Thấu Kính Đầy Đủ, Chi Tiết – Vật Lý Lớp 11: Bí quyết khám phá thế giới sắc màu

Bạn đã từng tự hỏi về công nghệ đằng sau những bức ảnh tuyệt đẹp của camera hay cách mà mắt chúng ta nhìn thấy thế giới? Thấu kính là một yếu tố quan trọng trong quá trình truyền tải ánh sáng và tạo ra hình ảnh. Trên bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá công thức, đơn vị đo và ứng dụng của thấu kính trong vật lý lớp 11. Bạn sẽ không tin nổi những điều thú vị mà thấu kính mang đến!

Thấu kính là gì?

Thấu kính là một khối chất trong suốt có thể được giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng. Thấu kính có thể được phân loại theo hình dạng và đường truyền của chùm tia sáng song song qua thấu kính khi đặt trong không khí.

Bạn đang xem: Thấu Kính Đầy Đủ, Chi Tiết – Vật Lý Lớp 11: Bí quyết khám phá thế giới sắc màu

Phân loại theo hình dạng

• Thấu kính lồi (rìa mỏng).
• Thấu kính lõm (rìa dày).

Phân loại theo đường truyền của chùm tia sáng

• Thấu kính lồi là thấu kính hội tụ.
• Thấu kính lõm là thấu kính phân kỳ.

Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính F (tiêu điểm vật) và F’ (tiêu điểm ảnh) đối xứng với nhau qua quang tâm O. Ngoài ra, thấu kính còn có vô số tiêu điểm phụ Fn và tiêu diện.

Công thức và đơn vị đo

Công thức xác định vị trí ảnh: 1/f = 1/d + 1/d'

Công thức xác định số phóng đại: k = A'B'¯/AB¯ = -d'/d

Trong đó:

• f là tiêu cự của thấu kính, có đơn vị cm hoặc m.
• d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, có đơn vị cm hoặc m.
• d' là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính, có đơn vị cm hoặc m.
• k là số phóng đại ảnh.
• A'B'¯ là độ cao của ảnh, có đơn vị cm hoặc m.
• AB¯ là độ cao của vật, có đơn vị cm hoặc m.

Mở rộng

Từ công thức xác định vị trí ảnh, ta có thể xác định tiêu cự f, vị trí vật và vị trí ảnh. Một số công thức mở rộng khác:

• f = d*d' / (d + d')

• d = d'f / (d' - f)

• d' = df / (d - f)

• k = -d'/d = f - d'f

Với những công thức này, bạn có thể tính toán vị trí và chiều cao của ảnh dựa trên số phóng đại ảnh hoặc ảnh lớn nhỏ so với vật.

Bài tập ví dụ

Bài 1: Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm. Đặt một vật sáng AB cao 2 cm trước thấu kính và cách thấu kính 60 cm. Hãy xác định vị trí và chiều cao của ảnh.

Giải:
Áp dụng công thức thấu kính:
1/f = 1/d + 1/d' => d' = (d*f) / (d - f) = (60*20) / (60 - 20) = 30 cm

Áp dụng công thức số phóng đại ảnh:
k = -d'/d = -30/60 = -0.5

A'B'¯ = k * AB¯ = -0.5 * 2 = -1 cm

Vậy ảnh A'B' có chiều cao 1 cm và ngược chiều với vật.

Bài 2: Cho một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = -20 cm. Đặt một vật sáng AB cao 2 cm trước thấu kính và cách thấu kính 20 cm. Hãy xác định vị trí và chiều cao của ảnh.

Giải:
Áp dụng công thức thấu kính:
1/f = 1/d + 1/d' => d' = (d*f) / (d + f) = (20*-20) / (20 - -20) = -10 cm

Áp dụng công thức số phóng đại ảnh:
k = -d'/d = -(-10)/20 = 0.5

A'B'¯ = k * AB¯ = 0.5 * 2 = 1 cm

Vậy ảnh A'B' có chiều cao 1 cm và cùng chiều với vật.

Hãy tham khảo thêm các công thức khác và tìm hiểu chi tiết về thấu kính trong môn Vật lý lớp 11 tại Izumi.Edu.VN.

Ảnh minh họa chỉ mang tính chất minh họa

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức