OA OV  0. - Điểm cực viễn Cv: Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được mà không cần điều tiết (f = fmax) - Điểm cực cận Cc: Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được khi đã điều tiết tối đa (f = fmin) Khoảng cách từ điểm cực cận Cc đến cực viễn Cv: giới hạn nhìn rõ của mắt - Mắt thường có: fmax = OV, OCc = Đ = 25 cm; OCv = .

<span class='text_page_counter'>(26)</span> 4. Góc trông vật và năng suất phân ly của mắt . AB . - Góc trông vật  : tg AB: kích thước vật,  = AO: khỏang cách từ vật tới quang tâm O của mắt. - Năng suất phân ly của mắt: góc trông vật nhỏ nhất  min giữa hai điểm A và B mà mắt còn có  min 1' . 1 (rad ) 3500. thể phân biệt được hai điểm đó. - Sự lưu ảnh trên võng mạclà thời gian 0,1s để võng mạc hồi phục lại sau khi tắt ánh sáng kích thích. 5. Các tật của mắt – Cách sửa a. Cận thị - Mắt cận thị có đặc điểm: Khi không điều tiết, tiêu điểm của thể thủy tinh nằm trước võng mạc. fmax < OV; OCc < Đ; OCv <  => Dcận > Dthường - Điểm cực cận, cực viễn gần hơn mắt bình thường, không nhìn rõ các vật ở xa. - Muốn nhìn xa được như mắt thường phải đeo một thấu kính phân kỳ sao cho ảnh của vật ở  qua kính hiện lên ở điểm cực viễn của mắt. AB  kính   AB DV . 1 1 1 1 1     f d d   OCV  . d  ; d   (OCV  )  = OO’ khỏang cách từ kính đến mắt, nếu đeo sát mắt  = 0 thì fk = -OCV. b. Viễn thị - Mắt viễn thị có đặc điểm: Khi không điều tiết có tiêu điểm của thể thủy tinh nằm sau võng mạc. fmax >OV; OCc > Đ; OCv: ảo ở sau mắt . => Dviễn < Dthường - Điểm cực cận xa hơn mắt bình thường, nhìn vật ở  phải điều tiết. - Muốn nhìn rõ vật như mắt bình thường có 2 cách: + Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn rõ vật ở xa vô cực như mắt thường mà không cần điều tiết (khó thực hiện). + Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn rõ vật ở gần như mắt thường cách mắt 25cm. (đây là cách thường dùng) AB  kính   AB d 0,25 ; d   (OCC  ). DC . 1 1 1 1 1     f d d   OCC  . c. Lão thị - Khả năng điều tiết kém hơn lúc trẻ OCc > 25cm; OCv =  . - Đeo kính hội tụ thích hợp để nhìn rõ các vật như mắt bình thường. B. CÂU HỎI KIỂM TRA 1. So sánh mắt và máy ảnh. 2. Trình bày các khái niệm về sự điều tiết – điểm cực cận – điểm cực viễn – góc trông và năng suất phân ly. 3. Mắt cận thị, đặc điểm – cách sửa? 4. Mắt viễn thị, đặc điểm – cách sửa? 5. So sánh mắt viễn thị và lão thị..

<span class='text_page_counter'>(27)</span> C. BÀI TẬP DẠNG 1. BÀI TẬP VỀ MÁY ẢNH. * Sơ đồ tạo ảnh:. * Công thức:. 1 1 1   f d d' k . A' B ' d ' f   1 AB d d f. 1.1. Vật kính của một máy ảnh có tiêu cự f = 50mm, phim có kích thước 24mm x 36mm. a) Muốn chụp ảnh một tòa nhà dài 50m phải đặt máy cách vật ít nhất bao nhiêu? b) Suy ra mối quan hệ giữa bề rộng của tòa nhà và tiêu cự. Hướng dẫn: k . A' B ' d ' f  AB     d  ' '  1  f ; AB 50m AB d d f  AB  '. '. a) d min  A Bmax 36mm  d min 69,5m b) d = const: AB lớn  f nhỏ. 1.2. Dùng một máy ảnh mà vật kính có tiêu cự f = 10cm để chụp ảnh một bức tranh có kích thước 1mx0,6m lên một phim có kích thước 24mm X 36mm. Xác định khoảng cách ngắn nhất từ bức tranh đến vật kính để có thể thu được ảnh của toàn bộ bức tranh trên phim. Tính độ phóng đại của ảnh lúc đó. (ĐS: dmin = 29m; k = 0,036) 1.3. Vật kính của một máy ảnh có tiêu cự 10cm. Máy được dùng để chụp ảnh một người cao 1,6m đứng cách máy 5m. a) Tính chiều cao của ảnh trên phim và khoảng cách từ vật kính đến phim. b) Phim chỉ có thể dịch chuyển trong đoạn cách vật kính từ 10cm đến 12,5cm. Tính chiều sâu của trường (khoảng cách giữa các vị trí vật có ảnh ghi được trên phim) Đáp số: a) 3,26cm; 10,2cm; b) 50cm d  .

