Thấu kính - Tổng hợp lý thuyết quan trọng đầy đủ nhất không nên bỏ qua

THẤU KÍNH 

Trong bộ môn Vật lý 11, các em học sinh cần giải bài tập thấu kính.Sau đây cunghocvui.com sẽ tổng hợp lý thuyết về chủ đề này. 

I. Lý thuyết

1. Khái niệm thấu kính 

- Là một khối chất trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. 

- Đường thẳng nối các tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính. Điểm O là điểm mà trục chính cắt thấu kính, gọi là quang tâm thấu kính. Một tia sáng bất kỳ đi qua quang tâm thì truyền thẳng. 

- Phân loại: 

+ Thấu kính lồi, có rìa mỏng là thấu kính hội tụ, tạo ra chùm tia ló hội tụ khi chùm tia tới là chùm song song.

 

+ Thấu kính lõm, có rìa dày là thấu kính phân kỳ, tạo ra chùm tia ló phân kỳ khi chùm tia tới là chùm song song. 

2. Đặc điểm thấu kính 

- Chùm tia sáng tới song song với trục chính, cho ảnh là một điểm nằm trên trục chính gọi là tiêu điểm ảnh chính hay tiêu điểm ảnh. 

Tiêu điểm ảnh chính của thấu kính hội tụ là thật, tiêu điểm ảnh chính của thấu kính phân kỳ là ảo. 

- Các tiêu điểm vật và tiêu điểm đối xứng với nhau qua quang tâm. 

- Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật, gọi là tiêu diện vật. Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh, gọi là tiêu diện ảnh. Điểm cắt của một trục phụ bất kỳ với tiêu diện vật hoặc tiêu diện ảnh gọi là tiêu điểm vật phụ hoặc tiêu điểm ảnh phụ. 

- Chùm tia tới song song với một trục phụ thì các tia ló hoặc các đường kéo dài của tia ló đi qua tiêu điểm ảnh phụ của nó, tức là giao điểm của trục phụ song song tia tới và tiêu diện ảnh. 

3. Cách dựng ảnh qua thấu kính 

 *Cách dựng ảnh của một điểm sáng không nằm trên trục chính: 

- Chọn 2 tia tới xuất phát từ điểm sáng (nên chọn 2 tia sáng đặc biệt). 

- Xác định 2 tia ló tương ứng với 2 tia tới. 

- Giao điểm của 2 tia ló hoặc giao điểm của đường kéo dài của 2 tia là vị trí ảnh của điểm sáng. 

*Cách dựng ảnh của một điểm sáng nằm trên trục chính:

- Chọn 2 tia tới xuất phát từ điểm sáng: một đặc biệt (chọn tia đi qua quang tâm) và một tia sáng bất kỳ. 

- Xác định 2 tia ló tương ứng với 2 tia tới. 

- Giao điểm của 2 tia ló hoặc giao điểm của đường kéo dài của 2 tia là vị trí ảnh của điểm sáng. 

4. Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính 

5. Công thức thấu kính 

- Tiêu cự là độ dài đại số, ký hiệu là \(f\), có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính: \(\begin{vmatrix}f\end{vmatrix}\) = OF = OF'.

Quy ước: \(f\) > 0 với thấu kính hội tụ, \(f\) < 0 với thấu kính phân kỳ. 

- Khả năng hội tụ hay phân kỳ chùm tia sáng của thấu kính được đặc trưng bởi độ tụ D xác định bởi: \(D(dp) = \frac{1}{f(m)}\).

*Công thức: 

- Công thức về vị trí ảnh - vật: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'}\).

+ d > 0 => Vật thật 

+ d < 0 => Vật ảo (không xét)

+ d' > 0 => Ảnh thật

+ d' < 0 => Ảnh ảo 

- Công thức hệ số phóng đại ảnh: \(k = \frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}} = -\frac{d'}{d}\); \(\begin{vmatrix}k\end{vmatrix} = \frac{A'B'}{AB}\).

+ k > 0 => Ảnh, vật cùng chiều

+ k < 0 => Ảnh, vật ngược chiều 

+ \(\begin{vmatrix}k\end{vmatrix}\) > 1 => Ảnh cao hơn vật

+ \(\begin{vmatrix}k\end{vmatrix}\) < 1 => Ảnh thấp hơn vật

Tổng hợp công thức về thấu kính mỏng.

Trên đây là toàn bộ lý thuyết về thấu kính, sau khi học xong, độc giả tham khảo cách giải bài tập về thấu kính tại cunghocvui.com.