KẾ HOẠCH ÔN TẬP LUYỆN THI HSG - PHẦN QUANG HỌC

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc MỤC LỤC Phần 1: GƯƠNG PHẲNG..................................................................................... 2 A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT.................................................................................. 2 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP....................................................................................... 3 Dạng 1. SỰ TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG ............................................ 3 Dạng 2. TOÁN VẼ VỚI GƯƠNG PHẲNG......................................................... 6 Dạng 3. BÀI TOÁN VỀ THỊ TRƯỜNG CỦA GƯƠNG PHẲNG.................... 10 Dạng 4. SỐ ẢNH TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG ................................................ 14 Dạng 5. GƯƠNG QUAY.................................................................................... 17 Dạng 6. TỐC ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ẢNH, CỦA GƯƠNG .................... 18 BÀI TẬP VẬN DỤNG : ....................................................................................... 19 BÀI TẬP QUANG HỌC TỰ LUYỆN................................................................ 36 Dạng 1: Bài tập về sự truyền thẳng của ánh sáng:.............................................. 36 Dạng 2: Sự phản xạ ánh sáng trên gương phẳng: ............................................... 37 Phần 2: KẾ HOẠCH ÔN TẬP PHẦN THẤU KÍNH ....................................... 44 A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: .............................................................................. 44 1. Định nghĩa :..................................................................................................... 44 2. Phân loại thấu kính (xét trong không khí ) : ................................................... 44 3. Các đặc điểm của thấu kính : .......................................................................... 44 4. Đường đi của 3 tia sáng đặc biệt:.................................................................... 44 5. Sự tạo ảnh qua thấu kính:................................................................................ 45 6. Công thức thấu kính: ....................................................................................... 46 B. CÁC DẠNG BÀI TẬP..................................................................................... 47 DẠNG 1: TOÁN VẼ ĐỐI VỚI THẤU KÍNH ................................................... 47 BÀI TẬP VẬN DỤNG ....................................................................................... 56 HƯỚNG DẪN GIẢI VÀ ĐÁP ÁN .................................................................... 60 C. CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THẤU KÍNH .................................... 73 Dạng 1: Xác định vị trí vật, ảnh, kích thước ảnh ................................................ 73 Dạng 2. Khoảng cách vật ảnh ............................................................................. 77 Dạng 3. Di chuyển vật, ảnh................................................................................. 80 Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 1

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc KẾ HOẠCH ÔN TẬP PHẦN QUANG HỌC Phần 1: GƯƠNG PHẲNG A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Khái niệm cơ bản - Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng đi vào mắt ta. - Ta nhìn thấy được một vật khi có ánh sáng từ vật đó mang đến mắt ta. Ánh sáng ấy có thể do vật tự nó phát ra (nguồn sáng) hoặc hắt lại ánh sáng chiếu vào nó. Các vật ấy được gọi là vật sáng. - Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng gọi là tia sáng. - Nếu nguồn sáng có kích thước nhỏ, sau vật chắn sáng sẽ có vùng tối. - Nếu nguồn sáng có kích thước lớn, sau vật chắn sáng sẽ có vùng tối và vùng nửa tối. 2. Định luật về sự truyền thẳng ánh sáng - Tia sáng: Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một mũi tên chỉ hướng gọi là tia sáng. - Chùm sáng: Gồm nhiều tia sáng hợp thành: Có 3 loại chùm sáng: + Chùm song song + Chùm hội tụ + Chùm phân kỳ ĐL: Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng. 3. Định luật phán xạ ánh sáng - Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị hắt lại theo một phương xác định khi gặp một bề mặt nhẵn, bóng, có tính chất như gương phẳng. - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương ở điểm tới. - Góc phản xạ bằng góc tới i = i' 4. Gương phẳng a) Định nghĩa: Những vật có bề mặt nhẵn, phẳng, phản xạ tốt ánh sáng chiếu tới nó gọi là gương phẳng. b) Đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng + Ảnh của vật là ảnh ảo. + Ảnh có kích thước to bằng vật. + Ảnh và vật đối xứng nhau qua gương. Vật ở trước gương còn ảnh ở sau gương. + Ảnh cùng chiều với vật khi vật đặt song song với gương. c) Cách vẽ ảnh của một vật qua gương + Chọn từ 1 đến 2 điểm trên vật. + Chọn điểm đối xứng qua gương. + Kẻ các tia tới bất kỳ, các tia phản xạ được xem như xuất phát từ ảnh của điểm đó. + Xác định vị trí và độ lớn của ảnh qua gương. Chú ý: Vùng quan sát được là vùng chứa các vật nằm trước gương mà ta thấy ảnh của các vật đó khi nhìn vào gương. Vùng quan sát được phụ thuộc vào kích thước của gương và vị trí đặt mắt. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 2

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc B. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1. SỰ TRUYỀN THẲNG CỦA ÁNH SÁNG Phương pháp giải: + Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng. + Sử dụng các kiến thức hình học để giải:  Vận dụng kiến thức về tam giác đồng dạng, tính chất tỉ lệ thức.  Định lý Ta-lét về tỉ số đoạn thẳng.  Công thức tính diện tích, chu vi các hình. Ví dụ 1: Một điểm sáng đặt cách màn một khoảng 2m, giữa điểm sáng và màn người ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục đi qua tâm và vuông góc với đĩa. a) Tìm đường kính của bóng đen in trên màn biết đường kính của đĩa d = 20cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm. b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào để đường kính bóng đen giảm đi một nửa? c) Biết đĩa di chuyển đều với tốc độ v = 2 m/s. Tìm tốc độ thay đổi đường kính của bóng đen. d) Giữ nguyên vị trí của đĩa và màn như câu b thay điểm sáng bằng vật sáng hình cầu đường kính d1 = 8 cm. 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? Hướng dẫn: a) Gọi AB, A1B1 lần lượt là đường kính của đĩa và của bóng đen. A A1 I S O1 B1 B Theo định lý Ta-let ta có: AB  SO1  A1B1  AB.SI  20.200  80cm A1B1 SI SO1 50 b) Giả sử đĩa phải dịch đi một đoạnl đến vị trí O2. Để đường kính vùng tối giảm đi một nửa, tức là đường kính vùng tối bây giờ là A2B2  A1B1  40cm 2 Theo định lý Talet ta có: AB  SO2  SO2  AB .SI  20 .200  100cm A2B2 SI A2B2 40 A A2 S O2 I B B2 Vì SO2> SO1 nên đĩa phải dịch lại gần màn hơn. Vậy cần dịch chuyển đĩa một đoạn là: Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 3

