+) Hai mặt được mài nhẵn ở trên gọi là hai mặt bên của lăng kính. +) Giao tuyến của hai mặt bên là cạnh của lăng kính. Mặt đối diện cạnh gọi là mặt đáy. +) Góc A hợp bởi hai mặt bên được[r]
Trang 1LĂNG KÍNH
CẤU TẠO
Lăng kính là một khối trong suốt , đồng chất được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song
+) Hai mặt được mài nhẵn ở trên gọi là hai mặt bên của lăng kính
+) Giao tuyến của hai mặt bên là cạnh của lăng kính Mặt đối diện cạnh gọi là mặt đáy
+) Góc A hợp bởi hai mặt bên được gọi là góc chiết quang
+) Chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trường ngoài gọi là chiết suất n của lăng kính
CÔNG THỨC CƠ BẢN CỦA LĂNG KÍNH
Tại I
+) n1.sini1 n2.sinr1
Tại J
+) n2.sinr1n1.sini2
Luôn có : A= r 1 + r 2 ; D= i 1 +i 2 – A Nếu A , i nhỏ : D = A(n-1)
GÓC LỆCH CỰC TIỂU :
Góc lệch D đạt giá trị cực tiểu D min khi tia tới và tia ló đối xứng với nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A
+) Dmin Khi i1= i2 = imin và r1 = r2 = r =
2
A
+)
2
min min
A D
2
A
r
2
2
Sin n A D
LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối thủy tinh hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân
Nó dùng để thay thế gương phẳng trongcác dụng cụ
quang học nhờ các ưu điểm là bền và sang hơn
A
B
C
ABC Là tiết diện chính
của lăng kính
A
J
I
D
i 1
i 2
r 1 r 2
n 1
n 2
Trang 2BÀI TẬP ÁP DỤNG
Đường đi của tia sáng qua lăng kính
Câu 1 Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC có góc A=750 chiết suất là n= 2 Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính vào mặt bên AB từ đáy BC đi lên với góc tới 450 của lăng kính
a) Tính góc lệch D của tia sáng
b) Vẽ đường đi của tia sáng
ĐS: a) D=600 b) JR nằm sát mặt bên AC
Câu 2 Một lăng kính có tiết diện là tam giác đều ABC có chiết suất là 3 Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính vào mặt bên AB
a) Tính góc lệch D và vẽ đường đi của tia sáng khi góc tới là 600
b) Vẽ đường đi của tia sáng trong trường hợp tia tới vuông góc với mặt bên AB
ĐS: 600
Câu 3 Một lăng kính có tiết diện là tam giác đều ABC chiết suất của lăng kính là 2 Người ta chiếu một tia sáng đơn sắc vào mặt AB dưới góc tới i1=450 theo hướng đáy đi lên
a) Tính góc lệch của tia ló so với tia tới
b) Nếu giảm góc tới i đến một giá trị i1=i0 nào đó thì tia sáng bắt đầu bị phản xạ toàn phần tại mặt bên AC Tìm biểu thức xác định giá trị i0
ĐS: 300 ; sin i0= n.sin (A – igh)
Câu 4 Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng đơn sắc được chiếu
vuông góc tới mặt bên AB , sau 2 lần phản xạ toàn phần trên mặt AC và AB tia ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC
a) Vẽ đường đi của tia sáng và tính góc chiết quang A
b) Tìm điều kiện mà chiết suất n của lăng kính phải thỏa mãn
ĐS: 360 , n1,7
Góc lệch cực tiểu của lăng kính
Câu 1 Một lăng kính có góc chiết quang A=600 Một tia sáng SI nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính đến gặp mặt bên của lăng kính với góc tới i cho tia ló với góc lệch cực tiểu Dmin = 300 Tính chiết suất của lăng kính
và góc tới i
ĐS: n= 2; i=450
Câu 2 Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC có chiết suất là 3 Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính vào mặt bên AB
a) Tính góc tới i và góc lệch của tia sáng khi góc lệch có giá trị cực tiểu
b) Vẽ đường đi của tia sáng trong trường hợp tia tới vuông góc với mặt bên AB
ĐS: 600 ; 600