<span class='text_page_counter'>(28)</span> DẠNG 2. MẮT KHÔNG ĐEO KÍNH 1. Đặc điểm Khi mắt nhìn thấy vật: - Vật thật A (nằm trong giới hạn nhìn rõ) qua mắt O cho ảnh thật A’ ở võng mạc. - Sơ độ tạo ảnh:. 2. Các công thức D. 1 1 1   f d d'. * Độ tụ: * Nếu nhìn vật ở cực viễn: A ≡ AV ≡ CV, d = dV = OAV = OCV DV . 1 1 1   f OCV OV. * Nếu nhìn vật ở cực cận: A ≡ AC ≡ CC, d = dC = OAC = OCC DC . 1 1 1   f OCC OV. * Độ biến thiên độ tụ: D, DC , DV (dp) 1 1  ;  OCC OCV OCC , OCV (m) AB tg  OA * Góc trông (  ): D DC  DV . 2.1. Mắt của một người có giới hạn nhìn rõ là 75cm khoảng cách từ cực cận đến mắt là 15cm. a) Người này bị tật gì? Tìm độ biến thiên độ tụ của mắt. b) Năng suất phân ly của người này là 2 ’. Người này nhìn 1 vật AB ở cực cận. Tìm kích thước nhỏ nhất của A và B để mắt còn có thể phân biệt được 2 điểm A và B. ( D . 1' . 1 (rad ) 3500. AB 2 3 50   min    ABmin  min (dp ) OCC 3500 35 9 ; b) .. Đáp số: a) Cận thị, 2.2. Một mắt bình thường có khoảng cách từ thủy tinh thể đến võng mạc là 20mm, điểm cực cận cách mắt 20cm. Tìm sự biến thiên tiêu cự của thủy tinh thể khi mắt chưa điều tiết đến lúc mắt điều tiết cực độ. Đáp số: Mắt thường OCV = ∞  fV = OV = 20mm, điều tiết cực độ fC = 18,18mm, f 1,82mm ..

<span class='text_page_counter'>(29)</span> DẠNG 3. MẮT ĐEO KÍNH * Phương pháp: - Xác định fC, OCC, OCV, OAC, OAV. - Sơ đồ tạo ảnh:. 1 1 1   ' - Công thức: f K d d. - Nếu nhìn thấy vật ở cực cận thì: OAC' OCC   ' ' + Ảnh ảo A’ ≡ AC’ ≡ CC d dC  (OCC  ) OAC   fK dC'  (OCC  )  dC (OAC  )  . + Vật thật A ≡ AC - Nếu nhìn thấy vật ở cực viễn thì:. OAV' OCV   ' ' ’ ’ + Ảnh ảo A ≡ AV ≡ CV d dV  (OCV  ) OAV   fK d (OAV  )   dV'  (OCV  ) + Vật thật A ≡ AV  V. * Lưu ý: - Chữa mắt cận thị phải đeo kính phân kỳ có tiêu cự fK = - (OCV -  ). - Nhìn không điều tiết là nhìn vật ở cực viễn (CV), nhìn được ở xa (∞). - Nhìn khi mắt điều tiết tối đa hay nhìn ở gần nhất là nhìn ở cực cận (CC). - Cực cận mới khi đeo kính là vị trí mới của vật (OA C) mà khi qua kính nó sẽ cho ảnh ảo ở cực cận (OAC’). - Cực viễn mới khi đeo kính là vị trí mới của vật (OA V) mà khi qua kính nó sẽ cho ảnh ảo ở cực viễn (OAV’). * Cách nhận biết mắt có bị tật hay không - Mắt bình thường:. OCV   OCC 25cm. OCV    OC gần mắt hơn bình thường - Mắt cận thị:  C OCV  (CV ảo ở sau mắt )  OC  25cm - Mắt viễn thị:  C. - Mắt lão thị:. OCV   OCC  25cm.

