Bài 42. Thấu kính hội tụ
I – ĐẶC ĐIỂM CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ
1. Thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm như hình, trong đó chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc với mặt một thấu kính hội tụ.
Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới. Tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló.
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ
Thấu kính được làm bằng vật liệu trong suốt (thường là thủy tinh hoặc nhựa).
Tiết diện mặt cắt ngang của một số thấu kính hội tụ được mô tả trên hình 42.3a, b, c.
Kí hiệu thấu kính hội tụ được vẽ như hình 42.3d.
II – TRỤC CHÍNH, QUANG TÂM, TIÊU ĐIỂM, TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ
1. Trục chính
Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính hội tụ, có một tia cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng. Tia này trùng với một đường thẳng được gọi là trục chính (A) của thấu kính.
2. Quang tâm
Trục chính của thấu kính hội tụ đi qua một điểm O trong thấu kính mà mọi tia sáng tới điểm này đều truyền thẳng, không đổi hướng. Điểm O gọi là quang tâm của thấu kính.
3. Tiêu điểm
Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính. Điểm đó gọi là tiêu điểm của thấu kính hội tụ và nằm khác phía với chùm tia tới (hình 42.5 a).
4. Tiêu cự
Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.
III – VẬN DỤNG
Trên hình 42.6 có vẽ thấu kính hội tụ quang tâm O, trục chính là ∆, hai tiêu điểm F và F', các tia tới 1, 2, 3. Hãy vẽ tia ló của các tia này.
Hướng dẫn:
* Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
* Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
* Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
- Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
- Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
1. Thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm như hình, trong đó chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc với mặt một thấu kính hội tụ.
Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới. Tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló.
2. Hình dạng của thấu kính hội tụ
Thấu kính được làm bằng vật liệu trong suốt (thường là thủy tinh hoặc nhựa).
Tiết diện mặt cắt ngang của một số thấu kính hội tụ được mô tả trên hình 42.3a, b, c.
Kí hiệu thấu kính hội tụ được vẽ như hình 42.3d.
II – TRỤC CHÍNH, QUANG TÂM, TIÊU ĐIỂM, TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH HỘI TỤ
1. Trục chính
Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính hội tụ, có một tia cho tia ló truyền thẳng không đổi hướng. Tia này trùng với một đường thẳng được gọi là trục chính (A) của thấu kính.
2. Quang tâm
Trục chính của thấu kính hội tụ đi qua một điểm O trong thấu kính mà mọi tia sáng tới điểm này đều truyền thẳng, không đổi hướng. Điểm O gọi là quang tâm của thấu kính.
3. Tiêu điểm
Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F nằm trên trục chính. Điểm đó gọi là tiêu điểm của thấu kính hội tụ và nằm khác phía với chùm tia tới (hình 42.5 a).
4. Tiêu cự
Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.
III – VẬN DỤNG
Trên hình 42.6 có vẽ thấu kính hội tụ quang tâm O, trục chính là ∆, hai tiêu điểm F và F', các tia tới 1, 2, 3. Hãy vẽ tia ló của các tia này.
Hướng dẫn:
* Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
* Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
* Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
- Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló qua tiêu điểm.
- Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.
