Thấu kính hội tụ là gì? Đặc điểm, cách vẽ và công thức tính chi tiết
Trong Vật Lý 9, các em sẽ bắt gặp rất nhiều bài học về thấu kính. Qua đây, học sinh không chỉ biết phân biệt các loại thấu kính mà còn hiểu thêm về công dụng, đặc điểm và ứng dụng của chúng. Trong bài viết này, ACC GROUP sẽ cùng các bạn tìm hiểu những kiến thức về thấu kính hội tụ chi tiết nhất!
Trước khi tìm hiểu thêm về thấu kính hội tụ, bạn cần biết một chút về thấu kính. Trong định nghĩa quang học, thấu kính là một thiết bị quang học được sử dụng để hội tụ hoặc phân kỳ các chùm ánh sáng khác nhau. Trong bối cảnh rộng hơn, thấu kính quang học là thấu kính hoạt động với ánh sáng và với các kỹ thuật truyền thống. Vậy thấu kính hội tụ là gì? Thấu kính hội tụ là một thấu kính màu trong suốt, có rìa mỏng hơn phần giữa. Chúng thường được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu. Đây là một thấu kính mà chùm sáng sau khi đi qua kính sẽ hội tụ về một điểm.
Các đặc điểm của thấu kính hội tụ bao gồm:
Tia sáng tới thấu kính gọi là tia tới, tia ló ra là tia khúc xạ qua thấu kính. Khi tia tới quang tâm thì tia phản xạ tiếp tục truyền ngược hướng với tia tới. Tia tới song song với trục chính sẽ ló qua tiêu điểm. Tia tới đi qua tiêu điểm vật thì ló ra song song với trục chính.
Một thấu kính hội tụ được giới hạn bởi hai mặt cầu (mặt cầu có thể là mặt phẳng). Viền ngoài sẽ mỏng hơn ở giữa.
Có nhiều vật liệu có thể dùng để chế tạo thấu kính hội tụ. Thông thường nó được làm bằng vật liệu trong suốt, thường là nhựa hoặc thủy tinh. ống kính nhựa
Nó là vật liệu tốt nhất để làm thấu kính hội tụ vì nó dễ sử dụng cho mọi đối tượng. Thấu kính nhựa còn được gọi là thủy tinh hữu cơ. Vì loại này thường được sử dụng trong sản xuất kính trẻ em hoặc khi luyện tập thể thao bởi sự thoải mái cũng như nhẹ cũng như khả năng chống vỡ cực cao. ống kính thủy tinh
Những thấu kính này được làm bằng thủy tinh khoáng tự nhiên chất lượng tốt, chất lượng chuyên nghiệp và là tiêu chuẩn cho các sản phẩm này. Với loại tròng này, người tiêu dùng sẽ tiết kiệm được chi phí hơn so với việc sử dụng tròng nhựa, đặc biệt nó có khả năng chống xước cực cao và phù hợp với những trường hợp loạn dưỡng nặng.
Để có thể nhận biết thấu kính hội tụ, bạn có thể tham khảo 3 cách sau. Sử dụng bàn tay của bạn để xác định chúng theo độ dày trung tâm và độ dày cạnh. Nếu phần rìa của thấu kính mỏng hơn phần giữa thì đó là thấu kính hội tụ. Đưa ống kính lại gần văn bản của cuốn sách. Nếu thấu kính có thể làm cho chữ nhìn qua thấu kính lớn hơn nhìn trực tiếp trên sách thì đó là thấu kính hội tụ. Sử dụng thấu kính thu ánh sáng. Dùng một thấu kính hứng ánh sáng từ một đèn ở xa trên màn. Nếu chùm sáng hội tụ trên màn thì đó là thấu kính hội tụ.
Dưới đây là các khái niệm về thấu kính hội tụ cần ghi nhớ
Trục dài của thấu kính hội tụ
Trục chính của thấu kính hội tụ là tia ló, có thể truyền trực tiếp qua vật và không đổi phương khi đi qua thấu kính. Quang tâm của thấu kính hội tụ
Đối với thấu kính hội tụ, quang tâm là điểm mà mọi tia sáng tới điểm này đều có thể truyền theo đường thẳng và không bị lệch. Quang tâm được kí hiệu là O . Tiêu điểm của thấu kính hội tụ
Tiêu điểm của thấu kính hội tụ được kí hiệu là F. Chúng có chùm tia ló hội tụ tại một điểm và chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính. Hệ thống truyền ba tia đặc biệt như sau:
Khi tia tới đi qua quang tâm O thì tia phản xạ truyền theo đường thẳng. Tia tới song song với trục chính thì tia phản xạ đi qua tiêu điểm F’.
Các tia ló qua tiêu điểm F song song với trục chính. Tiêu cự thấu kính hội tụ
Trong đó tiêu cự của thấu kính hội tụ là khoảng cách từ tiêu điểm F của thấu kính đến quang tâm O của thấu kính, kí hiệu là f và đo bằng cm.
Để có thể vẽ thấu kính hội tụ, các em hãy cùng tìm hiểu các bước vẽ dưới đây:
Vẽ trục ngang chính được chỉ định bởi (△). Dựng thấu kính vuông góc với trục chính. Kí hiệu điểm đi qua quang tâm là (O). Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ. Tiêu điểm chính là chùm tia ló hội tụ tại một điểm trên trục chính. Tiêu điểm chính gồm hai điểm nằm trên trục chính cách thấu kính một khoảng và đối xứng qua một bên tiêu điểm F, ta có tiêu điểm F’ ở bên kia thấu kính. Bạn có thể tham khảo hình bên dưới:
Để dựng ảnh A’B’ của đoạn AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính và điểm A nằm trên trục chính ), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia đặc biệt, do đó hạ B ‘ vuông góc với trục chính △ thì ta được ảnh A’ của A.
