Giáo án ôn thi tốt nghiệp Vật Lý 12 - Phần Quang hình Quang hình học
Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng
1.Gơng cầu:
1-Các định nghĩa.
+Định nghĩa gơng cầu lõm: là một phần của mặt phẳng phản xạ đợc ánh sáng, có mặt phản xạ hớng
vào tâm.
+Đỉnh gơng:là đỉnh của chỏm cầu. Kí hiệu O
+Tâm của gơng: là tâm của mặt cầu tạo thành gơng. kí hiệu C.
+Trục chính: là đờng thẳng nối tâm của gơng và đỉnh của gơng.
+Trục phụ: Là các đờng thẳng đi qua tâm của gơng.
+Tiết diện của gơng: là mặt phẳng đi qua trục chính của gơng.
+Góc mở: là góc hợp bởi hai trục phụ đi qua hai mép của gơng nằm trong cùng một tiết diện.
2-Sự phản xạ của một tia sáng trên g ơng.
+Xét tia tới bất kỳ SI.
+Để vẽ tia phản xạ, ta coi mẩu gơng gần vị trí tia tới gặp gơng là một mẩu gơng phẳng có trục chính
đi qua tâm của gơng.=> Pháp tuyến là IC. Vẽ tia phản xạ đối sứng với tia tới qua IC.
3-ảnh của một vật qua g ơng cầu lõm.
+ảnh của một vật cho bởi gơng cầu lõm có thể là ảnh thật có thể là ảnh ảo phụ thuộc vào vị trí đặt vật.
+ảnh ảo luôn lớn hơn vật.
+Điều kiện để có ảnh rõ nét.
-Góc mở của gơng phải nhỏ.
-Góc tới của các tia sáng cũng phải nhỏ.
4-Tiêu điểm chính. Tiêu cự.
a-Thí nghiệm(sgk).
b-Tiêu điểm. Là điểm nằm trên trục chính, khi các tia sáng song song với trục chính và phản xạ trên
gơng đi qua điểm này. Kí hiệu: F
c-Tiêu cự.
+Khoảng các từ tiêu điểm đến đỉnh của gơng.

+Là khoảng không gian trớc gơng, khi đặt vật vào đó ta quan sát thấy ảnh của vật trong gơng.
+Thị trờng của gơng cầu lồi lớn hơn thị trờng của gơng phẳng.
2-Công thức g ơng cầu.
a-Quy ớc về dấu.
+ d = OA Khoảng cách từ v ật đến gơng.
+ d=OA Khoảng cách từ ảnh đến gơng.
+ d > 0 vật thật
+d < 0 vật ảo
+d >0 ảnh thật.

17
Giáo án ôn thi tốt nghiệp Vật Lý 12 - Phần Quang hình+d < 0 ảnh đó là ảnh ảo.
+ f>o gơng cầu lõm.
+f < 0 gơng cầu lồi.
b-Công thức g ơng cầu.
'
111
ddf
+=
(1)
công thức gơng cầu áp dụng cho cả gơng cầu lõm và cả gơng cầu lồi.
c-Độ phóng đại.
+Là tỉ số giữa chiều cao của ảnh và chiều cao của vật. K =
AB
BA ''
(2)hay K =
d

khúc xạ đối với môi trờng chứa tia tới)
+Nếu n
21
>1

r<i
+Nếu n
21
<1

r > i
+Nếu i = 0

r = o

tia sáng chiếu vuông góc với mặt phân cách truyền thẳng.
+Theo nguyên lý thuận nghịch về chiều truyền ánh sáng thì n
21
=
12
1
n

3-Chiết suất tuyệt đối.
+Định nghĩa: chiết suất tuyệt đối của một môi trờng là chiết suất tỉ đối của nó đối với chân không
(Chiết suất của chân không bằng 1)
+Gọi n
1
là chiết suất tuyệt đối của môi trờng 1
+Gọi n

