Tổng hợp Lý thuyết Vật lí 9 Chương 3: Quang học hay, chi tiết

Tổng hợp Lý thuyết Vật lí 9 Chương 3: Quang học (hay, chi tiết)

1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Thấu kính hội tụ – Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

    a) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng tia sáng truyền từ thiên nhiên và môi trường trong suốt này sang môi trường tự nhiên trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân làn giữa hai môi trường tự nhiên được gọi là hiện tượng kỳ lạ khúc xạ ánh sáng .

    Tia sáng truyền từ môi trường không khí sang môi trường nước bị gãy khúc

Quảng cáo

Trên hình vẽ, quy ước gọi :
– SI là tia tới .
– IK là tia khúc xạ .
– I là điểm tới .
– NN ’ vuông góc với mặt phân làn là pháp tuyến tại điểm tới .
– Góc SIN là góc tới, kí hiệu là i .
– Góc KIN ‘ là góc khúc xạ, kí hiệu là r .
– Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến NN ’ là mặt phẳng tới .

    b) Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí

– Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới .
– Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới .

    c) Sự thay đổi góc khúc xạ theo góc tới

Khi tia sáng đi từ không khí sang những môi trường tự nhiên trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới và ngược lại .

    d) Đặc điểm của thấu kính hội tụ

Thấu kính quy tụ được làm bằng vật tư trong suốt, được số lượng giới hạn bởi hai mặt cầu ( một trong hai mặt hoàn toàn có thể là mặt phẳng ). Phần rìa ngoài mỏng mảnh hơn phần chính giữa .

Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự .

Quảng cáo

Trên hình vẽ ta quy ước gọi :
( Δ ) là trục chính
O là quang tâm
F và F ’ lần lượt là tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh
Khoảng cách OF = OF ’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính .

    e) Đường truyền của một số tia sáng qua thấu kính hội tụ

– Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính quy tụ cho chùm tia ló quy tụ tại tiêu điểm của thấu kính .
– Đường truyền của một số ít tia sáng đặc biệt quan trọng :
+ Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng .
+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh F ’ .
+ Tia tới qua tiêu điểm vật F cho tia ló song song với trục chính .

    f) Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

Quảng cáo

– Vật đặt ngoài khoảng chừng tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật. Khi vật đặt rất xa thấu kính thì ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng chừng bằng tiêu cự .
– Vật đặt trong khoảng chừng tiêu cự cho ảnh ảo lớn hơn vật và cùng chiều với vật .

    g) Ảnh của vật qua thấu kính hội tụ

* Cách dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính quy tụ
– Từ S ta dựng hai tia ( trong ba tia đặc biệt quan trọng ) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính .
– Nếu hai tia ló cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh thật S ’ của S, nếu hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường lê dài của chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S ’ của S qua thấu kính .

* Dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính quy tụ
Muốn dựng ảnh A’B ’ của AB qua thấu kính ( AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính ), chỉ cần dựng ảnh B ’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt quan trọng, sau đó từ B ’ hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A ’ của A .

    Ghi nhớ:

– Công thức của thấu kính
– Công thức xác lập độ cao của vật hoặc ảnh :

2. Thấu kính phân kì – Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì

    a) Đặc điểm của thấu kính phân kì

– Thấu kính phân kì được làm bằng vật tư trong suốt, được số lượng giới hạn bởi hai mặt cầu ( một trong hai mặt hoàn toàn có thể là mặt phẳng ). Phần rìa ngoài dày hơn phần chính giữa .

– Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự .
Trên hình vẽ ta quy ước gọi :
( Δ ) là trục chính
O là quang tâm
F và F ’ lần lượt là tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh .
Khoảng cách OF = OF ’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính .

    b) Đường truyền của một số tia sáng qua thấu kính phân kì

– Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló có đường lê dài cắt nhau tại tiêu điểm của thấu kính .
– Đường truyền của một số ít tia sáng đặc biệt quan trọng :
+ Tia tới qua quang tâm cho tia ló tiếp tục truyền thẳng .
+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường lê dài đi qua tiêu điểm ảnh F ’ .
+ Tia tới hướng tới tiêu điểm vật F cho tia ló song song với trục chính .

    c) Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì

– Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng chừng tiêu cự của thấu kính .
– Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng chừng bằng tiêu cự .

    d) Ảnh của vật qua thấu kính phân kì

* Cách dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính phân kì
Từ S ta dựng hai tia ( trong ba tia đặc biệt quan trọng ) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính. Hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường lê dài của chúng cắt nhau, giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S ’ của S .

* Cách dựng ảnh của vật sáng AB tạo bởi thấu kính phân kì

    Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính), chỉ cần dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt, sau đó từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính.

