Lý thuyết + bài tập phần Quang hình học

LÝ THUYẾT + BÀI TẬP PHẦN QUANG HÌNH HỌC PHẦN 1: TỔNG QUÁT A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN: I. a. Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo một đường thẳng b. Chùm tia sáng hội tụ: Là một chùm sáng hội tụ với nhau tại một điểm c. Chùm tia sáng phân kỳ: Là một chùm sáng do một nguồn sáng phát ra II. Nguyên lý về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng: Trên một đường truyền, có thể cho ánh sáng truyền theo chiều này hay chiều kia III. Định luật phản xạ ánh sáng: Tia sáng phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia pháp tuyến so với tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới: i = iơ i iơ IV. Gương phẳng: Gương phẳng là phần mặt phẳng (nhẵn) phản xạ được hầu như hoàn toàn ánh sáng chiếu tới nó Những đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng: Vật thật (trước gươngt) cho ảnh ảo (sau gương). Vật ảo (sau gương) cho ảnh thật trước gương Dù vật thật hay vật ảo, ảnh luôn luôn đối xứng với vật qua mặt gương và có kích thước bằng vật. Khi phương của tia tới không đổi, nếu quay gương phẳng quanh một trục vuông góc với mặt phẳng tới một góc thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2 cùng chiều quay của gương. Thị trường của gương phẳng là góc tạo bởi 2 tia sáng ở vị trí mép dưới và mép trên với ảnh (là nơi người ta có thể nhìn thấy ảnh của vậtl) Vật thật: d > 0; vật ảo d < 0 ảnh thật d > 0; ảnh ảo d < 0 V. Gương cầu: 1. ĐN: Là một phần của mặt cầu (thường là một chỏm cầut) phản xạ hầu như hoàn toàn ánh sáng chiếu tới nó. Gương cầu lõm: Mặt phản xạ là mặt lõm; F’ Gương cầu lồi: Mặt phản xạ là mặt lồi; C: Tâm gương;  F C : Đỉnh gương; C: Trục chính: Đường thẳng qua C là trục phụ. C = R; bán kính mặt cong; : Góc khẩu độ của gương F: Tiêu điểm chính của gương F = | f | =: Độ lớn của tiêu cự gương; f > 0: Gương cầu lõm; f < 0: Gương cầu lồi; Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính tại F. Một điểm F — (Khác F) trên tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ. 2. Đường đi của tia sáng phản xạ trên gương cầu: 2.1.Với 4 tia sáng đặc biệt - Tia tới song song với trục chính, cho tia phản xạ qua F (hoặc có đường kéo dài qua Fh) - Tia tới qua F (Hoặc có đường kéo dài qua FH), cho tia phản xạ song song với trục chính. - Tia tới qua quang tâm C (hoặc có đường kéo dài qua Ch) cho tia phản xạ trở lại theo phương cũ. - Tia tới đỉnh gương O, cho tia phản xạ đi theo phương đối xứng với tia tới qua trục chính. 2.2. Với tia bất kì: có hai cách vẽ: Cách 1. Vẽ tiêu diện, cắt tia tới S tại tiêu điểm phụ F1; vẽ trục phụ CF1 , rồi vẽ tia phản xạ R song song với trục phụ đó. Cách 2: Vẽ tiêu diện; rồi vẽ trục phụ song song với tia tới S, nó cắt tiêu diện tại tiêu điểm phụ F1ơ; sau đó vẽ tia phản xạ R qua F1ơ (hoặc đương kéo dài qua Fhơ). 3. Vẽ ảnh của một vật: - Dùng hai trong bốn tia đặc biệt (thường chọn 2 trong số  tia đầu) - Nếu vật là một điểm sáng nằm trên trục chính thì dùng một tia bất kỳ và 1 tia đặc biệt (tia trùng với trục chính) - Nếu vật là một đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính ảnh của nó cũng là một đoạn nhỏ A’B’ vuông góc với trục chính (chú ý nếu A’B’ là ảnh ảo thì vẽ bằng nét đứt) do đó chỉ cần vẽ ảnh Aơ của A rồi vẽ đoạn AơBơ vuông góc với trục chính. 