BÀI 42. THẤU KÍNH HỘI TỤ
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Đặc điểm của thấu kính hội tụ
+ Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu (một trong hai mặt có thể là mặt phẳng). Phần rìa ngoài mỏng hơn phần chính giữa.
+ Hình dạng và kí hiệu thấu kính hội tụ được biểu diễn như hình vẽ:
+ Tính chất truyền sáng: Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
2. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự của thấu kính.
+ Trục chính: là đường thẳng trùng với phương của tia sáng tới vuông góc với mặt thấu kính có tia ló truyền thẳng không đổi hướng.
+ Quang tâm: là giao điểm O giữa trục chính và thấu kính, mọi tia sáng đi qua O đều truyền thẳng.
+ Tiêu điểm: mỗi thấu kính có 2 tiêu điểm F và F’ đối xứng nhau qua thấu kính.
+ Tiêu cự: là khoảng cách từ tiêu điểm tới quang tâm OF = OF’ = f.
3. Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ
+ Tia tới đi qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm.
+ Tia sáng đi qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Dạng 1: Nhận dạng thấu kính hội tụ
- Căn cứ vào hình dạng thấu kính: Đối với thấu kính nằm trong không khí, thấu kính hội tụ có phần rìa mỏng hơn phần giữa, thường gồm 2 mặt lồi, 1 mặt phẳng và 1 mặt lồi.
- Căn cứ vào tính chất truyền sáng: Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
Dạng 2: Vẽ tiếp đường đi của tia sáng qua thấu kính hội tụ
+ Để vẽ tiếp đường đi của tia sáng, ta cần xác định xem tia sáng đó là tia sáng nào trong những tia đặc biệt sau
- Tia tới đi qua quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm.
- Tia sáng qua qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 113 SGK Vật Lí 9):
Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm gì mà người ta gọi nó thấu kính hội tụ?
Trả lời:
Khi chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính hội tụ hơn so với chùm tia tới thì người ta gọi đó là thấu kính hội tụ.
Câu C2 (trang 113 SGK Vật Lí 9):
Hãy chỉ ra tia tới, tia ló trong thí nghiệm ở hình 42.2.
Trả lời:
Tia tới và tia ló được chỉ ra như trên hình vẽ
Câu C3 (trang 114 SGK Vật Lí 9):
Tìm hiểu, so sánh độ dày phần rìa so với phần giữa của thấu kính hội tụ dùng trong thí nghiệm.
Trả lời:
Phần rìa mỏng hơn phần giữa trong thấu kính hội tụ.
Câu C4 (trang 114 SGK Vật Lí 9):
Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 và cho biết, trong ba tia sáng tới thấu kính, tia nào qua thấu kính truyền thẳng không bị đổi hướng? Tìm cách kiểm tra điều này.
Trả lời:
Trong ba tia sáng tới thấu kính, tia ở giữa truyền thẳng, không bị đổi hướng. Dùng thước thẳng kiểm tra đường truyền của tia sáng đó.
Câu C5 (trang 114 SGK Vật Lí 9):
Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 và cho biết điểm hội tụ F của chùm tia ló nằm trên đường thẳng chứa tia nào? Hãy biểu diễn chùm tia tới và chùm tia ló trong thí nghiệm này trên hình 42.4.
Trả lời:
Điểm hội tụ F của chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính, nằm trên đường chứa tia giữa.
Biểu diễn chùm tia tới và chùm tia ló trên hình 42.4 như sau:
Câu C6 (trang 114 SGK Vật Lí 9):
Vẫn thí nghiệm trong câu 5, nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì?
Trả lời:
Vẫn thí nghiệm trong câu 5, nếu chiếu chùm tia tới vào mặt bên kia của thấu kính thì chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm trên trục chính (điểm F).
Bài C7 (trang 115 SGK Vật Lí 9):
Trên hình 42.6 SGK có vẽ thấu kính hội tụ, quang tâm O, trục chính Δ, hai tiêu điểm F và F’, các tia tới 1, 2, 3. Hãy vẽ tia ló của các tia này.
Trả lời:
Đường truyền của ba tia sáng được thể hiện trên hình bên dưới
+ Tia tới (1) là tia đi song song với trục chính nên cho tia ló đi qua tiêu điểm F’
+ Tia tới (2) là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng
+ Tia tới (3) là tia đi qua tiêu điểm nên cho tia ló đi song song với trục chính.
Bài C8 (trang 115 SGK Vật Lí 9):
Trả lời câu hỏi bạn Kiên nêu ra ở phần mở bài.
Bạn Kiên: Cậu dùng loại kính gì hứng ánh sáng mặt trời mà lại đốt cháy được miếng giấy trên sân như vậy? Bạn Long: Anh tớ bảo đó là thấu kính hội tụ. Bạn Kiên: Thấu kính hội tụ là gì nhỉ? |  |
Trả lời:
Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa. Nếu chiếu một chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài thấu kính hội tụ do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.