Giáo án Thấu kính - Môn vật lý 9

B. THẤU KÍNH
I, CƠ SỞ Lí THUYẾT:
1. CÁC ĐỊNH NGHĨA:
a) Tiờu điểm phụ: Tất cả cỏc tiờu điểm chớnh và tiờu điểm phụ tạo thành một mặt phẳng tiờu diện vuụng gúc với trục chớnh tại tiờu điểm chớnh.
* Chỳ ý: 
+ Khi tiờu điểm ở trờn tia tới hay phần kộo dài của tia tới thỡ gọi là tiờu điểm vật.
+ Khi tiờu điểm ở trờn tia lú hay phần kộo dài của tia lú thỡ gọi là tiờu điểm ảnh.
b) Với thấu kớnh hội tụ thỡ tiờu điểm nằm bờn tia tới là tiờu điểm vật cũn tiờu điểm nằm bờn tia lú là tiờu điểm ảnh. Ngược lại với thấu kớnh phõn kỡ thỡ tiờu điểm ảnh nằm bờn tia tới.
c) Điểm vật và điờm ảnh:
Vật ảo
Vật thật
F’
O
F
S
F’
O
F
S
* Điểm ảnh là giao của cỏc tia lú
Cú hai loại :
+ Điểm ảnh của chựm tia lú hội tụ là điểm ảnh thật (là giao của cỏc tia lú cú thật)
F’
O
F
S
Ảnh ảo
Ảnh thật
F’
O
F
S
+ Điểm ảnh của chựm tia lú phõn kỡ là điểm ảnh ảo (là giao của cỏc tia lú do kộo dài gặp nhau).
2. ĐƯỜNG ĐI CỦA CÁC TIA SÁNG:
S
F/
F1
F1’
F’
O
F
S
F/
S
O
I
I
Tia sỏng song song với trục phụ
F/
F/
O
I
F/
I
S
O
F/
Tia sỏng song song với trục chớnh
a) Tất cả cỏc tia sỏng song song với trục nào thỡ tia lú đi qua hoặc cú đường kộo dài đi qua tiờu điểm nằm trờn trục đú.
Tia sỏng song song với trục phụ
* Đường truyền của tia sỏng cú tớnh chất thụõn nghịch
b) Tia sỏng đi qua hoặc cú đường kộo dài đi qua tiờu điểm chớnh, phụ thỡ tia lú song song với trục chớnh, phụ tương ứng.
I
Với tiờu điểm chớnh
I
S
S
F/
O
F/
O
F/
F/
O
F/
F1
F/
S
I
Với tiờu điểm phụ
F1’
F’
O
F
S
I
c) Tia sỏng tới qua quang tõm cho tia lú truyền thẳng.
F’
O
F
S
S
F
F’
O
	d) Ba tia sỏng đặc biệt qua thấu kớnh:
	- Tia sỏng song song với trục chớnh cho tia lú đi qua hoặc cú đường kộo dài đi qua tiờu điểm chớnh.
	- Tia sỏng đi qua hoặc cú đường kộo dài đi qua tiờu điểm chớnh thỡ tia lú song song với trục chớnh.
	- Tia sỏng đi qua quang tõm cho tia lú truyền thẳng.
	e) Đường truyền của tia tới bất kỡ qua thấu kớnh.
Một tia tới bất kỡ cú thể coi như:
+ Song song với trục phụ, tia lú đi qua hay cú phần kộo dài đi qua tiờu điểm phụ trờn trục phụ đú.
+ Đi qua hoặc hướng tới tiờu điểm phụ, tia lú sẽ song song với trục phụ tương ứng.
* Từ tớnh chất trờn ta cú thể suy ra nếu biết tia tới ta cú thể vẽ được tia lú và ngược lại.