4. Vị trí và tính chất cảu vật và ảnh. a) Với gương cầu lõm: - Vật thật ở ngoài F cho ảnh thật ngược chiều với vật. Vật thật ở trong F cho ảnh áo cùng chiều và lớn hơn vật. -Vật ảo cho ảnh thật nhỏ hơn vật và ở trong F b) Đối với gương cầu lồi: - Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật. Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật. Vật ảo ở ngoài F cho ảnh ảo ngược chiều với vật ở ngoài F. c) Nhận xét: - Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa gương), ảnh và vật luôn di chuyển ngược nhau đối với gương. - Vật ở đúng tiêu diện thì ảnh ở vô cực và ta không hứng được ảnh - Vật thật hoặc ảnh thật (có thể hứng trên màn) ở trước gương. Vật ảo hoặc ảnh ảo ở sau gương - Để có vật ảo, một điểm ảo A chẳng hạn, dùng hai tia sang tới gương có đương kéo dài gặp nhau tại A ở sau gương. VI. Công thức gương cầu: hay Độ phóng đại: A’B’= |k|.AB Quy ước: Vật thật (vật sáng) d>0; vật ảo d <0; ảnh thật d’ >0; ảnh ảo dơ <0; Gương lõm f = ; Gương lồi f = - K > 0 ảnh và vật cùng chiều K<0 ảnh và vật ngược chiều Khoảng cách từ vật tới ảnh l = |d’| -d B. BÀI TẬP: Dạng 1. Xác định các ảnh cho bởi gương phẳng Một người nhìn thấy ảnh củađỉnh một cột điện trong một vũng nước nhỏ Người ấy đứng cách vũng nước a =2m và cách chân cột điện b =10m; mắt người cách chân một đoạn h =1, 6m. Tính chiều cao H của cột điện. Một người cao 1,7m, mắt người ấy cách đỉnh đầu 10cm. Để người ấy nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương phẳng thì chiều cao tối thiểu của gương phải bằng bao nhiêu và cách mặt đất bao nhiêu. Vẽ thị trường của hai người qua gương phẳng: A B Dạng 2. Xác định vị trí, tính chất của ảnh và vẽ ảnh tạo bởi gương cầu bán kính 20cm, ở đằng sau gương, cách gương 15cm. Xác định vị trí tính chất, độ cao và vẽ ảnh. Cho gương cầu lõm bán kính 40cm. Một vật sáng AB = 2cm đặt thẳng góc với trục chính, cách gương một khoảng d. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn và vẽ ảnh trong các trường hợp: a) d = 60cm; b) d=0cm; c) d=20cm; d) d=10cm; Từ đó nêu ra nhận xét về sự di chuyển của ảnh khi vật tiến lại gần gương Một vật ảo AB = 1cm vuông góc với trục chính của một gương cầu lồi có bán kính 40cm ở phía sau gương một khoảng x. Hãy xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh và vẽ ảnh trong các trường hợp: a) x =10cm b) x =20cm c) x = 40 Một gương cầu lồi có f = -10cm. Vật ảo AB thẳng góc với trục chính, A trên trục chính, cách gương một đoạn d. Định vị trí, tính chất, chiều cao và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau: a. d=0cm b. d=20cm c. d=15cm d. d= 10cm e. d =5cm Cho gương cầu lõm f = 10cm. Vật sáng AB cho ảnh AơBơ cao gấp 2 lần vật. Định vị trí vật và ảnh Gương cầu lồi f = -10cm. Vật AB cho ảnh AơBơ cao gấp 2 lần vật. Xác định: a. Tính chất của vật và ảnh. b. Vị trí của vật và ảnh Gương cầu lõm có tiêu cự f =10cm. Vật AB cho ảnh AơBơ cao bằng nửa vật. Xác định vị trí tính chất của vật và ảnh, vẽ ảnh. Gương cầu lồi f = -10cm. Vật thật AB cho ảnh AơBơ cách vật l =21cm. Định