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc l  O1O2  SO2  SO1  100  50  50cm Thời gian để đĩa đi được quãng đường O1O2 là: t  s  l  0,5  0, 25s vv 2 + Trong thời gian t = 0,25s này vùng bóng đèn di chuyển đoạn đường: s'  A1B1  A2B2  80  40  40cm + Tốc độ thay đổi đường kính của bóng đen là: v '  s '  0, 4  1,6 cm/s t 0, 25 c) Gọi CD là đường kính vật sáng hình cầu, O là tâm. Theo đề ra lúc này đĩa AB cách màn đoạn 100cm và vùng tối của vật trên màn có đường kính là C1D1 = 80cm. Ta có: MO  CD  MO  8  2 MO2 AB MO2 20 5  MO  2  MO  2 (1) MO  OO2 5 3 OO2 Lại có: MO2  AB  MO2  20  1  MO  OO2  1 (2) MI C1D1 MI 80 4 MO  OO2 100 4 Thay (2) vào (1) ta có: 2 OO2  OO2 1 3 4   5OO2  100  OO2  20cm 2 3 OO2  OO2 100 Vậy đặt vật sáng cách đĩa một khoảng là 20 cm Vì vật sáng dạng hình cầu nên diện tích vùng tối và vùng nửa tối có dạng như hình. Nên diện tích vùng nửa tối là: S  IA '2  ID1 2 Ta có: HO  DC  HO  8 HO2 AB HO2 20  20  HO2  8  HO2  100 cm HO2 20 7 Lại có : HO2  AB  HO2  200 HI A' B ' HO2 100 A' B '  A' B '  160cm Do đó : IA'  A' B '  80cm 2 Vậy diện tích vùng nửa tối là: S   (IA')2   (ID1)2   (80)2  (40)2   4800 (cm2 ) Ví dụ 2: Chùm sáng Mặt Trời xem là chùm sáng song song chiếu xiên đến mặt đất, hợp với mặt đất một góc 600. Một thước cắm thẳng đứng trên mặt đất, phần Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 4

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc thước nhô lên trên mặt đất cao 3 m. Tính độ dài của bóng cái thước trên mặt đất. Hướng dẫn: + Bóng của cái thước trên mặt đất là phần AC. + Ta có: tan 600  AB  AC  AB  3  1m AC tan 600 3 Ví dụ 3: Người ta dự định mắc 4 bóng đèn tròn bốn góc của một trần nhà hình vuông, mỗi cạnh 4 m và một quạt trần ở đúng giữa trần nhà, quạt trần có sải cánh dài 0,8 m (khoảng cách từ trục đến đầu cánh), biết trần nhà cao 3,2 m tính từ mặt sàn. Hãy tính toán, thiết kế cách treo quạt trần để khi quạt quay, không có điểm nào trên mặt sàn loang loáng. Hướng dẫn: + Để khi quạt quay, không một điểm nào trên mặt sàn loang loáng thì bóng của đầu mút cánh quạt chỉ in trên tường và tối đa là đến chân tường C, D vì nhà hình hộp vuông, ta chỉ xét trường hợp một bóng, còn lại tương tự. + Gọi L là đường chéo của trần nhà thì L  42  42  4 2  5, 7(m) + Gọi T là điểm treo quạt, O là tâm quay của quạt; A, B là các đầu mút khi cánh quạt quay. Gọi I là giao điểm hai đường chéo kẻ từ một bóng đèn đến góc chân tường đối diện  IT  H  1, 6(m) 2 +Xét ∆S1IS3 ta có: AB  OI  OI  AB .IT  2.0,8.1, 6  0, 45m . S1S3 IT S1S3 5, 7 + Khoảng cách từ cánh quạt đến điểm treo: OT  IT  OI  1, 6  0, 45  1,15m + Vậy quạt phải treo cách trần nhà tối đa là 1,15m. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 5

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Ví dụ 4: Một người có chiều cao là h, đứng ngay dưới ngọn đèn treo ở độ cao H (H > h). Người ta bước đi đều với vận tốc v. Hãy xác định tốc độ chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên mặt đất. Hướng dẫn: + Các tia sáng bị chặn bởi người tạo nên một khoảng tối trên mặt đất, đó là bóng của người. Xét trong khoảng thời gian t người dịch chuyển một đoạn AA1  v.t khi đó bóng của đầu người dịch chuyển một đoạn AC,vận tốc của bóng đỉnh đầu người là : v '  AC t + Ta có: AC  AD  AC  AD  AC  H  AC  v.t.H A1C A1B1 AC  AA1 AB AC  v.t h H h + Vận tốc của bóng đỉnh đầu là: v '  AC  H .v t H h Dạng 2. TOÁN VẼ VỚI GƯƠNG PHẲNG Phương pháp giải : + Dựa vào định luật phản xạ ánh sáng.  Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới.  Góc phản xạ bằng góc tới. + Dựa vào tính chất của ảnh của một vật qua gương phẳng.  Ảnh và vật đối xứng nhau qua gương. Vật ở trước gương còn ảnh ở sau gương.  Tia phản xạ có đường kéo dài qua ảnh. Ví dụ 5: Một tia sáng Mặt Trời chiếu nghiêng một góc 350 với mặt bàn nằm ngang. Cần đặt một gương phẳng như thế nào để đổi phương của tia sáng thành phương nằm ngang? Hướng dẫn: Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 6