<span class='text_page_counter'>(30)</span> * Phân biệt mắt không đeo kính và mắt đeo kính. Mắt không đeo kính - Thấy vật thật A nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. - Thấy xa nhất: + Vật thật A gọi là AV: khoảng cách từ mắt đến vật OAV = OCV. + Ảnh thật A’ hiện ở võng mạc: OA’ = OV.. Mắt đeo kính - Thấy ảnh ảo A nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. - Thấy xa nhất: + Ảnh ảo A’ gọi là AV’ ≡ CV: khoảng cách từ mắt đến ảnh: OAV’ = OCV; khoảng cách từ kính đến ảnh: dV’ = - (OCV -  ). + Vật A gọi là AV: khoảng cách từ mắt đến vật OAV; khoảng cách từ kính đến vật dV = (OAV -  ). - Thấy gần nhất: - Thấy gần nhất: + Vật thật A gọi là AC: khoảng cách từ mắt đến vật + Ảnh ảo A’ gọi là AC’ ≡ CC: khoảng cách từ mắt OAC = OCC. đến ảnh OAC’ = OCC; khoảng cách từ kính đến + Ảnh thật A’ hiện ở võng mạc OA’ = OV. ảnh: dC’ = - (OCC -  ). + Vật A gọi là AC: khoảng cách từ mắt đến vật OAC; khoảng cách từ kính đến vật: d C’ = - (OAC ) ’. 3.1. Mắt cận thị có giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 50cm. a) Tìm độ tụ của kính phải đeo để mắt có thể nhìn vật ở vô cùng. b) Khi đeo kính có thể nhìn rõ các vật đặt trong khoảng nào? Biết kính đeo sát mắt. 1 m d  Đáp số: a) -2dp; b) 3 .. 3.2. Mắt của một người có thể nhìn rõ các vật cách mắt từ 50cm đến vô cùng. a) Tính độ tụ của kính phải đeo để có thể nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 25cm. b) Tìm giới hạn đặt vật khi đeo kính. c) Cho một hướng dẫn về cách sử dụng kính này. Biết kính đeo sát mắt. Đáp số: a) D = 2dp; b) 25cm d 50cm ; c) 0 d 25cm : không nhìn được ảnh; 25cm d 50cm : đeo kính mới thấy ảnh; 50cm d : bỏ kính ra mới thấy vật. 3.3. Một người đeo kính có độ tụ D 1 = +1dp có thể nhìn rõ các vật đặt cách mắt từ 100/7 (cm) đến 25cm. a) Mắt bị tật gì? Để sửa tật này người ấy phải đeo kính có độ tụ D2 bằng bao nhiêu? b) Khi đeo kính có độ tụ D2 người ấy thấy rõ các vật gần nhất cách mắt bao nhiêu? Biết kính đeo sát mắt. Đáp số: a) Cận thị; D2 = -3dp; b) dC = 100/3 (cm). 3.4. Một người bị cận thị muốn đọc sách như có mắt tốt (OC C = 25cm) phải mang kính sát mắt có tụ số D1 = -4dp. Muốn nhìn những vật ở rất xa không mỏi mắt người ấy phải mang kính sát mắt có tụ số D2 = -2dp. Hãy xác định giới hạn nhìn rõ của mắt người nói trên khi không đeo kính. (ĐS: CCCV = 37,5cm). 3.5. Một người đeo kính có tụ số D = + 2dp thì nhìn rõ được vật ở gần nhất cách mắt 27cm. Tìm khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất của người ấy khi không đeo kính. Kính đeo cách mắt 2cm. (ĐS: OCC = 52cm). 3.6. Mắt cận lúc đeo kính D = -2dp sát mắt thì nhìn rõ được các vật cách mắt từ 25cm đến ∞. Hỏi nếu kính này được đeo cách mắt 2cm thì nhìn rõ trong khoảng nào trước kính?.