vị trí vật và tính chất của ảnh a. Gương cầu lồi có bán kính R =12cm. Vật thật AB phẳng nhỏ đặt trên trục chính, có ảnh bằng nửa vật. Xác định vị trí của vật b. Vật thật AB phẳng nhỏ được đặt trên trục chính của một gương cầu lồi, cách gương 60cm. ảnh nhỏ hơn vật ba lần. Tính bán kính cong của gương. Một chùm sáng hội tụ gặp gương cầu lõm sao cho điểm hội tụ ảo nằm trên trục chính, sau gương và cách gương 0cm. Biết bán kính của gương là R = 60cm. Xác định ảnh và vẽ ảnh. Một gương cầu lõm có f =10cm. Vật AB =1cm đặt trên trung trục chính và vuông góc với trục chính có ảnh AơBơ =2cm. Xác định vị trí của vật và ảnh Một gương cầu lõm có bán kính R =60cm. Người ta muốn tạo một điểm ảnh thật S’ trên trục chính sao cho khoảng cách từ đỉnh O của gương đến S’ thoả mãn điều kiện: OS’15cm. Xác định điều kiện, vị trí, độ lớn, chiều của ảnh và vẽ ảnh Gương cầu lồi có bán kính R =60cm. Vật AB =4cm đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính và cách trục chính và cách gương 30cm. Xác định tính chất, vị trí, độ lớn, chiều của ảnh và vẽ ảnh Dạng 3. Xác định tiêu cự (bán kính) gương cầu: Với cả hai loại gương cầu, hãy chứng minh rằng nếu giữ gương cố định và dời vật theo trục chính thì ảnh của vật tạo bởi gương cầu luôn chuyển động ngược chiều so với vật. Một ngọn nến nhỏ thẳng góc với trục chính của một gương cầu, cách gương 15cm; người ta thấy có một ảnh ảo lớn gấp hai lần vật. Hỏi gương đó thuộc loại gương nào? hãy xác định bán kính của gương bằng phương pháp tính toán đại số và bằng phương pháp hình học. Đặt vật AB =1cm thẳng góc với trục chính cảu một gương cầu, ở trước gương cách gương 20cm; người ta thấy có một ảnh ảo A’B’ = 0, 5cm. Hỏi gương cầu đó thuộc loại gương nào? Xác định bán kính của gương bằng phương tính toán và bằng phuơng pháp hình học. Vật sáng AB đặt cách màn hứng ảnh một đoạn không đổi l =15cm. Đặt gương cầu lõm ở vị trí O1 và vị trí O2 thì trên màn đều thu được ảnh rõ nét. Biết hai vị trí của gương cách nhau L = 45cm. Định tiêu cự của gương. Vật thật AB qua gương cầu lõm cho ảnh A”B”. Dịch vật ra xa 15cm, gương cầu cho ảnh A’B’ dịch đi 15cm. Biết A’B’ cao gâp 4 lần ảnh A”B”. Tính tiêu f cự của gương. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính một gương lõm và cách tâm gương 100cm có ảnh A’B’ nhìn thấy qua gương cao gấp rưỡi AB. Hãy tính: a. Tính tiêu cự f của gương. b. Khoảng cách từ AB đến A’B’ đến gương. c. Cho AB tịnh tiến lại gần gương hơn nữa. Hỏi ảnh A’B’ dịch chuyển như thế nào? chiều cao ảnh A’B’ thây đổi ra sao Vật AB phẳng nhỏ, thật, đặt trên trục chính của một gương cầu lõm có ảnh lớn hơn vật 3 lần. Dời vật theo trục chính đoạn 15cm, ảnh của vật lần này nhỏ hơn vật 1, 5 lần và không đổi bản chất. a. Xác định chiều dời của vật. b. Tính tiêu cự của gương cầu. Dạng 4. Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của gương và độ phóng đại Vật sáng AB = 0, 5cm đặt thẳng góc với trục chính cầu một gương cầu lõm tiêu cự f =10cm, cho ảnh A’B’ =1cm. Xác định vị trí của vật và ảnh. ảnh đó là thật hay ảo Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của gương cầu lồi có bán kính 12cm, cho ảnh cao bằng nửa vật. Tìm vị trí của vật và ảnh. Vẽ ảnh. Một vật AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lõm có tiêu cự 30cm, cho ảnh A’B’ =1cm. Xác định vị trí và tính chất của vật và ảnh. Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của gương lõm bán kính 40cm, gương lõm cho ảnh A’B’ = 2AB. Xác định vị trí của vật và ảnh Dạng 5. Xác định vị trí của vật và ảnh thật khi biết khoảng cách giữa chúng. Một gương cầu lõm có bán kính 48cm Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của gương cho ảnh cách vật 36cm. Xác định vị trí của vật, vị trí tính chất của ảnh, vẽ hình trong mỗi trường hợp Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lồi bán kính 60cm, cho ảnh cách vật 45cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh. Một vật AB đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lõm bán kính 24cm, cho ảnh cách vật 18cm. Xác định vị trí và tính chất của vật và ảnh. Một gương cầu lồi có bán kính 50cm. Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính gương cho ảnh A’B’ cách AB 37, 5cm. Xác định vị trí của vật và ảnh. Một vật sáng AB = 2cm đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm có bán kính R = 24cm, cho ảnh ảo cách vật 32cm. Xác định vị trí của vật và ảnh, độ lớn của ảnh. Một gương cầu lõm có tiêu cự f =12cm. Vật thât AB phẳng nhỏ đặt trên trục chính và vuông góc với chục chính. ảnh cách vật 18cm. Xác định vị trí của vật . Một vật thật AB phẳng nhỏ, đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của gương cầu lõm. Đặt một màn trước gương và song song với gương để nhận ảnh. Khi ảnh rõ nét hiện trên màn, khoảng cách giữa vật và màn bằng 1, 5 lần tiêu cự. Tính độ phóng đại của ảnh. Vật AB đặt song song và cách màn một khoảng L =80cm. Một gương cầu lõm có tiêu cự f =30cm được đặt sao cho vật ở trên trục chính của gương và vuông góc với trục chính của gương. a. Định vị trí của gương để ảnh của vật hiện trên màn. Biện luận về nghiệm theo L và f b. Tính độ phóng đại của ảnh. Gương cầu lồi có bán kính R =60cm. Vật thật AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của gương có ảnh cách vật 45cm. Xác định vị trí của vật Dạng 6. Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết sự di chuyển của chúng. Một điểm sáng đặt trước một gương lõm (bán kính 40cm) có ảnh S’. Di chuyển S một khoảng 10cm lại gần gương người ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 20cm. Hãy xác định vị trí của vật và ảnh lúc đầu và sau di chuyển Một điểm sáng S đặt trước gương cầu lồi (bán kính 40cm) cho ảnh S’. Di chuyển S một khoảng 30cm lại gần gương người ta thấy ảnh Sơ di chuyển một khoảng 3cm. Xác định vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển Một điểm sáng S đặt trước gương cầu lõm (bán kính 30cm) cho ảnh S’. Di chuyển S một khoảng 4cm ra xa gương người ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 20cm. Xác định vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển Một người đứng trước một gương cầu lồi nhìn thấy ảnh của mình trong gương cao bằng 1/5 chiều cao của mình. Tiến lại gần gương thêm 0,5m người đó thấy ảnh cao bằng 1/4 chiều cao của mình. Tính bán kính của gương và độ dịch chuyển của ảnh. Gương lõm tiêu cự f =10cm. Vật