3. Máy ảnh và mắt – Mắt cận và mắt lão

    a) Cấu tạo của máy ảnh

Máy ảnh là một dụng cụ dùng để thu ảnh một vật mà ta muốn chụp trên một phim .
Hai bộ phận chính của máy ảnh là vật kính và buồng tối. Vật kính là một thấu kính quy tụ, trong buồng tối có lắp phim ( đóng vai trò là màn ) để thu ảnh của vật trên đó .

    b) Ảnh của một vật trên phim

Ảnh của vật trên phim luôn là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật .

    c) Cấu tạo của mắt về mặt quang học

Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thủy tinh và màng lưới ( còn gọi là võng mạc ) .

+ Thể thủy tinh là một thấu kính quy tụ bằng một chất trong suốt và mềm, nó thuận tiện phồng lên hay dẹt xuống khi cơ vòng đỡ nó bóp lại hay giãn ra làm cho tiêu cự của nó biến hóa .
+ Màng lưới là một màng ở đáy mắt, tại đó ảnh của vật mà ta nhìn thấy sẽ hiện lên rõ nét .

    d) Sự điều tiết của mắt

Khi nhìn rõ một vật thì ảnh của vật đó sẽ hiện rõ nét trên màng lưới. Cơ vòng đỡ thể thủy tinh đã phải co và giãn một chút ít khiến thể thủy tinh phồng lên hoặc dẹt lại và làm đổi khác tiêu cự của thể thủy tinh, quy trình này được gọi là sự điều tiết của mắt. Sự điều tiết xảy ra trọn vẹn tự nhiên .

    e) Điểm cực cận và điểm cực viễn

– Điểm xa mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt không điều tiết hoàn toàn có thể nhìn rõ vật gọi là điểm cực viễn ( kí hiệu là Cv ) .
– Điểm gần mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt còn hoàn toàn có thể nhìn rõ vật ( khi điều tiết tối đa ) gọi là điểm cực cận ( kí hiệu là Cc ) .
– Mắt chỉ hoàn toàn có thể nhìn rõ những vật trong khoảng chừng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn của mắt .
Khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi là số lượng giới hạn nhìn rõ của mắt .

    Chú ý: Ảnh của vật trên màng lưới thì ngược chiều với vật nhưng ta vẫn không thấy vật bị lộn ngược. Đó là do hoạt động của hệ thần kinh thị giác.

    f) Mắt cận

– Mắt cận thị là mắt hoàn toàn có thể nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ được những vật ở xa .
– Để khắc phục tật cận thị, người cận thị phải đeo kính để hoàn toàn có thể nhìn rõ những vật ở xa. Kính cận thị là thấu kính phân kì. Kính cận thị thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn ( Cv ) của mắt .

    g) Mắt lão

– Mắt lão là mắt hoàn toàn có thể nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ được những vật ở gần .
– Để khắc phục được tật mắt lão, cần đeo kính lão ( làm bằng thấu kính quy tụ ) để nhìn rõ những vật ở gần .

4. Kính lúp

    a) Kính lúp là gì?

– Kính lúp là một thấu kính quy tụ có tiêu cự ngắn. Người ta dùng kính lúp để quan sát những vật nhỏ .
– Mỗi kính lúp có độ bội giác ( kí hiệu G ) được ghi trên vành kính bằng những số lượng như 2 x, 3 x, 5 x …
Độ bội giác của kính lúp cho biết khi dùng kính ta hoàn toàn có thể thấy được một ảnh lớn lên gấp bao nhiêu lần ( tính theo góc ) so với khi quan sát trực tiếp vật mà không dùng kính .
– Giữa độ bội giác G và tiêu cự f ( đo bằng cm ) có hệ thức : G = 25 / f

    b) Cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp

Khi quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật trong khoảng chừng tiêu cự của kính sao cho thu được một ảnh ảo lớn hơn vật. Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó .

5. Ánh sáng trắng và ánh sáng màu. Màu sắc các vật. Các tác dụng của ánh sáng

    a) Các nguồn phát ánh sáng trắng

– Mặt Trời là nguồn phát ánh sáng trắng rất mạnh ( lúc ban ngày ) .
– Các đèn dây tóc nóng sáng như bóng đèn pha xe xe hơi, xe máy, bóng đèn pin …

    b) Các nguồn phát ánh sáng màu

– Các đèn LED phát ra ánh sáng màu ( màu đỏ, màu vàng, màu lục … ) .
– Bút laze thường dùng phát ra ánh sáng màu .
– Các đèn ống phát ra ánh sáng màu đỏ, màu tím … thường dùng trong quảng cáo .
– Một số loài sinh vật phát ra ánh sáng màu như sứa, mực, nấm …

    c) Tạo ánh sáng màu bằng các tấm lọc màu

Tấm lọc màu hoàn toàn có thể là một tấm kính màu, giấy bóng kính có màu, tấm nhựa trong có màu hay một lớp nước màu …
Nếu chiếu ánh sáng trắng hay ánh sáng màu qua tấm lọc cùng màu ta sẽ được ánh sáng có màu đó. Ánh sáng màu này khó truyền qua tấm lọc màu khác. Tấm lọc màu nào thì hấp thụ ít ánh sáng có màu đó nhưng hấp thụ nhiều ánh sáng có màu khác .

    d) Phân tích một chùm ánh sáng trắng bằng lăng kính

– Lăng kính là một khối thủy tinh trong suốt có ba mặt bên hình chữ nhật, hai mặt đáy hình tam giác thường được mài mờ, ba đường gờ của nó song song với nhau gọi là ba cạnh của lăng kính .
– Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính ta sẽ thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau nằm sát cạnh nhau, tạo thành một dải màu như cầu vồng. Màu của dải này biến thiên liên tục từ đỏ đến tím .

    e) Phân tích một chùm ánh sáng trắng bằng sự phản xạ trên đĩa CD

Khi cho một chùm ánh sáng trắng phản xạ trên mặt ghi của một đĩa CD, chùm ánh sáng phản xạ cũng được nghiên cứu và phân tích thành rất nhiều sắc tố khác nhau. Trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau .

    f) Trộn các ánh sáng màu với nhau

Ta hoàn toàn có thể trộn hai hay nhiều ánh sáng màu với nhau bằng cách chiếu đồng thời những chùm ánh sáng đó vào cùng một chỗ trên một màn ảnh màu trắng. Màu của màn ảnh ở chỗ đó là màu mà ta thu được khi trộn những ánh sáng màu nói trên với nhau .

    g) Một số kết quả trong việc trộn ánh sáng màu

– Có thể trộn hai hay nhiều ánh sáng màu khác nhau để tthu được một màu mới hẳn .
– Đặc biệt hoàn toàn có thể trộn những ánh sáng đỏ, lục, lam với nhau để được ánh sáng trắng. Nếu trộn ba màu này với độ mạnh yếu khác nhau ta sẽ thu được đủ mọi màu trong tự nhiên .
– Trộn những ánh sáng có màu từ đỏ đến tím lại với nhau ta được ánh sáng trắng .

    h) Vật màu trắng, vật màu đỏ, vật màu xanh và vật màu đen

Dưới ánh sáng trắng, vật có màu nào thì có ánh sáng màu đó truyền vào mắt ta ( trừ vật màu đen ). Ta gọi đó là màu của vật .

    i) Khả năng tán xạ ánh sáng màu của các vật

– Vật màu trắng có năng lực tán xạ toàn bộ những ánh sáng màu .
– Vật có màu nào thì tán xạ tốt ánh sáng màu đó, nhưng tán xạ kém ánh sáng những màu khác .
– Vật màu đen không có năng lực tán xạ bất kỳ ánh sáng màu nào .

    k) Các tác dụng của ánh sáng

* Tác dụng nhiệt của ánh sáng
– Ánh sáng chiếu vào những vật sẽ làm chúng nóng lên. Khi đó nguồn năng lượng ánh sáng đã bị biến thành nhiệt năng. Đó là tính năng nhiệt của ánh sáng .
– Trong công dụng nhiệt của ánh sáng, những vật có màu tối hấp thụ nguồn năng lượng ánh sáng mạnh hơn những vật có màu sáng .
* Tác dụng sinh học của ánh sáng
Ánh sáng hoàn toàn có thể gây ra 1 số ít đổi khác nhất định ở những sinh vật. Đó là công dụng sinh học của ánh sáng. Trong tính năng này nguồn năng lượng ánh sáng đã biến thành 1 số ít dạng nguồn năng lượng thiết yếu cho khung hình sinh vật .
* Tác dụng quang điện của ánh sáng
Một số thiết bị hoàn toàn có thể phát điện khi có ánh sáng chiếu vào nó ( gọi là pin quang điện ). Tác dụng của ánh sáng lên pin quang điện gọi là công dụng quang điện .
Xem thêm những bài Lý thuyết Vật Lí 8 và Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 9 có đáp án và giải thuật chi tiết cụ thể khác :
Xem thêm những loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác :

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm lớp 9 tại khoahoc.vietjack.com

Đã có app VietJack trên điện thoại cảm ứng, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi trực tuyến, Bài giảng …. không tính tiền. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS .

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k7: fb.com/groups/hoctap2k7/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Theo dõi chúng tôi không lấy phí trên mạng xã hội facebook và youtube :

Loạt bài Lý thuyết – Bài tập Vật Lý 9 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 9.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Giáo dục