TrÇn Nam HiÕu Trang 1/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t
PhÇn Quang häc 2
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Là hiện tượng tia sáng truyền từ mơi trường trong suốt này sang mơi trường trong suốt khác
bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai mơi trường.
Khi tia sáng truyền từ khơng khí sang các mơi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì góc
khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm).
Khi góc tới bằng 0 thì góc khúc xạ cũng bằng 0, tia sáng khơng bị gãy khúc khi truyền qua
2 mơi trường.
2. Thấu kính hoi tụ –Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:
a. Thấu kính héi tụ:
Thấu kính hoi tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính, cách đều
quang tâm .
Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính .
Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hoi tụ cho chùm tia ló héi tụ.
Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính héi tụ:
Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng.
Tia tới song song với trục chính cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm.
Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính .
b. Ảnh tạo bởi thấu kính héi tụ:
Vật thật ở ngồi tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật.
Vật thật ở trong tiêu cự cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.
Vật ảo có ảnh thật cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Khi vật đặt ở đúng tiêu điểm F thì ảnh ở xa vơ cực và ta khơng hứng được ảnh.
Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc với trục chính
của thấu kính .
3. Thấu kính phân kì – Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì :
a. Thấu kính phân kì:
Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa.

VËt x¸c ®Þnh tõ c¸c ®iĨm s¸ng ¶o gäi lµ vËt ¶o.
Cách vẽ đường truyền tia sáng qua TK với tia tới bất kì.
Vẽ tiêu diện (với TKPK thì tiêu diện ảo)
Vẽ trục phụ song song với tia tới SI, cắt tiêu diện tại F’(tiêu điểm phụ)
Vẽ tia ló qua F
1
’ (hoặc có đường kéo dài qua F
1
’ trong trường hợp TKPK)
Bµi tËp Quang 2
Trần Nam Hiếu Trang 3/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát
Bi 1 : Hai im sỏng S
1
v S
2
cựng nm trờn trc chớnh, v hai bờn ca mt thu kớnh hi t,
cỏch thu kớnh ln lt l 6 cm v 12 cm. Khi ú nh ca S
1
v nh ca S
2
to bi thu kớnh l
trựng nhau.
a. Hóy v hỡnh v gii thớch s to nh trờn.
b. T hỡnh v ú hóy tớnh tiờu c ca thu kớnh.
Giải
Hai nh ca S
1
v ca S
2
to bi thu kớnh trựng nhau nờn phi cú mt nh tht v mt nh o.

= =


OI// NF'


S O S I S O
S F' S N S O f

= =

+

S O 6
S O



=
S O
S O f


+





f.S O = 12(S O - f)

(2)
T (1) v (2) ta cú : f = 8 (cm)
Cỏch khỏc: _p dng cụng thc thu kớnh (m khụng chng minh cụng thc) cho 2 trng hp:
Vi S
1
:
1 1 1
= -
f 6 d

(*)
Vi S
2
:
1 1 1
= +
f 12 d

(**)
T (*) v (**) tớnh c : f = 8 (cm) v d = 24 (cm)

Bài 2: Trên hình vẽ xy là trục chính của một thấukính, AB là vật sáng, AB là ảnh của AB qua
thấukính. Bằng cách vẽ hãy xác định:Vị trí, tính chất, các tiêu điểm của thấu kính
(lí do tại sao lại vẽ nh vậy). AB là ảnh gì ? Vì sao ?
Giải
Nối B với B kéo dài cắt trục chính tại O


dài, cắt trục chính tại điểm F' . Tiêu điểm F đối xứng với
F' qua quang tâm O.
c. Thiết lập công thức liên hệ giữa d và f: trong trờng hợp
chiều cao h' của ảnh lớn gấp 1,5 lần chiều cao h của vật
sáng .
Theo hình vẽ ta có:
OA'B' OAB nên
OA
OA
AB
BA '''
=
(1)
F'A'B' F'OI nên
OF
AF
OI
BA
'
''''
=