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Phương của tia tới tạo với phương ngang một góc 350. Sau khi phản xạ trên gương nó có phương ngang, nghĩa là tia phản xạ nằm ngang. Suy ra góc tạo bởi tia tới và tia phản xạ là i  i '  350 + Vì pháp tuyến luôn vuông góc với mặt gương do đó ta cần đặt gương sao cho mặt phản xạ của gương hướng về phía có tia sáng tới và vuông góc với đường phân giác góc trong của tia tới và tia phản xạ (như hình vẽ). + Góc giữa mặt gương và phương ngang là :   350  900  107,50 2 + Vậy cần phải đặt gương hướng về phía tia sáng tới và tạo với mặt ngang một góc   107,50 . Ví dụ 6 : Cho một điểm sáng S nằm trước gương phẳng G, M là một điểm cho trước. a) Hãy nêu cách vẽ một tia sáng từ S chiếu tới gương, phản xạ đi qua M. b) Có bao nhiêu tia sáng từ S đi qua M ? Hướng dẫn : Cách 1 : - Vì tia tới gương xuất phát từ điểm S trêntia phản xạ của nó sẽ có đường kéo dài đi qua ảnh ảo S’ của S qua gương. Mặt khác theo yêu cầu của đề ra tia phản xạ phải điqua M do đó tia phản xạ vừa đi qua S’ vừa đi qua M nên ta suy ra cách vẽ như sau: - Lấy S’ đối xứng với S qua gương + Nối S’ với M cắt gương tại I thì I là điểm tới. + Nối SI thì SI là tia tới, IM là tia phản xạ. Cách 2: * Muốn tia phản xạ đi qua M thì tia tới gương phải đi qua M’ là ảnh của M qua gương. Mặt khác tia tới xuất phát từ S nên ta có cách dựng như sau: + Về ảnh M' của M qua gương. + Nối M' với S cát gương tại I thì SI là tia tới và IM là tia phản xạ cần vẽ . * Có 2 tia sáng từ S qua M. + Tia 1: Tia truyền trực tiếp từ S đến M. + Tia 2: Tia xuất phát từ S chiếu đến gương sau đó phản xạ đi qua M (hình vẽ bên). Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 7

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Ví dụ 7: Hai gương phẳng M1, M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau. Cách nhau một đoạn d. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với các khoảng cách được cho như hình vẽ. a) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Hướng dẫn : Trang 8 a) Lấy S1 đối xứng với S qua gương M1; Lấy O1 đối xứng với O qua gương M2, nối S1O1 cắt gương M1 tại I, cắt gương M2 tại J. Nối S, I, J, O ta được tia cần vẽ. b) Xét S1AI : S1BJ AI  S1A  a Ta có : BJ S1B a  d  AI  a .BJ (1) ad a) Xét S1AI : S1HO1 AI  S1A  a Ta có : HO1 S1H 2d  AI  a .h(2) 2d Thay (2) vào (1) ta có : BJ  a  d .h 2d Vi dụ 8: Cho 2 gương phẳng G1 và G2 vuông góc với nhau, S là một điểm sáng. M là một điểm cho trước 2 gương (hình vẽ). a) Nêu cách vẽ một tia sáng xuất phát từ S, chiếu đến gương G1 rồi phản xạ đến gương G2, sau đó phản xạ đi qua M. Có phải bài toán bao giờ cũng giải được không? b) Chứng minh rằng tia tới gương G1 song song với tia phản xạ ở gương G2. Hướng dẫn: a) Nêu cách vẽ: Cách 1 : Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Vẽ ảnh S’ của S qua gương G1 + Vẽ ảnh M' của M qua gương G2 + Nối S’ với M' cắt G1 tại I, cắt G2 tại K thì I và K là 2 điểm tới ở 2 gương + Nối SI, IK, KM thì SIKM là đường đi của tia sáng cần vẽ. Cách 2: + Vẽ ảnh S’ của S qua gương G1 + Vẽ ảnh S’’ của S' qua gương G2 + Nối S’’ với M cắt gương G2 tại K. + Nối S' với K cắt G1 tại I thì SIKM là đường đi của tia sáng cần vẽ. * Bài toán chỉ giải được khi S và M ở vị trí sao cho đường thẳng S’M’ cắt hai gương tại hai điểm phân biệt. Nếu S’M’ không cắt hai gương hoặc cắt tại O thì bài toán không giải được. b) Kẻ pháp tuyến của hai gương tại I và K, chúng cắt nhau tại N. Do hai gương vuông góc với nhau nên IN vuông góc với KN => góc INK = 900 => K¶1  Iµ2  900 + Theo định luật phản xạ ánh sáng : i  i '   Iµ1  Iµ2  K¶2  Iµ1  900 , Iµ1  Iµ2  K¶1  K¶  2  S·IK  I·KM  Iµ1  Iµ2 ·K1 K¶2  1800 + Do đó SI // KM Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 9

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Dạng 3. BÀI TOÁN VỀ THỊ TRƯỜNG CỦA GƯƠNG PHẲNG + Thị trường của gương phẳng là khoảng không gian trước gương mà nếu đặt vật trong đó ta luôn có thể nhìn thấy ảnh của nó qua gương. Phương pháp giải :  Cách xác định thị trường của gương phẳng + Xác định vị trí ảnh M’ của M qua gương phẳng. Mắt đặt trên trục gương. + Nối M’ với hai mép gương => thị trường của gương phẳng (phần không gian hình chóp cụt ở trước gương). + Vùng không gian trước gương giới hạn bởi hình chóp ( hay hình nón) vừa vẽ là thị trường. Cách kiểm tra điểm A thuộc thị trường gương phẳng hay không + Từ hình vẽ và hệ thức của tam giác đồng dạng ta có : R  ( d 1)r x ( lưu ý : R  (OH 1)r ) x + Xét một điểm A bất kì , cách mặt gương một đoạn x, cách trục gương một đoạn y. Nếu y  ( d 1)r  R  A nằm ngoài thị trường gương. x Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 10