3. CÁCH VẼ ẢNH CHO BỞI THẤU KÍNH:
a). Cỏch vẽ ảnh của một điểm vật S đứng trước thấu kớnh 
a.1: Vẽ ảnh của một điểm vật S khụng thuộc trục chớnh
Ta sử dụng hai trong ba tia sỏng đặc biệt xuất phỏt từ S hay cú phần kộo dài qua S tới thấu kớnh và vẽ hai tia lú tương ứng, thỡ giao của hai tia lú cú thật thỡ ta cú ảnh thật S’ hoặc giao của hai tia lú do kộo dài gặp nhau ta cú ảnh ảo S’ của S.
F’
S’
O
I
F
S
S’
S
I
F
F’
O
S: Vật thật
S’: Ảnh ảo
S: Vật thật
S’: Ảnh thật
F’
O
I
F
S
S’
S
I
F
F’
O
S’
S: Vật ảo
S’: Ảnh thật
S: Vật ảo
S’: Ảnh thật
a.2: Vẽ ảnh của một điểm vật S nằm trờn trục chớnh:
Ta sử dụng tia tới thứ nhất là tia sỏng SO trựng với trục chớnh tia này truyền thẳng
S’
S
F/
F1
F/
O
I
Tia thứ hai là tia SI bất kỳ tới thấu kớnh và vẽ tia lú tương ứng thỡ giao của tia lú này với trục chớnh cú thật hoặc kộo dài gặp nhau là ảnh S’ của S.
F1’
F’
O
F
I
S
S’
S: Vật thật
S’: Ảnh thật
S: Vật thật
S’: Ảnh ảo
b). Vẽ ảnh của một vật AB 
 b.1: Vẽ ảnh của một vật sỏng AB vuụng gúc với trục chớnh tại A.
Nhận xột: 
A ở trờn trục chớnh nờn ảnh của A là A’ ở trờn trục chớnh. Do AB là đoạn thẳng vuụng gúc với trục chớnh thỡ A’B’ cũng là một đoạn thẳng vuụng gúc với trục chớnh tại A’. Do đú muốn vẽ ảnh của AB ta sử dụng hai trong ba tia sỏng đặc biệt để vẽ ảnh B’ của B qua thấu kớnh, rồi từ B’ ta hạ đường thẳng vuụng gúc với trục chớnh cắt trục chớnh tại A’ là ảnh của A. Và A’B’ là ảnh của AB. Đường nối A’B’ là nột liền nếu A’B’ là ảnh thật; là nột đứt nếu A’B’ là ảnh ảo.
	b.2: Kết quả
A
B
A’
B’
I
O
F
F’
A’
B’
O
I
F
A
B
: Vật thật - Ảnh ảo
: Vật thật - Ảnh thật
B’
B
I
F
F’
O
A’
A
: Vật ảo - Ảnh thật
y 
F
I
B
A
O
F’
x
: Vật thật - Ảnh ảo
A’
B’
F’
O
I
F
B
B’
A’
A
F
F’
O
B
A
B’
A’
: Vật ảo - Ảnh ảo
: Vật ảo - Ảnh thật
b.3: Nhận xột.
b.3.1: Với thấu kớnh hội tụ ta cú 4 trường hợp.
a) Vật thật ở ngoài OF cho ảnh thật ngược chiều với vật.
b) Vật thật ở trong OF cho ảnh ảo cựng chiều và lớn hơn vật.
c) Vật ảo luụn cho ảnh thật cựng chiều và nhỏ hơn vật.
d) Vật ở vụ cực cho ảnh thật tại mặt phẳng tiờu diện. Độ lớn A’B’ = f.α 
 (α là gúc nhỡn vật ở ∞)
ị Như vậy thấu kớnh hội tụ chỉ cho ảnh ảo cựng chiều và lớn hơn vật khi và chỉ khi vật thật nằm trong khoảng OF . 
b.3.2: Với thấu kớnh phõn kỡ ta cú 3 trường hợp.
a) Vật thật luụn cho ảnh ảo cựng chiều, nhỏ hơn vật và nằm trong khoảng OF.
b) Vật ảo ở ngoài OF cho ảnh ảo ngược chiều với vật.
c) Vật ảo ở trong OF cho ảnh thật lớn hơn và cựng chiều với vật.
