Khi một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng?

Khi một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự. Thấu kính hội tụ tuỳ theo hình dạng của thấu kính mà chùm tia sáng song song đi qua nó sẽ tụ lại tại 1 tâm nhất định.

Trắc nghiệm: Khi một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng?

A. Bằng tiêu cự.

B. Nhỏ hơn tiêu cự.

C. Lớn hơn tiêu cự.

D. Gấp 2 lần tiêu cự.

Trả lời:

Đáp án đúng: A. Bằng tiêu cự.

Khi một vật đặt rất xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.

Kiến thức vận dụng để trả lời câu hỏi

1. Thấu kính là gì?

Trong các định nghĩa quang học, thấu kính là một vật vô cùng quan trọng. Chúng là dụng cụ được sử dụng để phân kỳ hoặc hội tụ những chùm ánh sáng khác nhau. Đặc điểm của thấu kính này có được nhờ vào việc ứng dụng hiện tượng khúc xạ. 

Cấu tạo của chiếc thấu kính khá đơn giản. Chúng bao gồm nhiều mảnh thủy tinh được chế tạo cực kỳ thông minh. Tùy vào công dụng mà sẽ được chế tạo sao cho có chiết suất và hình dáng phù hợp. 

Ngoài ra, khái niệm này cũng được mở rộng ra cho những loại bức xạ điện từ khác nhau. Có thể kể đến thấu kính của lò vi sóng đều được làm bằng chất nền. Những thấu kính này làm việc với thấu kính quang học, nghĩa là sử dụng ánh sáng bừng kỹ thuật truyền thống. Có rất nhiều ứng dụng được sử dụng trong đời sống và công việc sản xuất hàng ngày. Không chỉ có vậy, thấu kính này còn được sử dụng nhiều trong máy ảnh, cùng với kính thực tế ảo…

2. Các loại thấu kính

- Thấu kính hội tụ: tuỳ theo hình dạng của thấu kính mà chùm tia sáng song song đi qua nó sẽ tụ lại tại 1 tâm nhất định.

Thấu kính phân kỳ: loại thấu kính này còn được gọi bằng một cái tên khác là thấu kính rìa dày, chùm tia sáng song song đi qua thấu kính phân kỳ sẽ bị phân tán. Nếu điều kiện chiết xuất của vật liệu kính lớn hơn chiết xuất môi trường xung quanh thì thấu kính sẽ có dạng lõm. Ngược lại, khi chiết xuất của thấu kính nhỏ hơn chiết xuất môi trường thì các thấu kính lồi sẽ là thấu kính phân kỳ, ví dụ như bọt khí trong môi trường nước hoặc các chất trong suốt như thuỷ tinh.

- Thấu kính lồi: có phần trung tâm dày hơn phần rìa.

- Thấu kính lõm: có phần trung tâm mỏng hơn phần rìa, nó làm phân kỳ chùm tia sáng song song đi qua nó. Thấu kính lõm được chia thành: phẳng - lõm hoặc lõm - lõm.

- Thấu kính mỏng: có khoảng cách giữa 2 đỉnh của 2 chỏm cầu rất nhỏ so với bán kính R1 và R2 của 2 chỏm cầu. Thấu kính mỏng có thể là thấu kính hội tụ hoặc phân kỳ. Đối với loại thấu kính này, các tính toán quang hình có thể được làm xấp xỉ về dạng đơn giản.

- Thấu kính hấp dẫn: đây là các loại thấu kính tự nhiên có kích thước lớn.

3. Đặc điểm của thấu kính

Đặc điểm thấu kính 

- Chùm tia sáng tới song song với trục chính, cho ảnh là một điểm nằm trên trục chính gọi là tiêu điểm ảnh chính hay tiêu điểm ảnh. 

Tiêu điểm ảnh chính của thấu kính hội tụ là thật, tiêu điểm ảnh chính của thấu kính phân kỳ là ảo. 

- Các tiêu điểm vật và tiêu điểm đối xứng với nhau qua quang tâm. 

- Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật, gọi là tiêu diện vật. Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh, gọi là tiêu diện ảnh. Điểm cắt của một trục phụ bất kỳ với tiêu diện vật hoặc tiêu diện ảnh gọi là tiêu điểm vật phụ hoặc tiêu điểm ảnh phụ. 

- Chùm tia tới song song với một trục phụ thì các tia ló hoặc các đường kéo dài của tia ló đi qua tiêu điểm ảnh phụ của nó, tức là giao điểm của trục phụ song song tia tới và tiêu diện ảnh. 

Xem thêm:

>>> Thấu kính hội tụ có đặc điểm biến đổi chùm tia tới song song thành?

4. Cách vẽ ảnh qua thấu kính

Sử dụng 3 tia đặc biệt

- Tia tới đi qua quang tâm O cho tia ló tiếp tục truyền thẳng.

- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F' của thấu kính.

- Tia tới đi qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính của thấu kính.

Sử dụng 2 tia bất kì

- Tia tới song song với trục chính cho tia ló qua tiêu điểm ảnh chính.

- Tia tới qua quang tâm cho tia ló truyền thẳng.

- Tia tới qua tiêu điểm vật chính cho tia ló song song với trục chính.

- Tia tới song song với trục phụ cho tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ.

5. Ứng dụng của thấu kính

Ứng dụng của thấu kính phân kỳ:

+ Biến đổi chùm tia song song thành chùm phân kỳ

+ Dùng là kính để chữa lão thị và viễn thị 

+ Sử dụng trong mắt thần gắn ở cửa ra vào 

+ Dùng trong kính thiên văn ( thiết bị kĩ thuật )

+ Dùng trong kính hiển vi ( thiết bị kĩ thuật )

Ứng dụng của Thấu Kính Hội Tụ trong đời sống

– Dùng làm vật kính và thị kính ở kính hiển vi và kính thiên văn. 

– Dùng làm vật kính ở máy ảnh. 

– Dùng làm kính lúp.

– Dùng làm kính chữa tật lão thị, viễn thị.

6. Các dạng bài tập của thấu kính

Dạng 1: Tính độ tụ và tiêu cự thấu kính dựa vào hình dạng và môi trường

- Áp dụng công thức tính độ tụ hoặc tiêu cự:  

Quy ước: 

+ mặt cầu lồi thì R>0, mặt cầu lõm thì R<0, mặt phẳng thì R=∞

+ n là chiết suất của chất làm thấu kính, nmtlà chiết suất của môi trường đặt thấu kính.

Dạng 2: Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của vật và ảnh

- Biết vị trí của vật hoặc ảnh và số phóng đại:

suy ra   

+ vận dụng công thức độ phóng đại: 

- Biết vị trí của vật hoặc ảnh và khoảng cách giữa vật và màn:

+ và công thức về khoảng cách: L = |d + d’|

Dạng 3: Rời vật hoặc thấu kính theo phương của trục chính

- Thấu kính cố định: vật và ảnh dời cùng chiều.

+ Trước khi dời vật:

+ Dời vật một đoạn Δd thì ảnh dời một đoạn Δd′ thì: 

- Có thể giải bằng cách khác nếu bài toán cho độ phóng đại k₁ và  k₂:

- Vật cố định, dời thấu kính: phải tính khoảng cách từ vật đến ảnh trước và sau khi dời thấu kính để biết chiều dời của ảnh.