Tài liệu ôn học sinh giỏi Lí 9 Phần Quang học

I
NS P
ÔN TẬP PHẦN QUANG HỌC
I. Lý thuyết:
1. Nhận biết ánh sáng, nguồn sáng, vật sáng:
- Phận biệt: + nguồn sáng tự nhiên
+ nguồn sáng nhân tạo
+ nguồn sáng nóng
+ nguồn sáng lạnh
- Nhận biết vật sáng, vật đen:
+ Vật sáng: gồm nguồn sáng và những vật hắt lại ánh sáng chiếu vào nó.
+ Vật đen: không tự phát ra ánh sáng, cũng không hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. Ta
nhận ra vật đen vì nó được đặt bên cạnh những vật sáng khác.
2. Sự truyền ánh sáng:
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
- Tia sáng, chùm sáng.
* Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh sáng:
- Giải thích sự tạo thành bóng tối, bóng nửa tối.
- Giải thích hiện tượng nhật thực, nguyệt thực
3. Định luật phản xạ ánh sáng:
- Định luật.
- Hình vẽ:
* Ảnh của 1 vật tạo bởi gương phẳng
* So sánh GP, GC lồi, GC lõm, so sánh tính chất ảnh của vật ở GP, GC lồi, GC lõm.
4. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
- Là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong
suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.
- Khi tia sáng truyền từ không khí sang các môi 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 không bị gãy khúc khi

truyền qua 2 môi trường.
5. Thấu kính hội tụ – Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:
a./ Thấu kính hội tụ
- Thấu kính hội 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 .
1
- Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ
- Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội 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 hội tụ:
- Vật thật ở ngoài 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 nằm ở đúng tiêu điểm F thì ảnh ở xa vô cực và ta không hứng được ảnh.
- Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc với trục
chính của thấu kính.
6. 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.
- Mỗi thấu kính phân kì 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 phân kì cho chùm tia ló phân kì
- Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì :
+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.

b./ Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì :
- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì đều cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn
vật và ở trong khoảng tiêu cự.
- Vật ảo ở trong tiêu cự cho ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật, vật ảo ở ngoài tiêu cự
cho ảnh ảo ngược chiều với vật.
2
- Khi vt t rt xa TK thỡ nh o cú v trớ cỏch TK mt khong bng tiờu c.
- Vt t vuụng gúc vi trc chớnh ca thu kớnh cho nh cng vuụng gúc vi trc
chớnh ca thu kớnh.
7. Mt s KT cú liờn quan
a. Quang h
+ Quang h (h quang hc)
Quang h l mt dóy nhiu mụi trờng trong suốt và đồng tính, đặt nối tiếp và ngăn cách
nhau bằng những mặt hình học xác định, thờng là những mặt phẳng, mặt cầu có tâm
nằm trên cùng một đờng thẳng. Quang hệ nh vậy gọi là quang hệ trực tâm.
+ Đờng thẳng nối tâm gọi là quang trục hay trục chính của hệ trực tâm.
b. Điểm sáng thật - điểm sáng ảo. Vật thật và vật ảo.
- Điểm sáng thật (A) là điểm sáng thỏa mãn:
+ Đối với chiều truyền ánh sáng, nó đứng trớc quang hệ.
+ Chùm sáng từ A đến quang hệ là chùm phân kì.
- Vật tạo bởi các điểm sáng thật gọi là vật thật.
- Nếu các tia sáng lẽ ra hội tụ tại A nhng bị quang hệ chắn lại, thành thử không hội tụ
đợc tại A mà chỉ có đờng kéo dài của chúng cắt nhau tại A thì A đợc xem là điểm sáng
ảo.
- Vật xác định từ các điểm sáng ảo gọi là vật ảo.
* Cỏch v ng truyn tia sỏng qua TK vi tia ti bt kỡ.
B1: V tiờu din (vi TKPK thỡ tiờu din o)
B2: V trc ph song song vi tia ti SI, ct tiờu din ti F(tiờu im ph)
B3: V tia lú qua F

1
(hoc cú ng kộo di qua F
1
trong trng hp TKPK)
Vớ d bi son: ễN TP PHN QUANG HC
A. MC TIấU: H thng li cỏc kin thc ó hc, rốn luyn k nng tr li cõu hi v
gii toỏn Vt lớ mt cỏch cú h thng. Qua vic gii bi tp, hon thin cỏc k nng,
nõng cao nng lc hc tp ca hc sinh.
3
F
F
0
F
F
0
B. CHUẨN BỊ: Kiến thức phần quang học.
C. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
I. ỔN ĐỊNH:
II. KIỂM TRA: Sách vở, tài liệu ôn tập của HS.
III. BÀI MỚI:
Phương pháp Ghi bảng
? Điều kiện để mắt nhìn thấy vật
? Nêu ví dụ về nguồn sáng tự nhiên,
nguồn sáng nhân tạo, nguồn sáng
nóng, nguồn sáng lạnh.
? Vật đen là gì.
? Vật sáng bao gồm những loại vật
nào.
? Phát biểu định luật truyền thẳng
của ánh sáng.