<span class='text_page_counter'>(31)</span> 1100 cm d 1200cm Đáp số: 53 .. 3.7. Một người đeo kính có tụ số DK = -2dp thì có thể nhìn rõ các vật trong khoảng từ 25cm đến vô cực (kính đeo sát mắt). a) Tính độ biến thiên độ tụ của mắt. b) Người ấy không đeo kính. Để quan sát 1 vật nhỏ cách mắt 9,5cm mà không cần điều tiết người ấy dùng một kính hội tụ có tiêu cự fL = 5cm. Hỏi kính phải được đặt cách mắt một khoảng  bằng bao nhiêu? Biết mắt và kính đặt cùng trục chính. Đáp số: a) D 4dp ; b)  = 5cm) 3.8. Một người muốn nhìn rõ mắt mình qua gương thì phải đặt gương phẳng cách mắt một khoảng cách gần nhất 25cm. Hỏi người này muốn nhìn rõ một vật gần mắt nhất thì phải đeo kính có độ tụ bao nhiêu? Kính đeo sát mắt.(ĐS: D = 2dp) 3.9. Vật AB đặt vuông góc với trục chính 1 gương cầu lồi, cho ảnh A 1B1. Khi dịch chuyển vật xa gương thêm một đoạn 1,8m thì ảnh cũng dịch chuyển xa gương thêm 0,18m và nhỏ hơn A 1B1 1,6 lần. a) Xác định tiêu cự. b) Một người bị cận thị có điểm cực viễn cách mắt 1m. Hỏi người đó phải đứng cách gương bao nhiêu để có thể nhìn được ảnh của mình mà mắt không phải điều tiết. Hướng dẫn:  k1 A1B1 / AB  1,6  k2 A2 B2 / AB   ' k1 f / x1 x 1 / f    k2 f / x 2 x ' / f  2  2 a) f 1,44  f  1,2m.  x1  1,6  x2   ' x  1 1,6  x'  2.  x1  1,8 1,6  x1 3  x  1  '  x1 1,6  x ' 0, 48 1  x '  0,18  1. L d  d ' d  d ' , d '  0   2 2 '   d  d (L  2 f )  fL 0  d  1,4d  1,2 0  dd f   d  d'  b).  d  2m (loại)   d 0,6m.

<span class='text_page_counter'>(32)</span> KÍNH LÚP 1. Định nhgĩa Là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trông việc quang sát các vật nhỏ. Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo, lớn hơn vật và nằm trông giới hạn nhìn rõ của mắt. Gồm một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm) 2. Sơ đồ tạo ảnh kính (O ). (O ) AB   K  A1B1 (aûo)  maé t   A2 B2 (voõng maïc). d1' d2. d1. d2'.  A  A f 0 Nhìn ở CC : dC (OAC  ), A  AC    dC'  (OCC  ), A' CC  ' C  A CC  A  A f 0 Nhìn ở CV : dV (OAV  ), A  AV    dV'  (OCV  ), A' CV  ' V  A CV. d1 < O’F; d1’ nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt: d1’ + d2 = OKO; d2’ = OV 3. Công thức 1 1 1   ' fK d1 d1. k . d' f d'  f   d d f f. 4. Cách ngắm chừng a. Ngắm chừng ở cực cận CC Điều chỉnh để ảnh A1B1 là ảnh ảo hiện tại CC: d1’ = - (OCC - l) (  là khoảng cách giữa vị trí đặt kính và mắt) AB  kính   AB d  (OCC  l) ' 1. d1. 1 1 1 1 1 DC    '   f d1 d1 d1 OCC  . b. Ngắm chừng ở cực viễn CV Điều chỉnh để ảnh A1B1 là ảnh ảo hiệm tại CV : d1’ = - (OCV - l) AB  kính   AB d 1  (OCV  l) '. d1. DV . 1 1 1 1 1   '   f d1 d1 d OCV  . 4. Độ bội giác của kính lúp a.Định nghĩa Độ bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh  của một vật qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp  0 của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của mắt..  tan  G   0 tan  0 tg 0 . AB Ñ. (vì góc  và  0 rất nhỏ).

