Ôn thi học sinh giỏi Vật lý - Phần: Quang học

QUANGHỌC I: SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG A/.kiến thức vận dụng: 1. Nội dung định luật phản xạ ánh sáng: 2.Đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng 3.điểm sáng là giao của chùm sáng tới(vật thật) hoặc giao của chùm sáng tới kéo dài (vật ảo) 4.ảnh của điểm sáng là giao của chùm phản xạ(ảnh thật),hoặc giao của chùm phản xạ kéo dài(ảnh ảo) 5.một tia sáng SI tới gương phẳng,để tia phản xạ từ gương đi qua một điểm M cho trước thì tia tới phải có đường kéo dài đi qua ảnh của điểm M. 6.Quy ước biểu diễn một chùm sáng bằng cách vẽ 2 tia giới hạn của chùm sáng đó chùm tia sáng từ điểm S tới gương giới hạn bởi 2 tia tới đi sát mép gương,chùm tia giới hạn tương ứng có đường kéo dài đi qua ảnh của S. 7.có 2 cách vẽ của một điểm sáng: a.Vận dụng tính chất đối xứng của vật và ảnh qua mặt gương. b.Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng và kiến thức 4 ở trên. 8.có 2 cách vẽ tia phản xạ của một tia tới cho trớc: a. Vận dụng định luật phản xạ ánh sáng:vẽ pháp tuýến,đo góc tới,vẽ tia phản xạ sao cho góc phản xạ bằng góc tới. b.Vận dụng kiến thức 4 ở trên: Vẽ ảnh của điểm sáng,vẽ tia phản xạ có đường keó dài đi qua ảnh của điểm sáng. (Tương tự củng có 2 cách vẽ tia tới của một tia phản xạ cho trước) 9.ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng là tập hợp ảnh của các điểm sáng trên vật,do đó để vẽ ảnh của một vật ta vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt trên vật rồi nối lại. 10.Trong hệ gương ánh sáng có thể bị phản xạ nhièu lần,cứ mỗi lần phản xạ thì tạo ra một ảnh của điểm sáng.ảnh tạo bởi gương lần trước là vật của gương ở lần phản xạ tiếp theo... ******** B/. Bài tập: Chủ đề 1 vẽ đường đi của tia sáng và ảnh của vật tạo bởi gương phẳng 1.1 Cho một gương phẳng G và một điểm sáng S ở trước gương hãy vẽ ảnh và nêu rõ cách vẽ ảnh của S bằng 2 cách. 1.2 Cho một gương phẳng G và một tia sáng tới SI . Hãy vẽ tia phản xạ tương ứng của tia SI bằng 2 cách và nêu rõ cách vẽ . 1.3 vật sáng AB có dạng hình mũi tên và gương phẳng G như hình 1.3 .Hãy vẽ ảnh của vật AB bằng 2 cách. 1.4 Cho gương phẳng G, điểm sáng S và điểm M ở trước gương như hình vẽ1.4.Vẽ và nêu rõ cách vẽ đường đi của một tia sáng từ S đến gương rồi phản xạ tới M.(vẽ bằng 2 cách). 1.5 Hai gương phẳng G1,G2 làm với nhau một góc a<900;hai điềm O và M ở trong góc a(hình1.5) a.Vẽ tia sáng đi từ O phản xạ trên G1 trước rồi phản tiếp trên G2 và tới M b. Nếu a >900 ;để phép vẽ thực hiện được thì hai điểm O và M phải thỏa mản điều kiện gì? 1.6 Trước hai gương phẳng G1;G2 có một màn chắn cố định với khe hở AB và điểm sáng S .Hãy vẽ một chùm sáng từ S đến G1 ,phản xạ đến G2 ,chùm phản xạ từ G2 vừa vặn lọt qua khe AB. . M G2 A S . B a '''''''''''''''''''''''''''''''''''' G '''''''''''''''''''''''''''''''''''' G G1 (hình 1.3) (hình 1.4) (hình 1.5) (hình 1.6) C/.các bài tập khác: S200cl:( 159 ,164 ;171;172;173).- S121/.102- ( nc8/.3.23)- cc8/.( 3.14 ). 