Bài 29: Thấu kính mỏng

• Tiêu điểm ảnh chính F’

Chùm tia tới song song với trục phụ giao điểm của các tia ló hoặc đường kéo dài của các tia ló hội tụ tại một điểm trên trục phụ điểm đó là tiêu điểm ảnh phụ.

• Tiêu điểm vật chính F

 Tia sáng đi qua tiêu điểm vật chính F thì tia ló sẽ song song với trục chính

• Tiêu điểm vật phụ F_n

• Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện. Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện vật và tiêu diện ảnh.

        Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính qua tiêu điểm chính.

 2. Tiêu cự. Độ tụ

• Tiêu cự:  \(f=\overset{\_\_\_\_}{\mathop{OF'}}\)

        Thấu kính hội tụ có tiêu cự dương: \(f>0\) 

         Thấu kính phân kì có tiêu cự âm: \(f< 0\)

• Độ tụ: \(D=\dfrac{1}{f}\)

        Đơn vị của độ tụ là điôp (dp)

III. Sự tạo ảnh bởi thấu kính

1. Khái niệm ảnh và vật trong quang học

 

Ảnh điểm là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng

• Ảnh điểm là thật nếu chùm tia ló là chùm hội tụ
• Ảnh điểm là ảo nếu chùm tia ló là chùm phân kì.

Vật điểm là điểm đồng qui của chùm tia tới hoặc đường kéo dài của chúng.

• Vật điểm là thật nếu chùm tia tới là chùm phân kì
• Vật điểm là ảo nếu chùm tia tới là chùm hội tụ.

2. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính

Để vẽ ảnh của vật tạo bởi thấu kính ta thường vẽ các tia tới sau

• Tia tới qua quang tâm - Tia ló đi thẳng.
• Tia tới song song trục chính - Tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’.
• Tia tới qua tiêu điểm vật chính F - Tia ló song song trục chính.
• Tia tới song song trục phụ - Tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’_n.

Trong trường hợp phải vẽ một tia bất kì thì ta xác định trục phụ song song với tia tới. Tia ló tương ứng (hay đường kéo dài của nó) sẽ qua tiêu điểm ảnh phụ trên trục phụ đó.

Ảnh của vật qua thấu kính được dựng từ giao điểm của các tia ló

3. Các trường hợp tạo ảnh bởi thấu kính 

• Tính chất ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ

• Tính chất ảnh tạo bởi thấu kính phân kì 

Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì luôn là ảnh áo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.

V. Các công thức về thấu kính

Để thiết lập các công thức tổng quát áp dụng cho mọi trường hợp, người ta đặt các giá trị đại số cho khoảng cách như sau

\(\overline{OA}=d\)  với quy ước 

• \(d>0\) nếu vật thật
• \(d< 0\) nếu vật ảo (không xét)

\(\overline{OA'}=d'\)  với quy ước 

• \(d'>0\) nếu ảnh thật
• \(d'< 0\) nếu ảnh ảo 

Chiều và độ lớn của ảnh được xác định bởi tỉ số 

\(\frac{\overline{A'B'}}{\overline{AB}}=k\)

\(k\) gọi là số phóng đại ảnh

• \(k>0\): vật và ảnh cùng chiều
• \(k< 0\): vật và ảnh ngược chiều

1. Công thức xác định vị trí ảnh

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\)

2. Công thức xác định số phóng đại ảnh

 \(k=-\dfrac{d'}{d}\)

V. Công dụng của thấu kính

Thấu kính có nhiều công dụng hữu ích trong đời sống và khoa học.