Bài 8. Thấu kính trang 40, 41, 42 Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức: Ánh sáng truyền qua thấu kính có thể tạo thành ảnh của các vật như thế nào?...

Câu hỏi:

Thấu kính có trong các dụng cụ quen thuộc như ống nhòm, kính lúp, kính hiển vi hay trong chính mắt của chúng ta.

Ánh sáng truyền qua thấu kính có thể tạo thành ảnh của các vật như thế nào?

Hướng dẫn giải :

Quan sát thực tế các vật dụng trên

Lời giải chi tiết :

Ảnh của các vật nhìn qua các loại kính trên sẽ được phóng to hơn so với khi chúng ta nhìn bằng mắt thường

Câu hỏi:

1. Quan sát để nhận ra độ dày, mỏng ở rìa so với phần giữa các thấu kính có trong phòng thí nghiệm, phân loại chúng thành thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì.

2. Ống kính máy ảnh có cấu tạo gồm nhiều thấu kính nhằm mục đích để thu được hình ảnh chất lượng rõ nét. Hình 8.4 mô tả hệ thống gồm các thấu kính ((1), (2), (3), (4)) trong ống kính của một máy ảnh. Hãy chỉ rõ đâu là thấu kính hội tụ và đâu là thấu kính phân kì trong hệ thống này.

Hướng dẫn giải :

Quan sát kính lúp và phân loại

Lời giải chi tiết :

1. Học sinh tự phân loại kính lúp dựa vào đặc điểm: thấu kính hội tụ rìa mỏng hơn phần chính giữa, thấu kính phân kì rìa dày hơn chính giữa

2. Thấu kính (1), (4) là thấu kính hội tụ; thấu kính (2), (3) là thấu kính phân kì

Câu hỏi:

Hãy chỉ ra đâu là trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính của các thấu kính trong Hình 8.3.

Hướng dẫn giải :

Quan sát hình 8.3 và chỉ ra trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi:

Thí nghiệm quan sát đường truyền ánh sáng qua thấu kính

Chuẩn bị:

- Nguồn sáng;

- Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì.

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như Hình 8.6 với thấu kính hội tụ.

- Lần lượt chiếu tia sáng song song với trục chính tới thấu kính; tia sáng qua quang tâm O của thấu kính

- Quan sát tia ló trong mỗi trường hợp (Hình 8.6a, b, c) và rút ra nhận xét.

- Lặp lại thí nghiệm trên với thấu kính phân kì

Thực hiện yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:

1. Biểu diễn đường đi của tia sáng qua thấu kính bằng hình vẽ

2. Đường đi của các tia sáng tới quang tâm và tia sáng song song với trục chính của thấu kính có đặc điểm gì?

Hướng dẫn giải :

Thực hành, quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết :

1.

2. Tia sáng đi qua quang tâm sẽ tiếp tục truyền thẳng, tia sáng song song với trục chính sẽ hội tụ tại tiêu điểm chính

Câu hỏi:

Hãy phân tích tương tự và giải thích sự truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì (Hình 8.8)

Hướng dẫn giải :

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì

Lời giải chi tiết :

Tia sáng đi qua quang tâm sẽ tiếp tục truyền thẳng, tia sáng song song với trục chính sẽ hội tụ tại tiêu điểm ảnh

Câu hỏi:

So sánh độ lệch của tia sáng ở gần rìa thấu kính với tia sáng ở gần trục chính của thấu kính sau khi đi qua thấu kính

Hướng dẫn giải :

Quan sát tia sáng

Lời giải chi tiết :

Tia sáng ở gần rìa thấu kính lệch hơn tia sáng ở gần trục chính của thấu kính sau khi đi qua thấu kính

Câu hỏi:

1. Hãy dựng ảnh S’ của điểm sáng S ở Hình 8.10 vào vở

2. Hãy chứng tỏ rằng điểm sáng đặt trên trục chính cũng cho ảnh nằm trên trục chính

3. Ảnh S’ trong từng trường hợp ở Hình 8.10 là thật hay ảo?