2:Tính độ dài đường đi của tia sáng: 2.1 Các gương phẳng AB,BC,CD được xắp xếp như hình vẽ trong đó AB=a, BC=b, S là một điểm sáng nằm trên AD, SA=b1 a.Vẽ tia sáng từ phản xạ lần lượt trên các gương AB, BC, CD,một lần rồi trở lại S b.Tính độ dài đường đi của tia sáng trong hệ gương c.Tính khoảng cách (a1) từ A đến điểm tới trên gương AB. 2.2 Hai gương phẳng G1G2 hình vuông cạnh a, hợp với nhau một góc nhỏ a=150,một tia sáng AI chiếu đến G1 tại I trên cạnh đối diện với giao tuyến của 2 gương dưới góc tới i=450,phản xạ trong hệ gương một số lần rồi đi ra theo đường cũ. Tính độ dài đường đi của tia sáng trong hệ gương. 2.3. Hai gương phẳng G1,G2 cách nhau một khoảng là d, trên đường thẳng song song với 2 gương,cách G1 một khoảng là a, có 2 điểm S và O cách nhau một khoảng là h( hình 4). Hãy vẽ và nêu rõ cách vẽ một tia sáng từ S đến G1 trước( tại I), phản xạ đến G2 (tại J) rồi phản xạ đến O Tính khoảng cách IA và JB? Gọi M là giao điểm của SO với tia phản xạ từ G1. xác định vị trí của M trên SO. S . G 3 :Vùng nhìn thấy của gương. 3.1 Cho gương phẳng G,và một điểm sáng S (h3.1).Bằng phép vẽ hãy xác định vùng đặt mắt để thấy ảnh của S tạo bởi gương '''''''''''''''''''''''''''' 3.2 Mắt của một người quan sát đặt tại một điểm M trớc một gương h3.1 phẳng G như H3.2 xác định vùng nhìn thấy của gương . 3.3 Cho vật sáng AB hình mũi tên và gương phẳng MN nh H3.3 a/ Vẽ ảnh của vật AB b/ Vẽ các chùm tia tới lớn nhất từ A và B đến gương. c/ Hãy xác định vùng đặt mắt trước gương để: c.1 Chỉ nhìn thấyA. c.2 Chỉ nhìn thấy B c.3 Nhìn thấy cả A và B 4: Cách đặt gương phẳng để quan sát ảnh và đổi hướng truyền của ánh sáng 4.1Vào lúc tia sáng mặt trời rọi xiên góc 45 độ xuống bề mặt trái đất, muốn hướng tia nắng theo phương thẳng đứng xuống đáy một giếng sâu,thì phải đặt gương nghiêng một góc bằng bao nhiêu độ so với mặt đất. (3.3-NC8) 4.2 Một người cao 1,65m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm.Hỏi a. Mép dưới của gương phải cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để người ấy nhìn thấy ảnh của chân mình trong gương. b.Mép trên của gương phải cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người ấy nhìn thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương c.Chiều cao tối tiểu của gương là bao nhiêu để người đó thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương. d.Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương không( bài 165/200-CL). ( Bài bổ sung: 92, 93/S121) 5:Tính góc hợp bởi hai tia sáng trong hệ gương, khảo sát sự dịch chuyển của tia phản sạ khi thay đổi vị trí của gương ... 5.1 Cho gương phẳng G và một tia sáng SI(h5.1). a/. Giữ nguyên tia tới, quay gương G một góc nhỏ a quanh trục O nằm trong mặt gương và vuông góc với mặt phẳng tới .Hỏi tia phản xạ quay đi một góc bằng bao nhiêu? khi a.1 Trục O đi qua I ; a.2 Trục O không đi qua I (bài 94/121/8) b/.Cố định gương G, quay tia tới trong mặt phẳng tới quanh điểm I một góc nhỏ .Hỏi tia phản xạ sẽ quay đi một góc bằng bao nhiêu? (bài 95/121/8) 5.2 Hai guơng phẳng G1,G2, hợp với nhau một góc a<900.chiếu một tia sáng SI đến G1 dưới tới i1=i,phản xạ trên G1 theo hướng I1 I2 rồi phản xạ trên G2 theo hướng I2 K . a. Tính góc hợp bởi tia SI1, và tia phản xạ I2K . b.Tia phản xạ I2K sẽ quay đi một góc bao nhiêu khi: b.1 Giữ nguyên G1, và tia S I1 , quay G2 quanh cạnh chung một góc nhỏ b. b.2 Giữ nguyên G2 và tia tới S I1, quay G1 quanh cạnh chung một góc b. b.3 Đồng thời quay 2 gương quanh cạnh chung một góc nhỏ b, theo cùng chiều với cùng vận tốc và giữ nguyên tia SI1. 