Thấu kính hội tụ là một dụng cụ quang học quan trọng, tạo ra những ảnh có đặc điểm khác nhau tùy thuộc vào vị trí của vật so với thấu kính. Việc hiểu rõ các đặc điểm này và cách dựng ảnh là rất quan trọng trong quang học.
I. Đặc Điểm Ảnh của Vật Tạo Bởi Thấu Kính Hội Tụ
Vị trí của vật so với thấu kính hội tụ quyết định tính chất của ảnh (ảnh thật hay ảnh ảo, lớn hơn hay nhỏ hơn vật, cùng chiều hay ngược chiều).
- Vật ở rất xa thấu kính (d >> 2f): Ảnh thật, rất nhỏ, nằm gần tiêu điểm F’.
- Vật ở ngoài khoảng 2f (d > 2f): Ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật, nằm trong khoảng giữa F’ và 2F’.
- Vật ở vị trí 2f (d = 2f): Ảnh thật, ngược chiều, có kích thước bằng vật, nằm ở vị trí 2F’.
- Vật ở trong khoảng giữa f và 2f (f < d < 2f): Ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật, nằm ngoài khoảng 2F’.
- Vật ở vị trí tiêu điểm F (d = f): Ảnh ở vô cực. Các tia ló song song.
- Vật ở trong khoảng tiêu cự (d < f): Ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật, nằm cùng phía với vật.
II. Cách Dựng Ảnh
Để dựng ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ, ta sử dụng các tia sáng đặc biệt.
1. Dựng ảnh của điểm sáng S
Chọn hai trong ba tia sau:
- Tia tới song song với trục chính, tia ló đi qua tiêu điểm F’.
- Tia tới đi qua quang tâm O, tia ló tiếp tục truyền thẳng.
- Tia tới đi qua tiêu điểm F, tia ló song song với trục chính.
Giao điểm của hai tia ló (hoặc đường kéo dài của chúng) là ảnh S’ của S.
2. Dựng ảnh của vật sáng AB
- Dựng ảnh B’ của điểm B (với AB vuông góc với trục chính).
- Từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính, ta được A’ (ảnh của A).
- A’B’ là ảnh của AB.
3. Công thức thấu kính hội tụ
Công thức thấu kính hội tụ liên hệ giữa khoảng cách vật, khoảng cách ảnh và tiêu cự của thấu kính:
1/f = 1/d + 1/d'
Trong đó:
f: tiêu cự của thấu kínhd: khoảng cách từ vật đến thấu kínhd': khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Độ phóng đại của ảnh:
k = h'/h = -d'/d
Trong đó:
h: chiều cao của vậth': chiều cao của ảnh
Hiểu rõ các đặc điểm và cách dựng ảnh Của Vật Qua Thấu Kính Hội Tụ là nền tảng quan trọng để học tập và ứng dụng kiến thức quang học vào thực tế.
