BÀI 7: THẤU KÍNH. KÍNH LÚP

A - MỤC TIÊU BÀI HỌC

- Giải thích được nguyên lí hoạt động của thấu kính bằng việc sử dụng sự khúc xạ của một số các lăng kính nhỏ.

- Nêu được các khái niệm: quang tâm, trục chính, tiêu điểm chính và tiêu cự của thấu kính.

- Tiến hành thí nghiệm rút ra được đường đi một số tia sáng qua thấu kính (tia qua quang tâm, tia song song quang trục chính).

- Vẽ được ảnh qua thấu kính.

- Thực hiện thí nghiệm khẳng định được: Ảnh thật là ảnh hứng được trên màn; ảnh ảo là ảnh không hứng được trên màn.

- Vẽ được sơ đồ tỉ lệ để giải các bài tập đơn giản về thấu kính hội tụ.

- Đo được tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.

- Mô tả được cấu tạo và sử dụng được kính lúp.

B - NHỮNG KIẾN THỨC CẦN GHI NHỚ

I. THẤU KÍNH

1. Nhận biết thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

- Thấu kính là một khối trong suốt, đồng chất được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong.

- Có hai loại thấu kính: rìa mỏng và rìa dày.

- Trong không khí, các chùm sáng hẹp song song đi qua thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ, còn khi qua thấu kính phân kì sẽ cho chùm tia ló phân kì.

2. Tìm hiểu trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính và tiêu cự của thấu kính

- Quang tâm O là một điểm trong thấu kính mà mọi tia sáng đi qua nó đều truyền thẳng.

- Trục chính Δ là đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với bề mặt thấu kính.

- Tiêu điểm chính F là một điểm trên trục chính. Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính.

- Tiêu cự f là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm chính của thấu kính: f = OF.

3. Thí nghiệm khảo sát đường đi của một số tia sáng qua thấu kính

- Kết quả hai thí nghiệm trên cho thấy:

+ Tia tới quang tâm của thấu kính thì truyền thẳng.

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.

4. Giải thích nguyên lí hoạt động của thấu kính

- Ta có thể xem thấu kính là tập hợp các lăng kính nhỏ được ghép sát nhau. 

- Tia sáng đi qua lăng kính luôn lệch về phía đáy. Tập hợp các tia sáng đi qua những lăng kính nhỏ tạo nên chùm tia ló là chùm tia hội tụ hoặc chùm tia phân kì.

II. ẢNH CỦA VẬT QUA THẤU KÍNH – CÁCH VẼ ẢNH

1. Thí nghiệm quan sát ảnh của vật qua thấu kính hội tụ

- Kết quả thí nghiệm cho thấy một vật đặt trước thấu kính hội tụ có thể tạo ra:

+ ảnh thật ngược chiều, lớn hoặc nhỏ hơn vật.

+ ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.

2. Thí nghiệm quan sát ảnh của vật qua thấu kính phân kì

- Kết quả thí nghiệm cho thấy một vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật.

3. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ

- Để xác định độ lớn của ảnh hay vật, khoảng cách từ vật hay ảnh đến thấu kính, ta có thể sử dụng sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh.

4. Vẽ sơ đồ tạo ảnh của vật qua thấu kính phân kì

- Để xác định độ lớn của ảnh hay vật, khoảng cách từ vật hay ảnh đến thấu kính, ta có thể sử dụng sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh.

III. KÍNH LÚP

1. Mô tả kính lúp

- Kính lúp là dụng cụ dùng để quan sát các vật nhỏ.

- Bộ phận chính của kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn được bảo vệ bởi khung kính và có tay cầm.

- Số bội giác của kính lúp càng lớn thì ảnh quan sát được qua kính lúp càng lớn.

2. Cách sử dụng kính lúp

Để sử dụng kính lúp, ta thực hiện các thao tác như sau:

- Đặt kính lúp gần sát vật cần quan sát, mắt nhìn vào mặt kính.

- Từ từ dịch chuyển kính ra xa vật (nhưng vật vẫn nằm trong khoảng tiêu cự) cho đến khi nhìn thấy rõ các chi tiết của vật qua kính lúp.

- Khi cần quan sát trong một khoảng thời gian dài, người ta thường chọn cách đặt mắt ở tiêu điểm của kính lúp để mắt không bị mỏi.

IV. THỰC HÀNH ĐO TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