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Nếu y  ( d 1)r  R  A nằm trong thị trường của gương. Với d là khoảng cách từ M’ đến x gương. Ví dụ 9 : Một gương phẳng hình tròn, bán kính r= 5cm . Trên truch hình tròn, trước gương, cách gương 0,5 m có mắt người quan sát. Xác định bán kính R của vòng tròn giới hạn thị trường của người đó, ở cách gương 10 m sau lưng người ấy. Hướng dẫn : + Mắt M qua gương phẳng cho ảnh M’ đối xứng với gương, ở sau gương một đoạn d= 0,5 m. Ta có : VHJM ' : VOIM ' : M ' H  HJ  HO  OM '  HJ  10  0,5  R  R  1, 05(m) M 'O OI OM ' OI 0, 5 5.102 Ví dụ 10 : Một người cao 1,75 m đứng trước 1 gương phẳng treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15 cm. a, Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất bao nhiêu , để người đó nhìn thấy ảnh của chân trong gương. b, Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất bao nhiêu , để người đó nhìn thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương. c, Tìm chiều cao tối thiểu của gương, để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương. d, Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đó đến gương không ? Vì sao? Hướng dẫn : Giả sử gương đặt ở vị trí thỏa mãn bài ra, khi đó ta vẽ đường đi của các tia sáng như hình. a, Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK. Xét ∆ B’BO có IK là đường trung bình nên: IK  OB  AB  AO  1, 75  0,15  0,8(m) 22 2 b, Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu, thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK + Xét V0 '0A có JH là đường trung bình nên: JH  OA  15  7,5(cm)  0, 075(m) 22 Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 11

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Mặt khác : JK  JH  HK  JH  OB  JK  0, 075  (1, 75  0,15)  JK  1, 675(m) c, Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có : IJ  JK  IK  IJ  1, 675  0,8  0,875(m) d, Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó. Nói cách khác, trong việc giải bài toán, dù người soi gương ở bất kì vị trí nào các tam giác ta xét ở phần a,b thì IK, JH đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó. Ví dụ 11: Một gương phẳng hình tròn, tâm O đường kính PQ = 10cm. Đặt mắt tại điểm M trên trục Ox vuông góc với mặt phẳng gương và cách gương một đoạn OM = 20cm. Một điểm sáng S đặt cách mặt gương 60cm và cách trục Ox một khoảng 25 cm( Hình vẽ 1) a, Mắt có nhìn thấy ảnh S’ của S qua gương không ? Tại sao? b, Mắt phải dịch chuyển thế nào trên trục Ox để nhìn thấy ảnh S’. Xác định khoảng cách từ vị trí ban đầu của mắt, đến vị trí mà mắt bắt đầu thấy ảnh S’ qua gương. Hướng dẫn: a, Gọi M’ là ảnh của mắt M. Ta có OM '  OM  20 cm + Qua S kẻ đường thẳng d vuông góc với trục Ox cắt Ox tại A. Từ M kẻ tia tới qua mép gương P, tia phản xạ cắt đường thẳng d tại điểm B Từ hình vẽ ta có: Trang 12 VM 'OP : VM ' AB  AB  M ' A  AB  M 'O  OA (1) OP M 'O OP M 'O Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Thay số OP= 5 cm, OM’ = 20 cm OA= 60 cm vào (1) ta có  AB  20  60  AB  20 (cm) 5 20 + Để mắt M có thể nhìn thấy ảnh S’ của S thì điểm S PhẢI nằm trong thị trường của gương hay SA phải nhỏ hơn hoặc bằng AB. + Theo đề ta có SA =25 (cm) > AB= 20(cm)  Mắt không nhìn thấy được S’ b, Để mắt M bắt đầu nhìn thấy ảnh S’của S thì M phải dịch đến vị trí M1 sao cho tia phản xạ qua mép gương P đi qua S lúc này ảnh của mắt cách gương một đoạn M1'O + Từ hình vẽ ta có: ΔM1’OP ~ ΔM'AS ⇒ (2) + Thay số : OP = 5 cm ; OA = 60 cm vào (2) ta có: ⇒ M1’O = 15 (cm) + Do tính chất đối xứng của ánh qua gương phẳng ⇒ OM1 = 15 cm + Vì OM1 < OM ⇒ mắt phải dịch lại gần gương . + Gọi Δx là độ dịch của mắt, ta có: Δx = OM – OM1 = 20 – 15 = 5 (cm) Ví dụ 12: Cho gương phẳng hình vuông cạnh L đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường. Trên sàn nhà , sát chân tường , trước gương có điểm sáng S. Xác định kích thước vệt sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên. Hướng dẫn: Xét sự phản xạ ánh sáng từ gương nằm trong mặt phẳng đứng (như hình bên ) + Xét tam giác S’SB’ ; AB là đường trung bình của tam giác nên SB’ = 2AB = 2L . + Vậy vệt sáng trên tường là hình vuông cạnh 2L (không phụ thuộc vị trí điểm S ở chân tường) Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 13

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Dạng 4. SỐ ẢNH TẠO BỞI GƯƠNG PHẲNG + Tất cả các ảnh đều nằm trên đường tròn tâm O bán kính OS. + Ảnh của gương này nằm trước gương kia là vật thật của gương kia . + Ảnh nào nằm sau cả hai gương (vùng gạch chéo) là ảnh cuối cùng không cho ảnh được nữa. * Chú ý: Ta có thể dùng công thức để giải nhanh như sau: + Nếu = k: Nguyên, chẵn: Số ảnh là N = k - 1 + Nếu = k: Nguyên, lẻ: Số ảnh là N = k khi α1 ≠ α2 hoặc N = k - 1 khi α1 = α2 + Nếu = k: Không nguyên Với n là số nhỏ nhất thỏa mãn: α1 + nα > 180° Với m là số nhỏ nhất thỏa mãn: α2 + mα > 180° Vậy số ảnh N = m + n Trong đó: α là góc giữa hai gương G1 và G2 α1, α2 lần lượt là góc tạo bởi đường vuông góc với giao tuyến và mặt gương trong ứng G1 và G2 * Trường hợp bài toán tìm số ảnh mà mắt nhìn thấy được trong cả hai gương (hai gương đặt song song nhau), thì ta chỉ nhận ảnh nào có tia phản xạ tới mắt được, nghĩa là đường thẳng nối mắt với ảnh phải cắt gương tại một điểm nào đó. Ví dụ 13: Hai gương phẳng G1 và G2, đặt nghiêng với nhau góc α = 120° . Một điểm sáng S đặt trước hai gương và cách giao tuyến O của chúng khoảng R = 10 cm . Hãy tính số ảnh của S qua hệ hai gương . Hướng dẫn: TH1: S nằm trên mặt phẳng phân giác hai gương. + Gọi S1 là ảnh của S qua gương G1 thì: = = 60° ⇒ = + = 180° + Vậy S1 nằm trên gương G2 (và sau gương G1) nên S1 không tạo ảnh qua gương G2. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 14

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Gọi S2 là ảnh của S qua gương G2 thì: = = 60° ⇒ = + = 180° + Vậy ảnh S2 , nằm trên gương G1 , và không tạo ảnh qua G1. Tóm lại ta được hai ảnh S1 và S2. (hình a) TH2: S nằm ngoài mặt phẳng phân giác hai gương. + Giả sử = α1 < 60° + Gọi S1 là ảnh của S qua gương G1 + Ta có: = = α1 < + Vậy S1 nằm trước gương G2 nên G tạo ảnh S3 ở sau G2 với: = = 60° - α1 < + Vậy S3 năm sau gương G2 nên S3 là ảnh cuối cùng + Gọi S2 là ảnh của S qua G2 , thi : : = = 60° + α1 < , + Vậy S2 ở sau gương G1 nên do đó là ảnh cuối cùng . Tóm lại hệ cho 3 ảnh. * Có thể kiểm tra nhanhsố anh trong trường hợp 1 như sau: Ta có: = 3 = số nguyên lẻ và α1 = α2 = 60° nên số ảnh là 3 – 1 = 2 Ví dụ 14: Hai gương phẳng M và N đặt hợp với nhau một góc α < 180° , mặt phản xa quay vào nhau. Một điểm sáng A nằm giữa hai gương và qua hệ hai gương cho n ảnh . Chứng minh rằng nếu = 2k (k N) thì n = (2k – 1) ảnh. Hướng dẫn: + Sơ đồ tạo ảnh qua hệ : A A1 A3 A5 …. A A2 A4 A6 Trang 15 …. + Từ bài toán ta có thể biểu diễn một số trường hợp đơn giản. + Theo hình vẽ ta có: Góc A1OA2 = 2 Góc A3OA4 = 4 Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc ……………. Góc A2k-1OA2k = 2k Theo điều kiện bài toán thì 3600  2k  2k  3600  Vậy góc A2k-1OA2k = 2k = 3600 Tức là ảnh A2k-1 và ảnh A2k trùng nhau + 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) Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 16

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Dạng 5. GƯƠNG QUAY + Khi quay gương quanh một trục đi qua điểm tới và vuông góc với tia tới, lúc này góc quay gương bao nhiêu độ thì tia pháp tuyến quay một góc bấy nhiêu độ. + S, S1 và S2 cùng nằm trên đường tròn tâm O, bán kính R = SO, khi đó ảnh di chuyển được cung S1S2. Ví dụ 15: Chiếu một tia sáng hẹp SI vào một gương phẳng. Nếu giữ nguyên tia này rồi cho gương quay một góc  quanh một trục đi qua điểm tới và vuông góc với tia tới thì tia phản xạ quay một góc bao nhiêu? S N N' R Hướng dẫn: i  R' I + Khi cố định tia sáng SI, quay gương một góc  thì tia phản xạ quay từ vị trí IR đến vị trí IR’. Góc quay của tia phản xạ là góc RIR' . + Ta có RIR'  SIR'  SIR (1) + Khi gương quay quanh I một góc  thì pháp tuyến quay từ IN đến IN’ một góc bằng  nên góc tới lúc này là (i + ). Do đó ta có SIR'  2(i   ) (2) + Lại có SIR  2i (3) + Thay (2) và (3) vào (1) ta có RIR'  SIR'  SIR  2(i   )  2i  2 Ví dụ 16: Chiếu một tia sáng hẹp SI vào một gương phẳng. Nếu giữ nguyên tia này rồi cho gương quay một góc  quanh một trục đi qua điểm ở đầu mút O của gương thì góc quay của tia phản xạ tính như thế nào? S NR Hướng dẫn: i N' + Xét ΔJII' , ta có: II'R'=2i'=β+JII'=β+2i (tính chất góc ngoài O I i' R' của tam giác) β I' => β=2i' - 2i =2(i' - i) (1) J + Mặt khác, xét ΔO'II' , ta có: II'N'=i'=α+O'II'=α+i (2)  + Thay (2) vào biểu thức (1) ta được: O' β=2(i' - i)=2(α+i - i)=2α Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 17

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc KẾT LUẬN: Khi quay gương phẳng một góc  quanh một trục quay bất kỳ vuông góc với tia tới thì tia phản xạ quay 1 góc 2 . Dạng 6. TỐC ĐỘ CHUYỂN ĐỘNG CỦA ẢNH, CỦA GƯƠNG + Nếu vật dịch lại gần hay ra xa gương một đoạn L ( so với vị trí ban đầu của vật) thì ảnh cũng dịch lại gần hay ra xa gương một đoạn L ( so với ảnh ban đầu)  tốc độ dịch chuyển của ảnh bằng tốc độ dịch chuyển của vật. + Khi vật dịch lại gần hay ra xa gương một đoạn L thì khoảng cách giữa chúng sẽ giảm hoặc tăng một lượng 2L. + Khi gương dịch lại gần hay ra xa gương một đoạn L ( so với vật) thì ảnh dịch ra xa hay lại gần một đoạn 2L ( so với ảnh ban đầu)  tốc độ dịch chuyển của ảnh gấp đôi tốc độ dịch chuyển của gương. Phương pháp giải: + Bước 1: Vẽ hình biểu thị quá trình chuyển động lại gần hay ra xa. + Bước 2: Tìm mối liên hệ giữa quãng đường di chuyển của ảnh và gương hay giữa ảnh và vật. + Bước 3: Áp dụng công thức v  s để tìm vận tốc. t Ví dụ 16: Cho gương phẳng đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường. Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có điểm sáng S. Khi gương dịch chuyển ra xa tường với vận tốc v vuông góc với tường, sao cho gương luôn ở vị trí thẳng đứng và song song với tường thì ảnh S’ của S dịch chuyển với vận tốc bao nhiêu? Hướng dẫn: Vì ảnh và vật qua gương phẳng đối xứng nhau nên khi gương dịch lại gần tường (lại gần S) thì ảnh S’ cũng dịch lại gần. Khi gương dịch ra xa tường ( ra xa S) thì ảnh S’ cũng dịch ra xa. + Lúc đầu gương ở vị trí A1 thì cho ảnh ở S1, lúc sau gương di chuyển ra xa đến A2 thì cho ảnh ở S2. + Ta có : SSAA12  S1A1  SS1  2SA1(1)  S2A2  SS2  2SA2 (2) + Gọi L và x lần lượt là quãng đường dịch chuyển được của gương và của ảnh Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 18