ị Như vậy thấu kớnh phõn kỡ chỉ cho anh thật cựng chiều và lớn hơn vật khi và chỉ khi vật ảo nằm trong khoảng OF . 
 b.4: Vẽ ảnh của một vật AB bất kỡ trước thấu kớnh.
Ta sử dụng hai trong ba tia sỏng đặc biệt để vẽ ảnh B’ của B và A’ của A qua thấu kớnh, thỡ A’B’ là ảnh của AB. Đường nối A’B’ là nột liền nếu A’; B’ là ảnh thật; là nột đứt nếu A’; B’ là ảnh ảo.
F’
O
I
F
B
A
B’
A’
B
I
F
F’
O
A
B’
A’
: Vật thật - Ảnh thật
: Vật thật - Ảnh ảo
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: TOÁN VẼ
1) Dấu hiệu nhận biết loại bài toỏn này:
Là thụng thường bài toỏn chưa cho biết vị trớ thấu kớnh, tiờu tiờu điểm chớnh, ma chỉ cho trục chớnh, vật, ảnh hoặc cỏc yếu tố khỏc yờu cầu bằng phộp vẽ hóy xỏc định vị trớ quang tõm O, thấu kớnh, tiờu điểm chớnh
2)Phương phỏp giải 
- Phải nắm vững đường đi của cỏc tia sỏng qua thấu kớnh hội tụ, phõn kỡ, tớnh chất của vật và ảnh rồi dựng phộp vẽ (dựng hỡnh) để xỏc định quang tõm O, tiờu điểm F, F’; loại thấu kớnh
* Phải lưu ý.
- Mọi tia sỏng tới đều cú phương đi qua vật, mọi tia lú đều cú phương đi qua ảnh, tia đi qua quang tõm truyền thẳng.
- Quang tõm vừa nằm trờn trục chớnh, vừa nằm trờn đường thẳng nối vật và ảnh vậy nú là giao của đường thẳng nối vật, ảnh với trục chớnh
- Thấu kớnh vuụng gúc với trục chớnh tại quang tõm O.
- Tiờu điểm chớnh F là giao của đường thẳng nối giữa điểm tới của tia sỏng song song với trục chớnh với ảnh và trục chớnh; tiờu điểm chớnh thứ hai ta lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
- Nếu trong bài toỏn vẽ mà đó chỉ rừ vật là vật sỏng hoặc là vật thật thỡ ta tiến hành vẽ bỡnh thường, nhưng trong trường hợp bài toỏn chỉ cho biết đú là vật chung chung thỡ ta phải xột hai trường hợp của bài toỏn là vật thật và vật ảo.
- Ảnh và vật mà cựng nằm về một phớa so với trục chớnh thỡ ảnh và vật khỏc tớnh chất (vật thật, ảnh ảo hoặc vật ảo, ảnh thật).
Nếu ảnh nhỏ hơn vật hoặc gần trục chớnh hơn so với vật thỡ đú là ảnh ảo của thấu kớnh phõn kỡ
Nếu ảnh lớn hơn vật hoặc xa trục chớnh hơn so với vật thỡ đú là ảnh ảo của thấu kớnh hội tụ.
Ảnh và vật mà nằm khỏc phớa so với trục chớnh thỡ ảnh là ảnh thật của thấu kớnh hội tụ hoặc vật ảo ngoài khoảng OF - ảnh ảo của thấu kớnh phõn kỡ
- Hướng truyền của tia lú gần trục chớnh hơn hướng truyền của tia tới thỡ là đường truyền của tia sỏng qua thấu kớnh hội tụ.
- Hướng truyền của tia lú xa trục chớnh hơn hướng truyền của tia tới thỡ là đường truyền của tia sỏng qua thấu kớnh phõn kỡ.