5.3 Hai gương phẳng G1,G2 đặt song song với nhau .Một tia sáng chiếu vào G1, phản xạ liên tiếp trên hai gương.Nếu ta quay G1 đi một góc nhỏ a thì tia phản xạ thứ n sẽ quay đi một góc bằng bao nhiêu? ( Mở rộng:Nếu quay G2 ...thì sao? Nếu quay cả 2 gương thì sao). 5.4. Hai gương phẳng G1 và G2 quay mằt phản xạ vào nhau một góc 300 một nguồn sáng S cố định nẳm trước 2 gương(hình vẽ bên). a. Nêu cách vẽ chính xác một tia sáng từ nguồn S có đường đi phản xạ lần lượt trên mỗi gương một lần (tại điểm tới I và E). b. Tính góc hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ sau cùng E R c. Từ vị trí ban đầu nói trên phải quay gương G2 quanh trục qua E và song song với 2 gương một góc nhỏ nhất là bao nhiêu để: c.1: SI // E R c.2: SI ^ E R (đề thi học sinh giỏi huyện năm 2003- 2004) (xem 4.17/nc8+ 160, 166 176/S200cl+100/S121) 6: Xác định số ảnh của vật tạo bởi hệ gương. 6.1 Một điểm sáng S đặt trên đường phân giác của góc a tạo bởi 2 gương phẳng.Xác định số ảnh của S tạo bởi 2 gương khi: a. a=900; b.a= 1200 (S121/8) 6.2 Một điểm A đặt cách đều 2 gương phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau taọ thành góc a . a, Xác định tất cả các ảnh tạo thành trong 2 gương khi a =800. vẽ các ảnh đó. b.Tìm số ảnh trong trường hợp a=; (n ÎZ>0) S . G1 7. Quỹ đạo của điểm sáng, ảnh của điểm sáng và vận tốc chuyển động của ảnh. G2 O 7.1 Hai gương phẳng G1,G2 hợp với nhau một góc a.Một điểm sángS nằm cách cạnh chung O của 2 gương một khoảng R. Hãy tìm cách di chuyển điểm S sao cho khoảng cách giữa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi các gương G1,G2 là không đổi. (bài 170/200cl). 7.2: Cho một điếm sáng S đặt trước một gương phẳng.Tìm quỹ tích các ảnh của S trong gương khi cho gương quay qanh một trục O nằm trên mặt gương và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. (bài 96/121/8) 7.3 Điểm sáng S đặt cách gương phẳng G một khoảng SI=d(h7.1) .ảnh của S qua gương sẽ dịch chuyển nh thế nào khi: S . I (Hình 7.1) a. Gương quay quanh một trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại S. b. Gương quay đi một góc a quanh một trục vuông góc với mặt phẳng hình vẽ tại I.( Nếu gương quay với vận tốc v=2m/s.thì ảnh S/ của S sẽ quay đi một góc bao nhiêu?);(bài 3.10/nc8). 7.4 Một người đứng trước một gương phẳng.Hỏi người đó thấy ảnh của mình trong gương chuyển động với vận tốc bằng bao nhiêu khi: a.Gương lùi ra xa theo phương vuông góc với mặt gương với vận tốc v=0,5m/s b.Người đó tiến lại gần gương với vận tốc v=0,5m/s. G1 7.5 Hai gương phẳng G1,G2 hợp với nhau một góc a=300.Một điểm sáng S nằmtrên x đường phân giác OX của 2 gương,cách cạnh chung O một khoảng R=5cm. Tính: G2 a/. Khoảng cách giửa 2 ảnh ảo đầu tiên của S tạo bởi gương. O b/. Quỹ tích các ảnh của S khi S di chuyển trên OX. c/. Tìm vận tốc xa nhau của 2 ảnh S1S2 khi S di chuyển trên OX với vận tốc 0,5m/s. 8: Tính góc hợp bởi hai gương, định vị trí của gương 8.1 Cho hai gương phẳng G1 ,G2 quay mặt phản xạ vào nhau.Một nguồn sáng điếm S nằm giữa 2 gương.Hãy xác định góc tạo bởi 2 gương để nguồn sáng điểm và các ảnh S1 của nó trong G1 và S2 trong gương G2 nằm trên ba đỉnh của một tam giác đều.