<span class='text_page_counter'>(33)</span> b. Công thức. Gọi l là khoảng cách từ mắt đến kính và d’ là khoảng cách từ ảnh A’B’ đến kính (d’ < 0), ta có: tg . A'B' A 'B'  OA d'   G=. Hay:. k.Ñ d' + . G. Suy ra:. tg A ' B' Ñ  . tg0 AB d'  . ; k: độ phóng đại của ảnh.. - Khi ngắm chừng ở cực cận: thì d '   Ñ do đó: GC kC .  d d. - Khi ngắm chừng ở cực viễn: thì GV . d    OCV. do đó:.  d Đ  d OCV. - Khi ngắm chừng ở vô cực: ảnh A’B’ ở vô cực, khi đó AB ở tại F do đó: tg . Ñ AB AB G   f OF f Suy ra:. G có giá trị từ 2,5 đến 25. + Mắt không phải điều tiết + Độ bội giác của kính lúp không phụ thuộc vào vị trí đặt mắt. Giá trị của G được ghi trên vành kính: 2,5X; 5X. * Chú ý: - Với l là khoảng cách từ mắt tới kính lúp thì: 0 ≤ l < f  GC > GV; l = f  GC = GV; l > f  GC < G V - Trên vành kính thường ghi giá trị G¥ =. G¥ =. 25 f (cm). 25 =10 Þ f = 2,5cm f (cm). Ví dụ: Ghi X10 thì 1. Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến cực cận là 10cm, đến cực viễn là 50cm, quan sát 1 vật nhỏ qua kính lúp có tụ số D = 10dp. Mắt đặt sát kính. a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính. b) Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau: - Người ấy ngắm chừng ở cực viễn. - Người ấy ngắm chừng ở cực cận. 5cm d . 50 cm 6 ; GV = 1,2; kV = 6; GC = kC = 2). (ĐS: 2. Mắt người có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ bội giác thương mại là 5, kính đặt cách mắt 10cm. Hỏi phải đặt vật ở vị trí nào để có ảnh có độ bội giác là 4. (ĐS: d = 3,75cm)..

<span class='text_page_counter'>(34)</span> KÍNH HIỂN VI 1. Định nghĩa: Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật nhỏ, với độ bội giác lớn lơn rất nhiều so với độ bội giác của kính lúp. 2. Cấu tạo: - Vật kính O1: TKHT f1 rất ngắn (vài mm), dùng để tạo ra một ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát. - Thị kính O2: TKHT f2 ngắn (vài cm), dùng như một kính lúp để quan sát ảnh thật nói trên. - O1, O2 đặt đồng trục, l O1O2 const . - Bộ phận tụ sáng dùng để chiếu sáng vật cần quan sát. 3. Sơ đồ tạo ảnh O. O. 1 2 AB    A1B1 (thaät )   A2 B2 (aûo). f. f. 1 2 Ngắm chừng ở CC : d1C    d1' C , d2C    d2' C  OCC. f1 f2 Ngắm chừng ở CV : d1V    d1'V , d2V    d2' V  OCV. 4. Các công thức * QuaO1 :. d' 1 1 1   ' ; k1  1 f1 d1 d1 d1.  d2 l  d1'  * QuaO2 :  1 d2' 1 1   ; k  f 2 ' d2  2 d2 d2  d1' C d2' C G  k   C C d1C d2C tg  * Độ bội giác : G   tg 0  Ñ G k1 .G2  f f  1 2 '  F1 F2 : Độ dài quang học của kính hiển vi; thường lấy Đ 25cm.. 1. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm, thị kính f2 = 4cm. Một người quan sát có khoảng thấy rõ ngắn nhất 25cm, khi ngắm chừng ở  có độ bội giác là 75. Tính: a) Khoảng cách giữa 2 kính. b) Khoảng cách có thể dịch chuyển vật trước kính. c) Độ bội giác và độ phóng đại của ảnh trong trường hợp ngắm chừng ở cực cận. G  k 91. C Đáp số: a)  = 17cm; b) 1,079(cm) d 1,083(cm) ; c) C 2. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 4mm, thị kính có f2 = 4cm. Hai kính đặt cách nhau 20cm, người quan sát có điểm cực viễn ở vô cực, điểm cực cận cách mắt 25cm. Mắt đặt sát thị kính. a) Hỏi phải đặt vật cần quan sát trong khoảng nào trước vật kính. b) Tính độ bội giác của ảnh khi ngắm chừng ở cực cận và khi ngắm chừng ở  Đáp số: a) 0,4099(cm) d 0,4104(cm) ; b) GC = 292,75; G∞ = 243,75..

<span class='text_page_counter'>(35)</span> 3. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm, thị kính có tiêu cự f 2 = 4cm, độ dài quang học 16cm. Mắt người quan sát không có tật, khoảng nhìn rõ ngắn nhất 20cm. a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính để người ấy có thể nhìn thấy ảnh của vật qua kính. b) Năng suất phân ly của mắt người là 2 ’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người ấy còn phân biệt được 2 ảnh của chúng qua kính khi ngắm chừng ở  . Biết 1’ = 1/3500 (rad). A1B1 d1tg min  f2 min  A1B1  k1 Đáp số: a) 1, 0600cm d 1,0625cm ; b) AB. 1  (cm)   AB  7000  . 4. Một kính hiển vi được cấu tạo bởi 2 thấu kính L1, L2 lần lượt có tụ số 25dp và tiêu cự 3mm. a) Thấu kính nào là vật kính. b) Một người cận thị có cực cận cách mắt 14cm dùng kính để quan sát vật AB nhỏ. Mắt đặt tại F 1’ quan sát ở CC, chiều dài kính là 20cm. Tính khoảng cách từ AB đến vật kính và độ bội giác. Đáp số: a) L2 là vật kính; b) 3,05mm, GC = kC..

