Bài 6. Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp

I. ẢNH CỦA MỘT VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH

1. Ảnh tạo bởi thấu kính

Khi đặt một vật trước gương phẳng, các tia sáng từ vật đến gương sẽ bị phản xạ trở lại. Ta nhìn thấy ảnh của vật khi các tia phản xạ đi tới mắt ta.

Tương tự, khi đặt vật trước thấu kính, các tia sáng từ vật đến thấu kính cho các tia ló giao nhau hoặc có đường kéo dài giao nhau tạo nên ảnh của vật qua thấu kính. Ta có thể nhin ảnh của vật khi các tia ló đi tới mắt ta.

2. Cách vẽ ảnh

Vẽ ảnh của điểm sáng S (vật sáng nhỏ) nằm ngoài trục chính

• Từ điểm sáng S, ta vẽ hai tia tới thấu kính là tia tới đi qua quang tâm và tia tới song song trục chính của thấu kính.
• Vẽ hai tia ló tương ứng.
• Xác định điểm cắt nhau (hoặc kéo dài cắt nhau) S' của hai tia ló. S' là ảnh của S qua thấu kính (hình 6.2).

Người ta quy ước, đường kéo dài của tia sáng được biểu diễn bằng nét đứt.

Nếu các tia ló cắt nhau tại S' thì S' là ảnh thật của S.

Nếu các tia ló có đường kéo dài cắt nhau tại S' thì S' là ảnh ảo của S.

Vẽ ảnh của vật sáng AB

Ảnh của một vật là tập hợp ảnh của các điểm trên vật. Trong trường hợp đơn giản, ta xét vật sáng AB có dạng phẳng nhỏ, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Khi đó, ảnh A'B' của AB cũng nằm vuông góc với trục chính của thấu kính.

• Để vẽ ảnh của vật sáng AB ta cần xác định ảnh của điểm A và ảnh của điểm B. Vì điểm A nằm trên trục chính nên ảnh A' của điểm A cũng nằm trên trục chính.
• Vẽ ảnh B' của điểm B.
• Từ B' hạ đường vuông góc xuống trục chính, cắt trục chính tại A' ta được ảnh A'B' của vật sáng AB (hình 6.3).

Ảnh A'B' của vật AB có thể là ảnh thật hoặc ảnh ảo.

Ảnh thật của vật được biểu diễn bằng đường nét liền, ảnh ảo của vật được biểu diễn bằng đường nét đứt.

Khi vật đặt trước thấu kính với các vị trí khác nhau, ta thu được kết quả sau:

II. VỊ TRÍ VÀ KÍCH THƯỚC CỦA ẢNH QUA THẤU KÍNH HỘI TỤ

Khi một vật đặt trước và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f, bằng cách vẽ ảnh của vật ta được sơ đồ tỉ lệ. Sau đó, dùng các mối liên hệ về cạnh giữa các tam giác đồng dạng ta có thể xác định vị trí và kích thước của ảnh.

III. KÍNH LÚP

1. Đặc điểm của kính lúp

Ở lớp 6, các em đã biết kính lúp là một dụng cụ hỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm) có vành kính gắn với tay cầm (hình 6.7) hoặc chân đế.

Kính lúp được sử dụng để tạo ảnh ảo lớn hơn và cùng chiều với vật. Đặt mắt để đón chùm tia ló và quan sát ảnh này.

Mỗi kính lúp có các thông số khác nhau được ghi trên kính lúp: 2x, 3x,... Thông số này cho biết khả năng phóng to ảnh của vật qua kính lúp. Vì vậy, khi sử dụng cần phải chọn loại kính lúp phù hợp.

2. Sử dụng kính lúp

Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính lúp, ta thu được ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật, giúp cho việc quan sát các vật được rõ hơn.