f
OAf
OI
BA ''' +
=
Mà OI = AB

Thế (4) vào (3) ta có: f = 3.OA = 3d. Vậy f = 3d.
Bi 4: Cho AB là vật, A'B' là ảnh của nó qua thấu kính. ảnh và vật đều vuông góc với trục chính
của thấu kính (Hỡnh v trờn)
a. Bằng phép vẽ hãy xác định: Vị trí, tính chất, trục chính, quangtâm, tiêu điểm của thấu kính.
b. Hãy vẽ đờng đi của tia sáng xuất phát từ A tới thấu kính. Tia khúc xạ đi qua điểm M.
Giải
AA' cắt BB' tại O

O là quang tâm từ đó xác định:
Trục chính, Tiêu điểm, vị trí của
thấu kính, tính chất của ảnh.
Do tia ló đi qua M tia tới xuất phát từ A

tia ló phải đi qua A'
(Vì tia tới xuất phát từ vật thì tia ló phải đi qua ảnh)
Bi 5: Cho thấu kính hội tụ có trục chính là (),quang tâm O, tiêu
điểm F, A là ảnh của điểm sáng A (Hình vẽ). Hãy xácđịnh vị trí của
điểm sáng A bằng cách vẽ. Nêu rõ cách vẽ.
Giải
Vị trí của điểm Ađựơc xác định nh hình vẽ.
Cách vẽ:
Vẽ AI song song với trục chính.
Tia tới đi từ A cho 3 tia ló song song với trục chính, có đờng
kéo
dài đi qua tiêu điểm.
Tia tới từ A qua quang tâm O cho đờng kéo dài của tia ló qua A


Giao của tia tới có tia ló song song với trục chính và tia tới đi qua
quang tâm là vị trí của điểm sáng A.

VÞ trÝ t©m C: Lµ giao cđa SS
’
víi MN
(v× mäi tia s¸ng ®Õn t©m C ®Ịu cã tia ph¶n x¹ ngỵc trë l¹i vµ ®êng kÐo dµi ®i qua ¶nh )
VÞ trÝ ®Ønh O: lÊy S
1
®èi xøng víi S
’
qua MN. Nèi SS
1
c¾t MN t¹i 0.
( Tia s¸ng ®Õn ®Ønh g¬ng cã tia ph¶n x¹ ®èi xøng víi tia tíi qua trơc chÝnh )
Tiªu ®iĨm F : Tia tíi song song trơc chÝnh ph¶n x¹ qua ¶nh S
’
vµ c¾t trơc chÝnh t¹i F.
b. Sù di chun cđa ¶nh S
’
:
 S ra xa g¬ng trªn ®êng th¼ng IS//MN.
S ra xa g¬ng dÞch chun trªn IS th× ¶nh S
’
dÞch chun trªn IS
’

Mµ S dÞch ra xa g¬ng th× gãc
α
gi¶m (do SC thay ®ỉi ) VËy ¶nh S
’
dÞch chun dÇn vỊ tiªu
®iĨm, Khi S ra thËt xa (Xa v« cïng ) th× S

tíi K th× ¶nh ¶o S
’’
dÞch tõ xa v« cùc tíi theo chiỊu S
’’
K.
Bài 7: Một vật sáng AB cao 10cm được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính
phân kì ở tại tiêu điểm (h 3.11). Cho biết thấu kính này có tiêu cự f = 20cm
a. Dựng ảnh A
’
B
’
của AB qua thấu kính đã cho.
b. Xác đònh khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của ảnh ?