<span class='text_page_counter'>(36)</span> KÍNH THIÊN VĂN 1. Định nghĩa Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật ở rất xa (các thiên thể). 2 Cấu tạo. - Vật kính O1: TKHT, f1 dài (vài m) - Thị kính O2: TKHT, f2 ngắn (vài cm) - O1, O2: đồng trục, l O1O2 : thay đổi được. 3. Sơ đồ tạo ảnh 1 2 AB ()  O  A1 B1  O A2 B2.   OCC f1 2 d1 ()    d1'  f1 , d 2  O d 2'    OCV. 4. Các công thức * Qua O1 : d1'  f1 * Qua O2 : d 2 l  d1' l  f1 ; G. * Độ bội giác:. 1 1 1   ' f2 d2 d2. AB /d f f tg  1 1 2  1  1 tg 0 A1B1 / f1 d 2 l  f1. - Ngắm chừng ở  :. G . f1 f2. GC . A2 B2 / Ñ f k2 1 A1B1 / f1 Ñ. - Ngắm chừng ở CC: 1. Vật kính của 1 kính hiển vi có tiêu cự f1 = 1,2m, thị kính có tiêu cự f2 = 4cm. a) Tính khoảng cách giữa 2 kính và độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực. b) Một học sinh dùng kính trên để quan sát mặt trăng. Điểm cực viễn của học sinh này cách mắt 50cm. Tính khoảng cách giữa 2 kính và độ bội giác khi học sinh đó quan sát không điều tiết mắt. Đáp số: a) l 124cm; G 30 ; b) l 123,7cm; GV 32,4 . 2. Một kính thiên văn có vật kính D1 = 1dp, thị kính D2 = 50dp. a) Một người mắt không có tật, dùng kính này để quan sát 1 vật ở rất xa. Kính được điều chỉnh để khi quan sát mắt không điều tiết. Tính độ lớn của ảnh qua vật kính và góc trông ảnh qua thị kính, biết góc trông vật bằng mắt thường là 10’ (1’=3.10-4rad) b) Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm không đeo kính cận và quan sát vật qua kính thiên văn nói trên (mắt đặt sát kính). Người ấy phải dịch thị kính theo chiều nào và bằng bao nhiêu để mắt không phải điều tiết. Tính độ bội giác và độ lớn ảnh thấy được. A1B1  f1 0 0,3(cm)  G     0 .G 500' ' ' 0 Đáp số: a) ; b) d2 0, 077cm; GV 52; A B 7,8cm.

<span class='text_page_counter'>(37)</span> 3. Cho hai thấu kính hội tụ O1, O2 đặt đồng trục, tiêu cự lần lượt là f1 = 30cm và f2 = 2cm. Vật sáng phẳng AB được đặt vuông góc với trục chính của hệ, trước O1. Ảnh cuối tạo bởi hệ là A2B2. a) Tìm khoảng cách giữa 2 thấu kính để độ phóng đại của ảnh sau cùng không phụ thuộc vị trí vật AB trước hệ. b) Hệ hai thấu kính được giữ nguyên như trên, vật AB được đưa ra rất xa O 1, A ở trên trục chính. Vẽ đường đi của một chùm tia sáng từ B. Hệ thấu kính này được sử dụng cho công dụng gì? c) Một người đặt mắt (không có tật) sát sau thấu kính O2 để quan sát ảnh của vật AB trong điều kiện câu b. Tính độ bội giác của ảnh. Đáp số: a) l 32cm ; b) Làm kính thiên văn; c) G 15 ;. G . 1 k.

