Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 9 (Nâng cao) - Phần: Quang học - Nguyễn Anh Tiến - Trường THCS Hòa Bình

 d) Giữ nguyên vị trí của đĩa và màn như câu b thay điểm sáng bằng vật sáng hình 
cầu đường kính d1 = 8cm. Tìm vị trí đặt vật sáng để đường kính bóng đen vẫn như câu a. 
Tìm diện tích của vùng nửa tối xung quanh bóng đen? 
 Giải A
 ' 
 A2 
 A A1 
 I 
 S I I' 
 1 
 a) Gọi AB, A’B’ lBầ n lượt là đườBng1 kính của đĩa và của bóng đen. Theo định lý 
 B
Talet ta có: 2 
 AB SI AB.SI' 20.200
 A'B' 80cm B' 
 A'B' SI' SI 50
 b) Gọi A2, B2 lần lượt là trung điểm của I’A’ và I’B’. Để đường kính bóng đen 
giảm đi một nửa(tức là A2B2) thì đĩa AB phải nằm ở vị trí A1B1. Vì vậy đĩa AB phải dịch 
chuyển về phía màn . 
 Theo định lý Talet ta có : 
 A1B1 SI1 A1B1 20
 SI1 .SI' .200 100cm 
 A2B2 SI' A2B2 40
 Vậy cần dịch chuyển đĩa một đoạn II1 = SI1 – SI = 100-50 = 50 cm 
 c) Thời gian để đĩa đi được quãng đường I I1 là: 
 s II 0,5
 t = = 1 = = 0,25 s 
 v v 2
 Tốc độ thay đổi đường kính của bóng đen là: 
 A B - A B 0,8 0,4
 v’ = 2 2 = = 1,6m/s 
 t 0,25
 d) Gọi CD là đường kính vật sáng, O là tâm .Ta có: 
 MI3 A3B3 20 1 MI3 1 I 3 I 100
 => MI3 = cm 
 MI A B 80 4 MI3 I3I 4 3 3
 MO CD 8 2 2 2 100 40
 Mặt khác MO MI 3 cm A2 
 MI 3 A3 B3 20 5 5 5 3 3
 A’ 
 A3 
 C I
 M I’ 
 O 3 
 D 
 100 40 60 B3 
 => OI3 = MI3 – MO = 20cm 
 3 3 3 B’ 
Vậy đặt vật sáng cách đĩa một khoảng là 20 cm 
 2 
 B2 
 Thí dụ 1: 
 Cho 2 gương phẳng M và N có hợp với nhau một góc và có mặt phản xạ hướng 
 vào nhau. A, B là hai điểm nằm trong khoảng 2 gương. Hãy trình bày cách vẽ đường đi 
 của tia sáng từ A phản xạ lần lượt trên 2 gương M, N rồi truyền đến B trong các trường 
 hợp sau: 
 a) là góc nhọn 
 b) lầ góc tù 
 c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực hiện được. 
 Giải 
 a,b) Gọi A’ là ảnh của A qua M, B’ là ảnh của B qua N. 
 ((M)M) 
 A’ (M) A 
 I 
 A A’ 
 B 
 A A’ I B 
 B 
O 
 J (N) I O J B (N) 
 B’ 
O B’ 
 Tia phản xạ từ JI qua (M)(N) ph ải có đường kéo dài Ođ i qua A’.J Để tia phản xạ(N) qua (N) 
 ở J đi qua điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài đi qua B’. TB’ừ đó trong cả hai 
 trường hợp của ta có cB’ách vẽ sau: 
 - Dựng ảnh A’ của A qua (M) (A’ đối xứng A qua (M) 
 - Dựng ảnh B’ của B qua (N) (B’ đối xứng B qua (N) 
 - Nối A’B’ cắt (M) và (N) lần lượt tại I và J 
 - Tia A IJB là tia cần vẽ. 
 c) Đối với hai điểm A, B cho trước. Bài toán chỉ vẽ được khi A’B’ cắt cả hai 
 gương (M) và(N) A’ 
 (Chú ý: Đối với bài toán dạng này ta còn có cách vẽ khác là: 
 - Dựng ảnh A’ của A qua (M) 
 I A 
 - Dựng ảnh A’’ của A’ qua (N) B 
 - Nối A’’B cắt (N) tại J 
 - Nối JA’ cắt (M) tại I 
 - Tia AIJB là tia cần vẽ. O 
 J 
 Thí dụ 2: Hai gương phẳng (M) và (N) đặt song song quay mặt phản xạ vào nhau 
 và cách nhau một khoảng AB = d. Trên đoạn thẳng AB có đặt một điểm sáng S cách 
 A’’ 
 4 
 b) Tính đường đi của tia sáng trong trường hợp nói trên. 