thật AB cho ảnh A’B’. Dịch vật lại gần gương 3cm thì ảnh dịch chuyển đi 0cm. Định vị trí lúc đầu và lúc sau của vật và ảnh. Vật thật AB đặt trước gương cầu lõm cho ảnh A’B’. Nếu dịch chuyển vật lại gần 8cm thì ảnh dịch đi 40cm. Biết ảnh sau cao gấp 5 lần ảnh trước. Tính tiêu cự của gương. Gương cầu lồi R =20cm. Vật sáng AB cho ảnh A’B’. Dịch chuyển AB lại gần gương 25cm thì thấy ảnh dịch chuyển 2cm. Xác định vị trí lúc đầu và lúc sau của vật và ảnh. Điểm S nằm trên trục chính gương cầu lõm. Nếu dịch chuyển lại gần gương một đoạn 3cm thì ảnh dịch chuyển một đoạn 30cm. Nếu S dịch ra xa một đoạn 5cm thì ảnh dịch chuyển một đoạn 10cm. Tính tiêu cự của gương. Một điểm sáng A nằm trên trục chính của gương lõm có tiêu cự 15cm. Nếu dịch chuyển A ra xa gương thêm 4cm thì ảnh A’ sẽ dịch một đoạn 20cm. Xác định vị trí của vật và ảng trước và sau dịch chuyển Một vật phẳng nhỏ đặt trước một gương cầu lõm cho một ảnh lớn gấp 8 lần vật trên một màn M. Cho vật tiến 0, 5cm lại gần gương và dịch màn để ảnh lại rõ nét thì thu được ảnh lớn gấp 10 lần vật. Hãy tính bán kính của gương, xác định chiều và độ dịch chuyển của màn M. Một vật sáng AB đặt trước mặt gương cầu lõm cho ảnh rõ nét lớn hơn vật trên một màn M. Giữ nguyên vật và màn, di chuyển gương đến một vị trí khác người ta lại thấy trên màn M hiện lên ảnh rõ nét A2B2. Cho biết hai vị trí nói trên của gương cầu cách nhau 250cm và khoảng cách giữa vật và màn M là 150cm, tính tiêu cự của gương. Cho biết ảnh A1B1 cao 2cm, hãy tính độ cao của vật AB và của ảnh A2B2. Đặt một bút chì AB dài 10cm nằm dọc theo theo trục chính của một gương cầu lõm có tiêu cự 20cm (Đầu A của bút chì ở gần gương), người ta thấy có một ảnh ảo A’B’ dài 20cm. a. Xác định vị trí các vị trí của A. B. A’, B’ b. Bút chì AB có nửa chiều dài màu đỏ ở phía A, còn nửa kia là màu xanh. Hỏi A’B’ có bao nhiêu phần màu đỏ và bao nhiêu phần màu xanh c. Nếu quay bút chì quanh đầu A đi một góc nhỏ thì A’B’ của nó sẽ dịch chuyển như thế nào? ảnh sẽ dài hơn hay ngắn hơn so với lúc đầu. Điểm sáng thật A trên trục chính của một gương cầu có ảnh thật A’. Từ vị trí ban đầu của vật ta nhận thấy: Dời A tới gần gương thêm 20cm thì ản rời đi 10cm, Dời A xa gương thêm 10cm thì ảnh dời đi 2cm. Tính tiêu cự của gương. Một gương cầu lõm có tiêu cự f =10cm. Điểm sáng S trên trục chính có ảnh S’. Dời S dọc theo trục chính gần gương thêm đoạn 5cm thì ảnh dời 10cm và không thay đổi tính chất. Xác định vị trí ban đầu của vật. Dạng 7. Xác định vị trí của đỉnh gương và của tiêu điểm chính của gương bằng phương pháp hình học. Trên hình sau đường thẳng xy là trục chính của gương cầu; S là một điểm sáng đặt trước gương, Sơ là ảnh của S qua gương. Hãy xác định loại gương và vị trí, tâm gương và tiêu điểm của gương. S S’ X y Trên hình sau đường thẳng xy là trục chính của gương cầu; S là một điểm sáng đặt trước gương, Sơ là ảnh của S qua gương. Hãy xác định loại gương và vị trí, tâm gương và tiêu điểm của gương. S’ X y S AB là vật A’B’ là ảnh. Hãy xác định trục chính, đỉnh gương, tâm gương và tiêu điểm chính của gương bằng phương pháp hình hoc. A B’ B A Dạng 8. Xác định thị trường của gương Một gương phẳng hình tròn, đường kính 0,1m, trên trục hình tròn, trước gương, cách gương 50cm có mắt nguời quan sát. a. Hãy xác định bán kính R của vòng tròn giới hạn thị trường của người đó, ở cách gương 10m sau lưng người ấy. b. Để thị trường lớn gấp 5 lần, người đó thay gương phẳng bằng một gương cầu lồi cùng kích thước. Hãy xác định tiêu cự của gương cầu đó Một gương cầu lồi có bán kính cong 0,8m, mặt gương có dạng hình tròn đường kính 16cm. Mắt người quan sát đặt trên trục chính của gương, cách gương 1,6m a. Xác định độ lớn của thị trường của gương b. Nếu thay gương cầu lồi bằng một gương phẳng hình tròn, có cùng đường kính, đặt tại đúng vị trí cảu gương cầu thì thị trường của gương phẳng có độ lớn bằng bao nhiêu? c. Từ phía sau người quan sát, dọc theo một đường thẳng song song với trục của gương và cách trục gương 72cm, có một vật tiến lại gần gương hỏi khi còn cách gười quan sát bao nhiêu thì vật đó bắt đầu ra khỏi thị trường của người này đối với gương Một người cao 1, 7m đứng soi trước gương cầu lồi tiêu cựu 20cm. Đường kính mở của gương D = 10cm. Tính khoảng cách gần nhất để người đó có thể nhìn thấy ảnh toàn thân (Bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu B) Một người đặt mắt trên trục chính của gương cầu lồi cách mặt gương 100cm để quanh sát những vật ở sau mình. Gương có tiêu cự 60cm và có rìa hình tròn, đường kính 6cm. a) Tính độ lớn của nửa góc ở đỉnh của mặt nón giới hạn thị trường của gương. b) Nếu thay gương cầu lồi bằng một gương phẳng có cùng kích thước của đường rìa, đặt cùng vị trí đối với mắt thì thị trường sẽ tăng hay giãm bao nhiêu lần? c) Một vật tiến lại gần gương cầu từ phía sau người quan sát dọc theo một đường thẳng song song với trục chính và cách trục 0, 2m. Hỏi khi còn cách người quan sát bao nhiêu mét thì vật sẽ ra khỏi thị trường của gương? Dạng 9. Vệt sáng trên màn. .Một gương cầu lõm có bán kính R =20cm và bán kính mở r = 3cm. Màn (M) được đặt vuông góc với trục chính, cách gương l =2m. Một điểm ssáng S được đặt tại tiêu điểm F của gương. a. Tính bán kính vệt sáng trên màn. b. Muốn vệt sáng trên màn giảm đi phân nửa thì phải rời S một khoảng bao nhiêu theo chiều nào? c. Làm lại câu hỏi b nếu muốn diện tích vệt sáng tăng lên gấp hai lần. Một đèn chiếu gồm một gương cầu lõm, có đường kính D0 =24cm, và một bóng đèn dây tóc có thể coi như một nguồn sáng điểm S. Bóng đèn có thể dịch chuyển dọc theo trục chính trên một đoạn thẳng AB =2cm(A ở gần gương hơn BA). Để điều chỉnh cho dây tóc đèn đúng vào tiêu điểm F của gương người ta làm như sau: a) Đưa bóng đèn về điểm tận cùng A. Đặt một màn ảnh cách gương một khoảng a = 1m, vuông góc với trục chính người ta thấy một vòng tròn sáng có đường kính D = 28cm. b) Đưa bóng đèn về điểm tận cùng B thì thấy đường kính vòng tròn sáng trên màn nhở hơn đường kính của gương và cáng đưa xa, vòng sáng cacngf nhỏ dần. Khi màn cách gương một khoảng L = 6, 5m thì thu được ảnh rõ nét của dây tóc đèn Hỏi phải dịch chuyển bóng đèn đến một khoảng bao nhiêu, kể từ A để chùm sáng phản xạ trên gương là chùm song song. Một đèn pha gồm một gương cầu lõm G có đường rìa hình tròn và nột bóng đèn điện mà dây tóc coi như một nguồn sáng điểm