3)Cỏc vớ dụ minh hoạ
3.1: Vớ dụ 1:(Bài 3.21 Sỏch 500 bài tập vật lớ THCS)
Trong cỏc hỡnh vẽ sau xy là trục chớnhcủa thấu kớnh, S là điểm sỏng, S’ là ảnh. Với mỗi trường hợp hóy xỏc định:
y 
x 
S * 
y 
x 
S’ * 
S * 
y 
x 
S’ * 
S * 
Hỡnh a
Hỡnh b
Hỡnh c
S’ * 
Quang tõm, tiờu điểm bằng phộp vẽ
Loại thấu kớnh, tớnh chất của ảnh S’
Hướng dẫn giải:
I
L 
x 
F
F
S * 
y 
S’ * 
O
I
L 
x 
F
F
S * 
y 
S’ * 
O
I
L 
x 
F
F
 * S
y 
S’ * 
O
Hỡnh a
Hỡnh b
Hỡnh c
Giả sử quang tõm O, tiờu điểm F và F’, thấu kớnh L được xỏc định như hỡnh vẽ.
*Cơ sở lớ luận:
	Vỡ mọi tia sỏng tới đều đi qua vật, tia lú cú phương đi qua ảnh, tia tới qua quang tõm truyền thẳng. Vậy S, O, S’ thẳng hàng và O nằm trờn trục chớnh nờn O là giao điểm của SS’ với xy.
	Do tia tới song song với trục chớnh cho tia lú đi qua tiờu điểm chớnh mà tia lú lại cú phương đi qua ảnh nờn S’, I, F thẳng hàng. Vậy F là giao điểm của IS’ với xy
	Do F và F’ đối xứng nhau qua thấu kớnh nờn ta lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
* Cỏch dựng
Nối SS’ cắt xy tại O thỡ O là quang tõm của thấu kớnh.
Qua O ta dựng đoạn thẳng L vuụng gúc với xy thỡ L là thấu kớnh
Từ S kẻ SI song song với xy, nối IS’ cắt xy tại F
Lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
b, Căn cứ hỡnh vẽ ta thấy 
Với hỡnh a : Do S, S’ ở cựng một phớa so với xy và ảnh xa trục chớnh hơn so với vật nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh hội tụ.
Với hỡnh b : Do S, S’ ở khỏc phớa so với xy nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh hội tụ.
Với hỡnh c : Do S, S’ ở cựng một phớa so với xy và ảnh gần trục chớnh hơn so với vật nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh phõn kỡ.
3.2:Vớ dụ 2:(Bài 3.22 Sỏch 500 bài tập vật lớ THCS)
Trong cỏc hỡnh vẽ sau xy là trục chớnhcủa thấu kớnh, AB là vật, A’B’ là ảnh. Với mỗi trường hợp hóy xỏc định:
Quang tõm, tiờu điểm bằng phộp vẽ. Nờu cỏch vẽ
Xỏc định loại thấu kớnh, tớnh chất của ảnh (thật hay ảo)
Hỡnh a
Hỡnh b
Hỡnh c
B
A
B’
A’
B’
A’
x 
B
A
y 
x 
y 
x 
y 
B’
A’
B
A
Hướng dẫn giải:
B/
y 
F’
O
I
F
A
B
x
Hỡnh a
y 
F
I
B
A
B/
A/
O
F’
x
Hỡnh b
F’
A
B
A’
I
O
F
x
y 
Hỡnh c
A’
B/
Giả sử quang tõm O, tiờu điểm F và F’, thấu kớnh L được xỏc định như hỡnh vẽ.
*Cơ sở lớ luận:
	Vỡ mọi tia sỏng tới đều đi qua vật, tia lú cú phương đi qua ảnh, tia tới qua quang tõm truyền thẳng. Vậy B, O, B’ thẳng hàng và O nằm trờn trục chớnh nờn O là giao điểm của BB’ với xy.
	Do tia tới song song với trục chớnh cho tia lú đi qua tiờu điểm chớnh mà tia lú lại cú phương đi qua ảnh nờn B’, I, F thẳng hàng. Vậy F là giao điểm của IB’ với xy
	Do F và F’ đối xứng nhau qua thấu kớnh nờn ta lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
* Cỏch dựng
Nối BB’ cắt xy tại O thỡ O là quang tõm của thấu kớnh.