Câu 3 Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC , chiết suất của lăng kính là 2 Người ta chiếu một tia sáng đơn sắc vào mặt bên của lăng kính AB sao cho có tia ló ở AC với góc ló là 450
a) Tính góc lệch của tia ló so với tia tới
b) Nếu sau đó người ta giảm góc tới i1 đi thì góc lệch sẽ tăng hay giảm
ĐS: 300 ; tăng
Tin nhắn : Phần này không thi THPTQG
Trang 3THẤU KÍNH HỘI TỤ
ĐN: Thấu kính là một môi trường trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cong, thường là hai mặt cầu, một trong
hai mặt có thể là mặt phẳng
THẤU KÍNH HỘI TỤ
Là thấu kính rìa mỏng như hình vẽ dưới đây
CÁC YẾU TỐ CỦA THẤU KÍNH
O : Quang tâm của thấu kính
F : Tiêu điểm vật chính của thấu kính
F / : Tiêu điểm ảnh chính của thấu kính
C 1 , C 2 : Tâm của 2 mặt cầu
R 1 , R 2 : Bán kính của 2 mặt cầu
: Đường kính khẩu độ ( đường kính mở )
Tin nhắn : R > 0 Mặt cầu lồi ; R < 0 Mặt cầu lỏm ; R =Mặt cầu là mặt phẳng
O
Mặt lồi
Trục phụ
Trục chính
F /
F
O
Tiêu diện vật
Tiêu diện ảnh
Mặt lồi
Trang 4ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA THẤU KÍNH HỘI TỤ
+) Tia tới song song với trục chính Tia ló đi qua tiêu điểm ảnh (hình 1)
+) Tia tới qua tiêu điểm vật chính F Tia ló song song với trục chính (hình 1)
+) Tia tới qua quang tâm O Tia ló truyền thẳng (hình 1)
+) Tia tới đi bất kì thì tia ló có 2 cách vẽ như sau (hình 2)
CÔNG THỨC THẤU KÍNH
1 2
1 1 1 1
R R n
n f
D
m t
tk
R>0 mặt cầu lồi ; R<0 mặt cầu lỏm ; R=mặt phẳng
1 1 1/
d d f
D (1) Và D> 0 ; f > 0 Thấu kính hội tụ Đơn vị : D(dp) đi ốp ; f (m)
f = OF = OF/ : Tiêu cự thấu kính
Với d= OA : Khoảng cách giữa vật và thấu kính
d / = OA/ : Khoảng cách giữa ảnh và thấu kính
Tiêu cự thấu kính : /
/
d d
d d f
(1) Vị trí của vật đối với thấu kính :
f d
f d d
//.
Vị trí của ảnh đối với thấu kính:
f d
f d d
/
Tin nhắn : Chứng minh công thức (1) bằng cách xét các tam giác đồng dạng BIJ, FOJ, B / JI và F / OI
F O F/
B
A
A/
B/ Hình 1
Cách 1
F O F/
S
R
Cách 2
F O F/
S
R
Vẽ trục phụ song song với tia tới
Tia ló đi qua giao điểm của trục phụ và tiêu diện ảnh
Vẽ Tia ló song song với trục phụ như hình vẽ
Tia tới đi qua giao điểm của trục phụ và tiêu diện vật
Hình 2
Trang 5 SỐ PHÓNG ĐẠI ẢNH : Để biết chiều cao của ảnh so với chiều cao của vật
AB
B A k
/ /
d
d/
f d
f
f
d
f /
k > 0 : Ảnh ảo – cùng chiều với vật
k <0 : Ảnh thật – ngược chiều với vật
d/ >0 : Ảnh thật : d/ <0 ảnh ảo
+) Điều kiện để có 2 vị trí đặt vật cho ảnh rõ nét trên màn khi di chuyển thấu kính L4f
Khoảng cách giữa vật và ảnh là : Ldd/
2 vị trí cho ảnh rõ nét trên màn là:
2
2
2
1
L d
L d
Với d2d1 d1/ d1: khoảng cách giữa 2 vị trí của thấu kính trước và sau di chuyển Khi đó Tiêu cự thấu kính là :
L
L f
4
2 2
+) Điều kiện để có duy nhất 1 vị trí đặt vật cho ảnh rõ nét trên màn khi di chuyển thấu kính L4f
BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Câu 1: Vật thật AB cao 2cm đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ và vuông góc với trục chính của thấu kính
có tiêu cự f=40cm, cách thấu kính một khoảng d Xác định vị trí tính chất, chiều và độ lớn của ảnh A/B/ trong các trường hợp sau :
a) d=60cm b) d=90cm c) d=20cm
Câu 2: Một vật phẳng nhỏ AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 30cm
a) khi đặt vật AB cách thấu kính 20cm thì có ảnh A/B/ Hãy xác định vị trí tính chất và số phóng đại ảnh và vẽ hình
b) xác định vị trí AB để thu được ảnh thật A1B1 có chiều cao bằng một nữa AB, Vẽ hình Tính khoảng cách giữa vật và ảnh ?