? Định luật này được ứng dụng vào
thực tiễn như thế nào.
? Phát biểu định luật phản xạ ánh
sáng, vẽ hình và chú thích vào hình
vẽ.
? GP, GC lồi, GC lõm có những
điểm gì giống và khác nhau về đặc
điểm của gương, tính chất của ảnh
Bài 3/9- BTVL NC-THCS 7:
Mắt có thể nhìn rất rõ những vật đặt
phía sau 1 tấm kính mỏng, nhưng
nếu tấm kính càng dày thì càng khó
nhìn. Khi tấm kính dày đến một
mức nào đó, thì mắt không thể nhìn
được những vật đặt phía sau. Hãy
giải thích vì sao? Chú ý rằng tấm
kính vẫn là vật trong suốt.
? ánh sáng truyền đi, gặp vật cản, có
thể xảy ra những khả năng gì
Bài 4/9- BTVL NC-THCS 7:
Trên mái nhà lợp bằng tôn, nếu có
những lỗ thủng nhỏ thì vào buổi
trưa, ta thấy rất rõ những chùm tia
sáng hẹp xuyên qua lỗ tôn chiếu
xuống nền nhà. Nhờ đâu ta có thể
I. Lý thuyết:
1. Nhận biết ánh sáng, nguồn sáng, vật sáng:
- Phận biệt: + nguồn sáng tự nhiên
+ nguồn sáng nhân tạo
+ nguồn sáng nóng

+ nguồn sáng lạnh
- Nhận biết vật sáng, vật đen:
+ Vật sáng: gồm nguồn sáng và những vật hắt
lại ánh sáng chiếu vào nó.
+ Vật đen: không tự phát ra ánh sáng, cũng
không hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. Ta nhận
ra vật đen vì nó được đặt bên cạnh những vật
sáng khác.
2. Sự truyền ánh sáng:
- Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
- Tia sáng, chùm sáng.
3. Ứng dụng định luật truyền thẳng của ánh
sáng:
- Giải thích sự tạo thành bóng tối, bóng nửa tối.
- Giải thích hiện tượng nhật thực, nguyệt thực
4. Định luật phản xạ ánh sáng:
- Định luật.
- Hình vẽ:
5. Ảnh của 1 vật tạo bởi gương phẳng
6. So sánh GP, GC lồi, GC lõm, so sánh tính
chất ảnh của vật ở GP, GC lồi, GC lõm.
II. Bài tập:
1. Bài 3/9- BTVL NC-THCS 7:
Hướng dẫn
Khi truyền qua các vật trong suốt, một phần
ánh sáng bị hấp thụ, nếu chiều dày của vật
trong suốt khá lớn, ánh sáng đi qua đó có thể bị
hấp thụ hết, không truyền tới mắt được và mắt
không thể nhìn thấy các vật đặt phía sau.
2. Bài 4/9- BTVL NC-THCS 7:

Hướng dẫn
Trong không khí có rất nhiều bụi. Ánh sáng
Mặt Trời chiếu xuống làm sáng các hạt bụi và
4
I
NS P
thấy rõ như vậy.
- HS phát hiện trong không khí có
bụi …
- Liên hệ thấy tính thực tiễn vận
dụng kiến thức.
Bài 3/15- VL NC-THCS 7:
Trên 1 thửa ruộng, người ta cắm 4
cái cọc thẳng đứng. Trong tay
không có dụng cụ nào, em hãy trình
bày 1 phương án đơn giản để kiểm
tra xem 4 cái cọc đó có thẳng hàng
không. Phương án đó dựa trên cơ sở
vật lí nào.
? Nêu lại điều kiện để mắt nhìn thấy
vật.
- Ứng dụng định luật truyền thẳng
của ánh sáng.
Bài 2/22- VLTHCS 7:
Tại sao trong các lớp học, người
ta lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí
khác nhau mà không dùng 1 bóng
đèn lớn (độ sáng của 1 bóng đèn lớn
có thể bằng độ sáng của nhiều bóng
đèn nhỏ hợp lại). Hãy giải thích