 Quãng đường đi có phụ thuộc vào vị trí lỗ A hay không? 
 Giải 
 a) Vẽ đường đi tia sáng. 
- Tia tới G2 là AI1 cho tia phản xạ I1I2 có đường kéo dài đi qua A2 (là ảnh A qua G2) 
- Tia tới G3 là I1I2 cho tia phản xạ I2I3 có đường kéo dài đi qua A4 (là ảnh A2 qua G3) 
- Tia tới G4 là I2I3 cho tia phản xạ I3A có đường kéo dài đi qua A6 (là ảnhA A6 4 qua G4) 
 A3 
 A5 
 I3 
 A 
 I2 
 I1 
 Mặt khác để tia phản xạ I3A đi qua đúng điểm A thì tia tới I2I3 phải có đường kéo 
dài đi qua A3 (là ảnh của A qua G4). 
 Muốn tia I2I3 có đường kéo dài đi qua A3 thì tia tới gương G3 là I1I2 phải có đường 
 A4 
kéo dài đi qua A5 (lAà 2ả nh của A3 qua G3). 
 Cách vẽ: 
 Lấy A2 đối xứng với A qua G2; A3 đối xứng với A qua G4 
 Lấy A4 đối xứng với A2 qua G3; A6 Đối xứng với A4 qua G4 
 Lấy A5 đối xứng với A3 qua G3 
 Nối A2A5 cắt G2 và G3 tại I1, I2 
 Nối A3A4 cắt G3 và G4 tại I2, I3, tia AI1I2I3A là tia cần vẽ. 
 b) Do tính chất đối xứng nên tổng đường đi của tia sáng bằng hai lần đường chéo 
của hình chữ nhật. Đường đi này không phụ thuộc vào vị trí của điểm A trên G1. 
 BÀI TẬP THAM KHẢO 
 Bài 1: Cho hai gương M, N và 2 điểm A, B. Hãy vẽ các tia sáng xuất phát từ A 
phản xạ lần lượt trên hai gương rồi đến B trong hai trường hợp. 
 a) Đến gương M trước 
 b) Đến gương N trước. A 
 B 
 Bài 2: Cho hai gương phẳng vuông góc với nhau. Đặt 1 điểm sáng S và điểm M 
 (G ) 
trước gương sao cho SM // G2 1
 a) Hãy vẽ một tia sáng tới G1 sao cho S M 
 A 
 6 
 Trong hai ảnh này một ảnh sau gương (M) và một ảnh sau gương (N) nên không 
tiếp tục cho ảnh nữa. Vậy số ảnh của A cho bởi hai gương là: n = 2k – 1 ảnh 
 0
 Thí dụ 2: Hai gương phẳng M1và M2 đặt nghiêng với nhau một góc = 120 . 
Một điểm sáng A trước hai gương, cách giao tuyến của chúng 1 khoảng R = 12 cm. 
 a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầu tiên của A qua các gương M1 và M2. 
 b) Tìm cách dịch chuyển điểm A sao cho khoảng cách giữa hai ảnh ảo câu trên là 
không đổi. 
 (M2) A 
 Giải a) Do tính chất đối xứng nên A1, A2, A 
nằm trên một đường tròn tâm O bán kính R = 12 cm. K 
 Tứ giác OKAH nội tiếp (vì góc K + góc H = 1800) H 
 Do đó Â = - 
 => góc A2OA1 = 2Â (góc cùng chắn cung A1A2) A2 O (M1) 
 0
 => A2OA1 = 2( - ) = 120 
 0
 A2OA1 cân tại O có góc O = 120 ; cạnh A20 = R = 12 cm 
 0 A
 => A1A2 = 2R.sin30 = 12 3 1 
 b) Từ A1A2 = 2R sin . Do đó để A1A2 không đổi 
 => R không đổi (vì không đổi) 
 Vậy A chỉ có thể dịch chuyển trên một mặt trụ, có trục là giao tuyến của hai gương 
bán kính R = 12 cm, giới hạn bởi hai gương. 
 Thí dụ 3: Hai gương phẳng AB và CD đặt song song đối diện và cách nhau 
a=10 cm. Điểm sáng S đặt cách đều hai gương. Mắt M của người quan sát cách đều hai 
gương (hình vẽ). Biết AB = CD = 89 cm, SM = 100 cm. B 
 A 
 a) Xác định số ảnh S mà người quan sát thấy được. 
 b) Vẽ đường đi của tia sáng từ S đến mắt M sau khi: S M 
 - Phản xạ trên mỗi gương một lần. 
 - Phản xạ trên gương AB hai lần, trên gương CD 1 lần. 
 C D 
 Giải 
 Sn 
 Xét ánh sáng từ S truyền theo chiều tới AB trước 
 G1 G2 G1
 S  S1  S3  S5 .... 