Qua O ta dựng đoạn thẳng L vuụng gúc với xy thỡ L là thấu kớnh
Từ B kẻ BI song song với xy, nối IB’ cắt xy tại F
Lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
b, Căn cứ hỡnh vẽ ta thấy 
Với hỡnh a : Do AB,A’B’ ở khỏc phớa so với xy nờn là trường hợp vật thật cho ảnh thật của thấu kớnh hội tụ.
Do , S’ ở cựng một phớa so với xy và ảnh xa trục chớnh hơn so với vật nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh hội tụ.
Với hỡnh b : : Do AB,A’B’ ở cựng một phớa so với xy và ảnh A’B’ lớn hơn vật nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh hội tụ.
A
B
A’
B’
Với hỡnh c : Do AB, A’B’ ở cựng một phớa so với xy và ảnh A’B’nhỏ hơn vật nờn là trường hợp vật thật cho ảnh ảo của thấu kớnh phõn kỡ.
3.3: Vớ dụ 3:(Trớch bài 3.23 Sỏch 500 bài tập vật lớ THCS)
Cho A’B’ là ảnh thật của vật thật AB qua thấu kớnh. 
Dựng phộp vẽ hóy:
Xỏc định quang tõm, dựng thấu kớnh và trục chớnh, Xỏc định tiờu điểm .
(1)
()
(2)
O
x
y
Cho xy là trục chớnh của thấu kớnh. Cho đường 
đi của tia sỏng (1)qua thấu kớnh. Hóy trỡnh bày 
cỏch vẽ đường đi tiếp của tia sỏng (2).
Hướng dẫn giải:
Giả sử ta xỏc định được quang tõm, dựng được thấu kớnh 
Trục chớnh, và tiờu điểm của thấu kớnh như hỡnh vẽ
* Cơ sở lớ thuyết
Do tia tới đi qua vật, tia lú đi qua ảnh, tia tới đi
 qua quang tõm truyền thẳng. Vậy A, O, A’ thẳng
 hàng, B,O,B’ thẳng hàng nờn O là giao của AA’ và BB’. Một tia sỏng tới dọc theo AB (tức là đi qua cả A và B) thỡ cho tia lú truyền dọc theo ảnh A’B’ (tức là đi qua cả ảnh A’ và B’). Vậy kộo dài AB và A’B’ cắt nhau tại K là một điểm tới trờn thấu kớnh
Nối KO ta xỏc định được vị trớ của thấu kớnh (L). Qua O kẻ đoạn thẳng vuụng gúc với thấu kớnh ta xỏc định được trục chớnh (xy).
	Do tia tới song song với trục chớnh cho tia lú đi qua tiờu điểm chớnh mà tia lú lại cú phương đi qua ảnh nờn B’, I, F thẳng hàng. Vậy F là giao điểm của IB’ với xy
F1’
F’
O
F
I
S
S’
F1’’
( 1 )
( 2 )
X1
X2
x
y
I’
	Do F và F’ đối xứng nhau qua thấu kớnh nờn ta lấy F’ đối xứng với F qua thấu kớnh.
	* Cỏch dựng
	+ Kộo dài AB và A’B’ cắt nhau tại K.
	+ Nối AA’, BB’ cắt nhau tại O
	+ Nối OK được vị trớ thấu kớnh
	+ Kẻ xy vuụng gúc OK tại O
	+ Kẻ BI ∥ xy; Nối IB’ cắt xy tại F’
	+ Lấy F đối xứng với F’ qua OK.
b, Giả sử ta đó vẽ xong đường truyền của
tia sỏng ( 2 ) như hỡnh vẽ.
