Trong chương trình Vật lý lớp 11, các bạn học sinh sẽ được làm quen với các công thức thấu kính. Vậy bạn đã nắm rõ thấu kính là gì và những công thức liên quan chưa? Nếu chưa, hãy tham khảo bài viết sau đây của trang tin muahangdambao.com để biết thêm những thông tin chi tiết và cụ thể nhất.
Tìm hiểu thêm về thấu kính là gì?
Trong quang học thì thấu kính là một dụng cụ được sử dụng để hội tụ hoặc phân kỳ các chùm ánh sáng nhờ vào hiện tượng khúc xạ. Cấu tạo của thấu kính sẽ bao gồm các mảnh thuỷ tinh được chế tạo với hình dạng và chiết xuất phù hợp nhất.
Có những loại thấu kính cơ bản nào?
Có 6 loại thấu kính cơ bản hiện nay, đó là:
- Thấu kính hội tụ: Tuỳ thuộc vào hình dạng của thấu kính mà chùm tia sáng song song khi đi qua nó sẽ tụ lại tại ở 1 tâm nhất định.
- Thấu kính phân kỳ: Loại thấu kính này còn được người ta gọi bằng một cái tên khác đó là thấu kính rìa dày, chùm tia sáng song song khi đi qua thấu kính phân kỳ sẽ bị phân tán ra các phía.
Nếu điều kiện chiết xuất của vật liệu kính lớn hơn so với chiết xuất môi trường xung quanh thì thấu kính sẽ có dạng hình lõm. Ngược lại, khi chiết xuất của thấu kính nhỏ hơn chiết xuất của môi trường thì các thấu kính lồi sẽ là thấu kính phân kỳ. Ví dụ như bọt khí ở trong môi trường nước hoặc các chất trong suốt như thuỷ tinh.
- Thấu kính lồi: Thường có phần trung tâm dày hơn so với phần rìa.
- Thấu kính lõm: Sẽ có phần trung tâm mỏng hơn so với phần rìa, nó làm phân kỳ chùm tia sáng song song khi đi qua nó. Thấu kính lõm sẽ được chia thành: phẳng – lõm hoặc là lõm – lõm.
- Thấu kính mỏng: Có 1 khoảng cách giữa 2 đỉnh của 2 chỏm cầu rất nhỏ so với bán kính R1 và R2 của cả 2 chỏm cầu. Thấu kính mỏng có thể là thấu kính hội tụ hoặc là phân kỳ. Đối với loại thấu kính này, các tính toán quang hình sẽ có thể được làm xấp xỉ về dạng đơn giản.
- Thấu kính hấp dẫn: Đây chính là các loại thấu kính tự nhiên có kích thước lớn.
Các công thức thấu kính cần nắm được
– Tiêu cự là độ dài đại số và có ký hiệu là f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ tiêu điểm chính cho tới quang tâm thấu kính: |f| = OF = OF’.
Quy ước: f > 0 với thấu kính hội tụ và f < 0 với thấu kính là thấu kính phân kỳ.
– Khả năng hội tụ hay phân kỳ chùm tia sáng của 1 thấu kính được đặc trưng bởi độ tụ D xác định bởi công thức: D (dp) = 1/f(m).
*Công thức:
– Công thức về vị trí ảnh và vật: 1/f = 1/d + 1/d’. Trong đó:
+ d > 0 thì đó sẽ là vật thật.
+ d < 0 thì đó sẽ là vật ảo (không xét đến).
+ d’ > 0 chính là ảnh thật
+ d’ < 0 chính là ảnh ảo.
– Công thức của hệ số phóng đại ảnh như sau:
k = (A’B’)/(AB) = – (d’/d); |k| = A’B’/AB. Trong đó
+ k > 0 thì ảnh và vật sẽ cùng chiều với nhau.
+ k < 0 lúc này ảnh và vật sẽ ngược chiều với nhau.
+ |k| > 1 thì ảnh sẽ cao hơn so với vật.
+ |k| < 1 thì ảnh sẽ lại thấp hơn vật.
>>> Khúc xạ ánh sáng là gì? Tìm hiểu định luật, ứng dụng
Công thức thấu kính hội tụ là gì?
Đây là công thức có liên hệ giữa vị trí của vật, vị trí của ảnh và tiêu cự của thấu kính.
Vậy tiêu cự của thấu kính sẽ là gì?
Tiêu cự f của thấu kính chính là đại lượng xác định khoảng cách từ quang tâm O cho đến tiêu điểm chính F của thấu kính.
Độ tụ D của thấu kính chính là đại lượng đặc trưng cho khả năng hội tụ chùm tia sáng càng mạnh. Độ tụ thường được tính bằng nghịch đảo của tiêu cự f.
Công thức tính độ tụ của thấu kính sẽ là gì?
D = 1/f = (n-1) x ) x (1/R1 + 1/R2). Trong đó ta có:
- n: Chính là chiết suất của chất làm ra thấu kính.
- D: Sẽ là độ tụ của thấu kính .
- f: Chính là tiêu cự của thấu kính (đơn vị: m).
- R1 và R2: Sẽ là bán kính của các mặt cong (R = ∞ cho trường hợp là mặt phẳng) (đơn vị: m).
Cách tính tiêu cự của thấu kính như thế nào?
Để tính tiêu cự của thấu kính, chúng ta chỉ cần áp dụng công thức như sau: 1/f = 1/d + 1/d’.
Ví dụ: Một vật sáng AB được đặt trước thấu kính và cách thấu kính 1 khoảng 20 cm, cho ảnh ảo cách thấu kính đúng 10 cm. Tính tiêu cự của kính và cho biết đây là thấu kính loại gì?
*Giải thích:
Vì đây là vật thật nên d = 20 cm có ảnh ảo nên d’ = – 10 cm.
Áp dụng công thức như trên ta sẽ có: 1/f = 1/d + 1/d’ tương đương với f = (d x d’)/ (d + d’) = 20 x (-10) / 20 + (-10) = -20 (cm).
Với kết quả trên, ta có thể kết luận rằng đây là một thấu kính phân kỳ.
Hy vọng với bài viết trên đây, các bạn học sinh đã có thể nắm chắc được các kiến thức quan trọng có liên quan đến thấu kính là gì để có thể áp dụng vào quá trình làm bài tập và bài thi. Nếu còn bất cứ 1 thắc mắc nào cần được hỗ trợ thêm về chủ đề này, vui lòng bình luận bên dưới để chúng tôi có thể giúp bạn trả lời ngay nhé!
