Vật lý 9 Thấu kính hội tụ

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Thấu kính hội tụ

Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.

Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm và tiêu cự.
Là trục chính
O là quang tâm
F và F’ là các tiêu điểm
Khoảng cách OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính

2. Đường truyền của một số tia sáng qua thấu kính hội tụ

Một 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.
Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt:
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F'.
- Tia tới qua quang tâm O cho tia ló tiếp tục truyền thẳng. T
- ia tới qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính.

2.3. Cách nhận biết thấu kính hội tụ

Căn cứ vào: thấu kính hội tụ có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
Căn cứ vào tính chất: một chum tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính. Nếu chiếu chùm ánh sáng mặt trời vào thấu kính, nếu chùm tia ló là hội tụ thì thấu kính đó là thấu kính hội tụ.

Bài tập minh họa

Bài 1 Nêu đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ?

Hướng dẫn giải:

Đặc điểm của ảnh:

Vật ở ngoài khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.
Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật

Bài 2 Có những cách nào để nhận biết thấu kính hội tụ?

Hướng dẫn giải:

Cách nhận biết:

Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
Một 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

B. Bài tập trong sách giáo khoa

Bài C1 (trang 113 SGK Vật Lý 9): Chùm tia khúc xạ ra khỏi thâu kính có đặc điểm gì mà người ta gọi nó thấu kính hội tụ?

Hướng dẫn giải:

Chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính có đặc điểm là chùm hội tụ nên gọi là thấu kính hội tụ.

Bài C3 (trang 114 SGK Vật Lý 9): Tìm hiểu, so sánh độ dày phần rìa so với phần giữa của thấu kính hội tụ dùng trong thí nghiệm.

Hướng dẫn giải:

Phần rìa mỏng hơn phần giữa trong thấu kính hội tụ.

Bài C4 (trang 114 SGK Vật Lý 9): Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 SGK 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.

Hướng dẫn giải:

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.

Bài C5 (trang 114 SGK Vật Lý 9): Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 SGK 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 bằng hình vẽ.

Hướng dẫn giải:

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 42.1.

Bài C6 (trang 114 SGK Vật Lý 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?

Hướng dẫn giải:

Khi đó chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm trên trục chính (điểm F).

Bài C6 (trang 114 SGK Vật Lý 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?

Hướng dẫn giải:

Khi đó chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm trên trục chính (điểm F).

Bài C7 (trang 115 SGK Vật Lý 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.

Hướng dẫn giải:

Bài C8 (trang 115 SGK Vật Lý 9): Trả lời câu hỏi bạn Kiên nêu ra ở phần mở bài.

Hướng dẫn giải:

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.

C. Một số bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Thấu kính hội tụ có đặc điểm và tác dụng nào dưới đây?

A. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

B. Có phần giữa mỏng hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

C. Có phần giữa dày hơn phần rìa và cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

D. Có phần giữa dày hơn phần rìa và không cho phép thu được ảnh của Mặt Trời.

Câu 2: Chỉ ra câu sai. Chiếu một chum tia sáng song song vào một thấu kính hội tụ, phương vuông góc với mặt của thấu kính thì chùm tia khúc xạ ra khỏi thấu kính sẽ:

A. Loe rộng dần ra.

B. Thu nhỏ dần lại.

C. Bị thắt lại.

D. Gặp nhau tại một điểm.

Câu 3: Chiếu một tia sáng vào một thấu kính hội tụ. Tia ló ra khỏi thấu kính sẽ qua tiêu điểm nếu:

A. Tia tới đi qua quang tâm mà không trùng với trục chính.

B. Tia tới đi qua tiêu điểm nằm ở trước thấu kính.

C. Tia tới song song với trục chính.

D. Tia tới bất kì.

Câu 4: Chiếu một tia sáng vào một thấu kình hội tụ. Tia ló ra khỏi thấu kính sẽ song song với trục chính, nếu:

A. Tia tới đi qua quang tâm mà không trùng với trục chính.

B. Tia tới đi qua tiêu điểm nằm ở trước thấu kính.