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Lúc đầu B S S1 B A1 Lúc sau S1 S A2 xL + Lấy (2) – (1) ta có SS2 – SS1 = 2(SA2 – SA1)  S1S2  2A1A2  x  2L + Gọi v0 là tốc độ dịch chuyển của ảnh. Ta có: v L x=2L v0=2v  t v 0  x t + Vậy khi gương dịch chuyển với tốc độ v thì ảnh dịch chuyển với tốc độ 2v. BÀI TẬP VẬN DỤNG : Bài 1 : Một điểm sáng S cách màn E một khoảng SI = 120cm. Tại trung điểm O1 của SI người ta đặt tấm bìa hình tròn, vuông góc với SI. a) Tính bán kính vùng tối trên màn nếu đường kính bìa là d = 40cm. b) Thay điểm sáng S bằng một vật sáng hình cầu có đường kính D = 8cm. Tìm bán kính vùng tối và diện tích vùng nửa tối. Bài 2 : Một người có chiều cao 1,6m đứng ngay dưới ngọn đèn treo ở độ cao 4m. Người này bước đi đều với vận tốc v = 5,4km/h. Hãy xác định tốc độ chuyển động của bóng của đỉnh đầu in trên mặt đất. Bài 3 : Cho hai nguồn sáng điểm S1, S2, vật chắn sáng CD và màn E đặt như hình. Biết vật chắn sáng CD cách đều màn và các nguồn sáng. Hãy vẽ các vùng tối và nửa tối xuất hiện trên màn. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 19

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 4 : Cho hai gương phẳng M và N hợp với nhau một góc α và có mặ phản xạ hướng vào nhau. A, B là hai điểm nằm trong khoảng 2 gương M, N rồi truyền đến B trong các trường hợp sau : a) α là góc nhọn. b) α là góc tù. c) Nêu điều kiện để phép vẽ thực hiện được. Bài 5 : Ba gương phẳng G1, G2, G3 được lắp thành một lăng trụ đáy tam giác cân như hình vẽ. Trên gương G1có một lỗ nhỏ S. Người ta chiếu một chùm tia sáng hẹp qua lỗ S vào bên trong theo phương vuông góc với G1. Tia sáng sau khi phản xạ lần lượt trên các gương lại đi ra ngoài qua lỗ S và không bị lệch so với phương của tia chiếu đi vào. Hãy xác định góc hợp bởi giữa các cặp gương với nhau. Bài 6 : Hai gương G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc α (góc α có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh hai gương). a) Điều chỉnh hai gương để góc α là góc nhọn rồi cố định lại như hình. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương G1 rồi đến B. b) Điều chỉnh hai gương để thay đổi góc α sao cho ảnh của A qua G1 cách A là 12cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm. Khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20cm. Tính góc α khi đó. Bài 7 : Một chùm tia sáng chiếu lên mặt gương theo phương nằm ngang, muốn có chùm tia phản xạ chiếu xuống đáy giếng theo phương thẳng đứng ta cần phải đặt gương như thế nào ? Bài 8 : Hai gương G1, G2 quay mặt phản xạ vào và tạo với nhu một góc 60o. Một điểm A nằm trong khoang hai gương. a) Hãy nêu cách vẽ và đường đi của tia sáng phát ra từ A phản xạ lần lượt qua gương G1, G2 rồi quay trở lại A. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ A và tia phản xạ đi qua A. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 20

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 9: Một người tiến lại gần một gương phẳng AB trên đường trùng với đường trung trực của đoạn thẳng AB. Hỏi vị trí đầu tiên để người đó có thể nhìn thấy ảnh của một người thứ hai đứng trước gương AB( hình vẽ). Biết AB = 2m, BH = 1m, là vị trí bắt đầu xuất phát của người thứ nhất, N2 là vị trí của người thứ hai. Bài 10 : Bốn gương phẳng G1, G2, G3, G4 quay mặt sáng vào nhau làm thành 4 mặt bên của một hình hộp chủ nhật. Chính giữa gương G1 có một lỗ nhỏ A. a) Vẽ đường đi của một tia sáng( trên mặt phẳng giấy vẽ) đi từ ngoài vào lỗ A, sau khi phản xạ lần lượt trên các gương G2, G3, G4 rồi lại qua lỗ A đi ra ngoài. 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 ? Bài 11 : Hai gương M1 và M2 đặt song song có mặt phản xạ quay vào nhau, hai gương cách nhau một đoạn d = 1,2m. Trên đường thẳng song song với hai gương có hai điểm S, O với SO = h = 90cm, S cách gương M1 một đoạn a = 40 cm như hình vẽ. 1) Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương M1 tại I, phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O. Giải thích cách vẽ hình. 2) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B. Bài 12 : Điểm sáng S đặt trong khoảng giữa hai mặt phản xạ của hai gương phẳng G1 và G2 vuông góc với nhau tại O. Tìm số ảnh của S cho bởi hệ thống. Bài 13 : Hai gương phẳng G1 và G2 đặt nghiêng với nhau một góc α = 120o. Một điểm sáng S trước hai gương, cách giao tuyến của chúng một khoảng R = 12 cm. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 21