 Ảnh ảo đối xứng với vật qua gương nên ta có: 
 S1 
 SS1 = a K B 
 A 
 SS3 = 3a 
 SS5 = 5a S M 
 .. 
 SSn = n a 
 Mắt tại M thấy được ảnh thứ n, nếu tia phản xạ trên gươC ng AB tại K lọt vào mDắ t 
và có đường kéo dài qua ảnh Sn. Vậy điều kiện mắt thấy ảnh Sn là: AK AB 
 8 
 a) Hai người có nhìn thấy nhau trong gương không? 
 b) Một trong hai người đi dẫn đến gương theo phương vuông góc với gương thì 
khi nào họ thấy nhau trong gương? 
 c) Nếu cả hai người cùng đi dần tới gương theo phương vuông góc với gương thì 
họ có thấy nhau qua gương không? 
 Biết MA = NH = 50 cm; NK = 100 cm, h = 100 cm. 
 Giải 
 A' B' 
a) Vẽ thị trường của hai người. 
- Thị trường của A giới hạn bởi góc MA’N, 
 của B giới hạn bởi góc MB’N. 
- Hai người không thấy nhau vì người này 
 ở ngoài thị trường của người kia. M H N K 
 h 
 h 
 A' 
b) A cách gương bao nhiêu m. A B 
 Cho A tiến lại gần. Để B thấy được ảnh A’ M H N K 
 của A thì thị trường của A phải như hình vẽ sau: 
 AHN ~ BKN 
 AH AN 0,5 h 
 -> AH BK AH 1 0,5m A 
 BK KN 1
 c) Hai người cùng đi tới gương thì họ không nhìn thấy nhau trong gương vì người 
này vẫn ở ngoài thị trường của người kia. B 
 Thí dụ 3: Một người cao 1,7m mắt người ấy cách đỉnh đầu 10 cm. Để người ấy 
nhìn thấy toàn bộ ảnh của mình trong gương phẳng thì chiều cao tối thiểu của gương là 
bao nhiêu mét? Mép dưới của gương phải cách mặt đất bao nhiêu mét? 
 Giải 
- Vật thật AB (người) qua gương phẳng cho ảnh ảo A’B’ đối xứng. 
- Để người đó thấy toàn bộ ảnh của mình thì kích thước nhỏ nhất và vị trí đặt gương 
phải thoã mãn đường đi của tia sáng như hình vẽ. 
 A B AB B 
 MIK ~ MA’B’ => IK = 0,85m I B
 2 2 ' 
 MB M 
 B’KH ~ B’MB => KH = 0,8m 
 2
Vậy chiều cao tối thiểu của gương là 0,85 m 
Gương đặt cách mặt đất tối đa là 0,8 m K 
 10 
 A H A
 ' 
 0 0
 M1OM cân ở O => + 2 + 2 = 5 = 180 => = 36 
 0
 Vậy = 36 
 BÀI TẬP THAM KHẢO: 
 Bài 1: Chiếu 1 tia sáng SI tới một gương phẳng G. Nếu quay tia này xung quanh 
 điểm S một góc thì tia phản xạ quay một góc bằng bao nhiêu? 
 Bài 2: Hai gương phẳng G1 và G2 có các mặt phản xạ hợp với nhau một góc = 
 0
 60 chiếu 1 tia sáng SI tới G1 tia này phản xạ theo IJ và phản xạ trên G2 theo JR. tính 
 góc hợp bởi các tia SI và JR 
 I. 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 đi từ không khí sang môi trường trong suốt rắn, lỏng thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc 
tới 
 Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm) theo. 
 Khi góc tới bầng 00 thì góc khúc xạ bằng 00 (tia sáng truyền thẳng) 
 II. THẤU KÍNH HỘI TỤ 
 Có phần rìa mỏng hơn phần giữa. 
 Một chùm tia tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính. 
 * 3 tia sáng đặc biệt cần nhớ: 
 . Tia tới qua quang tâm cho tia ló đi thẳng. 
 . Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm. 
 . Tia tới đi qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính 
 F' O F F' O F F' O F 
 III. ẢNH CỦA VẬT TẠO BỞI THẤU KÍNH HỘI TỤ. 
 Vật đặt ngồi khoảng tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều với vật. 
 Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, cùng chiều với vật. 
 Vật ở rất xa thấu kính cho ảnh thật là một điểm nằm tại tiêu điểm. 
* Để dựng ảnh A'của một điểm sáng A, ta vẽ 2 trong số 3 tia đặc biệt (ở trên) xuất phát từ điểm A, giao 
điểm của hai tia ló (hay đường kéo dài) là ảnh A'. 
* Để dựng ảnh A'B' cảu AB qua thấu kính ( AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính) ta chỉ 
dựng ảnh B' của B rồi hạ vuông góc xuống trục chính . 
 12