Bài 44. Thấu kính phân kì
I - ĐẶC ĐIỂM CỦA THẤU KÍNH PHÂN KÌ
1. Quan sát và tìm cách nhận biết.
Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa, giới hạn bởi 2 mặt cầu hoặc 1 mặt phẳng và 1 mặt cầu.
Những thấu kính còn lại là thấu kính phân kì.
Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa, ngược lại với thấu kính hội tụ.
2. Thí nghiệm
Chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc với mặt của một thấu kính phân kì.
Chùm tia tới song song với trục chính đến thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì. Do đặc điểm này mà người ta gọi đó là thấu kính phân kì.
Tiết diện mặt cắt ngang của một số thấu kính phân kì được mô tả trên hình 44.2a, b, c.
Kí hiệu thấu kính phân kì được vẽ như hình 44.2d.
III - TRỤC CHÍNH, QUANG TÂM, TIÊU ĐIỂM, TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KÌ
1. Trục chính
Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính, 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 phân kì 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
Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho các tia ló kéo dài cắt nhau tại điểm F nằm trên trục chính. Điểm đó gọi là tiêu điểm của thấu kính phân kì và nằm cùng phía với chùm tia tới.
4. Tiêu cự
Khoảng cách từ quang tâm tới mỗi tiêu điểm OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.
III – VẬN DỤNG
C7.
Hình 44.5 vẽ thấu kính phân kì, quang tâm O. trục chính ∆, hai tiêu điểm F và F', các tia tới 1, 2.
Hãy vẽ tia ló của các tia tới này.
Hướng dẫn:
+ Tia ló của tia tới I kéo dài đi qua tiêu điểm F.
+ Tia ló của tia tới 2 qua quang tâm, truyền thẳng không đổi hướng.
C8.
Trong tay em có một kính cận thị. Làm thế nào để biết kính đó là thấu kính hội tụ hay phân kì?
Hướng dẫn:
Kính cận là thấu kính phân kì. Có thể nhận biết như sau:
+ Phần rìa của thấu kính này dày hơn phần giữa.
+ Đặt thấu kính này gần dòng chữ. Nhìn qua kính thấy ảnh dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn trực tiếp dòng chữ đó.
C9.
Thấu kính phân kì có những đặc điểm trái ngược với thấu kính hội tụ:
+ Phần rìa của thấu kính dày hơn phần giữa.
+ Chùm sáng tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì.
+ Khi để thấu kính phân kì vào gần dòng chữ trên trang sách, nhìn qua thấu kính ta thấy hình ảnh dòng chữ bé đi so với khi nhìn trực tiếp, đó là do tính chất tạo ảnh của thấu kính phân kì khác hẳn với thấu kính hội tụ.
* Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa.
* Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì.
* Đường truyền của hai tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì:
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
1. Quan sát và tìm cách nhận biết.
Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa, giới hạn bởi 2 mặt cầu hoặc 1 mặt phẳng và 1 mặt cầu.
Những thấu kính còn lại là thấu kính phân kì.
Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa, ngược lại với thấu kính hội tụ.
2. Thí nghiệm
Chiếu một chùm sáng tới song song theo phương vuông góc với mặt của một thấu kính phân kì.
Chùm tia tới song song với trục chính đến thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì. Do đặc điểm này mà người ta gọi đó là thấu kính phân kì.
Tiết diện mặt cắt ngang của một số thấu kính phân kì được mô tả trên hình 44.2a, b, c.
Kí hiệu thấu kính phân kì được vẽ như hình 44.2d.
III - TRỤC CHÍNH, QUANG TÂM, TIÊU ĐIỂM, TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KÌ
1. Trục chính
Trong các tia tới vuông góc với mặt thấu kính, 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 phân kì 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
Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho các tia ló kéo dài cắt nhau tại điểm F nằm trên trục chính. Điểm đó gọi là tiêu điểm của thấu kính phân kì và nằm cùng phía với chùm tia tới.
4. Tiêu cự
Khoảng cách từ quang tâm tới mỗi tiêu điểm OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.
III – VẬN DỤNG
C7.
Hình 44.5 vẽ thấu kính phân kì, quang tâm O. trục chính ∆, hai tiêu điểm F và F', các tia tới 1, 2.
Hãy vẽ tia ló của các tia tới này.
Hướng dẫn:
+ Tia ló của tia tới I kéo dài đi qua tiêu điểm F.
+ Tia ló của tia tới 2 qua quang tâm, truyền thẳng không đổi hướng.
C8.
Trong tay em có một kính cận thị. Làm thế nào để biết kính đó là thấu kính hội tụ hay phân kì?
Hướng dẫn:
Kính cận là thấu kính phân kì. Có thể nhận biết như sau:
+ Phần rìa của thấu kính này dày hơn phần giữa.
+ Đặt thấu kính này gần dòng chữ. Nhìn qua kính thấy ảnh dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn trực tiếp dòng chữ đó.
C9.
Thấu kính phân kì có những đặc điểm trái ngược với thấu kính hội tụ:
+ Phần rìa của thấu kính dày hơn phần giữa.
+ Chùm sáng tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì.
+ Khi để thấu kính phân kì vào gần dòng chữ trên trang sách, nhìn qua thấu kính ta thấy hình ảnh dòng chữ bé đi so với khi nhìn trực tiếp, đó là do tính chất tạo ảnh của thấu kính phân kì khác hẳn với thấu kính hội tụ.
* Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa.
* Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì.
* Đường truyền của hai tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì:
- Tia tới song song với trục chính thì tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm.
- Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