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc a) Tính khoảng cách giữa hai ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G1 và G2. b) Tìm khoảng cách dịch chuyển điểm S sao cho khỏng cách giữa hai ảnh ảo ở câu trên là không đổi. Bài 14 : Hai gương 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. 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 : + Phản xạ trên mỗi gương một lần. + Phản xạ trên gương AB hai lần, trên gương CD một lần. Bài 15 : Bằng cách vẽ hãy tìm vùng không gian mà mắt đặt trong đó sẽ nhìn thấy ảnh của toàn bộ vật sáng AB qua gương G. Bài 16: Một người cao 1,7m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 10cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất là bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của vchaan trong gương. b) Mép trên của gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để người đó thấy ảnh của đỉnh đầu trong gương. c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thầy toàn thể ảnh của mình trong gương. d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đó tới gương không ? Vì sao ? Bài 17 : Một tia sáng cố định chiếu vào mặt gương phẳng. Tính góc quay của tia phản xạ khi cho gương quay một góc   350 quanh trục vuông góc đi qua điểm tới. Bài 18: Một điểm sáng S đặt trước gương phẳng G . Nếu quay gương quanh O về phía S một góc  thì ảnh của S sẽ di chuyển trên đường có hình dạng như thế nào và dài bao nhiêu? Biết SO  L . Áp dụng bằng số :   300 ; L  10 cm . Bài 19: Hai gương phẳng G1 và G2 được đặt G2 vuông góc với mặt bàn thí nghiệm , góc hợp bởi hai G1 mặt phản xạ của gương là  . Một điểm sáng S cố định trên mặt bàn, nằm trong khoảng giữa hai gương. Gọi I và J là hai điểm nằm trên hai đường I J tiếp giáp giữa mặt bàn lần lượt với các gương G1 và G2 (như hình vẽ). Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 22

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Gương G1 quay quanh I , gương G2 quay quanh J sao cho trong khi quay mặt phẳng các gương vẫn luôn vuông góc với mặt bàn. Ảnh của S qua G1 là S1 , ảnh của S qua G2 là S2 . Biết các góc SIJ   và SJI   . Tính góc  hợp bởi hai gương sao cho khoảng cách S1S2 là lớn nhất. (TRÍCH KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10 CHUYÊN QUỐC HỌC NĂM 2009) Bài 20: Cho gương phẳng hình vuông cạnh a đặt thẳng đứng trên sàn nhà, mặt hướng vào tường và song song với tường. Trên sàn nhà, sát chân tường, trước gương có điểm sáng S. a) Xác định kích thước vật sáng trên tường do chùm tia phản xạ từ gương tạo nên. b) Khi gương dịch chuyển với vận tốc v vuông góc với tường, sao cho gương luôn ở vị trí thẳng đứng và song song với tường thì ảnh S’ của S và kích thước của vệt sáng thay đổi như thế nào? Giải thích. Tìm vận tốc của ảnh S’. (Trích đề thi TS của trường PTNK TPHCM năm 1999) Bài 21: Một điểm sáng S cố định nằm trên H G đường thẳng SH vuông góc với một gương phẳng G (hình vẽ). Xác định vận tốc v0 của ảnh của điểm S qua gương khi gương chuyển động theo phương HS với vận tốc v (gương luôn luôn song song với chính nó). S Bài 22: Mặt trời vừa nhô lên trên dãy núi. Trên con đường bằng phẳng , một chú mèo đi xe đạp với vận tốc v0. Ở cách đường một khoảng r và cách chú mèo một khoảng L, 2 chú chuột tinh nghịch dùng gương phẳng để hắt tia sáng mặt trời vào thẳng mắt mèo. Hỏi hai chú chuột phải quay gương với vận tốc góc là bao nhiêu để luôn làm chói mắt mèo. Biết vận tốc góc được tính theo công thức    ;  là góc quay trong khoảng thời gian nhỏ t . t HƯỚNG DẪN GIẢI Bài 1: A1 a) Gọi AB, A1B1 lần lượt là đường kính của A bìa và của bóng đen. Theo định – lý Talet, ta có: AB  SO1 S O1 I B B1 A1B1 SI  A1B1  AB.SI  40.120  80 cm SO1 60 Vậy bán kính vùng tối là: R  A1B1  40 cm 2 b) Gọi CD là đường kính vật sáng hình cầu, O là tâm. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 23

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc A' D A A1 M OH I O1 B1 C B B' Ta có: MO  CD  MO  1  MO  1  MO  15 cm . MO1 AB MO1 5 MO  60 5 Lại có: MO1  AB  MO  OO1  AB  15  60  40  C1D1  72 cm . MI C1D1 MO  OI C1D1 15 120 C1D1 Vậy bán kính vùng tối R1  36 cm . * Vì vật sáng dạng hình cầu nên diện tích vùng tối và vùng nửa tối có dạng như hình. Nên diện tích vùng nửa tối là: S    IA'2   ID1 2 . Ta có: HO  DC  HO  8  1 A' D1 HO1 AB HO1 40 5  60  HO1  1  HO1  50 cm HO1 5 Lại có: HO1  AB I HI A' B '  HO1  40  A' B '  88 cm . HO1  60 A' B ' Do đó, IA'  A' B '  44 cm . 2 Vậy diện tích vùng nửa tối là:  S    IA'2    ID1 2   442  362   640 cm2 . Bài 2: Các tia sáng bị chặn lại bởi người tạo nên một khoảng tối trên mặt đất, đó là bóng của người. Xét trong khoảng thời gian t người D dịch chuyển đoạn AA1  1,5t khi đó bóng của B B1 đầu người dịch chuyển một đoạn AC, vận tốc h A1 của bóng đỉnh đầu người là: v '  AC . H A t Ta có: AC  AD  AC  AD C A1C A1B1 AC  AA1 AB  AC  2,5  AC  2,5t  AC  2,5 AC 1,5t t Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 24

