Tài liệu này trình bày các khái niệm cơ bản về thấu kính mỏng, bao gồm định nghĩa, tiêu điểm, tiêu diện và tiêu cự. Nó cũng mô tả đường đi của tia sáng qua thấu kính, cách xác định ảnh thông qua việc vẽ đường đi của tia sáng, và công thức liên quan đến thấu kính. Cuối cùng, tài liệu đề cập đến độ tụ của thấu kính và các đặc điểm của ảnh thật và ảnh ảo.

1. Bài 48:
THẤU KÍNH MỎNG
Lee Ein

2. I. Định nghĩa
II. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
V. Độ tụ
VI. Công thức thấu kính
Lee Ein

3. 1. Định nghĩa
Thấu kính là một
khối trong suốt,
được giới hạn bởi
hai mặt cầu hoặc
một mặt phẳng và
một mặt cầu.
Ta chỉ xét các
thấu kính mỏng,
nghĩa là các thấu
kính có bề dày ở
tâm rất nhỏ.
Lee Ein

4. 1. Định nghĩa
R2
R1
δ
C1
Trục chính
O
C2
R1, R2: bán kính các mặt cầu (mặt phẳng được coi là có
bán kính bằng vô cực).
C1C2: trục chính.
O: quang tâm thấu kính.
δ: đường kính mở hay đường kính khẩu độ.
Trục phụ: Đường thằng bất kì đi qua quang tâm O.
Lee Ein

5. 1. Định nghĩa
Ta xét các thấu kính ở trong không khí:
Thấu kính hội tụ: thấu kính mép mỏng.
Thấu kính phân kỳ: thấu kính mép dày.
Lee Ein

6. 1. Định nghĩa
Tính chất của quang tâm:
Một tia sáng bất kì qua quang tâm thì truyền thẳng.
Điều kiện để có ảnh rõ nét:
Các tia sáng tới thấu kính phải lập một góc nhỏ với trục
chính. Khi đó, ứng với một điểm vật chỉ có một điểm ảnh
nên vật cho ảnh rõ nét. Đó là điều kiện tương điểm.
Lee Ein

7. 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
a. Tiêu điểm ảnh chính:
E
O
F’
F’
O
Lee Ein

8. 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
b. Tiêu điểm vật chính:
S
O
F
O
F
Lee Ein

9. 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ:
Tiêu diện vật
F
O
F1
F1
F
O
Tiêu diện vật
Lee Ein

10. 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
c. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ:
Tiêu diện ảnh
F1’
F’
O
Tiêu diện ảnh
F’
O
F1’
Lee Ein

11. 1I. Tiêu điểm – Tiêu diện – Tiêu cự
d. Tiêu cự:
Tiêu cự là độ dài đại số, được kí hiệu là f, có trị số tuyệt đối bằng
khoảng cách từ các tiêu điểm chính tới quang tâm thấu kính.
=
Quy ước:
f > 0: thấu kính hội tụ
f < 0: thấu kính phân kì
=
′
F
F’
O
F’
F
O
Lee Ein

12. III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
a. Các tia đặc biệt:
- Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc
đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.
- Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia
ló tương ứng song song với trục chính.
- Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng
F’
F
F
F’
O
O
Lee Ein

13. III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì:
Cách 1:
- Vẽ trục phụ song song với tia tới SI.
- Vẽ tiêu diện ảnh, cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ là F1’.
- Từ I, vẽ tia ló đi qua F1’.
R
I
S
F1’
R
F
O
F’
F1’
F’
Lee Ein
F
O

14. III. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
b. Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì:
Cách 2:
- Vẽ tiêu diện vật, cắt tia tới SI tại một tiêu điểm vật phụ là F1.
- Vẽ trục phụ đi qua F1.
- Vẽ tia ló song song với trục phụ trên.
S
S
F1
I
R
I
R
F1
F’
F
O
O
F’
Lee Ein
F

15. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKHT
B
A’
A
F
O
F’
B’
Lee Ein

16. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKHT
B’
B
A’
F
A
O
F’
Lee Ein

17. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKHT
B
A
F
O
F’
Lee Ein

18. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
A
F’ A’
O
F
Lee Ein

19. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
F’
A A’ O
F
Lee Ein

20. IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của
tia sáng
Khảo sát TKPK
B
B’
A
F’
A’
O
F
Lee Ein

21. V. Độ tụ
Độ tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng làm hội tụ
chùm tia nhiều hay ít.
=
1
(dp)
- TKHT: D > 0
- TKPK: D < 0
=
1
=
−1
1
+
1
- R > 0: mặt lồi
- R < 0: mặt lõm
- R = ∞: mặt phẳng
Lee Ein

22. VI. Công thức thấu kính
1
1 1
+ =
′
d > 0: vật thật
d’ > 0: ảnh thật, d’ < 0: vật ảo.
f > 0: TKHT, f < 0: TKPK
Số phóng đại:
=
′
=−
′
k > 0: ảnh và vật cùng chiều.
k < 0: ảnh và vật ngược chiều.
Lee Ein