ĐS: a)d=20cm ; d/= - 60cm ; k=3 ; L= 40cm : b) d=90cm; L=135cm
Câu 3: Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự 12cm, một vật sáng AB đặt vuông góc trục chính và cách thấu kính
một đoạn 18cm
a) Xác định vị trí tính chất và số phóng đại ảnh , vẽ hình
b) Phải đặt vật AB ở đâu để ảnh cao bằng 3 lần vật ĐS: d/= -36cm ; k= -2 b) d1= 8cm ; d2=16cm
Trang 6Câu 4: Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính mỏng với A nằm trên trục chính
và cách thấu kính 10cm ta thấy có một ảnh A/B/ cùng chiều cao gấp đôi vật
a) Tính tiêu cự thấu kính
b) Giữ thấu kính cố định , di chuyển vật AB dọc theo trục chính, hỏi phải di chuyển vật ra xa thấu kính một đoạn bằng bao nhiêu để ảnh cao bằng vật ? ĐS: f= 20cm : d1= 40cm= d+ x x = 30cm
Câu 5: Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét trên màn ảnh đặt thấu kính
,cách vật một khoảng L= 90cm, biết ảnh bằng một nữa vật Tìm tiêu cự của thấu kính và vẽ hình ? ĐS: f=20cm
Câu 6: Một vật sáng AB và một màn ảnh M được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và
cách nhau một khoảng L= 45cm, giữ vật và màn cố định dịch chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn ta tìm được hai vị trí của thấu kính cách nhau một khoảng =15cm cho ảnh rõ nét trên màn.Tính tiêu cự thấu kính?
ĐS: f= 10cm
THẤU KÍNH PHÂN KÌ
Tin nhắn : Đang Update ………
Cách vẽ đường đi của tia sáng bất kì qua thấu kính phân kì
Hoa thơm, Hoa đẹp, Hoa vẫn tàn
Tình sâu, Tình nặng, Tình vẫn tan
Rượu đắng, Rượu cay, Rượu vẫn hết
Người hứa, người thề, người vẫn quên…
R
S
F/ O F
Cách 1
F/ O F
R
S
Cách 2
Vẽ trục phụ song song với tia tới
Tia ló có phương kéo dài đi qua giao
điểm của trục phụ và tiêu diện ảnh
Vẽ Tia ló song song với trục phụ như hình vẽ
Tia tới có phương kéo dài đi qua giao điểm của trục phụ và tiêu diện vật
Trang 7BÀI TẬP ÁP DỤNG
Câu 1: Một thấu kính có độ tụ - 5 điôp
a) Hỏi kính loại gì ? tính tiêu cự thấu kính ?
b) Nếu vật đặt cách kính 30cm thì ảnh hiện ra ở đâu và có số phóng đại bao nhiêu ?
Đs: tkpk f = -20cm ; d/ = -12cm ; k= 0,4
Câu 2: Đặt một vật trước thấu kính phân kì cho ảnh cao bằng
2
1
vật Nếu dịch chuyển vật đi một đoạn 12cm
theo trục chính thì ảnh cao bằng
3
1
vật Hỏi vật dịch chuyển về phía nào ? Tiêu cự thấu kính bao nhiêu ? ĐS: d2 –d1 = 12cm ; f = -12cm
Trang 8MẮT
SỰ ĐIỀU TIẾT CỦA MẮT
Là sự thay đổi độ cong của thể thủy tinh ( thay đổi f ) để cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên màng lưới + Khi không điều tiết tiêu cự mắt lớn nhất : fmax
+ Khi điều tiết tối đa tiêu cự của mắt nhỏ nhất : fmin
1) Điểm cực cận C c : là điểm gần nhất trên trục chính mà vật đặt tại đó mắt còn nhìn rõ khi điều tiết tối đa
2) Điểm cực viễn C v : Là điểm xa nhất trên trục chính mà vật đặt tại đó mắt còn nhìn rõ khi không điều tiết Mắt bình thường có điểm cực viễn ở vô cực và khi không điều tiết tiêu điểm nằm ở màng lưới fmax =OV
3) Khoảng nhìn rõ của mắt là khoảng từ C C đến C V
4) OCV : Là khoảng cực viễn ; OCC Là khoảng cực cận
CÁC TẬT CỦA MẮT
1) CẬN THỊ
a) Mắt cận nhìn xa kém hơn mắt bình thường b) Khi không điều tiết fmax < OV
c) Điểm cực viễn cách mắt một khoảng không lớn OCV hữu hạn d) Điểm cực cận gần hơn mắt bình thường