Hướng dẫn giải :

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết :

1.

2. Nếu S nằm trên trục chính thì ké đường đi qua quang tâm O là trục chính mà S’, O, S thẳng hàng nên S’ cũng nằm trên trục chính

3. Ảnh S’ trong Hình a là ảnh thật, Hình b và c là ảnh ảo

Câu hỏi:

1. Vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f, điểm A nằm trên trục chính. Gọi d là khoảng cách từ vật đến quang tâm thấu kính. Hãy dựng ảnh A’B’ của AB ứng với các trường hợp d>f và d<f.

Nhận xét đặc điểm ảnh của vật trong các trường hợp trên theo mẫu bảng 8.1

2. Vẽ ảnh của một vật AB đặt vuông hóc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f trong các trường hợp d>f và d<f. Nhận xét đặc điểm ảnh của vật theo mẫu bảng 8.2

Hướng dẫn giải :

Dựa vào lí thuyết truyền ánh sáng qua thấu kính

Lời giải chi tiết :

1.

Khi d>f, ảnh A’B’ là ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật

Khi d<f, ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật

2.

Khi d>f, ảnh A’B’ là ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật

Khi d<f, ảnh A’B’ là ảnh ảo cùng chiều nhỏ hơn vật

Câu hỏi:

Chuẩn bị: Bộ thí nghiệm như Hình 8.12:

- Đèn chiếu sáng (1);

- Vật sáng bằng kính mờ hình chứ F (2);

- Thấu kính hội tụ hoặc thấu kính phân kì (3);

- Màn chắn (4)

- Giá quang học (5);

- Nguồn điện và dây nối (6).

Tiến hành:

Thí nghiệm 1.

- Bố trí thí nghiệm như Hình 8.12.

- Đặt vật ở vị trí d>f.

- Từ từ dịch chuyển màn chắn cho đến khi thu được ảnh của vật rõ nét trên màn chắn.

- Nhận xét đặc điểm ảnh của vật

- Lặp lại thí nghiệm trong trường hợp d

Trả lời các câu hỏi sau:

1. Đặt vật trong khoảng nào thì hứng được ảnh rõ nét trên màn chắn. Ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo?

2. Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự, quan sát ảnh ảo bằng cách nào? Ảnh ảo có hứng được trên màn chắn không?

Thí nghiệm 2.

- Thay thấu khính hội tụ bằng thấu kính phân kì

- Đặt vật ở các vị trí d>f và d<f. Đặt mắt quan sát ảnh của vật qua thấu kính

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Hãy cho biết anhe ảo tạo bởi thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì có gì giống và khác nhau

2. Nêu các cách phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

Hướng dẫn giải :

Thực hiện thí nghiệm, quan sát và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết :

Thí nghiệm 1

1. Đặt vật trong khoảng d thỏa mãn d>f (ngoài khoảng tiêu cự) thì ảnh sẽ hứng được trên màn chắn, ảnh đó là ảnh thật ngược chiều và lớn hơn vật

2. Muốn nhìn đc ảnh ảo thì chúng ta sẽ nhìn qua thấu kính

Thí nghiệm 2

1.

- Giống:

+ Cùng là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn

+ Cùng chiều với vật

- Khác:

+ Ảnh ảo qua thấu kính hội tụ lớn hơn vật

+ Ảnh ảo qua thấu kính phân kì nhỏ hơn vật

2. Các chách phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì:

+ Ta có thể nhìn trực quan nếu phần rìa ngoài mỏng hơn phần chính giữa thì dó là thấu kính hội tụ, nếu phần rìa ngoài dày hơn phần chính giữa thì đó là thấu kính phân kì.

+ Ta chiều một chùm sáng song song vào thấu kính nếu các tia ló hội tụ lại tại 1 điểm trên trục chính thì đây là thấu kính hội tụ.

+ Ta cho một vật bất kì đặt trước thấu kính, nếu không tạo bất kì ảnh nào trên màn chắn thì đó là thấu kính phân kì ( vì thấu kính phân kì luôn tạo ảnh ảo ).