Lý thuyết Thấu kính - Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức

Bài 8. Thấu kính

I. Cấu tạo thấu kính và phân loại

- Thấu kính là một khối đồng chất trong suốt (thủy tinh, nhựa,…) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt cong và một mặt phẳng

- Dựa trên hình dạng có thể chia làm 2 loại

+ Thấu kính hội tụ: Khi chiếu chùm ánh sáng song song qua thấu kính rìa mỏng ta thu được chùm tia ló hội tụ

+ Thấu kính phân kì: Khi chiếu chùm ánh sáng song song qua thấu kính rìa dày ta thu được chùm tia ló phân kì

II. Trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính và tiêu cự của thấu kính

- Quang tâm: Có một điểm O của thấu kính mà mọi tia sáng tới O đều truyền thẳng qua thấu kính. Điểm O gọi là quang tâm của thấu kính.

- Trục chính: Đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với tiết diện thẳng của thấu kính gọi là trục chính của thấu kính.

- Tiêu điểm chính: Một chùm tia tới song song với trực chính của thấu kính cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính (đối với thấu kính hội tụ); hoặc đường kéo dài của chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính (đối với thấu kính phân kì). Điểm F gọi là tiêu điểm chính của thấu kính

- Tiêu cự: Khoảng cách từ quang tâm 0 đến tiêu điểm chính F của thấu kính, OF = f gọi là tiêu cự của thấu kính.

III. Đường truyền của tia sáng qua thấu kính

a) Sự truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ

b) Sự truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì

IV. Sự tạo ảnh của một vật qua thấu kính

1. Cách vẽ ảnh tạo bởi thấu kính

Để vẽ ảnh của một điểm sáng S nằm ngoài trục chính (nguồn sáng rất nhỏ) qua thấu kính, ta thường xét các tia sáng sau đây:

- Tia sáng từ S tới quang tâm O của thấu kính thì đi thẳng.

- Tia sáng từ S song song với trục chính của thấu kính thì tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính F.

Giao điểm S' của chùm tia ló (hoặc đường kéo dài của chùm tia ló) tương ứng với chùm tia tới xuất phát từ S chính là ảnh của S.

2. Dựng ảnh của một vật qua thấu kính

Để dựng ảnh của một vật nhỏ, phẳng AB đặt vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính của thấu kính ta làm như sau:

- Sử dụng tia sáng đi qua quang tâm và tia sáng song song tới trục chính xuất phát từ B.

Điểm B là điểm sáng trên vật nằm ngoài trục chính. Giao điểm của hai tia ló là ảnh B' của điểm B.

- Từ B' hạ vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại A', ta thu được ảnh A'B' của vật.

Quy ước: Ảnh được biểu diễn bằng mũi tên nét liền nếu là ảnh thật, mũi tên nét đứt nếu là ảnh ảo

Sơ đồ tư duy về “Thấu kính”