* Căn cứ lớ thuyết
Ta kộo dài tia sỏng ( 1 ) cắt trục chớnh 
xy tại S và ta coi tia sỏng ( 1 ) xuất phỏt
từ nguồn sỏng điểm S.Ta dựng ảnh S’
 của S qua thấu kớnh như hỡnh vẽ
Qua O ta dựng trục phụ Ox1 ∥ SI cắt IS’ tại 
F1’ là tiờu điểm phụ của Ox1. Từ F1’ dựng mặt
phẳng tiờu diện vuụng gúc với xy cắt xy tại F’
 là tiờu điểm chớnh của thấu kớnh.
Do phương của tia tới ( 1 ) xa trục chớnh hơn phương của tia lú tương ứng nờn thấu kớnh đó cho là thấu kớnh hội tụ.
Kẻ trục phụ Ox2 song song với tia sỏng ( 2 ) cắt mặt phẳng tiờu diện tại F1’’ là tiờu điểm phụ của trục phụ Ox2 vậy tia lú của tia sỏng ( 2 ) đi qua F1’’ nờn ta nối I’ với F1’’ ta được đường truyền của tia sỏng ( 2 ) cần vẽ. 
* Cỏch dựng
+ Kộo dài tia sỏng ( 1 ) cắt xy tại S; kộo dài tia lú của tia sỏng ( 1 ) cắt xy tại S’.
+ Vẽ đường Ox1 ∥ SI cắt IS’ tại F1’; dựng mặt phẳng tiờu diện qua F1’ và vuụng gúc với xy
+ Vẽ trục phụ Ox2 ∥ tia sỏng ( 2 ) cắt mặt phẳng tiờu diện tại F1’’.
Nối I’F1’’ ta được tia lú của tia sỏng ( 2 ) cần vẽ.
3.4: Vớ dụ 4:(Trớch bài Cs4/27 tạp trớ Vật lý & Tuổi trẻ)
Trong hình vẽ sau, xy là trục chính của một thấu kính, A là điểm sáng, là ảnh của A qua thấu kính, là tiêu điểm ảnh của thấu kính.
Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí quang tâm O, tính chất ảnh và loại thấu kính.
Cho ; . Tính tiêu cự của thấu kính (không dùng công thức thấu kính).
x
A
F’
A’
y’
Hướng dẫn giải:
A
I
F1
F’
A’
O
 a) Ta phải xét hai trường hợp: thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ.
Đối với thấu kính hội tụ thì là ảnh thật.
Đối với thấu kính phân kỳ thì là ảnh ảo.
Giải sử ta đã dựng được thấu kính như hình vẽ:
Đối với cả hai thấu kính ta luôn có: 
I
A
A’
O
F’
F1
 (1)
Từ đó suy ra cách dựng quang tâm O như sau: Qua kẻ đường vuông góc với . Trên đó lấy 2 điểm M, N nằm ở hai phía khác nhau với: và 
O1
A
F’
O2
A’
M
N
x
y
Đường tròn đường kính MN cắt tại và . Khi đó là quang tâm của thấu kính hội tụ, là quang tâm của thấu kính phân kỳ cần dựng.
Chứng minh: Thật vậy theo cách dựng ta được vuông tại lại là đường cao nên: 
 đúng với (1).
Chứng minh tương tự với .
Từ (1) 
Với thấu kinh hội tụ ta có: 
Với thấu kính phân kỳ ta có: 
3.5: Vớ dụ 5:(Trớch bàiCS4/38. tạp trớ Vật lý & Tuổi trẻ)
Trên hình vẽ, S là nguồn sáng điểm và là ảnh của nó qua thấu kính hội tụ, F là tiêu điểm vật của thấu kính. Biết và . Xác định vị trí của thấu kính và tiêu cự của thấu kính. Chú ý: không sử dụng công thức thấu kính.
S
•
•
•
F
S1
O
S1
S
I
F11
F
Hướng dẫn giải:
 Giả sử ta đã dựng được ảnh thật như hình vẽ:
Ta có: 
	(1)
Với là ảnh ảo của S, vẽ hình và chứng minh tương tự, ta cũng được kết quả như trên.