2
2
2
1 v
c
nhay
v
c
n
v
c
n
===
+Kết luận:
-chiết suất tuyệt đối của các môi trờng luôn lớn hơn1
-Chiết suất tuyệt đối của các môi trờng cho ta biết vận tốc ánh sáng trong môi trờng đó nhỏ hơn vận
tốc ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần.
4.Hiện tợng phản xạ toàn phần:
1-Hiện t ợng phản xạ toàn phần.
2-Các điều kiện xảy ra hiện t ợng phản xạ toàn phần.
+Tia sáng phải truyền từ môi trờng có chiết suất n
1
lớn hơn môi trờng có chiết suất n
2
.
+Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn xảy ra hiện tợng phản xạ toàn phần nào đó.
i

i
gh

sin
gh
i
=
1
2
n
n


sini
gh
=
1
2
n
n
+Nếu môi trờng hai là không khí thì n
2
= 1 thì sini
gh
=
1
1
n
4-Một vài ứng dụng của hiện t ợng phản xạ toàn phần.
a/Lăng kính phản xạ toàn phần.
+Là một khối thủy tinh hình lăng trụ đứng, có tiết diện là một tam giác vuông cân.
+Có hai cách sử dụng lăng kính.
-Chiếu tia sáng vuông góc với mặt bên,

sini
2
= nsinr
2
A = r
1
+ r
2
D= i
1
+i
2
- A
4/ Góc lệch cực tiểu D
min
:
a/ Thí nghiệm: (SGK)
b/ Kết luận:
- Đối với góc lệch D nhất định, thì góc D chỉ phụ thuộc vào góc tới i
1
của tia tới, khi i
1
biến thiên thì D
cũng biến thiên.
- Khi D = D
min
thì i
1
= i
2

Điểm hội tụ đó gọi là tiêu điểm chính của thấu kính.
- Nếu tia tới đi qua tiêu điểm chính thì các tia ló sẽ song song với trục chính của thấu kính.
- Đối với TKPK, khi chùm tia tới song song với trục chính thì chùm tia ló là chùm tia phân kỳ, các đ-
ờng kéo dài của các tia ló hội tụ tại điểm F' trên trục chính, F' gọi là tiêu điểm chính của TKPK và là
tiêu điểm ảo.
b/ Quang tâm của thấu kính:

19
Giáo án ôn thi tốt nghiệp Vật Lý 12 - Phần Quang hình- Phần giữa TK, nằm giữa hai đỉnh của chỏm cầu, coi nh một bản mỏng trong suốt có hai mặt song
2

với nhau,có thể coi nh hai đỉnh của chỏm cầu gần nh trùng nhau tại một điểm O: quang tâm của thấu
kính.
- Tia đi qua quang tâm thì truyền thẳng.
- Các đờng thẳng đi qua O mà không trùng với trục chính: gọi là các trục phụ. TK có vô số trục phụ.
- Hai tiêu điểm chính của TK nằm đối xứng với nhau qua quang tâm: F: T/đ vật ; F': T/ đ ảnh.
- Khoảng cách từ O tới F: tiêu cự của TK
f = OF = OF'.
3. Các tiêu điểm phụ,tiêu diện của thấu kính:
a/ Tiêu điểm phụ của thấu kính:
*/ TKHT: Nếu chùm tia tới song song với trục chính thì các tia ló hội tụ tại điểm F
1
trên trục phụ thì
F
1
đợc gọi là tiêu điểm phụ.
*/TKPK: Tơng tự, hng đờng kéo dài của các tia ló phân kỳ đồng quy tại điểm F'