(3.31/nc8) 8.2 Hai mẫu gương phẳng nhỏ G1,,G2 nằm cách nhau và nằm cách nguồn sáng điểm S những khoảng như nhau.(h8.1).Góc f nằm giữa 2 gương phải như thế nào để sau 2 lần phản xạ thì : a/. Tia sáng hướng thẳng về nguồn. B/. Tia sáng trở lại nguồn theo đường cũ. (? C/.Tia sáng đi ra khỏi hệ theo phương ban đầu.tức là // với tia tới đầu tiên ..);(bài 3.34/nc8). 8.3 Một khối thủy tinh hình lăng trụ,tiết diện có dạng một tam giác cân ABC.Người mạ bạc toàn bộ mặt AC và phần dưới mặt AB.(h8.2) một tia sáng vuông góc với mặt AB,sau 2 lần phản xạ liên tiếp trên AC,AB thì tia ló ra vuông góc với BC. Hãy xác định góc A của khối thủy tinh đó.(3.37/nc8) 8.4* Hai gương phẳng hình chữ nhật giống hệt nhau có giao tuyến chung O,quay mặt phản xạ vào nhau,hợp với nhau góc a.một điểm sáng S nằm giữa 2 gương ,một tia sáng từ S đập vuông góc với G1,phản xạ đến G2,rồi phản xạ trở lại G1.Tia sáng phản xạ ở đây một lần nữa,tia phản xạ cuối cùng vuông góc với mặt phẳng chứa 2 cạnh //với giao tuyến chung của 2 gương .Tính a. (bổ sung: 31,32*,37*,34/S CN8+174/S200 +101/S121) 9 Phương án thực hành 9.1 Tìm phương án xác định độ cao của một cột đèn bên kia bờ sông (.biết 2 bên bờ sông đất bằng phẳng cao bằng nhau )với các dụng cụ sau:một gương phẳng nhỏ;một thước dây(có giới hạn đo vừa đủ ) 10.Bài bổ sung 10.1.ở tiệm cắt tóc ta thường thấy có 2 chiếc gương: một chiếc đặt ở phía trước mặt, một chiếc đặt ở phía sau gáy mình nhưng không song song.Giải thích tại sao? Gợi ý:vẽmột tia sáng xuất phát từ một điểm ở sau gáy người phản xạ lần lượt trên môi gương một lần trong 2 trường hợp: 2 gương đặt song song và không song song. Từ hình xẽ trả lời câu hởi ở đề bài. 10.2 Cho 2 gương phẳng( như hình vẽ).hãy tìm giao của vùng nhìn thấy của2 gương. 10.3. Chiếu chùm ánh sáng phân kì vào gương A và nhận được các tia phản xạ như hình vẽ bên. Hõi gương A có thể là gương phẳng được không? Vì sao? Gợi ý phương pháp: vẽ pháp tuyến của gương tại các điểm tới của gương, đo xem góc phản xạ có bằng góc tới tương ứng không... từ đó trả lời câu hỏi. 10.3. Hãy xác định vị trí của gương phăng vàvẽ đường đi của tia sáng trong các hình vẽ sau.biết S1, S2,S3, là các điểm sáng, S1/ ,S2/ ,S3/ lần lượt là ảnh của S1, S2, S3 tạo bởi gương.Tia sáng từ S1,S2, S3, tới gương phản xạ qua các điểm R1 R2 R3 tương ứng? 2.4. Hai gương phẳng G1, G2, hợp với nhau một góc a <900, mặt phản xạ quay vào nhau. Một điểm sáng S nằm giữa 2 gương, một tia sáng từ S chiếu đến G1 dưới góc tới i, phản xạ trong hệ gương một số lần. Xác định a để: a. Sau n lần phản xạ trong hệ gương, tia sáng bắt đầu đi ra theo đường cũ. b. Sau n lần phản xạ vào hệ gương,tia sáng bắt đầu quay trở ra. 2.5 Hai gương phẳng được ghép quay mặt phản xạ vào nhau hợp với nhau một góc nhị diện nhỏ a,một tia sáng SI nằm trong mặt phẳng vuông góc với cạnh chung của nhị diện và tới một trong 2 gương với góc tới i1 . hỏi sau bao nhiêu lần phản xạ trong hệ gương thì tia sáng sẽ phản xạ trở ra ngoài. (đề thi HSG 2001-2002). 