Giải bài tập môn Vật Lý lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng
Giải bài tập môn Vật Lý lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng – Dethithu.online xin giới thiệu tới các em học sinh cùng quý phụ huynh Giải bài tập môn Vật Lý lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng để tham khảo chuẩn bị tốt cho bài giảng học kì mới sắp tới đây của mình. Mời các em tham khảo.
Giải bài tập môn Vật Lý lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng
Giải bài tập môn Vật Lý lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng
Hướng dẫn giải bài tập lớp 11 Bài 29: Thấu kính mỏng
KIẾN THỨC CƠ BẢN
- Thấu kính. Phân loại thấu kính.
Thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa …) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng (Hình 29.1).
Ta chỉ xét thấu kính mỏng cầu (một trong hai mặt có thể là mặt phẳng).
Theo hình dạng và tính chất, thấu kính gồm hai loại:
- Thấu kính lồi (còn được gọi là thấu kính rìa mỏng)là thấu kính hội tụ.
- Thấu kính lõm (còn được gọi là thấu kính rìa dày)là thấu kính phân kỳ.
- Khảo sát thấu kính hội tụ
- Quang tâm. Tiêu điểm. Tiêu diện.
- a) Quang tâm
Thấu kính mỏng có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu.
Đối với thấu kính mỏng, thực nghiệm và lý thuyết cho thấy có một điểm O của thấu kính mà mà mọi tia sáng tới điểm O đều truyền thẳng qua thấu kính. Có thể coi O là điểm chính giữa thấu kính.
O gọi là quang tâm của thấu kính (Hình 29.1)
– Đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính là trục chính của thấu kính.
– Mọi đường thẳng khác đi qua quang tâm O là trục phụ.
Mọi tia tới quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng.
- b) Tiêu điểm. Tiêu diện
– Chiếu đến thấu kính hội tụ một chùm tia tới song song. Chùm tia ló cắt nhau (hội tụ) tại một điểm trên trục tương ứng với chùm tia tới. Điểm này là tiêu điểm ảnh của thấu kính.
Trên mỗi trục có một tiêu điểm ảnh:
+ Tiêu điểm ảnh chính được ký hiệu F’ (Hình 29.2).
+ Tiêu điểm ảnh phụ được ký hiệu F’n.
Các tiêu điểm ảnh của thấu kính hội tụ đều hứng được trên màn. Đó là tiêu điểm ảnh thật.
– Trên mỗi trục của thấu kính hội tụ còn có một điểm mà chùm tia tới xuất phát từ đó sẽ cho chùm tia ló song song. Đó là tiêu điểm vật của thấu kính.
+ Tiêu điểm vật chính được kí hiệu là F.
+ Tiêu điểm vật phụ được ký hiệu Fn (n = 1, 2, 3, …) (Hình 29.3)
Tiêu điểm ảnh và tiêu điểm vật trên một trục đối xứng với nhau ở hai bên quang tâm. Vị trí của chúng phụ thuộc chiều truyền ánh sáng.
– Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện. Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện ảnh và tiêu diện vật.
Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính và qua tiêu điểm chính (Hình 29.4)
- Tiêu cự. Độ tụ.
Để thiết lập các công thức về thấu kính, người ta đặt ra hai đại lượng quang học là tiêu cự và độ tụ.
Tiêu cự của thấu kính được định nghĩa như sau: f =
Ta quy ước f > 0 đối với thấu kính hội tụ, ứng với tiêu điểm ảnh F’ thật (sau thấu kính).
Thấu kính có khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh khi chùm tia sáng càng nhỏ. Do đó người ta định nghĩa độ tụ của thấu kính như sau:
D = (29.1)
Trong đó: f tính bằng mét (m); D tính bằng điôp (dp).
III. Khảo sát thấu kính phân kỳ
Quang tâm của thấu kính phân kỳ có cùng tính chất như quang tâm của thấu kính hội tụ (Hình 29.5).
Các tiêu điểm cũng như tiêu diện (ảnh và vật) của thấu kính phân kỳ cũng được xác định tương tự như với thấu kính hội tụ (Hình 29.6 và 29.7). Điểm khác biệt là chúng đều ảo,được tạo bởi đường kéo dài của các tia sáng.