Nhận xét:
- Khi vật còn ở xa TK, màn ảnh ở vị trí thích hợp sẽ hứng đợc một ảnh thật của vật: ngợc chiều và nhỏ
hơn vật, đồng dạng với vật.
- Đa vật lại gần TK, màn phải đa ra xa thì mới lại thu đợc ảnh cho bởi TK, tính chất của ảnh không
đổi nhng ảnh có kích thớc lớn hơn trớc.
- Khi đa vật lại khá gần TK, thì không hứng đợc ảnh của vật trên màn ảnh, điều tiết mắt nhìn qua TK
ta thấy một ảnh lớn hơn vật, cùng chiều với vật: ảnh ảo.
- muốn tk cho ảnh rõ nét thì phải thoả mãn các điều kiện tơng tự điều kiện tơng điểm của gơng cầu.
2. Cách vẽ ảnh của một vật qua thấu kính:
a/ ảnh của một điểm sáng nằm tr ớc TK:
- Điểm sáng S phát ra chùm tia sáng phân kỳ chiếu vào TK, thì các tia ló (đờng kéo dài của các tia ló)
sau khi ra khỏi TK hội tụ tại S': ảnh của S.
b/ Vẽ ảnh của một điểm sáng nằm ngoài trục chính: - Dùng hai trong ba tia dặc biệt (SGK)
c/Vẽ ảnh của một đoạn thẳng nhỏ AB đặt vuông góc với trục chính:
- Điểm A nằm trên trục chính, ảnh A'B' của AB cũng là một đoạn thẳng nhỏ có A' nằm trên trục chính,
A'B' vuông góc với trục chính. Vậy chỉ cần vẽ ảnh của B rồi hạ vuông góc B'A' xuống trục chính ta sẽ
vẽ đợc ảnh của AB.
3. Công thức thấu kính:
a/ Quy ớc về dấu:
+ d =
OA
> 0: Vật thật, nằm trớc TK.
+ d' =
'OA
>: ảnh thật, nằm sau TK.
+ d' =
'OA
>: ảnh ảo,nằm trớc TK
- Chiều dơng của d và d' ngợc nhau.
+ f > 0: TKHT ; f < 0: TKPK.


(5)
- Nếu k > 0: ảnh vật cùng chiều.
- Nếu k < 0: ảnh vật ngợc chiều.
+
k
: cho biết chiều cao tỉ đối của ảnh so với vật.
7. Mắt. Máy ảnh. Các tật của mắt và cách sửa:
1.Máy ảnh:
a/ Khái niệm công dụng của máy ảnh: (SGK)
b/Cấu tạo:(Sơ đồ)
- Bộ phận chính của MA là một TKHT (Hệ TKHT) có độ tụ dơng và đợc gọi là vật kính.
- Vật kính đợc lắp thành trớc một buồng tối.
- Phim đợc lắp sát thành trong buồng tối
- Khoảng cách từ phim đến VK có thể thay đổi.
- Ngay trớc phim có một cửa sập M ngăn không cho ánh sáng chiếu liên tục lên phim, cửa này chỉ mở
ra khi bấm máy.
- Sau VK có một màn chắn C, ở giữa có một lỗ tròn nhỏ đờng kính có thể thay đổi để điều chỉnh cờng
độ ánh sáng chiếu lên phim.
c/ Cách điều chỉnh MA: (SGK)
2. Mắt:
a/ Về ph ơng diện quang hình: (SGK)
b/ Cấu tạo:
- Bộ phận chính của mắt là thuỷ tinh thể: Là một khối chất trong suốt mềm có chiết suất bằng 1,333.
Độ cong của TTT có thể thay đổi nhờ cơ vòng đỡ thuỷ tinh thể, do đó tiêu cự của nó có thể thay đổi.
- Mạt ngoài cùng của mắt là giác mạc: là một màng không trong suốt cứng nh sừng.
- Đằng sau thuỷTT là khối chất lỏng trong suốt khác có chiết suất bằng 1,333: dịch thuỷ tinh.
- Phía ngay trớc thuỷ TT là khối chất lỏng trong suốt khác có n = 1,333 gọi là thuỷ dịch.
- Thành trong cùng của mắt, phần đối diện với thuỷ TT là võng mạc. Trên võng mạc có một vùng nhỏ
màu vàng mà tại đó tập trung các tế bào nhạy sáng: điểm vàng. Dới điểm vàng là điểm mù.