Suy ra cách dựng quang tâm O như sau: Qua S kẻ đường vuông góc với . Trên đó lấy 2 điểm M, N nằm ở 2 phía khác nhau sao cho 
Đường tròn đường kính MN cắt trục chính tại và . Khi đó là quang tâm của thấu kính khi là ảnh thật, là quang tâm của thấu kính khi là ảnh ảo.
O1
S1
F
O2
S
M
N
Chứng minh: Thật vậy, theo cách dựng ta được vuông tại , là đường cao nên: 
Lại có 
Vậy thấu kính có tiêu cự 
Trường hợp là ảnh ảo, ta được kết quả (HS tự chứng minh)
600
I
J
y
O
K
L
x
450
F
ã
Hình 2
3.6: Vớ dụ 6:(Trớch bàiCS4/9. tạp trớ Vật lý & Tuổi trẻ)
Một thấu kính hội tụ L có trục chính là xy, quang tâm O. 
Một nguồn sáng điểm S chiếu vào thấu kính, IF và KJ là 
hai tia ló ra khỏi thấu kính. F là tiêu điểm.
 Hãy xác định vị trí của S.Cho ,.
600
I
H
y
O
K
L
x
450
F
J
F’
S
M
Hướng dẫn giải:
Dựng ảnh để xác định vị trí của nguồn S: Vì F là tiêu 
điểm nên tia ló IF có tia tới song song với trục chính.
 F’ là tiêu điểm phụ mà tia KJ đi qua. Kẻ trục phụ OF’. 
Tia ló KJ có tia tới song song với trục phụ OF’.
 Hai tia tới của hai tia ló IF và KJ cắt nhau tại S. Đó là vị trí nguồn S. .
Tam giác HKF’ là tam giác vuông cân nên , vậy cm.
 cm.
Vậy nguồn S cách thấu kính là cm và cách trục chính thấu kính là 1cm.
3.7: Vớ dụ 7:(Trớch đề thi HSG Tỉnh Vĩnh Phỳc 2009 - 2010)
Thấu kớnh hội tụ cú cỏc tiờu điểm F và F’ đó biết. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuụng gúc với trục chớnh của thấu kớnh sao cho điểm A nằm trờn trục chớnh và cỏch quang tõm thấu kớnh một khoảng OA= a, qua thấu kớnh cho ảnh của AB cao gấp ba lần AB.Dựng cỏch vẽ đường đi của cỏc tia sỏng qua thấu kớnh, hóy xỏc định những vị trớ cú thể đặt vật AB để thỏa món điều kiện của bài toỏn, từ đú hóy dựng vật và dựng ảnh tương ứng với nú.
Phõn tớch: 
• khi AB dịch chuyển lại gần hay ra xa thấu kớnh thỡ quĩ tớch cỏc điểm B nằm trờn 1 đường thẳng cố định xy // trục chớnh, cỏch thấu kớnh 1 khoảng h = OI = AB = khụng đổi.
* Nếu ảnh của AB là thật thỡ A’B’ ngược chiều với AB và B’ nằm trờn đường thẳng x1y1 // trục chớnh, khỏc phớa với xy và cỏch trục chớnh 1 khoảng h1 = OI1= A’B’ = 3h.
* Nếu ảnh của AB là ảo thỡ A’’B’’ cựng chiều với AB và B’’ nằm trờn đường thẳng x2y2 // trục chớnh, cựng phớa với xy và cỏch trục chớnh 1 khoảng h2 = OI2 = A’’B’’ = 3h.
• Nhận thấy: xy ≡ tia tới // với trục chớnh xuất phỏt từ B.
 x1y1≡ tia lú // với trục chớnh ứng với tia tới từ B đi qua F.
 x2y2 ≡ tia lú // với trục chớnh ứng với tia tới từ B cú đường kộo dài qua F.
• Từ đú suy ra cỏch dựng: Dựng 3 đường thẳng xy, x1y1, x2y2 // với trục chớnh và cỏch trục chớnh những khoảng h và 3h, cắt thấu kớnh tại cỏc điểm I, I1, I2 (h là bất kỳ - xem hỡnh vẽ).