hiện tượng này.
? Nêu lại điều kiện để mắt nhìn thấy
vật.
? Nêu sự tạo thành vùng bóng đen,
vùng nửa tối.
? Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng
trong các lớp học phải thoả mãn
những yêu cầu gì.
Bài 99/24- 400 BTVL 7:
Điểm sáng S nằm giữa 2 gương
phẳng có mặt phản xạ quay vào
nhau (hình vẽ). Gọi S
1
và S
2
lần lượt
là ảnh của S qua gương M và N.
Chứng tỏ rằng S , S
1
, S
2
cùng nằm
trên đường tròn tâm O, bán kính
SO.
hắt vào mắt ta làm ta thấy rõ chùm tia sáng
chiếu qua lỗ tôn xuống nền nhà.
(Hạt bụi nhỏ li ti xếp xít nhau khi nhận được
ánh sáng thì hắt ánh sáng đến mắt làm cho mắt
nhìn thấy vệt bụi sáng. Nhờ đó ta quan sát
được chùm tia sáng)

3. Bài 3/15- VL NC-THCS 7:
Hướng dẫn
Đặt mắt trước 1 cái cọc (cọc đầu tiên) ngắm
thẳng theo hướng của 4 cái cọc, nếu 3 cọc còn
lại bị cọc đầu tiên che khuất thì cả 4 cọc đã
thẳng hàng. Phương án đó dựa trên cơ sở của
định luật truyền thẳng của ánh sáng.
4. Bài 2/22- VLTHCS 7:
Hướng dẫn
Việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp
học phải thoả mãn 3 yêu cầu:
- Thứ nhất: đủ độ sáng cần thiết.
- Thứ hai: HS ngồi ở dưới không bị chói khi
nhìn lên bảng đen.
- Thứ ba: Tránh các bóng tối và bóng nửa tối
trên trang giấy mà tay HS viết bài có thể tạo ra.
Trong 3 yêu cầu trên: 1 bóng đèn lớn chỉ có thể
thoả mãn yêu cầu thứ nhất mà không thoả mãn
được yêu cầu còn lại. Trong khi đó, nếu dùng
nhiều bóng đèn lắp ở những vị trí thích hợp sẽ
thoả mãn được cả 3 yêu cầu. Vì vậy trong các
lớp học, người ta thường lắp nhiều bóng đèn ở
các vị trí khác nhau.
5. Bài 99/24- 400 BTVL 7:
Hướng dẫn
Xác định ảnh S
1
và S
2
của S lần lượt qua gương

M và N. Do ảnh và vật đối xứng nhau qua
gương phẳng nên :
- O nằm trên đường trung trực của SS
1
nên:
SO = S
1
O
5
S
Bài 1/32- BTVLNC THCS7: (40’)
Một vật hình mũi tên AB đặt
trước 1 gương phẳng (hình vẽ). Hãy
trình bày cách vẽ ảnh của mũi tên
qua gương. Xác định vùng nhìn
thấy A’B’.
? Nêu cách tìm ảnh qua gương
phẳng, tìm ảnh của vật bằng cách
nhanh nhất.
? Nêu cách tìm vùng nhìn thấy
-> vẽ hình.
- khẳng định: A’ là ảnh của A, B’
là ảnh của B, A’B’ là ảnh của AB.
- O nằm trên đường trung trực của SS
2
nên:
SO = S
2
O
Từ đó: SO = S

1
O = S
2
O hay 3 điểm S , S
1
, S
2

cùng nằm trên đường tròn tâm O, bán kính SO.

6. Bài 1/32- BTVLNC THCS7:
Hướng dẫn
Muốn vẽ ảnh của mũi tên AB qua gương ta
lần lượt vẽ ảnh A’ của A, B’ của B qua gương.
Mũi tên A’B’ chính là ảnh của AB qua gương.
A’B’ đối xứng với AB qua gương.
-> Cách vẽ:
- Từ A vẽ đường vuông góc đến gương, từ B
vẽ đường vuông góc đến gương.
- Trên đường vuông góc, tương ứng lấy các
điểm: A’, B’ sao cho:
A’M = AM, B’N = BN.
A’ là ảnh của A, B’ là ảnh của B.
Nối A’ với B’ -> A’B’ là ảnh của AB.
- Từ A vẽ chùm tia tới lớn nhất đến gương ->
tương ứng có chùm tia phản xạ lớn nhất ra khỏi
gương có đường kéo dài đi qua ảnh A’.
- Từ B vẽ chùm tia tới lớn nhất đến gương ->
tương ứng có chùm tia phản xạ lớn nhất ra khỏi
gương có đường kéo dài đi qua ảnh B’.

- Xác định vùng nhìn thấy:
+ vùng nhìn thấy A’ là PQ.
+ vùng nhìn thấy B’ là RS.
+ vùng nhìn thấy A’B’ là PS.
Đề bài và phương pháp làm bài tập Ghi bảng
6
M
S
N
O
S
1
S
2
Bài 2/33- BTVLNC THCS7: (40’)
Một điểm sáng S đặt trước gương và chiếu 1
chùm sáng phân kì lên 1 gương phẳng (hình
vẽ). Một HS cho rằng đặt mắt ở bất kì vị trí
nào trước gương ta cũng đều quan sát thấy
ảnh S’ của điểm sáng S trong gương. Theo
em điều khẳng định trên có đúng không. Vì
sao?

? Nêu cách tìm ảnh qua gương phẳng, tìm
ảnh của vật bằng cách nhanh nhất.
? Nêu cách tìm vùng nhìn thấy
-> vẽ hình.
? Điều kiện để mắt nhìn thấy vật, Điều kiện
để mắt nhìn thấy ảnh.
? So sánh bề rộng vùng nhìn thấy ảnh với

diện tích của gương. Muốn tăng bề rộng
vùng nhìn thấy ta làm như thế nào.
? Liên hệ thực tế ở nhà: chiều cao của gương
nhỏ hơn chiều cao của người.
Bài 2/120- BTVLCL 7: (20’) Chứng minh
rằng khi phương của tia tới không đổi, nếu
quay gương phẳng quanh 1 trục vuông góc
với mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại
điểm tới (gọi là mặt phẳng tới) 1 góc
α
thì
tia phản xạ sẽ quay 1 góc 2
α
cùng chiều
quay của gương.
- Gợi ý: gương quay 1 góc
α
thì pháp tuyến
1. Bài 2/33- BTVLNC THCS7:
Hướng dẫn
- Khẳng định như vậy là không
chính xác.
- Muốn nhìn thấy 1 vật thì chắc
chắn phải có những tia sáng xuất
phát từ vật truyền tới mắt (các tia
sáng này có thể đã phản xạ trên
gương phẳng).
- Khi ánh sáng truyền trực tiếp từ
vật đến mắt thì ta nhìn thấy vật, còn
khi ánh sáng từ vật phản xạ trên

gương phẳng và truyền tới mắt thì ta
quan sát được ảnh của vật qua
gương.
- Chỉ khi nào mắt đặt tại những vị
trí trong chùm tia phản xạ thì mắt
mới nhìn thấy ảnh của điểm sáng S
qua gương (hình vẽ).
- Bề rộng vùng nhìn thấy ảnh lớn
hơn diện tích của gương: PQ > IK.
- Muốn tăng PQ thì giảm SH, mắt
đặt gần gương hơn.
- Muốn giảm PQ thì tăng SH, mắt
đặt xa gương hơn.
2. Bài 2/120- BTVLCL 7:
Hướng dẫn
Vẽ I’J // IR, góc quay của tia phản
xạ
· ·
' ' 'ROR JI R=
Theo hình vẽ:
7
S
S
S’
P
Q
I
R
H
cũng quay 1 góc

α
.
Bài 5/123- BTVLCL 7: (5’)Cho hệ 2 gương
phẳng G
1
và G
2
đặt nghiêng với nhau 1 góc
α
. Mặt phản xạ của 2 gương hướng vào
nhau. Một điểm sáng A nằm trong khoảng
giữa 2 gương và cách đều 2 gương. Hãy tìm
số ảnh của A cho bởi hệ 2 gương. Xác định
vị trí của các ảnh đó trong trường hợp
0
60
α
=
Bài 3.7- BTVL8 –chuyên: (30’)
Một điểm sáng S đặt trước 1 gương phẳng
AB.
a/ Dùng phép vẽ để xác định miền đặt mắt để
có thể nhìn thấy ảnh của S tạo bởi gương.
b/ Mắt có thể nhìn thấy ảnh tạo bởi gương
của các vật đặt trong miền nào?