<span class='text_page_counter'>(38)</span> GHÉP THẤU KÍNH 1. Sơ đồ tạo ảnh. O. O. 1 2 AB    A1B1   A2 B2. f. f. 1 2 d1    d1' , d2    d2'. (Có bao nhiêu thấu kính thì có bấy nhiêu lần tạo ảnh) 2. Các công thức *. d f 1 1 1   '  d1'  1 1 f1 d1 d1 d1  f1. * d1'  d2 1  d2 l  d1' *. d f 1 1 1   '  d2'  2 2 f 2 d 2 d2 d 2  f2. *k . A2 B2 AB. . A1B1 A2 B2 d' d' . k1 .k2 ( 1 )( 2 ) d1 d2 AB A1B1.  k > 0: ảnh A2B2 và vật AB cùng chiều và ngược lại.  Nếu các thấu kính được ghép sát nhau: D D1  D2  ... . 1 1 1    ... f f1 f2. 1. Hai thấu kính hội tụ mỏng O 1, O2 lần lượt có tiêu cự f 1 = 30cm và f2 = 40cm, đặt cùng trục chính, cách nhau một khoảng l 40cm . a) Một vật phẳng nhỏ AB cao 2cm đặt vuông góc với quang trục, A ở trên quang trục cách O 1 một khoảng cách d1 = 48cm. Định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh A2B2 cho bởi hệ. b) Xác định vị trí vật sao cho độ phóng đại của ảnh là k = -1. c) Vật AB vẫn được cách thấu kính O 1 một khoảng d1 = 48cm nhưng di chuyển thấu kính O 2 ra xa O1, sao cho 2 thấu kính vẫn được giữ đồng trục. Tính chất ảnh cuối có bị ảnh hưởng gì không?.

<span class='text_page_counter'>(39)</span> 5 cm 3 Đáp số: a) ; A2B2 thật; ; d1 = 40cm; c) 40cm l 80cm : A2B2 thật; 80cm  l  120cm : A2 B2 ảo; l 120cm : A2 B2  ; l  120cm : A2 B2 thật. d2' 20cm. A2 B2 . 2. Vật kính của một máy ảnh gồm 2 thấu kính: 1 phân kỳ L1: f1 = -5cm và 1 hội tụ L2: f2 = 8cm. Thấu kính phân kỳ đặt cố định trước phim cách phim một khoảng l 45cm. Hỏi phải đặt thấu kính hội tụ ở đâu, để chụp được ảnh của một vật ở xa? Đáp số: L2 đặt sau L1: l 35cm; 5cm ; L2 đặt trước L1: l 3,5cm . 3. Một thấu kính mỏng, phẳng lõm, chiết suất n = 1,6 mặt lõm có bán kính 12cm. Thấu kính được đặt sau cho trục chính thẳng đứng, mặt lõm hướng lên. a) Một điểm sáng S đặt trên trục chính, ở trên thấu kính và cách thấu kính 1 khoảng d. Ảnh S’ của S cho bởi thấu kính cách thấu kính 12cm. Tính d. b) Giữ S và thấu kính cố định, đổ một chất lỏng vào mặt lõm. Ảnh của S cho bởi hệ cách thấu kính 20cm. Tính chiết suất n’ của chất lỏng. Biết n’ < 2. Đáp số: a) d = 30cm; b) n’ = 1,4. 4. Một thấu kính mỏng phẳng lồi L 1 có tiêu cự f1 = 20cm được ghép đồng trục với 1 thấu kính mỏng phẳng lồi L2 có f2 = 30cm, mặt phẳng của hai thấu kính sát nhau. L 1 có chu vi gấp đôi L2. Một điểm sáng S ở trên trục chính, trước L1 và cách L1 30cm. a) Chứng minh hệ cho hai ảnh phân biệt, xác định vị trí và tính chất của các ảnh. b) Tìm điều kiện về vị trí của S để các ảnh đều thật hoặc đều ảo. Đáp số: a) d’ = 60cm; d’’ = 20cm; b) 2 ảnh đều thật: d > 20cm; 2 ảnh đều ảo: d < 12cm. 5. Cho hệ 3 thấu kính L1, L2, L3 đặt đồng trục, lần lượt có tiêu cự f 1 = -20cm, f2 = 10cm, f3 = -20cm khoảng cách giữa các quang tâm O 1O2 = O2O3 = 5cm. Một điểm sáng A nằm trên trục chính trước L1 và cách L1 = 60cm. Xác định vị trí, tính chất ảnh cuối cùng của A qua hệ. Vẽ đường đi của tia sáng bất kỳ xuất phát từ A qua hệ. (ĐS: d3 60cm ) 6. Cho 2 thấu kính đặt đồng trục O1, O2 đặt cách nhau 4cm, có tiêu cự f1 = -4cm, f2 = 8cm. a) Vẽ đường đi của một chùm tia sáng song song bất kỳ chiếu tới O1. b) Chứng minh rằng 1 vật đặt trước O1 (hữu hạn) qua hệ luôn cho 1 ảnh ảo. c) Một vật nhỏ AB đặt trước O 1, cách O1 20cm, AB vuông góc với quang trục. Xác định vị trí và độ phóng đại của ảnh. Nhận xét. d) Một người có cực cận cách mắt 15cm, cực viễn cách mắt 2m đặt mắt sát sau O 2. Hỏi AB phải đặt ở đâu trước O1 để người này có thể quan sát được ảnh của nó. Hướng dẫn: '. a) Nhận xét: f1  f2 l  hệ vô tiêu  tia tới song song cho tia ló cũng song song. O. O. 1 2 AB    A1B1   A2 B2. f f ' ' b) d1   d1 , d2   d2 1. 2. Chứng minh: d2’ = -4(d1 + 2) <0 hoặc 0 < d2 < f2. c) d2’ = -88cm; k = 2. Nhận xét: l  f1  f2  hệ vô tiêu d) dC’ = -OCC = -15; dV = -OCV = - 200;.  k . f2 const f1. dC' d2' dV'  15 4(d1  2) 200 . 7 cm d1 48cm 4.

