Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều Bài 5: Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính có đáp án

Ánh sáng mặt trời khi chiếu tới Trái Đất không có khả năng làm cháy lá khô. Nhưng nếu ta dùng kính lúp tập trung ánh sáng tại một điểm (hình 5.1) thì có thể làm cháy lá khô. Trong trường hợp này, ánh sáng truyền qua kính lúp như thế nào?

Kể một số thấu kính được sử dụng trong đời sống mà em biết.

Chuẩn bị: Đèn laser để tạo chùm tia sáng song song, bằng thép, thấu kính rìa mỏng và thấu kính rìa dày.

Tiến hành thí nghiệm và thảo luận

- Dùng đèn chiếu chùm tia sáng song song tới thấu kính rìa mỏng. Sau đó, dịch chuyển đèn tới các vị trí khác nhau, quan sát chùm tia ló ra từ thấu kính.

- Dùng hình vẽ mô tả hiện tượng xảy ra.

- Thay thấu kính rìa mỏng bằng thấu kính rìa dày và lặp lại các bước thí nghiệm trên.

Ngoài cách phân loại thấu kính thành thấu kính rìa mỏng và thấu kính rìa dày, dựa vào thí nghiệm, em có thể phân loại thấu kính theo cách nào?

Theo em, kính lúp ở hình 5.1 là loại thấu kính nào?

Tìm hiểu kính của bạn bị cận thị đang đeo và cho biết đó là loại thấu kính nào.

Nêu cách xác định quang tâm và trục chính của thấu kính trên hình vẽ?

Chuẩn bị: Đèn laser, thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, bút, thước, bảng thép.

Tiến hành thí nghiệm và thảo luận

- Vẽ một đường thẳng nằm ngang lên bảng, đặt thấu kính sao cho trục chính của thấu kính trùng với đường thẳng đó.

- Bật đèn, lần lượt chiếu tia tới theo các phương khác nhau đi qua quang tâm O của thấu kính (hình 5.8), quan sát tia ló.

- Dịch chuyển đèn để chiếu tia tới song song với trục chính của thấu kính, dùng bút đánh dấu vị trí cắt nhau của tia ló và trục chính trên bảng thép.

- Dịch chuyển đèn lên hoặc xuống một chút sao cho tia tới vẫn song song với trục chính của thấu kính, quan sát tia ló.

- Thay thấu kính hội tụ bằng thấu kính phân kì và lặp lại các bước thí nghiệm trên. Dùng bút đánh dấu vị trí cắt nhau giữa đường kéo dài của tia ló với trục chính.

- Dùng hình vẽ mô tả hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét về đường truyền của tia tới đi qua quang tâm thấu kính và tia tới song song với trục chính của thấu kính.

Tìm hiểu tiêu cự của thấu kính có phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng không. Vì sao?

Vẽ vào vở hai tia tới thấu kính hội tụ tương ứng với hai tia ló ở hình 5.10.

Hình 5.11 biểu diễn tia tới một thấu kính được đặt trong hộp kín và tia ló tương ứng. Xác định loại thấu kính ở trong hộp kín và tiêu điểm của thấu kính đó.

Để tạo ra chùm sáng có phạm vi rộng và có cường độ sáng tương đối ổn định trên toàn bộ bề rộng của chùm sáng, người ta đã chế tạo ra thấu kính Fresnel (hình 5.12). Thấu kính này có một số ưu điểm: bề mặt thấu kính rộng nhưng lại mỏng làm thấu kính có khối lượng nhỏ đồng thời làm giảm phần ánh sáng bị thấu kính hấp thụ. Thấu kính này được chế tạo từ những phần mặt cầu trong suốt được mô tả ở hình 5.13a. Thấu kính này có cùng tiêu cự với thấu kính ở hình 5.13b nhưng mỏng hơn rất nhiều.

Em hãy tìm hiểu và giải thích sự khúc xạ của các tia sáng qua thấu kính này.