Lý thuyết Thấu kính mỏng hay, chi tiết nhất



Lý thuyết Thấu kính mỏng

A. Tóm tắt lý thuyết

1. Thấu kính. Phân loại thấu kính

- Thấu kính là một khối chất trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.

Quảng cáo

- Phân loại thấu kính:

    + Thấu kính lồi (rìa mỏng) là thấu kính hội tụ (tạo ra chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới là chùm song song).

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Thấu kính lõm (rìa dày) là thấu kính phân kì (tạo ra chùm tia ló phân kì khi chùm tia tới là chùm song song).

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

2. Khảo sát thấu kính hội tụ

a) Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện

∗ Quang tâm

- Quang tâm: Điểm O nằm chính giữa thấu kính mà mọi tia sáng qua O đều truyền thẳng.

- Trục chính: Là đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính

- Trục phụ: Là các đường thẳng khác (không phải trục chính) đi qua quang tâm O

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

∗ Tiêu điểm. Tiêu diện

- Tiêu điểm ảnh

    + Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’ nằm trên trục chính. Điểm F’ gọi là tiêu điểm ảnh chính của thấu kính.

Quảng cáo

Lưu ý: Chỉ có duy nhất một tiêu điểm ảnh chính.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Chùm tia tới song song với trục phụ của thấu kính hội tụ thì cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’n nằm trên trục phụ. Điểm F’n là tiêu điểm ảnh phụ của thấu kính (n = 1, 2, 3…).

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Lưu ý: Có vô số tiêu điểm ảnh phụ

    + Các tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ là tiêu điểm ảnh thật vì hứng được trên màn.

- Tiêu điểm vật

    + Tiêu điểm vật chính F là điểm nằm trên trục chính, đối xứng với F’ qua quang tâm O. Khi chùm tia tới xuất phát từ F sẽ cho chùm tia ló song song với trục chính.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Tiêu điểm vật phụ Fn (n = 1, 2, 3…) là điểm nằm trên trục phụ, đối xứng với F’n qua quang tâm O. Chùm tia tới xuất phát từ Fn sẽ cho chùm tia ló song song với trục phụ.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Vị trí của tiêu điểm ảnh hoặc tiêu điểm vật phụ thuộc vào chiều truyền ánh sáng.

Theo chiều truyền ánh sáng, tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ nằm phía sau thấu kính, tiêu điểm vật nằm phía trước thấu kính.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Tiêu diện

    + Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính và qua tiêu điểm chính.

    + Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: Tiêu diện ảnh và tiêu diện vật

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

b) Tiêu cự. Độ tụ

Quảng cáo
Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Tiêu cự của thấu kính: f = OF'

Đối với thấu kính hội tụ: f < 0 (ứng với tiêu điểm ảnh F’ thật).

- Độ tụ của thấu kính:

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Trong đó:

    f là tiêu cực (m)

    D là độ tụ (dp)

    Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi f càng nhỏ (D càng lớn).

3. Khảo sát thấu kính phân kì

a) Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Quang tâm, trục chính, trục phụ của thấu kính phân kì tương tự như thấu kính hội tụ

b) Tiêu điểm. Tiêu diện

- Tiêu điểm ảnh

    + Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì thì có đường kéo dài của chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’ nằm trên trục chính. Điểm F’ gọi là tiêu điểm ảnh chính của thấu kính.

Lưu ý: Chỉ có duy nhất một tiêu điểm ảnh chính. Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Chùm tia tới song song với trục phụ của thấu kính phân kì thì có đường kéo dài của chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’n nằm trên trục phụ. Điểm F’n là tiêu điểm ảnh phụ của thấu kính (n = 1, 2, 3…).

Lưu ý: Có vô số tiêu điểm ảnh phụ

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Tiêu điểm vật

    + Tiêu điểm vật chính F là điểm nằm trên trục chính, đối xứng với F’ qua quang tâm O. Khi đường kéo dài của chùm tia tới xuất phát từ F sẽ cho chùm tia ló song song với trục chính.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

    + Tiêu điểm vật phụ Fn (n = 1, 2, 3…) là điểm nằm trên trục phụ, đối xứng với F’n qua quang tâm O. Chùm tia tới xuất phát từ Fn sẽ cho chùm tia ló song song với trục phụ.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Vị trí của tiêu điểm ảnh hoặc tiêu điểm vật phụ thuộc vào chiều truyền ánh sáng.

Theo chiều truyền ánh sáng, tiêu điểm ảnh của thấu kính phân kì nằm phía trước thấu kính, tiêu điểm vật nằm phía sau thấu kính.

- Tiêu diện

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Các tiêu điểm và tiêu diện của thấu kính phân kì đều là ảo, được tạo bởi đường kéo dài của các tia sáng.

c) Tiêu cự. Độ tụ

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Tiêu cự của thấu kính: f = OF'

Đối với thấu kính phân kì: f < 0 (ứng với tiêu điểm ảnh F’ ảo).

- Độ tụ của thấu kính:

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Trong đó:

    f là tiêu cực (m)

    D là độ tụ (dp)

    Đối với thấu kính phân kì: D < 0

4. Sự tạo ảnh bởi thấu kính

a) Khái niệm ảnh và vật trong quang học

- Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng.

    + Ảnh điểm là thật nếu chùm tia ló hội tụ.

    + Ảnh điểm là ảo nếu chùm tia ló phân kì.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Vật điểm là điểm đồng quy của chùm tia tới hay đường kéo dài của chúng.

    + Vật điểm là thật nếu chùm tia tới là chùm phân kì.

    + Vật điểm là ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

b) Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính

- Các tia đặc biệt:

     + Tia tới đi qua quang tâm O thì truyền thẳng.

     + Tia tới song song với trục chính thì tia ló hoặc đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.

     + Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính F hoặc đường kéo dài đi qua F thì tia ló song song với trục chính.

- Tia bất kì:

    + Cách 1:

• Vẽ trục phụ song song với tia tới.

• Xác định tiêu điểm tiêu điểm ảnh phụ.

• Tia ló (đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ

    + Cách 2:

• Vẽ tiêu điểm vật phụ.

• Vẽ trục phụ đi qua tiêu điểm vật phụ đó.

• Tia ló song song với trục phụ.

- Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng.

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

c) Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

5. Các công thức về thấu kính

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Quy ước: OA = d:

    Vật thật: d > 0

    Vật ảo: d < 0 (không xét)

OA' = d':

    Ảnh thật: d’ > 0

    Ảnh ảo: d’ < 0

Chiều và độ lớn của ảnh được xác định bằng số phóng đại ảnh là k

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

k > 0: Vật và ảnh cùng chiều (trái tính chất)

k < 0: Vật và ảnh ngược chiều (cùng tính chất)

a) Công thức xác định vị trí ảnh

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

b) Công thức xác định số phóng đại ảnh

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

6. Công dụng của thấu kính

- Khắc phục tật của mắt (cận, viễn, lão)

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Kính lúp

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Máy ảnh, máy ghi hình (camera)

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Kính hiển vi

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Kính thiên văn, ống nhòm

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Máy quang phổ

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

- Đèn chiếu

Lý thuyết Thấu kính mỏng | Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Xem thêm các phần Lý thuyết Vật Lí lớp 11 Ôn thi THPT Quốc gia hay, chi tiết khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 11 tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Đăng ký khóa học tốt 11 dành cho teen 2k4 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k4: fb.com/groups/hoctap2k4/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.


mat-cac-dung-cu-quang.jsp


2005 - Toán Lý Hóa