Gi¶i
a. Dựng ảnh (H3.9.G)
Ảnh A'B

'của AB qua thấu kính là ảnh ảo.
b. Xác đònh khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của vật. Từ hình vẽ ta có:
TrÇn Nam HiÕu Trang 6/12 Trung häc c¬ së Mü C¸t
ΔOA’B’ ~ Δ OAB và ΔAA’B’ ~ Δ AIO. Nên ta có :
AO
AA
OA
OA '
'
=

Mà OA’ = AA’, và OA’ + AA’ = O F = f nên : OA’ =½.O F = ½.f = 10cm ; A’B’ = 5cm

=
lần
Bài 11: Vật sáng AB qua thấu kính hội tư tiêu cự f cho ảnh thật A’B’. Gọi giao điểm của thấu
kính với trục chính là quang tâm O của thấu kính. Đặt OA = d : khoảng cách từ vật đến thấu
kính ; OA’ = d’ : khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; OF = f : khoảng cách từ tiêu điểm chính
đến thấu kính.
a. Chứng minh :
d
d'
AB
B'A'
=
và
f
1
d
1
d'
1
=+
_p dụng AB = 2cm ; d = 30cm ; d’ = 150cm. Tìm tiêu cự f và độ lớn ảnh A’B’.
b. Từ vị trí ban đầu cách thấu kính 30cm, cho vật sáng
AB tiến gần thấu kính thêm 10cm. Hỏi ảnh A’B’ di
chuyển trên khoảng nào?
Gi¶i
a. Chứng minh, tiêu cự của thấu kính :
F’
A’
B’
O


===

f
1
d
1
d'
1
=+
(2)
T (1) & (2)

AB = 10cm

f =
d'd
d.d'
+
= 25cm
b. S dch chuyn ca nh AB :
Khi vt sỏng AB dch chuyn 5cm u tiờn (t v trớ ban u n tiờu im vt chớnh F) thỡ nh
tht AB di chuyn cựng chiu t v trớ ban u ra xa vụ cc.
Khi vt sỏng AB di chuyn 5cm k tip (t tiờu im vt chớnh F n gn thu kớnh),
nh o AB t vụ cc bờn trỏi, di chuyn cựng chiu vi vt sỏng AB, tin ti v trớ
cỏch thu kớnh l: d =
100cm
fd
df
=

= d
1
+ 18 (2)
10
BA
BA
k
k
AB
BA
k ;
AB
BA
k
11
22
1
222
2
11
1
====


k
2
= 10k
1



1
1
2
2
=





f = 10cm
b. V trớ ban u: d
1
= 60cm
Bi 13: Khong cỏch t th thy tinh n mn li mt l 2cm (coi nh khụng i). Khi nhỡn
mt vt rt xa thỡ mt khụng phi iu tit v tiờu im ca th thy tinh nm ỳng trờn mn
li. Hóy tớnh thay i tiờu c ca th thy tinh khi chuyn t trng thỏi nhỡn mt vt rt
xa sang trng thỏi nhỡn mt vt cỏch mt 84cm.
Giải: S thay i tiờu c ca th thy tinh
Khi nhỡn mt vt rt xa thỡ mt khụng phi iu tit v tiờu im ca th thy tinh nm
ỳng trờn mn li, tiờu c ca th thy tinh l f
1
= 2cm.
Khi nhỡn vt cỏch mt 84cm, nh ca vt hin rừ trờn mn li.
Tng ng vi tiờu c ca th thy tinh: f =
.95,1
284
2.84
d'd
d.d'

