Hãy chỉ ra đâu là trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính của các thấu kính trong Hình 8.3.
Trong hình dưới xy là trục chính của thấu kính, S là điểm vật thật, S’ là điểm ảnh, O là quang tâm của thấu kính. Với mỗi trường hợp hãy xác định:
a) S’ là ảnh gì?
b) Thấu kính thuộc loại nào?
c) Các tiêu điểm chính bằng phép vẽ, nêu cách vẽ.
a) S’là ảnh ảo vì ảnh và vật cùng bên thấu kính nên khác tính chất.
b) Vật thật cho ảnh ảo gần thấu kính hơn nên là thấu kính phân kì.
c) Xác định tiêu điểm chính của thấu kính.
+ Vẽ thấu kính thẳng góc với trục chính.
+ Vẽ tia tới SI bất kì song song với trục phụ
Trong hình dưới xy là trục chính của thấu kính, S là điểm vật thật, là điểm ảnh, O là quang tâm của thấu kính. Với mỗi trường hợp hãy xác định
a) S' là ảnh gì?
b) Thấu kính thuộc loại nào?
c) Các tiêu điểm chính bằng phép vẽ, nêu cách vẽ
Trên hình vẽ, xy là trục chính của thấu kính hội tụ (tiêu cự f), I là điểm trên trục chính cách quang tâm một khoảng 2f, S’ là ảnh thật của điểm sáng S cho bởi thấu kính. Biết các khoảng cách SI = 24 cm, SS’ = 64 cm. Tiêu cự của thấu kính bằng
A. 7,6 cm hoặc 12 cm
B. 20 cm hoặc 31,6 cm
C. 15 cm hoặc 7,6 cm
D. 12 cm hoặc 18 cm
Đáp án A
TH1: d = 24 + 2f, d’ = 64 – 24 – 2f thì ta có:
TH2: d = 24 – 2f, d’ = 40 + 2f thì ta có:
Trên hình vẽ, xy là trục chính của thấu kính hội tụ (tiêu cự f), I là điểm trên trục chính cách quang tâm một khoảng 2f, S’ là ảnh thật S của điểm sáng S cho bởi thấu kính. Biết các khoảng cách SI = 24 cm, SS’ = 64 cm. Tiêu cự của thấu kính bằng
A. 7,6 cm hoặc 12 cm.
B. 20 cm hoặc 31,6 cm.
C. 15 cm hoặc 7,6 cm.
D. 12 cm hoặc 18 cm.
Trong các hình xy là trục chính O là quang tâm, A là vật thật, A' là ảnh. Xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính, vị trí các tiêu điểm chính?
Hình 1:
Vì A và A’ nằm hai phía của quang tâm, A là vật thật nên A’ là ảnh thật của A. Do đó thấu kính này là thấu kính hội tụ.
- Từ O dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính.
- Kẻ tia sáng tới bất kì từ A, cắt thấu kính tại I, nối IA’.
- Kẻ trục phụ song song tới tia tới AI, trục này sẽ cắt IA’ tại tiêu điểm phụ F 1 ' .
- Từ F 1 ' hạ đường vuông góc với trục chính cắt trục chính tại tiêu điểm ảnh chính F 1 ' .
- Lấy F trên trục chính và đối xứng với F' qua O.
Hình 2:
Vì A và A’ nằm cùng phía đối với trục chính, A là vật thật nên A’ là ảnh ảo của A.
Vì A’ là ảnh ảo nằm gần trục chính hơn vật A nên thấu kính này là thấu kính phân kì.
- Nối AA' cắt trục chính tại O.
- Từ O dựng thấu kính phân kì vuông góc với trục chính.
- Kẻ tia sáng tới từ A song song với trục chính, cắt thấu kính tại I, nối IA’.
- Đường thẳng IA’ cắt trục chính tại F’.
- Lấy F trên trục chính và đối xứng với F’ qua O.
Hình 3:
Vì A và A’ nằm cùng phía đối với trục chính, A là vật thật nên A’ là ảnh ảo của A.
Vì A’ là ảnh ảo nằm xa trục chính hơn vật A nên thấu kính này là thấu kính hội tụ.
- Nối AA’ cắt trục chính tại O.
- Từ O dựng thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính.
- Kẻ tia sáng tới từ A song song với trục chính, cắt thấu kính tại I, nối IA’.
- Đường thẳng IA' cắt trục chính tại F’.
- Lấy F trên trục chính và đối xứng với F’ ua O.
Hình 44 -45.2 vẽ trục chính Δ của một thấu kính, S là một điểm sáng, S' là ảnh của S. Bằng cách vẽ hãy xác định quang tâm O, tiêu điểm F, F' của thấu kính đã cho.
Cách xác định tâm O, F, F' của thấu kính:
- Nối S và S' cắt trục chính của thấu kính tại O.
- Dựng đường thẳng vuông góc với trục chính của thấu kính tại O.
- Từ S dựng tia tới SI song song với trục chính của thấu kính. Nối I với S' cắt trục chính tại tiêu điểm F, lấy F’ đối xứng với F qua O ta được tiêu điểm thứ hai.
Trên hình 45.2 cho biết vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA = 24cm.
+ Hãy dưng ảnh A'B' của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho
+ Dựa vào hình vẽ, hãy lập luận để chứng tỏ rằng ảnh này luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
** Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau:
Dùng hai trong ba tia sáng đã học để dựng ảnh B’ của điểm B.
+ Tia BI đi song song với trục chính nên cho tia ló có đường kéo dài đi qua F
+ Tia tới BO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng
+ Hai tia ló trên có đường kéo dài giao nhau tại B’, ta thu được ảnh ảo B’ của B qua thấu kính.
+ Từ B’ hạ vuông góc với trục của thấu kính, cắt trục chính tại điểm A’. A’ là ảnh của điểm A. A’B’ là ảnh ảo của AB tạo bởi thấu kính phân kỳ. (Hình 45.2a)
** Ta dựa vào tia đi song song trục chính và tia đi qua quang tâm để dựng ảnh A'B' của AB. Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI luôn không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B' nằm trong đoạn FI → Hình chiếu A’ của B’ lên trục chính nằm trong đoạn OF. Chính vì vậy, ảnh A'B' luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
Trên hình 42 – 43.4 SBT cho biết Δ là trục chính của một thấu kính, AB là vật sáng, A'B' là ảnh của AB. Bằng cách vẽ, hãy xác định quang tâm O và tiêu điểm F, F' của thấu kính trên
Xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F’ bằng cách vẽ như hình 42-43.4a
Một tia sáng chiếu đến thấu kính hội tụ. Tia sáng có phương song song trục chính của thấu kính, tia ló cắt trục chính tại một điểm cách quang tâm O của thấu kính 15cm. Tiêu cự của thấu kính này là:
A. 7,5cm
B. 15cm
C. 30cm
D. 10cm
Đáp án: B
Tia sáng có phương song song trục chính của thấu kính thì tia ló cắt trục chính tại tiêu điểm F' của thấu kính. Vì vậy tiêu cự của thấu kính là 15cm.
Hình 44.5 SGK vẽ thấu kính phân kì, quang tâm O, trục chính A, hai tiêu điểm F và F’, các tia tới 1, 2. Hãy vẽ tia ló của các tia tới này.
Đường truyền của hai tia sáng được thể hiện trên hình 44.5a.
+ Tia tới (1) là tia đi song song với trục chính nên cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F
+ Tia tới (2) là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng