Chuyên đề lý thuyết và công thức ôn tập Quang học môn Vật lý 9 năm 2020

LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC ÔN TẬP QUANG HỌC MÔN VẬT LÝ 9

1. Nguồn sáng – Vật sáng

- Nguồn sáng: Là những vật tự phát ra ánh sáng, như: Mặt trời, đèn đang sáng, ……

- Vật sáng: Bao gồm nguồn sáng và các vật được chiếu sáng, như: Mặt trời, quyển sách, bàn, ghế, nhà, cây cối dướiánh mặt trời hay ánh đèn……

2. Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.

3. Tia sáng và chùm tia sáng

- Tia sáng: Là đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng.

- Chùm tia sáng: Là tập hợp của vô số các tia sáng.

Có thể phân thành 3 loại chùm tia sáng:

+ Chùm tia phân kỳ: Là chùm tia sáng xuất phát từ một điểm và có đường truyền loe rộng ra.

+ Chùm tia hội tụ: Là chùm các tia sáng có hướng hội tụ tại một điểm.

+ Chùm tia song song: Là chùm tia có các tia sáng song song với nhau.

4. Bóng tối – bóng nửa tối

- Bóng tối: Là vùng nằm ở phía sau vật cản, không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.

- Bóng nửa tối: Là vùng nằm ở phía sau vật cản, nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng truyền tới.

- Nhật thực toàn phần (hay một phần) quan sát được ở chỗ có bóng tối (hay bóng nửa tối) của Mặt Trăng trên Trái Đất.

- Nguyệt thực xẩy ra khi mặt trăng bị Trái Đất che khuất không được Mặt Trời chiếu sáng.

5. Định luật phản xạ ánh sáng

- Hiện tượng phản xạ ánh sáng:

Là hiện tượng ánh sáng bị đổi hướng, trở lại môi trườg cũ khi gặp một bề mặt nhẵn bóng

- Định luật phản xạ ánh sáng:

+ Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương ở điểm tới.

+ Góc phản xạ bằng góc tới.

+ Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng là ảnh ảo, có kích thước bằng vật và đối xứng với vật qua gương.

6. Gương

- Gương phẳng:

Là một mặt phẳng nhẵn bóng. Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng là ảnh ảo, có kích thước bằng vật và đối xứng với vật qua gương.

- Gương cầu lồi:

Là một mặt cầu lồi nhẵn bóng. Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lồi là ảnh ảo và nhỏ hơn vật.

Vùng nhìn thấy của gương cầu lồi rộng hơn vùng nhìn thấy của gương phẳng có cùng kích thước.

- Gương cầu lõm:

 Là một mặt cầu lõm nhẵn bóng. Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm là ảnh ảo và lớn hơn vật.

Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới song song thàng một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm và ngược lại, biến đổi một chùm tia tới phân kỳ thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song.

7.  Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

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 được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

- Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Hình 205.a.

- Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới. Hình 205.b.

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

- Khi góc tới tăng (hoặc giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (hoặc giảm) theo.

 - Khi góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ cũng bằng 0o, tia sáng không bị gãy khúc khi truyền qua hai môi trường.

* Lưu ý: Khi tia sáng đi từ nước sang không khí, nếu góc tới lơn hơn 48030/ thì tia sáng không đi ra khỏi nước, tức không xẩy ra hiện tượng khíc xạ mà xẩy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

8. Thấu kính hội tụ

a) Đặc điểm của thấu kính hội tụ:

- Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.

- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.

b) Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt hình 206:

- Tia tới song song với trục chính  cho tia ló đi qua tiêu điểm F/.

- Tia tới qua quang tâm O cho tia ló tiếp tục truyền thẳng.           

- Tia tới qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính.   

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

 Gọi 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 hội tụ.

- d >> f: Ảnh thật có d/ = f.

- d > 2f: Ảnh thật, ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật. Hình 207.a).

- d = 2f: Ảnh thật, ngược chiều với vật và bằng vật. Hình 207.b).

- f < d < 2f: Ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật. Hình 207.c).

- d < f:  Ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật. Hình 207.d).

9. Thấu kính phân kỳ

a) Đặc điểm của thấu kính phân kỳ:

- Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa.

- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia ló phân kì và có đường kéo dài cắt nhau tại tiêu điểm của thấu kính.

b) Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt.  Hình 208.a.

+ Tia tới qua quang tâm O cho tia ló tiếp tục truyền thẳng.

+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F.

+ Tia tới hướng tới tiêu điểm 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 đều cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính. Hình 208.b.

- Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.

*Lưu ý:  Ta có thể sử dụng các công thức sau để áp dụng giải bài tập một cách nhanh gọn.

- Đối với thấu kính hội tụ: 

+ Khi cho ảnh là thật: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{{d^/}}}\) .

+ Khi cho ảnh là ảo:  \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} - \frac{1}{{{d^/}}}\).

- Đối với thấu kính phân kỳ:   \(\frac{1}{f} = \frac{1}{{{d^/}}} - \frac{1}{d}\)

10. 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 hội tụ, trong buống tối có lắp phim (đóng vai trò là màn) để thu ảnh của vật.

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

11. Mắt

a) Cấu tạo của mắt:

Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thủy tinh (là một thấu kính hội tụ bằng một chất trong suốt và mềm, dễ dàng phồng lên hay dẹt xuống nên tiêu cự của nó có thể thay đổi được) và màng lưới (còn gọi là võng mạc).

b) Điểm cực cận và điểm cực viễn của mắt:

- Điểm xa mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được khi không điều tiết gọi là điểm cực viễn (kí hiệu C_V).

- Điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được  (khi đìều tiết tối đa) gọi là điểm cực cận (kí hiệu C_C).

c) Mắt cận thị

- Mắt cận thị là mắt có thể nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ được những vật ở xa.

- Để khắc phục tật cận thị người ta phải đeo kính cận thị là thấu kính phân kì. Kính cận thị thích hợp có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn (C_V) của mắt.

d) Mắt lão

- Mắt lão là mắt có thể nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ được những vật ở gần.

- Để khắc phục tật mắt lão, người mắt lão phải đeo kính lão là thấu kính hội tụ.

12. Kính lúp

- Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Người ta dùng kính lúp để quan sát các vật nhỏ.

- Số bội giác G = \(\frac{{25}}{f}\).  1,5x \( \le \) G  \( \le \)40x

 => tiêu cự của kính lúp: 0,625cm  \( \le \)f  \( \le \) 16,67cm.

- Cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính sao.

Ảnh của vật qua kính lúp là ảnh ảo lớn hơn vật. 

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Chuyên đề lý thuyết và công thức ôn tập Quang học môn Vật lý 9 năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Các phương pháp giải bài toán Công suất cực đại môn Vật lý 9 năm học 2019-2020

• Lý thuyết bổ trợ và nâng cao chương 1 Điện Học môn Vật lý 9

​Chúc các em học tập tốt !