Trước khi thiết lập công thức cho thấu kính lõm, trước tiên cần hiểu một số quy tắc về dấu của thấu kính lõm.
Quy tắc dấu thấu kính lõm
– Khoảng cách vật thể (giây)
Nếu vật thể nằm cùng phía với hướng chùm tia sáng chiếu tới thấu kính thì khoảng cách vật thể Đánh dấu tích cực.
– Khoảng cách ảnh (s')
Nếu một chùm tia sáng đi qua bóng thì khoảng cách bóng được đánh dấu là dương (ảnh thật). Nếu ảnh không bị xuyên qua bởi chùm tia sáng thì khoảng cách bóng Dấu âm (ảnh ảo).
– Tiêu cự (f)
Khi tiêu điểm của thấu kính đi qua một chùm tia sáng, thì tiêu cự Thấu kính được đánh dấu là dương. Ngược lại, nếu chùm tia sáng không đi qua tiêu điểm của thấu kính thì... tiêu cự Thấu kính được đánh dấu là âm bản. Tia sáng không đi qua tiêu điểm của thấu kính lõm vì lý do này. tiêu cự Thấu kính lõm có hình dạng âm.
– Chiều cao của vật thể (h)
Nếu vật thể nằm phía trên trục của thấu kính lõm thì chiều cao của vật thể Dấu dương (vật thể thẳng đứng). Ngược lại, nếu vật thể nằm dưới trục của thấu kính lõm thì chiều cao của vật thể Dấu âm (vật thể đảo ngược).
– Chiều cao bóng (h')
Nếu ảnh nằm phía trên trục của thấu kính lõm thì chiều cao bóng Dấu dương (ảnh thẳng đứng). Nếu ảnh nằm dưới trục của thấu kính lõm thì chiều cao bóng Dấu âm (hình ảnh đảo ngược).
– Độ phóng đại hình ảnh (m)
Nếu độ phóng đại ảnh > 1 thì kích thước ảnh lớn hơn kích thước vật thể. Nếu độ phóng đại ảnh = 1 thì kích thước ảnh bằng kích thước vật thể. Nếu độ phóng đại ảnh < 1 thì kích thước ảnh nhỏ hơn kích thước vật thể.
Công thức thấu kính lõm
Hãy nhìn vào hình ảnh bên dưới. Có hai chùm tia sáng đang hướng về một thấu kính lõm, sau đó các chùm tia sáng bị khúc xạ bởi thấu kính lõm này.
Đầu đề :
s = khoảng cách vật thể, s' = khoảng cách ảnh, h = P, P' = chiều cao vật thể, h' = Q, Q' = chiều cao ảnh, F1 và F2 = tiêu điểm của thấu kính lõm.
Trong chùm tia sáng P'AS, tam giác P'AP đồng dạng với tam giác Q'AQ. Do đó:
Trong chùm tia sáng P'BR, tam giác BF2Tam giác A đồng dạng với tam giác Q'F2Q, trong đó khoảng cách AB = chiều cao của vật (h) và khoảng cách F2A = tiêu cự (f) của thấu kính lõm. Do đó:
Vế trái và vế phải của phương trình 1 và 2 bằng nhau, do đó vế phải được cân bằng:
Nhân cả hai vế của phương trình với s' :
Dựa trên các quy tắc về dấu thấu kính lõm, công thức này có thể được thay đổi như sau: công thức gương cong, Nếu như khoảng cách ảnh (s') được gán dấu âm vì bóng không bị chùm tia sáng xuyên qua. tiêu cự (f) Nó cũng được gán dấu âm vì tiêu điểm của thấu kính lõm không cho ánh sáng đi qua (so sánh với ảnh được tạo thành ở trên). Theo đó, công thức cho thấu kính lõm ở trên thay đổi thành:
Mô tả: s = khoảng cách vật, s' = khoảng cách ảnh, f = tiêu cự.
Hãy luôn nhớ quy tắc dấu của thấu kính lõm khi sử dụng công thức này để giải các bài toán về thấu kính lõm.
Độ phóng đại hình ảnh (m)
Quan sát hình ảnh về sự hình thành bóng của vật thể ở trên. Các tam giác P'AP và Q'AQ đồng dạng, vì vậy ta có thể suy ra mối quan hệ giữa khoảng cách vật thể và khoảng cách bóng với chiều cao vật thể và chiều cao bóng:
Công thức này được viết lại như bên dưới bằng cách thêm m:
Thông tin :
m = độ phóng đại của hình ảnh
h = chiều cao của vật (dương nếu nó nằm trên trục của thấu kính lõm hoặc vật thẳng đứng)
h' = chiều cao của ảnh (dương nếu ảnh nằm trên trục của thấu kính lõm hoặc ảnh thẳng đứng)
s = khoảng cách đến vật thể (dương nếu vật thể đã được vượt qua) chùm tia sáng tới)
s' = khoảng cách ảnh (dương nếu ảnh được truyền qua) chùm tia sáng hoặc hình ảnh thật)
Ví dụ về thấu kính lõm
chim bồ câu Ví dụ về thấu kính lõm để bạn có thể hiểu rõ hơn cách sử dụng công thức thấu kính lõm.
Câu hỏi luyện tập về thấu kính lõm
Hãy làm đi câu hỏi luyện tập về thấu kính lõm để bạn trở nên thành thạo hơn trong việc giải các bài toán về thấu kính lõm.
