KHTN 9 Bài 7: Thấu kính. Kính lúp Giải KHTN 9 Chân trời sáng tạo trang 28 - 37

Câu 1

Thực hiện Thí nghiệm 1 và 2, từ đó nêu nhận xét về mối liên hệ giữa phương của tia tới và phương của tia ló trong từng trường hợp.

Lời giải:

Thí nghiệm 1:

- Tia tới đi qua quang tâm O: tia ló có phương trùng với tia tới.

- Tia tới có phương song song với trục chính: tia ló đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.

Thí nghiệm 2:

- Tia tới đi qua quang tâm O: tia ló có phương trùng với tia tới.

- Tia tới có phương song song với trục chính: tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm chính của thấu kính.

Câu 2

Xác định độ lớn tiêu cự của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì đã dùng trong Thí nghiệm 1 và 2.

Lời giải:

Từ tia tới đi qua quang tâm O, xác định quang tâm O.

Trục chính vuông góc với thấu kính qua quang tâm O.

Điểm giao giữa các tia ló trong thí nghiệm 1 và điểm giao bởi các đường kéo dài của tia ló trong thí nghiệm 2 là tiêu điểm chính F.

Tiêu cự của thấu kính là độ dài OF.

Câu 3

Dựa vào Hình 7.10, hãy giải thích vì sao các tia sáng truyền qua thấu kính có thể tạo nên chùm tia sáng hội tụ hoặc phân kì?

Lời giải:

Tia sáng truyền qua các thấu kính bị bẻ cong do xuất hiện hiện tượng khúc xạ ánh sáng 2 lần.

Câu 4

Thực hiện thí nghiệm (Hình 7.11) và nêu nhận xét về ảnh quan sát được ở bước 2 và 3 của thí nghiệm.

Lời giải:

Ở bước 2, vật càng rời xa thấu kính, ảnh cảng nhỏ, ảnh ở khác phía thấu kính với vật, ảnh ngược chiều vật.

Ở bước 3, khi khoảng cách từ vật nhỏ hơn tiêu cự, vật càng lại gần thấu kính, ảnh càng lớn, ảnh của cùng phía thấu kính và cùng chiều với vật.

Câu 5

Nêu nhận xét về ảnh quan sát được ở bước 3 và 4 của thí nghiệm đối với thấu kính phân kì.

Lời giải:

Ở bước 2, vật càng rời xa thấu kính, ảnh cảng nhỏ, ảnh ở cùng phía thấu kính với vật, cùng chiều với vật.

Ở bước 3, khi khoảng cách từ vật nhỏ hơn tiêu cự, vật càng lại gần thấu kính, ảnh càng lớn nhưng vẫn nhỏ hơn vật, ảnh ở cùng phía thấu kính với vật, cùng chiều với vật.

Luyện tập 2

Một vật AB cao 3 cm đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự 4 cm, cho ảnh thật A’B’ cao 6 cm và cách thấu kính 12 cm. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, từ đó xác định khoảng cách từ vật đến thấu kính.

Lời giải:

- Trên giấy kẻ ô, chọn tỉ lệ xích độ dài cạnh mỗi ô vuông tương ứng với 1cm trong thực tế.

- Vẽ kí hiệu thấu kính hội tụ L, quang tâm O, trục chính ∆ và tiêu điểm F cách thấu kính 4 ô.

- Vẽ ảnh thật A’B’ có độ cao 6 ô đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, có điểm B’ nằm trên trục chính và cách thấu kính 12 ô.

- Vẽ tia ló A’O đi qua quang tâm O cho tia tới OA; tia ló A’I đi qua tiêu điểm F’ cho tia tới AI song song với trục chính.

- AI và OA cắt nhau tại A. Từ A hạ đường vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại điểm B. AB là vật, A’B’ là ảnh thật của vật qua thấu kính.

Từ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, ta kết luận:

- Khoảng cách từ vật AB đến thấu kính là 6 ô, tương ứng với 6 cm.

Luyện tập 3

Vào buổi trưa nắng, dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời sao cho các tia ló tập trung vào một điểm trên một tờ giấy. Quan sát hiện tượng xảy ra tiếp theo. Từ đó, giải thích vấn đề đã nêu ở phần Mở đầu của bài học.

Lời giải:

Kính lúp là thấu kính hội tụ, ánh sáng mặt trời được coi là các tia sáng song song, khi tia sáng song song chiếu vào thấu kính hội tụ, các tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm F, đặt tờ giấy vào vị trí tiêu điểm F, vị trí đó sẽ xám đen và bốc cháy.

Tương tự với trường hợp phần Mở đầu của bài học, chai nước có hai mặt cong và rìa mỏng, được coi là thấu kính hội tụ, ánh sáng mặt trời là các tia sáng song song chiếu vào thấu kính hội tụ, các tia ló hội tụ tại tiêu điểm F’, khiến vị trí ở tiêu điểm F’ nóng lên và bốc cháy, trong rừng có nhiều cây cối, cành khô,... là các vật dễ cháy nên dễ dẫn đến hỏa hoạn.