Bài 174/147- 200 BTVLCL: (30’)
Ba gương phẳng (G
1
), (G

21
), (G
3
) được lắp
thành một lăng trụ đáy tam giác cân như
hình vẽ.Trên gương (G
1
) có một lỗ nhỏ S.
Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ
S vào bên trong theo phương vuông góc với
(G
1
). Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên
các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không
bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào.
Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp
gương với nhau
·
·
·
·
' ' ' ' ' 2 ' 2SI R SI J SI R SIR i i
ϕ
= − = − = −
mà i’ = i +
α
->
α
= i’ - i
Vậy:

ϕ
= 2i’ - 2i = 2 (i’ - i) = 2
α
Kết luận: gương quay 1 góc
α
thì
tia phản xạ sẽ quay 1 góc 2
α
cùng
chiều quay của gương.
3. Bài 5/123- BTVLCL 7:
Hướng dẫn
- Nghiên cứu, vẽ hình
- Tìm ảnh lần lượt qua các gương.
4. Bài 3.7- BTVL8 –chuyên:
Hướng dẫn
a/ Mắt nhìn được ảnh S’ nếu hứng
được các tia phản xạ từ gương. Các
tia này đều có phương đi qua S’.
Vậy ta xác định miền đặt mắt bằng
cách:
- Dựng ảnh S’ đối xứng với S qua
gương.
- Dựng các tia phản xạ đi qua các
mép gương: S’A và S’B (coi như
xuất phát từ S’). Miền đặt mắt là
miền giới hạn bởi các tia nói trên.
b/ Lập luận tương tự …, dựng ảnh
8
S

N
N
’
R
G
O
I
I ’
R
’
J
G G
G
G
A
S
B
S’
A
S
B
của mắt M’, vẽ các tia sáng đi qua
các mép gương có phương đi qua
M’ : M’A và M’B. Mắt sẽ nhìn thấy
ảnh tạo bởi gương của các vật đặt
trong miền giới hạn bởi mặt gương
và các tia nói trên. ( Tất nhiên phải
loại trừ miền bị chính người quan
sát che khuất )
5. Bài 174/147- 200 BTVLCL:

Hướng dẫn
Vì sau khi phản xạ lần lượt trên
các gương, tia phản xạ ló ra ngoài lỗ
S trùng đúng với tia chiếu vào. Điều
đó cho thấy trên từng mặt phản xạ
có sự trùng nhau của tia tới và tia ló.
Điều này chỉ xảy ra khi tia KR tới
gương G
3
theo hướng vuông góc với
mặt gương. Trên hình vẽ ta thấy :
Tại I :
21
ˆˆ
II =
=
A
ˆ
Tại K:
21
ˆˆ
KK =
Mặt khác
1
ˆ
K
=
AII
ˆ
2

ˆˆ
21
=+

Do KR⊥BC
CBK
ˆ
ˆˆ
2
==⇒
⇒
ACB
ˆ
2
ˆ
ˆ
==
Trong ∆ABC có
0
180
ˆ
ˆ
ˆ
=++ CBA
=>
µ µ µ µ
2 2 5 180A A A A+ + = =
=>
µ
0

0
180
36
5
A = =
=>
µ µ
µ
µ
0 0
36 2 72A B C A= → = = =
Đáp số …
IV. CỦNG CỐ: - Ghi nhớ các kiến thức cơ bản, vận dụng để làm bài tập.
- Kĩ năng tìm ảnh của vật tạo bởi gương phẳng.
V. HDVN: - Xem lại phần đã ôn tập trên lớp
- Làm bài tập 3/27, 5/28, 6/35 – VLNCTHCS 7:
D. RÚT KINH NGHIỆM:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
9
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Bài tập phần quang học.
Bài 1 : Hai điểm sáng S
1
và S
2
cùng nằm trên trục chính, ở về hai bên của một thấu

kính hội tụ, cách thấu kính lần lượt là 6 cm và 12 cm. Khi đó ảnh của S
1
và ảnh của S
2
tạo bởi thấu kính là trùng nhau.
a, Hãy vẽ hình và giải thích sự tạo ảnh trên.
b, Từ hình vẽ đó hãy tính tiêu cự của thấu kính.
B i 2à : Trên hình vẽ xy là trục chính
của một thấu kính, AB là vật sáng, A’B’
là ảnh của AB qua thấu kính. Bằng cách
vẽ hãy xác định: Vị trí, tính chất, các tiêu
điểm của thấu kính (lí do tại sao lại vẽ
như vậy). A’B’ là ảnh gì ? Vì sao ?
Bài 3: Trên hình vẽ ,(∆) là trục chính của thấu kính hội tụ, A’B’ là ảnh của vật AB
( AB ⊥ ∆)
a) A’B’ là ảnh thật hay ảnh ảo? Tại sao?
b) Xác định quang tâm O, tiêu điểm F,F’của thấu
kính đó.
c) Gọi d là khoảng cách từ vật đến thấu kính , f là
tiêu cự của thấu kính. Giả sử chiều cao h’ của ảnh
lớn gấp 1,5 lần chiều cao h của vật sáng. Hãy thiết
lập công thức nêu lên mối liên hệ giữa d và f trong trường hợp này.
Bài 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.
a) Bằng phép vẽ hãy xác định:
Vị trí, tính chất, trục chính, quang
tâm, tiêu điểm của thấu kính.
b) Hãy vẽ đường đi của tia sáng
xuất phát từ A tới thấu kính. Tia khúc xạ
đi qua điểm M