e) Cận thị không nhìn rõ các vật ở xa
f) KHẮC PHỤC TẬT CẬN THỊ : đeo kính phân kì sao cho ảnh các
vật ở vô cực qua kính hiện lên ở điểm cực viễn của mắt (mắt đeo kính nhìn rõ vật ở vô cực mà không cần điều tiết F/=CV Khi đó tiêu cự của kính là fk = - ( OCV – ) ; với = O O/ khoảng cách giữa mắt và kính
2) VIỄN THỊ :
a) Mắt viễn nhìn gần kém hơn mắt bình thường b) Khi không điều tiết fmax > OV
c) Điểm cực cận xa mắt hơn bình thường d) Mắt viễn khi nhìn rõ vật ở xa thì phải điều tiết e) Mắt viễn không xác định được điểm cực viễn
f) KHẮC PHỤC TẬT VIỄN THỊ : đeo thấu kính hội tụ để nhìn rõ
các vật ở gần như mắt bình thường
3) MẮT LÃO :
a) Điểm cực cận xa hơn mắt bình thường b) Điểm cực viễn là ở vô cực (khi nhìn xa vô cực mắt lão không phải điều tiết )
c) KHẮC PHỤC TẬT LÃO THỊ ta đeo kính hội tụ để nhìn rõ các
vật ở gần như mắt bình thường
GÓC TRÔNG VẬT VÀ NĂNG SUẤT PHÂN LI CỦA MẮT
Góc trông vật :
d
AB
tan với d : khoảng cách từ vật đến mắt
Năng suất phân li của mắt là goc trông nhỏ nhất mingiữa hai điểm A,B mà mắt có thể phân biệt được hai điểm đó điều kiện phân biệt được min; mắt bình thường thì min1/ 3.104rad
Trang 9BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Câu 1: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 200cm và điểm cực cận cách mắt 20cm
a) Để nhìn rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết người này phải mang kính có độ tụ bao nhiêu ? kính đeo sát mắt
b) Khi đeo kính người ấy sẽ nhìn được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu ?
ĐS: a) D= -0,5(dp) b) dc = 22,22cm
Câu 2: Một người có thể nhìn rõ vật khi vật cách măt từ 15cm đến 50cm
a) Mắt người này bị tật gì ? tính độ tụ của kính phải đeo để người đó có thể nhìn được vật ở rất xa mà không phải điều tiết với kính đeo sát mắt
b) Mắt người này bị tật gì ? tính độ tụ của kính phải đeo để người đó có thể nhìn được vật ở rất xa mà không phải điều tiết với kính đeo cách mắt 2cm
ĐS: a) cận thị ; D= - 2(dp) b) D= - 2,08(dp)
Câu 3: Mắt của một người chỉ nhìn thấy các vật trong khoảng từ 10cm đến 40cm
a) Mắt người này bị tật gì ?
b) Muốn nhìn thấy các vật ở rất xa mà không cần điều tiết , người đó phải đeo kính có độ tụ bằng bao nhiêu ? khi đeo kính đó người này sẽ thấy vật gần nhất cách mắt bao xa ?
c) Nếu muốn nhìn thấy các vật cách mắt 25cm khi điều tiết tối đa người đó cần đeo kính có độ tụ bao nhiêu ? ( các trường hợp trên kính đeo sát mắt )
ĐS: a) cận thị b)f = -40cm D= -2,5dp ; dc= 13,3cm c) -6dp
Câu 4: Mắt một người có điểm cực viễn CV cách mắt 50cm
a) Người này bị tật gì ?
b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực mà không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ bao nhiêu ? kính đeo sát mắt
c) Điểm cực cận cách mắt 10cm , khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu , kính đeo sát mắt
ĐS: a) cận thị b) D = -2dp c) 12,5cm
Câu 5: Một mắt bình thường khi về già , khi điều tiết tối đa thì tăng độ tụ của mắt thêm 1 dp
a) Xác định điểm cực cận và cực viễn
b) Tính độ tụ của thấu kính phải đeo (cách mắt 2cm) để mắt nhìn thấy một vật cách mắt 25cm mà không điều tiết
ĐS: a) OCV = ;OC C 1m b) d=f =23cm D= 4,35dp
Tin nhắn : Đang update …………