S có thể dịch chuyển dễ dàng dọc theo trục chính của gương. Một màn ảnh được đặt vuông góc với trục chính cách gương m. a) Đặt đèn sát mặt gương, rồi dịch chuyển nó ra xa dần người ta nhận thấy có hai vị trí của nguồn sáng, cho trên màn một vệt sáng tròn có bán kính bằng bán kính đường tròn rìa của gương. Hai vị trí này cách nhau 5cm. Hãy giải thích hiện tượng và tính tiêu cự của gương b) Xác định những vị trí của nguồn sáng để: Ảnh của dây tóc hiện rõ trên màn Vết tròn trên màn ảnh có bán kính gấp  lần bán kính đường rìa của của gương Một màn ảnh đặt trước trục chính của gương cầu lõm và cách gương một đoạn a = 25cm. Điểm sáng S nằm trên trục chính di chuyển từ đỉnh gương dần ra xa theo trục chính. Khi S ở vị trí S1 thì vật sáng trên màn có đường kính bằng đương kính vành gương. Dịch S ra xa thêm một đoạn b =5cm thì đường kính vật sáng trên màn giãm đi k = 6 lần so với trước. Tính tiêu cự của gương cầu. Dạng 10: Hệ Gương cầu Hai gương cầu cùng tiêu cự f đặt đồng trục, mặt phản xạ quay và nhau và cách nhau một khoảng L =2f. Vật sáng AB trên trục chính vuông góc với trục chính của gương. Bằng lập luận và tính toán, chứng tỏ rằng hệ chỉ cho một ảnh thật của vật, không phụ thuộc vào số lần phản xạ của ánh sáng. Xác định vị trí chiều và độ lớn của ảnh. Câu 2. Một hệ gương ghép có cấu tạo như hình vẽ: Vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính. Cho biết: f= 20cm; (G) (M) OI=40cm; OA =25cm B Xác định ảnh và vẽ đường đi của ánh sáng sau ba lần phản xạ liên tiếp cho trường hợps:  F A a. ánh sáng truyền tới M trước b. ánh sáng truyền tới G trước Một gương cầu lõm (G) có bán kính cong R =30cm được đặt đối diện một gương phẳng (M), trục chính của gương cầu vuông góc với gương phẳng. Trên trục chính, trong khoảng giữa hai gương, có điểm sáng A cách gương cầu đoạn OA = 20cm. Xác định vị trí của gương phẳng (M) để mọi tia sáng phát ra từ A, sau hai lần phản xạ liên tiếp lại quay lại A. Gương cầu lồi (G1) có tiêu cự f1=-20cm và gương cầu lõm (G2) có tiêu cự f2=20cm. Hai gương được đặt đồng trục, mặt phản xạ hướng vào nhau, hai đỉnh cách nhau l = 50cm. Điểm A được đặt trên trục chính cách (G1) đoạn 20cm. Xác định các ảnh của A. Vẽ đường đi của ánh sáng. Hai gương cầu lõm cùng bán kính R = 40cm được đặt đồng trục, mặt phản xạ hướng vào nhau, hai đỉnh cách nhau đoạn l =25cm a. Xác định vị trí của vật để kích thước các ảnh ảo trong gương có tỉ số bằng 1/2 b. Tìm điều kiện cảu l để cầu hỏi a có nghiệm Gương cầu lồi (G) có f = -20cm. Đối diện với (G) và vuông góc với trục chính, đặt gương phẳng (M) cách (G) 60cm. Vật AB phẳng, nhỏ vuông góc với trục chính được đặt trong khoảng giữa hai gương, cách (G) 30cm. Xác định tính chất, vị trí độ phóng đại của ảnh và vẽ ảnh của vật sau hai lần phản xạ liên tiếp theo thứ tự: a. Qua (G) rồi (M) b. Qua (M) rồi (G) Một gương phẳng đặt vuông góc với trục chính của gương cầu lõm tiêu cự f, cách gương lõm đoạn l, hai mặt phản xạ hướng vào nhau. Tìm điều kiện về l để một điểm A trên trục chính trong khoảng giữa hai gương có ảnh sau hai lần phản xạ liện tiếp trùng với chính nó. Gương cầu lõm (G) tiêu cựu 20cm có điểm A trên trục chính và cách gương 