<span class='text_page_counter'>(40)</span> HỆ THẤU KÍNH VÔ TIÊU Một hệ thấu kính gọi là vô tiêu khi một chùm tia tới song song qua hệ cho chùm tia ló cũng song song. Do đó tiêu diện ảnh của thấu kính thứ nhất phải trùng với tiêu diện vật của thấu kính thứ hai. Suy ra: l  f1  f2 . * Chú ý: Hệ thấu kính phân kỳ không thể là hệ vô tiêu 1. Sơ đồ tạo ảnh O. O. 1 2 AB    A1B1   A2 B2. f. f. 1 2 d1    d1' , d2    d2'. 2. Dùng công thức *k . A2 B2 AB. k1k2  k . f1 f2 d1 (l  f1  f2 )  f1l  f1 f2. * k const  A2 B2 const , d1  l  f1  f2 , k . Hoặc dùng: * AB di chuyển, suy ra: BI//xy. * A2B2 = const, suy ra: IB2//xy. * Hệ tương đương B ≡ ∞ suy ra: B2 ≡ ∞: d1    ' d2 . d1'  f1  d2  f2. l d1'  d2  f1  f2. 1. Hai thấu kính có f1 = 30cm và f2 = 10cm ghép đồng trục như hình vẽ. Tìm khoảng cách giữa hai kính để ảnh cuối có độ lớn không phụ thuộc vị trí AB, vẽ ảnh. Tính độ phóng đại k. l  f1  f2 20cm, k . 1 3. Đáp số: 2. Vật AB được đặt trước một hệ thấu kính mỏng O1,O2,O3 đặt đồng trục như hình vẽ. Biết f1 = 15cm, f2 = 10cm, f3 = 20cm, O1O3 = 30cm. Định vị trí O2 để độ lớn của ảnh cuối không phụ thuộc vị trí AB, O1, O3 cố định. Tính k. Hướng dẫn:. f1 f2.

<span class='text_page_counter'>(41)</span> Hướng dẫn: O. O. O. 1 2 3 AB    A1 B1    A2 B2    A3 B3. f. f. f. 3 1 2 d     d1' , d2    d2' , d3    d3' . d2  d2' F1' F3 O1O3  ( f1  f3 ) f2 . d2 d2'. d2  d2'.  l 20cm   1  l2 5cm. I1F1'O1 I 2 F2'O2 ;. I 2O2 F3 I 3O3 F3  k . f1 d2 . f3 d2'.     . 2 3 8 3. 3. AB là một đoạn thẳng sáng nhỏ vuông góc với trục chính của một gương cầu lồi có ảnh cao bằng 0,5 lần vật và cách vật 60cm, đầu A nằm trên trục chính của gương. a) Định tiêu cự của gương và vẽ ảnh. b) Đặt thêm 1 thấu kính trong khoảng từ vật đến gương đồng trục với gương, cách gương 1 khoảng a = 20cm. Khi dịch chuyển vật dọc theo trục chính thì ảnh cuối cùng có độ cao không đổi. Tìm tiêu cự của kính. Hướng dẫn: a) fG = -40cm. b). B  O   B1  G   B2  O   B3 f. f f G d1     d1' , d2    d2' , d3    d3' . d2 d2' ; d2'  c). d2 fG  f 20cm  d2  fG  f 100cm.

<span class='text_page_counter'>(42)</span>