2.
Bài 17: Vt sỏng AB cao 1,5m t vuụng gúc vi trc chớnh ca mt thu kớnh phõn k cho nh
A'B' cao 0,5 cm, cỏch vt AB on 12cm. Hóy nờu cỏch v nh theo ỳng t l xỏc nh v
trớ tiờu im F'. T hỡnh v hóy xỏc nh tiờu c ca thu kớnh.
Bài 18: Cho hệ quang học gồm thấu kính hội tụ và gơng phẳng bố trí (HV 5). Hãy vẽ một tia
sáng đi từ S, qua thấu kính, phản xạ trên gơng phẳng rồi đi qua điểm M cho trớc.
Bi 19: Mt ngi gi phi eo sỏt mt mt thu kớnh hi t cú tiờu c 60cm thỡ mi nhỡn rừ
vt gn nht cỏch mt 30cm. Hóy dng nh ca vt (cú dng mt on thng t vuụng gúc vi
trc chớnh) to bi thu kớnh hi t v cho bit khi khụng eo kớnh thỡ ngi y nhỡn rừ c
vt gn nht cỏch mt bao nhiờu?
Bài 20: Một nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng
6cm, cách thấu kính 9cm. Một màn ảnh đặt vuông góc với trục chính để thu ảnh rõ nét của S
trên màn.
a. Hỏi phải đặt màn cách thấu kính bao nhiêu để trên màn thu đợc một điểm sáng.
b. Cho thấu kính dịch chuyển theo phơng vuông góc với trục chính của nó với vận tốc
v = 2m/s. Hỏi ảnh của nguồn sáng dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu nếu nguồn sáng
đợc giữ cố định.
Bài 21:
a. Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ (điểm A trên trục chính)
thì thu đợc ảnh A'B' nhỏ hơn vật ba lần và cách vật 12cm. Tính khoảng cách từ vật đến thấu
kính v tiêu cự của thấu kính.
b. Cho hai thấu kính hội tụ L
1
, L
2
có trục chính trùng nhau, đặt cách nhau 20cm. Vật sáng nhỏ
AB đặt vuông góc trục chính của (điểm A trên trục chính) trớc thấu kính L
1
(theo thứ tự vật
AB, thấu kính L

Khong cỏch t vt AB n thu kớnh trc khi dch chuyn.
Chiu cao ca vt AB.
Bi 23: Cho nguồn sáng điểm S; một thấu kính hội tụ vành ngoài hình tròn có bán kính r; hai
màn chắn M
l
và M
2
đặt song song và cách nhau 30cm. Trên M
l
khoét một lỗ tròn tâm O có bán
kính đúng bằng r. Đặt S trên trục xx' vuông góc với hai màn đi qua tâm O (Hình 4). Điều chỉnh
SO = 15cm, trên M
2
thu đợc vệt sáng hình tròn. Vệt sáng này có kích thớc không đổi khi đặt
thấu kính đã cho vừa khớp vào lỗ tròn của M
l
.
a. Tìm khoảng cách từ tâm O tới tiêu điểm F của thấu kính.
b. Giữ cố định S và M
2'
Dịch chuyển thấu kính trên xx' đến khi thu đợc một điểm sáng trên M
2
.
Tìm vị trí đặt thấu kính.
Bi 24: Mt vt sỏng AB cỏch mn mt khong L, khong gia vt v mn t mt thu kớnh
hi t cú tiờu c f v quang tõm O. Bit AB v mn vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh, A
nm trờn trc chớnh ca thu kớnh vi OA > f, nh ABhin rừ trờn mn.
a. Chng minh :
'
1 1 1

2
không thay đổi độ lớn và cao gấp 4 lần AB. Tìm tiêu cự của 2
thấu kính?

Bi 26: Mt thu kớnh hi t cú tiờu c f = 10cm. Vt sỏng cú
dng l mt hỡnh thang cõn ABCD, cnh AB = 8cm, cnh CD
= 4cm, gúc = 45
0
. Trc chớnh xy ca thu kớnh nm trờn mt
phng (ABCD) v vuụng gúc vi AB (hỡnh H3). Bit rng nh
ca vt qua thu kớnh l nh tht cú dng l mt hỡnh ch nht.
a. Xỏc nh cỏc khong cỏch t AB v CD n thu kớnh.
b. Tớnh chiu di cỏc cnh ca nh.
Bi 27: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc
vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln
vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu
ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ
nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh).
Trần Nam Hiếu Trang 10/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát
Bi 28: Vt AB cú dng mt on thng t trc v vuụng gúc vi trc chớnh xy ca mt thu
kớnh hi t L
1
( Hỡnh 3).Qua thu kớnh L
1
, vt AB cho nh tht A
1
B
1
cỏch vt
90 cm v