30cm. Đối diện với (G) đặt một guơng phẳng (M) nghiêng một góc 450 so với trục của gương (G) và cách (G) 80cm. Xác định ảnh của A sau hai lần phản xạ liên tiếp trên (G) rồi (M) Gương cầu lõm có f =50cm. Trên trục chính có điểm sáng A cách gương 60cm. Đối diện với gương cầu đặt một gương (M2) sao cho ánh sáng từ A sau hai lần phản xạ liên tiếp trên hai gương rồi lại qua A. Xác định vị trí của (M2) trong hai truờng hợp sau: a. M2 là gương phẳng đặt vuông góc với trục chính của gương cầu lõm b. M2 là gương cầu lõm có cùng tiêu cự đặt đồng trục với gương thứ nhất Hai gương cầu lõm có các tiêu cự f1=24cm, f2=16cm. Trục chính của hai gương trùng nhau, mặt phản xạ quay vào nhau, hai đỉnh cách nhau 120cm. Có hai bóng đèn giống nhau được đặt cách đều trục chính Xác định vị trí đặt màn và hai bóng đèn để các ảnh trùng khít lên nhau trên màn. Hai gương cầu lõm và lồi có tiêu cự f1=15cm và f2=-10cm. Được đặt cho trục chính trùng nhau, hai mặt phản xạ đối diện nhau. Các đỉnh gương cách nhau 80cm. Xác định vị trí của vật AB (vuông góc với trục chínhv, đặt trên trục chính) để ảnh của vật sau 1 lần phản xạ trên mỗi gương: a. Có cùng kích thước b. Đều ảo và gấp 10 lần nhau. Một gương cầu lõm (G1) có bán kính cong R1=60cm. Một vật phẳng nhỏ AB cao 2cm đặt trê trục chính, vuông góc với trục chính, cách gương 0,9m. a) Vẽ, xác định vị trí và độ lớn của ảnh A’B’ của vật cho bởi gương. b) Một gương cầu lồi (G2) nhỏ hơn (G1) nhiều, đặt trước (G1) cách (G1) 36cm, sao cho trục chính của hai gương trùng nhau và mặt phản xạ quay vào nhau. Các tia sáng đi từ vật phản xạ trên (G1) và sau đó trên (G2) và tạo một ảnh A”B” của vật. Biết ảnh A”B” này là ảnh thật ở đúng trên (G1). Hãy xác định bán kính cong của (G2). Cho một gương cầu lõm G1 có tiêu cự 20cm. Đặt một gương phẳng G2 đối diện với G1, cách G1 80cm trên trục chính của G1 và nghiêng 450 với trục chính này. Trong khoảng giữa hai gương ở trên trục chính của G1 và cách G1 là 0cm, có một đúm sáng S. Xét chùm tia sáng từ S tới G1 rồi tới G2. Xác định ảnh cho bởi hệ hai gương Cho một gương cầu lồi G1 có tiêu cự 20cm. Đặt một gương phẳng G2 đối diện với G1, vuông góc với trục chính của G1 và cách G1 là 60cm. Một vật thật AB =2cm vuông góc với trục chính của G1 cách G1 là 30cm. Xác định hai ảnh đầu tiên của AB cho bởi hệ trong hai trường hợp: a. Xét chùm tia từ vật G1 rồi tới G2 b. Xét chùm tia từ vạt tới G2 rồi tới G1 Cho gương phẳng G đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm M có tiêu cự 30cm và cách gương này một đoạn là a =80cm. Xét chùm tia từ một điểm S, trong khoảng hai mặt phản xạ, ở trên trục chính của M, tới gương cầu rồi tới gương phẳng và cho ảnh S2. Tìm vị trí của S để S2 trùng với S PHẦN 2: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN: i I. Định luật khúc xạ ánh sáng: - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới - Giữa góc tới và góc khúc xạ có hệ thức (n1) n1.sini=n2.sinr hay: (n2) n2,1 là triết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với mô trường (1) n1: Triết xuất tuyệt đối của môi trường (1) n2: Triết xuất tuyệt đối của mô trường (2) Lưu ý: Với không khí, chiết xuất tuyêth đối là nkk N1.sini = n2.si