Chuyên đề vật lý 9: Thấu kính phân kì - Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì

A. TỔNG QUAN KIẾN THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

I. Tóm tắt kiến thức

1. Đặc điểm của thấu kính phân kì

- Thấu kính phân kì được làm bằng vật liệu trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu (một trong hai mặt có thể là mặt phẳng). Phần rìa ngoài dày hơn phần chính giữa.

- Kí hiệu thấu kính hội tụ được biểu diễn như hình vẽ:

- Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự.

Trên hình vẽ ta quy ước gọi:

(Δ) là trục chính

O là quang tâm

F và F’ lần lượt là tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh.

Khoảng cách OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.

2. Đường truyền của một số tia sáng qua thấu kính phân kì

- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló có đường kéo dài cắt nhau tại tiêu điểm của thấu kính.

- Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt:

(1) Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh F’.

(2) Tia tới hướng tới tiêu điểm vật F cho tia ló song song với trục chính.

(3) Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng.

3. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì

• Tính chất

- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.

- Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.

• Cách dựng ảnh của vật AB vuông góc với trục chính tại A

- Dùng hai trong ba tia đặc biệt để vẽ ảnh B' của B.

- Từ B' hạ vuông góc xuống trục chính cắt tại A'.

=> A'B' là ảnh của AB

II. Phương pháp giải

Cách xác định vị trí của ảnh khi biết vị trí của vật và tiêu cự hay xác định vị trí của vật khi biết vị trí của ảnh và tiêu cự hay xác định tiêu cự khi biết vị trí của ảnh và vị trí của vật.

• Cách 1: Vẽ ảnh của một vật theo phương pháp nêu trên. Sử dụng tính chất của tam giác đồng dạng để suy ra đại lượng cần xác định.
• Cách 2: Áp dụng công thức $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}$ và h' = $\frac{d'}{d}$.h để xác định.

Trong đó: vật là vật thật.

f là tiêu cự của thấu kính phân kì (f < 0).

d là khoảng cách từ vị trí của vật đến thấu kính.

d’ là khoảng cách từ vị trí của ảnh đến thấu kính (ảnh ảo nên d’ < 0).