10
A B'
B
A'
. M
Bài 5 Cho thấu kính hội tụ có trục chính là (∆),
quang tâm O, tiêu điểm F, A’ là ảnh của điểm sáng
A như hình vẽ.
Hãy xác định vị trí của điểm sáng A bằng cách vẽ.
Nêu rõ cách vẽ.
Bµi 6:
Trên các hình 4a và hình 4b: X
1
và X
2
là các quang trục, AB là vật sáng, A’B’ là ảnh
của AB qua thấu kính L
1
, L
2
.
a. Xác định các thấu kính thuộc loại gì?
b.Mô tả cách vẽ đường đi của tia sáng và vẽ để xác định vị trí của thấu kính và tiêu
điểm của nó?



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 định khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của ảnh ?

Bài 8: Một vật cao 120cm đặt cách máy ảnh 3m. Dùng máy ảnh để chụp vật này thì
thấy ảnh cao 2cm.
a./ Hãy dựng ảnh của vật này trên phim (không cần đúng tỉ lệ)
b./ Tính khoảng cách từ phim đến vật kính lúc chụp ảnh .
Bài 9. Một mắt có tiêu cự của thủy tinh thể là 2cm khi không điều tiết.
a./ Khoảng cách từ quang tâm đến màng lưới là 1,5cm. Mắt bị tật gì ?
b./ Để ảnh của vật hiện lên ở màng lưới thì phải đeo kính gì ?
Bài 10. Một vật đặt cách một kính lúp 6cm. Cho biết tiêu cự của kính lúp bằng 10cm.
a./ Hãy dựng ảnh của vật qua kính lúp (không cần đúng tỉ lệ)
b./ Ảnh là ảnh thật hay ảnh ảo ? Lớn hơn hay nhỏ hơn vật ?
11
B’
B
A
A’
X
1
Hình 4a
B’ B
A
X
2
Hình 4b
Bài 11: Vật sáng AB qua thấu kính hội tụ 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 là khoảng cách
từ vật đến thấu kính ; OA’ = d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính ; OF = f là khoảng
cách từ tiêu điểm chính đến thấu kính.
a/ Chứng minh :
d
d'
AB
B'A'
=
và
f
1
d
1
d'
1
=+
Áp 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?
Bài 12. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ cho ảnh thật
A’B’ cao 2cm. Giữ thấu kính cố định, dời AB lại gần thấu kính một đoạn 45cm thì
được ảnh thật A”B” cao 20cm. Biết khoảng cách giữa hai ảnh thật A’B’ và A”B” là
18cm. Hãy xác định :
a/ Tiêu cự của thấu kính.
b/ Vị trí ban đầu của vật.
( Khi giải bài toán này, thí sinh được sử dụng trực tiếp công thức :
f
1
d

1
d'
1
=+
và
d
d'
AB
B'A'
=
, trong đó d là khoảng cách từ vật đến thấu kính ; d’ là khoảng cách từ ảnh đến
thấu kính ; f là tiêu cự của thấu kính )
Bài 13: Khoảng cách từ thể thủy tinh đến màn lưới mắt là 2cm (coi như không đổi).
Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy tinh
nằm đúng trên màn lưới. Hãy tính độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh khi chuyển từ
trạng thái nhìn một vật ở rất xa sang trạng thái nhìn một vật cách mắt 84cm.
Bài 14. Cho hệ TK – Gương phẳng như hình vẽ. Chiếu vào TK một tia sáng song song
với trục chính của TK. Vẽ và nêu NX về đường truyền tiếp theo của chùm sáng.
Bài 15: Trên hình vẽ tia (1) sau khi khúc xạ qua TK đi qua điểm A. Hãy vẽ tiếp đường
truyền của tia (2) qua TK.
12
Đáp án:
Bài 1
Vẽ hình :
Giải thích :
- Hai ảnh của S
1
và của S
2
tạo bởi thấu kính trùng nhau nên phải có một ảnh thật

và một ảnh ảo.
- Vì S
1
O < S
2
O
→
S
1
nằm trong khoảng tiêu cự và cho ảnh ảo; S
2
nằm ngoài
khoảng tiêu cự và cho ảnh thật.
Tính tiêu cự f :
- Gọi S’ là ảnh của S
1
và S
2
. Ta có :