2.6. Hai mặt phẳng đàn hồi lý tưởng, tạo thành một góc nhị diện a, một quả bóng bàn rơi vào khoảng gjữa hai mặt phẳng đó và sau nhiều lần va đập lên chúng, quả bóng lại bay ra ngoài( hình 2.6). Va đập thứ nhất xảy ra cách đỉnh góc nhị diện một khoảng a và tại đây góc tới của quả bóng đập lên mặt phẳng ngang bằng i . quả bóng chuyển động trong mặt phẳng thẳng đứng, vuông góc đến hai mặt phẳng đã cho. Hãy xác định khoảng cách tối thiểu d đến đỉnh góc mà quả bóng có thể đạt được. Giả thiết a là nhỏ. 2.7. Cho điểm sáng S và 2 gương phẳng OM và ON như h-2.7. Biết khoảng cách từ S đến giao tuyến chung của 2 gương là a. Xác định góc hợp bởi hai gương để một tia sáng bất kì từ S truyền đến một trong hai gương chỉ phản xạ một lần rồi ra khỏi hệ gương 2.8. Gương có dạng một mặt cầu hoặc một phần của mặt cầu gọi là gương cầu . Gương cầu có mặt lồi phản xạ ánh sáng gọi là gương cầu lồi. Mỗi điểm trên gương cầu lồi được coi là một gương phẳng nhỏ. hình 2.8 là một gương cầu lồi, c là tâm của gương, một tia sáng AI từ điểm ảtên vật AB chiếu tới gương cho tia phản xạ IP có đặc điểm hư hình vẽ. a. Nêu đặc điểm của pháp tuyến IN của gương. b. hãy vẽ ảnh của vật AB Tại 3 vị trí bất kì và nêu nhận xét về tính chất của ảnh . c. Xác định vùng đặt mắt để qua săt ảnh của vật AB. 2.9. Cho gương hình nón hình 2.7( chao đèn) và một điểm sáng S ( bóng đèn). Nằm trên trục của gương.Xác định góc a ở đỉnh gương đểmọi tia sáng từ S đến gương chỉ phản xạ một lần rồi đi ra ngoài. 2.10. Hai gương phẳng G1G2 vuông góc với nhau(h-2.10).Một tia sáng từ điểm S đến G1, phản xạ đến G2 rồi phản xạ qua điểm M cho trước.. a. chứng minh SI // JP. b. Giữ nguyên tia SI, đồng thời quay 2 gương một góc nhỏ a quanh giao tuyến chung 0 theo cùng chiều, với cùng vận tốc. Chứng minh rằng JP luôn đi qua M và có phương không đổi. c. mở rộng: Giử nguyên tia SI, hỏi phải quay 2 gương quanh giao tuyến chung như thế nào để Tia JP luôn đi qua M và có phương không thay đổi. (Bài tập ương tự xem đề thi tỉnh). 2.11**. Hai guơng phẳng G1,G2, hợp với nhau một góc a<900.chiếu một tia sáng SI đến G1 dưới tới i1=i,phản xạ trên G1 theo hướng I1 I2 rồi phản xạ trên G2 theo hướng I2 K . a. Tính góc hợp bởi tia phản xạ I2K và.tia SI1, b. Tính góc hợp bởi tia phản xạ thứ n trong hệ gương và tia SI1 để tia phản xạ thứ n song song với tia SI thì cấn quay gương G2 quanh cạnh chung một góc bằng bao nhiêu, theo chiều nào. 2.12.Một gương phẳng dựng trên sàn nhà, lệch một góc a=50 so với phương thẳng đứng. Một người cao h=1,7m có thể đứng cách mép gương một khoảng l lớn nhất là bao nhiêu để còn nhìn thấy được một phần ảnh của mình qua gương, bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu( h-2.12). 