ở vô cực, khi quan sát vật ở vô cực thì độ tụ của thuỷ TT
thể là nhỏ nhất, lúc đó tiêu cự của nó là lớn nhất
f
max
= OV ( tiêu điểm nằm trên võng mạc)
d/ Góc trông và năng suất phân ly:
- Góc trông: tag =
l
AB
(Sgk)
- Năng suất phân ly:

min

1 = 1/ 35. 10
2
rad
e/ Sự l u ảnh trên võng mạc: 21
Giáo án ôn thi tốt nghiệp Vật Lý 12 - Phần Quang hình1.Cận thị:
a/ Khái niệm:
- Mắt cận là mắt khi không điều tíêt có tiêu điểm nẳm trớc võng mạc. f
max
< OV
b/Điểm cực viễn:

8. Kính lúp:
1.Định nghĩa: (SGK)
2.Cách ngắm chừng ở điểm cực cận và cách ngắm chừng ở vô cực:
- Muốn quan sát ảnh của một vật nhỏ qua KL, ta phải đặt vật từ tiêu điểm của kính tới quang tâm của
kính để có một ảnh ảo.
- Để quan sát ảnh ảo nói trên thì phải điều chỉnh vị trí của vật hoặc của kính để ảnh hiện lên trong
khoảng nhìn rõ của mắt.
- Nếu điều chỉnh sao cho ảnh hiện tại điểm cực cận của mắt: cách ngắm chừng ở điểm cực cận.
- Nếu điều chỉnh sao cho ảnh hiện tại điểm cực viễn của mắt: cách ngắm chừng ở điểm cực viễn hay
cách ngắm chừng ở vô cực.
3.Độ bội giác của kính lúp:
a / Định nghĩa: (SGK)
G =
0


hay G =
o
tg
tg


với tg
0

=
AB
D
b/ Độ bội giác của kính lúp:
- Gọi l là khoảng cách từ mắt tới kín: OO

= k =
A'B'
AB
d/ Khi ngắm chừng ở vô cực:
- Vật đặt tại tiêu điểm của kính, ảnh AB ở vô cực. Chùm tia ló là chùm tia song song.Ta có:
tg

=
AB AB
OF f
=
; G

=
D
f

Kết luận: Cách ngắm chừng ở vô cực làm cho mắt không phải diều tiết và làm cho độ bộ giác không
phụ thuộc vào vị trí đặt mắt.Thờng lấy Đ = 25cm. Độ bộ giác ] c/ Khi ngắm chừng ở điểm cực cận:

22
Giáo án ôn thi tốt nghiệp Vật Lý 12 - Phần Quang hình'd l
+
= Đ

G
c

: Là một TKHT nh VK dùng để quan sát ảnh thật nói trên.
- Hai kính gắn cố định đồng trục tại hai đầu của một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng
nhau. Khoảng cách giữa VK và TK không đổi.
c/ Cách ngắm chừng:
- Đặt tiêu bản nằm ngoài F
1
của VK. Qua VK cho ảnh A
1
B
1
gấp k
1
lần AB. Khi đó A
1
B
1
nằm trong
đoạn OF
2
của thị kính, qua TK O
2
cho ảnh ảo A
2
B
2
rất lớn cùng chiều với A
1
B
1
và ngợc chiều với AB.

d/ Độ bội giác của kính:
+/ Khi ngắm chừng ở vô cực:
tg

=
A B A B
1 1 1 1
O
2 2 2
F f
=
; tg
0

=
AB
D


G

=
A B
tg D
1 1
k G
1 2
tg AB f
0 2


tg
1
=
tg f
0 2

23