cỏch v ng i ca tia sỏng hóy xỏc nh khong cỏch a v v trớ tiờu im ca thu kớnh?
Bi 31: Hai im sỏng S
1
v S
2
nm trờn trc chớnh v hai bờn thu kớnh hi t cỏch thu kớnh
ln lt l 6cm v 12cm. Khi ú: S
1
qua thu kớnh cho nh o v S
2
qua thu kớnh cho nh tht
trựng nhau ti S.
a. V hỡnh.
b. T hỡnh v hóy tớnh tiờu c thu kớnh ca thu kớnh v khong cỏch t nh n thu kớnh.
Bi 32: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc
vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln
vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu
ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ
nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh).
Bi 33: Có một thấu kính hội tụ và một gơng phẳng đợc đặt cách nhau 25cm nh hình vẽ tiêu
điểm của thấu kính cách quang tâm là 20cm. Một chùm ánh sáng song song vớitrục chính của
thấu kính đợc chiếu vào phía trớc của thấu kính.
a. Vẽ tiếp đờng truyền của chùm ánh sáng qua thấu kính.
b. Quan sát trong gơng phẳng ta thấy xuất hiện ảnh của một điểm sáng, giải thích.
Trần Nam Hiếu Trang 11/12 Trung học cơ sở Mỹ Cát
c. Nếu quay gơng phẳng một góc 30
0
quanh điểm I thì điểm ảnh trong gơng dịch chuyển nh
thế nào?
d. Ta dịch chuyển gơng phẳng lại phía thấu kính tới điểm cách thấu kính 10cm . Mô tả hiện t-

0
221
==
Do đó góc :
30 'IFF' IK N
0
11
==
Vậy điểm ảnh F dịch chuyển trên cung tròn tâm I , bán kính 5cm và góc ở tâm bằng 60
o
d. Dịch chuyển gơng lại gần thấu kính.
Khi gơng dịch chuyển trong khoảng từ từ I tới F thì ảnh F ngày càng gần gơng hơn vì
khoảng cách IF ngày càng giảm. Khi gơng tới F thì ảnh F trùng với điểm sáng F
Khi gơng đi qua vị trí F thì F trở thành vật ảo. Do đó điểm F sẽ trở thành ảnh thật F ở trớc
gơng. Đó là một điểm sáng. Khoảng cách từ điểm ảnh tới gơng ngày càng tăng khi gơng
tiến lại gần phía thấu kính.
Khi gơng đến cách thấu kính 10cm thì điểm F cũng cách gơng là 10cm. Do đó điểm ảnh F
nằm ở quang tâm, của thấu kính.
Bi 34: Mt vt sỏng AB t ti mt v trớ trc mt thu kớnh hi t, sao cho AB vuụng gúc
vi trc chớnh ca thu kớnh v A nm trờn trc chớnh, ta thu c mt nh tht ln gp 2 ln
vt. Sau ú, gi nguyờn v trớ vt AB v dch chuyn thu kớnh dc theo trc chớnh, theo chiu
ra xa vt mt on 15cm, thỡ thy nh ca nú cng dch chuyn i mt on 15cm so vi v trớ
nh ban u. Tớnh tiờu c f ca thu kớnh (khụng s dng trc tip cụng thc ca thu kớnh).
Bi 35: Một chùm sáng có đờng kính D = 5 cm song song với trục chính của TKPK. L
1
sau khi
khúc xạ qua thấu kính này cho một hình tròn sáng có đờng kính D
1
= 7 cm trên một màn chắn
E. Đặt cách thấu kính này một khoảng bằng l.

b. Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 10 cm, phải đặt vật AB ở đâu để thu đợc ảnh A

B

lớn gấp 2
lần vật.
Bi 38: Cho một hệ thấu kính hội tụ, gơng phẳng nh Hình vẽ 3. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f. G-
ơng đặt cách thấu kính một khoảng bằng
2
3
f, mặt phản xạ quay về phía thấu kính. Trên trục
chính của thấu kính đặt một điểm sáng S. Bằng phép vẽ hình học hãy xác định vị trí đặt S để
một tia sáng bất kì xuất phát từ S qua thấu kính phản xạ
trên gơng rồi cuối cùng khúc xạ qua thấu kính luôn
song song với trục chính.