Bài 48: Thấu kính mỏng

Bài 48: THẤU KÍNH MỎNG Lee Ein I. Định nghĩa II. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng V. Độ tụ VI. Công thức thấu kính Lee Ein 1. Định nghĩa Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu. Ta chỉ xét các thấu kính mỏng, nghĩa là các thấu kính có bề dày ở tâm rất nhỏ. Lee Ein 1. Định nghĩa R1, R2: bán kính các mặt cầu (mặt phẳng được coi là có bán kính bằng vô cực). C1C2: trục chính. O: quang tâm thấu kính. δ: đường kính mở hay đường kính khẩu độ. Trục phụ: Đường thằng bất kì đi qua quang tâm O. δ R1 R2 C1 C2 Trục chính O Lee Ein 1. Định nghĩa Ta xét các thấu kính ở trong không khí: Thấu kính hội tụ: thấu kính mép mỏng. Thấu kính phân kỳ: thấu kính mép dày. Lee Ein 1. Định nghĩa Tính chất của quang tâm: Một tia sáng bất kì qua quang tâm thì truyền thẳng. Điều kiện để có ảnh rõ nét: Các tia sáng tới thấu kính phải lập một góc nhỏ với trục chính. Khi đó, ứng với một điểm vật chỉ có một điểm ảnh nên vật cho ảnh rõ nét. Đó là điều kiện tương điểm. Lee Ein 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự a. Tiêu điểm ảnh chính: F’ E F’ O O Lee Ein 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự b. Tiêu điểm vật chính: F F O O S Lee Ein 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ: F F1 Tiêu diện vật O O F F1 Tiêu diện vậtLee Ein 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ: O F’ O F’ F1’ F1’ Tiêu diện ảnh Tiêu diện ảnh Lee Ein 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự d. Tiêu cự: Tiêu cự là độ dài đại số, được kí hiệu là f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính. = = ′ Quy ước: f > 0: thấu kính hội tụ f < 0: thấu kính phân kì F F’ O O F’ F Lee Ein III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính a. Các tia đặc biệt: - Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’. - Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính. - Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng F F’ O FF’ O Lee Ein III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì: Cách 1: - Vẽ trục phụ song song với tia tới SI. - Vẽ tiêu diện ảnh, cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ là F1’. - Từ I, vẽ tia ló đi qua F1’. F1’ F1’ F’OF S I R R F’ O F Lee Ein III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì: Cách 2: - Vẽ tiêu diện vật, cắt tia tới SI tại một tiêu điểm vật phụ là F1. - Vẽ trục phụ đi qua F1. - Vẽ tia ló song song với trục phụ trên. F’OF F’ O F F1 F1 S I R R I S Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng Khảo sát TKHT F’OFA B A’ B’ Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng Khảo sát TKHT F’OF A B A’ B’ Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng F’OF Khảo sát TKHT A B Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng Khảo sát TKPK FOF’A B A’ B’ Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng FOF’ A B A’ B’ Khảo sát TKPK Lee Ein IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng Khảo sát TKPK FOF’ A B A’ B’ Lee Ein V. Độ tụ Độ tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít. = 1 (dp) - TKHT: D > 0 - TKPK: D < 0 = 1 = − 1 1 + 1 - R > 0: mặt lồi - R < 0: mặt lõm - R = ∞: mặt phẳng Lee Ein VI. Công thức thấu kính 1 + 1 ′ = 1 d > 0: vật thật d’ > 0: ảnh thật, d’ < 0: vật ảo. f > 0: TKHT, f < 0: TKPK Số phóng đại: = ′ = − ′ k > 0: ảnh và vật cùng chiều. k < 0: ảnh và vật ngược chiều. Lee Ein