2.13. ở h-2.13 là một điểm sáng S cố định nằm trước hai gương phẳng nhỏ G1 và G2. G1 quay quanh I, G2 quay quanh J( I và J cố định). Biết góc SIJ = a,góc SJ I = b. S1 là ảnh của S qua G1, S2 là ảnh của S qua G2. Tình góc j hợp giữa mặt phản xạ của hai gương sao cho khoảng cách giữa hai ảnh S1S2 là : a. Nhỏ nhất; b. Lớn nhất 7.1. a. một người đứng trên bờ hồ nước lặng, nhìn ảnh mặt trời dưới nước.Khi người đó lùi xa bờ hồ một khoảng bằng a , thì ảnh mặt trời mà người đó nhìn thấy di chuyển như thế nào. b. Giải thích tại sao hiện tượng nói trên chỉ xảy ra đối với những nguồn sáng ở rất xa( nh mặt trăng, mặt trời ,vì sao...) mà không xảy ra đối các vật ở gần. 7.2. Mắt của anh cao hơn mắt của em là 37cm. Nếu hai anh em đứng ở cùng một nơi, nhìn ảnh mặt trời dưới nước sẽ thấy ảnh của mặt trời ở hai nơi khác nhau, cách nhau một khoảng theo phơng ngang.Tính khoảng cách đó. Nếu lúc ấy tia sáng mặt trời nghiêng góc 450 so với mặt nước trong hồ. II. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Chủ đề 1:ảnh của vật ở trong nước tạo thành do sự khúc xạ A/ Tóm tắt lý thuyết . 1. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới .Khi gớc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng và ngược lại . 2. Khi ánh sáng đi từ không khí vào nước (hoặc thủy tinh) thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ và ngược lại. 3. Mắt ta nhìn thấy ảnh của một vật tạo thành do sự khúc xạ ánh sáng.khi chùm tia khúc xạ truyền vào mắt ta 4. Điểm sáng là giao của chùm sáng tới còn ảnh của S là giao của chùm tia khúc xạ B/. bài tập: 1.1 Giải thích sự tạo thành ảnh của một vật ở trong nước. 1.2 Nhìn một hòn sỏi ở trong nước ta thấy hòn sỏi hình như bị nâng lên .tại sao? 1.3 Nhìn vào chiếc đũa nhúng trong một chậu nước ta thấy chiếc đũa hình như bị gãy ở mặt phân cách .tại sao? Chủ đề 2.Dụng cụ quang học A/. lý thuyết: 1.Thấu kính:quang tâm,trục chính, tiêu điểm, tiêu diện,tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, trục chính, trục phụ. 2. đường đi của các tia sáng đặc biệt trong thấu kính. -Tia đi qua quang tâm truyền thẳng -Tia song song với trục chính, (hoặctrục phụ), tia ló đi qua tiêu điểmchính (hoặc phụ) -Tia đi qua tiêu điểm chính (hoặc phụ,)tia ló đi song song với trục chính (hoặc trục phụ) 3.Thấu kính hội tụ có thể cho ảnh thật hoậc ảnh ảo. -vật đặt ở ngoài tiêu điểm của thấu kính cho ảnh thật, ngược chiều với vật.vật ở xa vô cùng cho ảnh ở tiêu điểm, vật tiến lại gần tiêu điểm thì ảnh tiến ra xa thấu kính. Vật ở tiêu điểm ảnh ở xa vô cùng -Vật ở trong tiêu điểm, cho ảnh ảo cùng chiều,lớn hơn vật. Khi vật ở sát thấu kính ảnh trùng với vật(ở sát thấu kính). (chú ý :vật ẩnh luôn di chuyển cùng chiều) 4. Thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo cùng chiều,nhỏ hơn vật. 5.Sơ đồ tạo ảnh của vật bởi hệ thấu kính: L1 L2 L3 L4 S S1 S3 S4 .. ảnh tạo bởi dụng cụ thứ nhất làvật của dụng cụ thứ 2... 6.ảnh của một vật là tập hợp ảnh của tất cả các điểm sáng trên vật. Do đó để vẽ ảnh của một vật sáng ta vẽ ảnh của một số điểm đặc biệt rồi nối chúng lại. ( chú ý: nếu một vật vừa nầm trong tiêu điểm vừa nằm ngoài tiêu điểm thì ảnh của vật gồm hai phần :ảnh ảo và ảnh thật do đó làm như trên có thể sai). Ví dụ 6.