Công thức liên hệ giữa vị trí vật, vị trí ảnh và tiêu cự của thấu kính
Xem thêm : Nội dung và ý nghĩa truyện cổ tích Trí khôn của ta đây
Ước dấu:
Thấu kính hội tụ: f > 0
Thấu kính phân kỳ: f < 0
Hình ảnh là thật: d’ > 0
Ảnh là ảo: d’ < 0
Đối tượng là có thật: d > 0
Công thức độ phóng đại của thấu kính
Xem thêm : Nội dung và ý nghĩa truyện cổ tích Trí khôn của ta đây
Ước dấu:
Ảnh và vật cùng chiều: k > 0
Ảnh và vật ngược chiều nhau: k < 0
Công thức tính độ ngưng tụ của thấu kính
Phía trong:
n: chiết suất của vật liệu làm thấu kính
D: thấu kính hội tụ
f: tiêu cự của thấu kính (m)
R1; R2: bán kính của các mặt cong (R = đối với trường hợp mặt phẳng) (m)
Còn đối với thấu kính hội tụ, chúng được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong cuộc sống. Một số ứng dụng bao gồm:
Thay đổi chùm sáng song song thành chùm sáng hội tụ.
Dùng làm vật kính và thị kính trong kính hiển vi hoặc kính thiên văn.
Được sử dụng như một ống kính máy ảnh.
Sử dụng như một kính lúp.
Dùng làm kính điều chỉnh tật viễn thị, viễn thị.
Đôi khi thấu kính hội tụ cũng được sử dụng trong nhiều trường hợp khẩn cấp như tạo ra đám cháy.
Câu 1: Một thấu kính hội tụ biến chùm tia tới song song thành chùm tia nào?
A. Tia phản xạ.
Xem thêm : Đăng ký khai sinh cho con muộn có bị phạt?
B. Chùm hội tụ.
C. Chùm tia phân kì.
D. Một loe sáng song song khác.
Đáp án: B. Chùm hội tụ.
Câu 2: Khi tia tới đi qua quang tâm của một thấu kính hội tụ cho tia phản xạ?
A. Đi qua tiêu điểm và đi qua quang tâm
B. Song song với trục chính và đi qua tiêu điểm
C. Phương truyền thẳng theo phương của tia tới
D. Có một đường kéo dài qua tiêu điểm
Đáp án: C. Phương truyền thẳng theo phương của tia tới
Câu 3 : Vật liệu nào thường được dùng để chế tạo thấu kính?
A. Kính trong
B. Nhựa mờ đục
C. Nhôm
D. Nước
Đáp án: A. Kính trong
Câu 4 : Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về thấu kính hội tụ?
A. Trục chính của thấu kính là một đoạn thẳng bất kỳ dài vô hạn.
B. Quang tâm của thấu kính cách đều hai tiêu điểm.
C. Tiêu điểm của thấu kính phụ thuộc vào diện tích của thấu kính.
D. Khoảng cách giữa hai tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính.
Đáp án B: Quang tâm của thấu kính cách đều hai tiêu điểm.
Thấu kính hội tụ, hay còn gọi là thấu kính cầu, là một dạng thấu kính có đường kính lớn hơn độ dài tiêu cự. Nó được sử dụng để thu thập và tập trung ánh sáng vào một điểm tập trung gọi là tiêu điểm. Thấu kính hội tụ thường được sử dụng trong kính hiển vi và ống nhòm để tạo ảnh phóng đại.
Thấu kính hội tụ có dạng hình cầu, có hai bề mặt cong. Bề mặt cong bên trên có bán kính nhỏ hơn, trong khi bề mặt cong bên dưới có bán kính lớn hơn. Điều này tạo ra một bề mặt cong hướng vào bên trong thấu kính, giúp tập trung ánh sáng vào tiêu điểm.
Thấu kính hội tụ có nhiều ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật và khoa học. Nó được sử dụng trong các thiết bị quang học như kính hiển vi, ống nhòm, máy ảnh và telescop để tạo ảnh phóng đại và cải thiện độ nét của hình ảnh.
Thấu kính hội tụ có điểm nổi bật là khả năng tập trung ánh sáng vào một điểm tiêu điểm duy nhất. Điều này giúp cải thiện chất lượng và độ nét của hình ảnh, từ đó tăng cường khả năng quan sát và nghiên cứu các đối tượng với chi tiết cao hơn.
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp
This post was last modified on 20/02/2024 19:32
Hãy cẩn thận khi tiếp xúc với những con giáp này, chúng là bậc thầy…
Cách 12 con giáp trưởng thành sau vấp ngã và nếm trải thất bại trong…
4 con giáp đối mặt nguy cơ mất tiền, thất bại trong đầu tư vào…
Tử vi hôm nay – Top 4 con giáp có sự nghiệp rực rỡ nhất…
Tử vi tuần mới của 12 con giáp từ 25/11 – 01/12/2024: Dần thức tỉnh,…
Con số may mắn hôm nay 25/11/2024 theo năm sinh: Con số chọn TIỀN và…