• Nối I1F kộo dài cắt xy tại B(1), nối I2F kộo dài cắt xy tại B(2).
Dựng AB(1) và AB(2) bằng cỏch từ cỏc điểm B hạ đường vuụng gúc với trục chớnh.
• Nối I F’ và kộo dài về cả 2 phớa cắt x1y1 và x2y2 tại B’ và B”, ta dựng được 2 ảnh tương ứng, trong đú A’B’ là thật (ứng với AB ngoài F), A’’B’’ là ảo (ứng với AB trong F )
• Dựng vật và ảnh hoàn chỉnh (xem hỡnh vẽ dưới)
S’
S
4) Bài tập vận dụng:
Bài 1:(Trớch bài 42-43.2 sỏch bài tập Vật lý 9)
Cho biết là trục chớnh của một thấu kớnh, S là 
điểm sỏng, S’ là ảnh của S tạo bởi thấu kớnh đú.
a, S’ là ảnh thật hay ảnh ảo?
F
( 1 )
O
F’
S’
( 2 )
b, Vỡ sao em biết thấu kớnh đó cho là thấu kớnh hội tụ? Bằng phộp vẽ hóy xỏc định quang tõm O, hai tiờu điểm F và F’ của thấu kớnh đó cho. 	
Bài 2:(Trớch bài 42-43.3 sỏch bài tập Vật lý 9)
Trờn hỡnh bờn cú vẽ trục chớnh 	, quang tõm O
Hai tiờu điểm F, F’ của một thấu kớnh , hai tia lú 1,2
Cho ảnh S’ của điểm sỏng S.
a, Vỡ sao em biết thấu kớnh đó cho là thấu kớnh hội tụ ?
b, Bằng phộp vẽ, hóy xỏc định điểm sỏng S
Bài 3:(Trớch bài 44-45.2 sỏch bài tập Vật lý 9)
S
S’
Cho biết là trục chớnh của một thấu kớnh, S là 
điểm sỏng, S’ là ảnh của S tạo bởi thấu kớnh đú.
a, S’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Vỡ sao?
b, Thấu kớnh đó cho là hội tụ hay phõn kỡ? 
c, Bằng phộp vẽ hóy xỏc định quang tõm O, tiờu điểm F và F’ của thấu kớnh đó cho. 	
Bài 4:(Trớch bài 44-45.3 sỏch bài tập Vật lý 9)
( 1 )
O
F’
F
( 2 )
Trờn hỡnh bờn cú vẽ trục chớnh 	, quang tõm O
Hai tiờu điểm F, F’ của một thấu kớnh , hai tia lú 1,2
của hai tia tới xuất phỏt từ một điểm sỏng S.
a, Thấu kớnh đó cho là hội tụ hay phõn kỡ ?
b, Bằng phộp vẽ, hóy xỏc định ảnh S’ và 
điểm sỏng S.
Bài 5: 
Trong cỏc hỡnh vẽ sau xy là trục chớnh, AIB là đường đi của tia sỏng truyền qua thấu kớnh.
Hóy xỏc định loại thấu kớnh. Giải thớch
Định cỏc điểm O, F’, F bằng cỏch vẽ. Nờu cỏch vẽ.
B
A
I
(1)
x
y
I
x
y
(2)
A
B
A
B
A’
B’
Bài 6: 
Cho AB và A’B’ là vật và ảnh tạo bởi thấu 
kớnh L; AB∥ A’B’ và cú độ lớn như hỡnh vẽ. 
Hóy xỏc định quang tõm, tiờu điểm, loại thấu kớnh.
Bài 7:
Trờn hỡnh vẽ , điểm S’ là vị trớ ảnh của điểm sỏng S tạo bởi một thấu kớnh phõn kỳ mỏng. L là một điểm nằm trờn mặt thấu kớnh cũn M là một điểm nằm trờn trục chớnh của thấu kớnh. Nờu cỏch dựng hỡnh để xỏc định vị trớ của quang tõm và tiờu điểm của thấ