Điểm sáng là giao của chùm sáng tới phân kỳ, điểm vật ảo là giao của chùm tới hội tụ kéo dài(ở phía sau dụng cụ quang học).giao của chùm sáng ló hội tụ là ảnh thật,giao điểm của chùm ló phân kỳ là ẩnh ảo ứng dụng của thấu kính - Kính lúp:muốn quan sất ảnh ảo của vật bằng lúp phải đặt vật ở trong tiêu điểm của thấu kính. B /. Luyện tập: 1.1: Vẽ tiếp đường đi của một tia sáng cho trước a F o F F F F F ( H-1) (h-2) (h-3 F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F 1.2.Vẽ ảnh của điểm S tạo bơỉ hệ quang học sau .S S. S. F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F O F ( hình 2.1) (hình 2.2) (hình 2.3) 1.3.Vẽ đường đi của một tia sáng từ điểm S qua hệ quang học rồi đi đến điểm I S. S. S. L G F1 F12 .I F2 F1 F1 F2 .I F2 F .I F L1 L2 L1 L2 (hình3.1) (hình 3.2) (hình 3.3) L G S. S. . . . . F .I I. (hìng3.4) (hình 3.5) 1.4.Vẽ ảnh của một vật sáng taọ bởi thấu kính hoặc một hệ quang học: . . . . . . . F F F F F F ( h 4.1 ) ( h 4.2 ) ( h 4.3 ) . . . . . . . F F F F F F ( h 4.4 ) ( h 4.5) (h 4.6) . . . . . . . . . F1 F12 F2 F1 F1 F2 F2 F F ( hình 4.7) (hình .4.8) (hình 4.9) B 1.5: Cho điểm sáng S ,một thấu kính, một khe hở S. A AB( Hình 5) hãy vẽ một chùm sáng từ S sau . . . . . khi qua thấu kính thì vừa vặn đi qua khe hở AB F F F1 F12 F2 ( giải bài toán khi thay thấu kính hội tụ bằng thấu kính phân kỳ) (Hình 5.1) (4.10) 2:Xác định vị trí thấu kính,loại thấu kính, các yếu tố của thấu kính,tính chất của ảnh tạo bởi thấu kính. 2.1 Cho thấu kính L,và các tia sáng như hình vẽ. Hỏi thấu kính là thấu kính gì ? vẽ tiếp đường đi của tia sáng b 2.2**. Vật AB có dạng một đoạn thẳng cao h=3cm vuông góc với trục chính của thấu kính L,cách quang tâm của thấu kính một khoảng là d=1,5f (B nằm trên trục chính), cho ảnh thật nằm trong tiêu điểm của thấu kính . a. Thấu kính L là thấu kính gì?vì sao? b. Vẽ ảnh của vật AB và tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính Gợi ý: Vật thật đặt ngòai tiêu điểm của thấu kính hội tụ hay cho thật ở ngoài tiêu điểm của thấu kính. vật AB trong bài lại cho ảnh thật ở trong tiêu điểm của thấu kính do đó AB phải là vật aỏ và L phải là thấu kính hội tụ.Từ đó ta có cách vẽ ảnh của vật AB như sau: vẽ tia SI song song với trục chính và có đường kéo dài đi qua A ,tia phản xạ tương ứng đi qua tiêu điểm F,'; vẽ tia đi qua quang tâm có đường kéo dài đi qua A và tia ló op truyền thẳng...... Các bài tập (S200cl)178.,179*,181* 182,183 184*, 185* ,186,*187*,190,191*,193* ; (S121/8)bài 121 3. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản mặt song song,giải thích sự tạo thành ảnh của một vật ở trong nước... bài 106,107,103,104,105 (S121/nc8) IV.Bài tập bổ sung Xác định vị trí của vật và ảnh- tính chất của vật,ảnh . Xác định các yếu tố của thấu kính bằng phép vẽ. 4.1. Cho hình vẽ 4.1. đường thẳng xy là trục chính, o là quang tâm,Flà tiêu điểm của thấu kính.Nếu đặt vật tại A thì ảnh cao 3cm, nếu đặt vật tại B thì ảnh cao 1,5 cm. Hỏi khi đặt vật tại trung điểm I của AB thì ảnh cao bao nhiêu? 4.2. Hai vật phẳng nhỏ A1B1 và A2B2 giống nhau, đặt cách nhau 45cm, cùng vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ( h4.2). Hai ảnh của hai vật ở cùng một vị trí, ảnh của A1B1 là ảnh thật, ảnh của A2B2 là ảnh ảo. Hãy: a. Vẽ hai ảnh của hai vật đó trên cùng mặt phẳng hình vẽ. b. Xác định khoảng cách từ A1B1 đến quang tâm của thấu kính. c. Tìm khoảng cách từ F đến 0? 