1
S I // ON

→

1
S S
S I S O 6
S O S N S 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 = 6(S O + f)
′ ′
(1)
- Vì
2
S I // OM
, tương tự như trên ta có :
2
S F S O S M
S O S S S I
′ ′ ′
= =
′ ′ ′


⇒

S O f
S O
′
−
=
′
′
′
+
S O
S O 12

⇒

f.S O = 12(S O - f)
′ ′
(2)
Từ (1) và (2) ta có : f = 8 (cm)
* Chú ý : HS có thể làm bài 4 cách khác, theo các bước:
a, Giải thích đúng sự tạo ảnh như trên.
b, Áp dụng công thức thấu kính (mà không chứng minh công thức) cho 2 trường
hợp:
+ Với S
1
:
1 1 1
= -
f 6 d
′
(*)
+ Với S
2
:
1 1 1
= +
f 12 d
′
(**)
Từ (*) và (**) tính được : f = 8 (cm) và d’ = 24 (cm)
c, Áp dụng kết quả trên để vẽ hình
13

M
I
N
O
F '
F S
S
S '
1
2
Bài 2:
Nối B với B’ kéo dài cắt trục chính tại O => O là quang tâm của thấu kính.
Vì tia tới quang tâm thì truyền thẳng => dựng thấu kí
- Từ B vẽ đường thẳng // với xy. Cắt thấu kính tại I. Nối B với I kéo dài cắt trục chính
tại F > F là tiêu điểm ảnh của thấu kính.
Vì tia tới // với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm chính.
- Từ B’ vẽ đường thẳng // với xy, cắt thấu kính tại J, nối B với J kéo dài cắt xy tại F’
> tiêu điểm vật của thấu kính.
Vì tia tới có phương đi qua tiêu điểm chính cho tia ló // với trục chính.
- A’B’ là ảnh ảo vì là giao điểm của chùm kéo dài của tia ló nằm ở sau thấu kính
Bài 3: a)ảnh A'B' là ảnh ảo. Vì A'B' cùng chiều và lớn hơn vật
b) Xác định quang tâm O, tiêu điểm F ,F' của thấu kính:
+ Vẽ B'B cắt trục chính (∆ ) tại O thì O là quang tâm
+ Vẽ thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính và đi qua O
+ Vẽ tia tới BI song song với trục chính . Nối B' I và kéo 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
c) Thiết lập công thức liên hệ giữa d và f
trong trường 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 →
f
OAf
AB
BA ''' +
=
(2)

Từ (1) và (2) →
fOAOAf
OA
OA
OA
f
OAf
OA
OA 1
'
11'
1
'''
+=⇒+=⇒
+
=
(3)
Vì A'B' = 1,5. AB nên từ (1)→ OA' = 1,5. OA (4)
Thế (4) vào (3) ta có: f = 3.OA= 3d
Vậy f = 3d.
14
Bài 4 :
+ 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)
Bài 5 :
* Vị trí của điểm A được xác định như hình vẽ:
* Cách vẽ:
- Vẽ A’I song song với trục chính

- Tia tới đi từ A cho 3 tia ló song song với trục chính, có đường kéo dài đi qua tiêu
điểm
- Tia tới từ A qua quang tâm O cho đường 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
Bài 6 : Loại gương:
* ảnh S
’
khác phía với S. Vậy S
’
là ảnh thật do đó gương cầu là loại gương cầu lồi
* Vị trí tâm C: Là giao của SS
’
với MN ( vì mọi tia sáng đến tâm C đều có tia phản xạ
ngược trở lại và đường kéo dài đi qua ảnh.
* Vị trí đỉnh O: lấy S
1
đối xứng với S
’
qua MN
+ Nối SS
1
cắt MN tại 0.
( Tia sáng đến đỉnh gương có tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính )
* Tiêu điểm F : Tia tới // trục chính phản xạ qua ảnh S
’
và cắt trục chính tại F.
2. Sự di chuyển của ảnh S
’
:

a) S ra xa gương trên đường thẳng IS//MN.
- S ra xa gương dịch chuyển trên IS thì ảnh S
’
dịch chuyển trên IS
’
(0,5đ)
* Mà S dịch ra xa gương thì góc
α
giảm (do SC thay đổi ) Vậy ảnh S
’
dịch chuyển
dần về tiêu điểm, Khi S ra thật xa (Xa vô cùng ) thì S
’
tới F.
a) S dịch lại gần trên đường SK
* S dịch chuyển trên SK thì ảnh S
’
dịch chuyển trên KS
’

15
A
B'
B
A'
. M
O
* S dịch chuyển lại gần F
’
thì

α
tăng (SC cắt KS
’
ở S
’
xa hơn ) Vậy ảnh S
’
dịch ra xa
theo chiều KS
’
* Khi S tới F
’
thì SC//KS
’
,S
’
ở xa vô cực
* Khi S dịch chuyển F
’
tới K thì ảnh ảo S
’’
dịch từ xa vô cực tới theo chiều S
’’
K.
Bài 7 :
a./ Dựng ảnh (h3.9.G)
- Ảnh A
’
B
’

của AB qua thấu kính là ảnh ảo.

b./ Xác định khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và độ cao của vật. Từ hình vẽ ta có :
Tam giác OA
’
B
’
đồng dạng với tam giác OAB với tam giác AA
’
B
’
đồng dạng với tam
giác AOI. Nên ta có :
AO
AA
OA
OA '
'
=
mà OA
’
= A A
’
, với OA
’
+ A A
’
= O F = f nên :
OA
’

= O F/2 = f/2 = 10cm
A
’
B
’
= 5cm
Bài 8 : a./ Dựng ảnh của vật trên phim như hình vẽ:

- A
’
B
’
là ảnh của AB : ảnh thật và nhỏ hơn vật
b./ Tính khoảng cách từ phim đến vật kính:
- Tam giác OA
’
B
’
đồng dạng với tam giác OAB suy ra : OA
’
= 5cm
Bài 9 :a./ Do tiêu điểm của mắt nằm sau màng lưới nên mắt này là mắt lão (vật ở vô
cực sẽ cho ảnh ở sau màng lưới)
b./ Để khắc phục tật lão thị phải đeo kính hội tụ.(kính lão)
Bài 10 :a./ Dựng ảnh như hình vẽ :
16

b./ Ảnh của vật qua kính lúp là ảnh ảo .
- Tam giác OA
’

B
’
đồng dạng với tam giác OAB và F
’
A
’
B
’
đồng dạng với F
’
OI ta rút ra
được: OA
’
= 5cm và A
’
B
’
/ AB = 2,5 lần.
Bài 11:
a/ Chứng minh, tiêu cự của thấu kính :
Hai tam giác đồng dạng OA’B’ và OAB :


d
d'
OA
OA'
AB
B'A'
==

(1)
Hai tam giác đồng dạng F’OI và F’A’B’ :
f
1
d
1
d'
1
1
f
d'
d
d'
OF'
OF'OA'
OF'
A'F'
AB
B'A'
OI
B'A'
=+=>−=
−
===
(2)
A`p dụng (1) & (2) => A’B’ = 10cm ; f =
d'd
d.d'
+
= 25cm

b/ Sự dịch chuyển của ảnh A’B’ :
Khi vật sáng AB dịch chuyển 5cm đầu tiên (từ vị trí ban đầu đến tiêu điểm vật chính F)
thì ảnh thật A’B’ di chuyển cùng chiều từ vị trí ban đầu ra xa vô cực.
Khi vật sáng AB di chuyển 5cm kế tiếp (từ tiêu điểm vật chính F đến gần thấu kính),
ảnh ảo A’B’ từ vô cực bên trái, di chuyển cùng chiều với vật sáng AB, tiến tới vị trí
cách thấu kính là
d’ =
100cm
fd
df
−=
−
(với d = 30-10 = 20cm)
Bài 12:
a/ Tiêu cự của thấu kính
d
2
= d
1
– 45 (1)
d’
2
= 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
17
F
’
A’
B’
O
I
F
A
B

12

df
f
10
df
f
−
=
−
=> f – d
1
= 10(f – d
2
) (3)
Thay (1) vào (3) => d
1
= f + 50 và d
2
= f + 5
(2) =>
18
fd
fd
fd
fd
1
1
2
2
=
−

−
−
=> f = 10cm
b/ Vị trí ban đầu d
1
d
1
= 60cm
BÀi 13 : Sự thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh
Khi nhìn một vật ở rất xa thì mắt không phải điều tiết và tiêu điểm của thể thủy
tinh nằm đúng trên màn lưới , tiêu cự của thể thủy tinh là f
1
= 2cm.
Khi nhìn vật cách mắt 84cm, ảnh của vật hiện rõ trên màn lưới. tương ứng với
tiêu cự của thể thủy tinh .
f =
.95,1
284
2.84
d'd
d.d'
cm=
+
=
+
Độ thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh : f
1
– f = 0,05cm
18