4.3. xem câu 3 đề thi tuyển sinh vào trường lam sơn.(2004-2005) 4.4. Xem bài 4( đề thi HSG bảngB năm 1996-1997). 4.5. ở hình vẽ bên, S là điểm sáng; S/ là ảnh, F là tiêu điểm vật của thấu kính. a.Bằng phép vẽ hình học, Hãy xác định vị trí quang tâm của thấu kính. b. kiểm tra bằng tính toán: biết S S'=L=45cm, SF=l =5cm. 4.6.đề tuyển sinh lớp 10 chuyên lí KHTN 2002-2003 Vật là một đoạn thẳng sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A Î trục chính), cho ảnh thật A1B1 cao 1,2cm. Khoảng cách từ tiêu điểm đến quang tâm của thấu kính là f=20cm. Dịch chuyển vật đi một khoảng 15cm dọc theo trục chính thì thu được ảnh ảo A2B2 cao 2,4 cm. a. Xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính khi dịch chuyển. b. Tìm độ cao của vật. Quỹ tích 4.6.Cho điểm sáng S, và thấu kính hội tụ (hình 4.3). a. Hãy vẽ ảnh của S tạo bởi thấu kính. b. ảnh của điểm S di chuyển như thế nào khi : S di chuyển trên đường thẳng đi qua S và song song với trục chính. S di chuyển trên đường thẳng vuông góc với trục chính S di chuyển trên đường thẳng đi qua F và S. S di chuyển trên đường thẳng đi qua S và 0. Thấu kính di chuyển theo phương vuông góc với trục chính Thấu kính di chuyển dọc theo phương trục chính. Thấu kính quay quanh trục đi qua 0 và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. 4.7. Cho vật sáng AB (h-4.4) và thấu kính hội tụ. ảnh của vật AB sẽ di chuyển như thế nào, tính chất ảnh của vật sẽ ra sao khi: a. AB di chuyển trên đường thẳng a b. Thấu kính di chuyển trên đường thẳng Xác định vị trí của vật và ảnh- tính chất của vật,ảnh tính chất thấu kính bằng công thức. 5.1. A'B' là ảnh của vật thật AB qua một thấu kính hội tụ 0( A Î xy; AB ^xy). Gọi d', d là khoảng cách tương ứng từ ảnh và vật đến thấu kính. Chứng minh K== và. 5.2 Vật ảo AB =5cm, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f=20cm, ở sau thấu kính, cách thấu kính 20cm. Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh và vẽ ảnh. 5.3 Vật sáng đặt song song với một màn ảnh và cách màn 90cm. Người ta dùng TK để thu ảnh thật của vật trên màn, trục chính của thấu kính vuông góc với màn. Người ta tìm thấy 2 vị thí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn cách nhau một khoảng O1O2 =30cm. a. Xác định vị trí đặt thấu kính và tiêu cự của thấu kính. b. So sánh độ lớn của ảnh thu được ứng với 2 vị trí trên của thấu kính.. (114/S1218) 5.4. Một vật sáng đặt trước một hấu kính hội tụ cho một ảnh rõ nét có độ cao h1 trên màn ảnh sau thấu kính. Nếu giữ vật và màn ảnh cố định , di chuyển thấu kính đến gần màn ảnh thì lại thu được một ảnh thứ hai rõ nét có độ cao h2.hãy tính độ cao h của vật.(115/S1218) 8.1. Nhìn một cái gậy cắm xuống nước, ta thấy hình như nó bị gãy ngay ở mặt nước. Giải thích? 8.2. Nhìn vào một bể đựng nước, ta thấy đáy bể không bằng phẳng mà bị cong lên, những điểm càng xa mắt người quan sát càng bị nâng lên cao hơn. Hãy giải thích hiện tượng trên. 8.3. Một người cao 1,5 m đứng cách máy ảnh 4,5m, phim trong máy ảnh này đặt