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Vận tốc của bóng đỉnh đầu là: v  AC  2,5 m/s t Bài 3: Dựa vào định luật truyền thẳng ta vẽ được các tia sáng giới hạn như hình. Vùng tối là vùng CDNM, vùng nửa tối là các vùng CMK và DEN. K S1 C M S2 D N E G Bài 4 : D D a) N ọi A’ là ảnh của A qua (M). B’ là ảnh T của B qua (N). + Tia phản xạ từ I qua (M ) phải có đường kéo dài đi qua A’. Để tia phản xạ qua( N) ở J đi qua điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài đi qua B’. Từ đó trong cả hai trường hợp của α ta có cách vẽ sau :  ựng ảnh A’ đối xứng với A qua gương M.  ựng ảnh B’ đối xứng với B qua gương N.  ối A’ B’ cắt gương M và gương N tại I và J  ia AIJB là tia cần vẽ. Giaùo vieân: Traàn Vaên Huøng – ÑT: 0387.123.600 Trang 25

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc b)Gọi A’ là ảnh của A qua (M). B’ là ảnh của B qua (N). + Tia phản xạ từ I qua (M ) phải có đường kéo dài đi qua A’. Để tia phản xạ qua( N) ở J đi qua điểm B thì tia tới tại J phải có đường kéo dài qua B’. Từ đó trong cả hai trường hợp của α ta có cách vẽ sau : b) Đối với hai điểm A, B cho trước. Bài toán chỉ vẽ được khi A’B’ cắt cả hai gương (M) và (N). Bài 5 : Vì sau khi phản xạ lần lượt trên các gương, tia phản xạ ló ra ngoại lỗ S trùng đúng với tia chiếu vào. Điều đó cho thấy trên từng mặt phản xạ có sự trùng nhau của tia tới và tia ló. Điều này chỉ xay ra khi tia KR tới gương G3 theo hướng vuông góc với gương trên hình vẽ. + Tại I : Iˆ1 = Iˆ2 = Aˆ + Tại K : Kˆ1  Kˆ 2 + Mặt khác : Kˆ1  Iˆ1  Iˆ2  2Aˆ Do KR  BC → Kˆ2  Bˆ  Cˆ → Bˆ  Cˆ  2Aˆ Trong ∆ ABC có : Aˆ  Bˆ  Cˆ  o 180 Có : ↔ Aˆ  2Aˆ  2Aˆ  5Aˆ  1800 → Aˆ  1800  360  Bˆ  Cˆ  2Aˆ  720 5 Bài 6 : a)+ Vẽ A’ là ảnh của A qua gương G2 bằng cách lấy đối xứng A’ của A qua gương G2 + Vẽ B’ là ảnh của B qua gương G1 bằng cách lấy đối xứng B’ của B qua gương G1 + Nối A’ với B’ cắt gương G2 ở I gương G1 ở J. + Nối A với I, I với J, J với B ta được đường đi của tia sáng ( hình a) b) Gọi A1 là ảnh của A qua gương G1, A2 là ảnh của A qua gương G2 Theo giả thiết AA1 = 12cm, AA2 = 16cm và A1A2= 20cm Ta có : 202  122 162 Vậy tam giác AA1A2 vuông tại A suy ra α = 900 (hình b) Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 26

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 7 : Tia tới SI có phương nằm ngang, tia phản xạ có phương thẳng đứng. Do đó : góc SˆIR=900 Suy ra : SIˆR  NˆIR= 450 Vậy ta phải đặt gương hợp với phương nằm ngang một góc 450 ta có mặt phản chiếu quay xuống dưới như hình vẽ Bài 8 : Lấy A1 đối xứng với A qua gương G1, Lấy A2 đối xứng với A qua gương G2. Nối A1 vói A2 cắt gương cắt gương G1 tại I gương G2 tại . Nối A1 IJA ta được tia sáng cần vẽ. a) Ta phải tính góc IAˆ R . Kẻ pháp tuyến tại I và J cắt nhau tại K. Trong tứ giác IKJO có hai góc vuông I và J ; có góc Oˆ  600 Do đó góc còn lại K = 1200 Trang 27 Trong tam giác JKI có : Iˆ  Jˆ  600 Các cặp góc tới và góc phản xạ I1 = I2, J1 = J2  I1  I2  J1  J2 =1200 Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Xét tam giác AJI có góc : Iˆ  Jˆ  1200  IAˆ J  600  IAˆ R  1200 Bài 9 : Khi người thứ nhất tiến lại gần gương AB vị trí đầu tiên mà người đó nhìn thấy ảnh của người thứ hai là N1’ đó là vị trí giao của tia sáng phản xạ từ mép gương B (Tia phản xạ này có được do tia sáng từ người thứ hai đến và phản xạ tại mép gương B) Gọi N2 là ảnh của người thứ hai qua gương ta có : HN '  HN2  1m 2 + Do I là trung điểm của AB nên: IB = 1 AB = 1 . 2 = 1(m) 22 + Ta thấy IBN1'  HBN'2 do đó: IN1'  HN'2  1(m) + Vậy vị trí đầu tiên mà người thứ nhất khi tiến lại gần gương trên đường trung trực của gương và nhìn thấy ảnh của người thứ hai cách gương 1m Bài 10: a) Vẽ đường đi ta sáng. + Tia tới (G2) là AI1 cho tia phản xạ I1I2 có đường kéo dài đi qua A2 ( là ảnh của A qua (G2)). + Tia tới (G3) là I1I2 cho tia phản xạ I2I3 có đường kéo dài đi qua A4 ( là ảnh của A2 qua (G3)). + Tia tới (G4) là I2I3 cho tia phản xạ I3A có đường kéo dài đi qua A6 ( là ảnh của A4 qua (G4)). + 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 kéo dài đi qua A5 ( là ảnh 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. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 28

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 11: a) Vẽ tia sáng * Phân tích: Giả sử đã dựng được tia sáng thỏa mãn yêu cầu của đề. Ta thấy tia IJ là tia phản xạ đối với gương M1, đồng thời là tia tới đối với gương M2, do đó tia IJ phải có đường kéo dài đi qua ảnh của S tạo bởi gương M1 và đi qua O’ ảnh của O tạo bởi gương M2. Do 2 gương và các điểm S, O cố định nên các điểm S’, O’ cố định và do đó các điểm I, J là cố định. * Cách vẽ: Lấy S’ đối xứng với S qua gương M1, O’ đối xứng với O qua gương M2. Nối S’ với O’ cắt M1 tại I và cắt M2 tại J. Nối S với I và J với O, ta được tia sáng cần dựng. b) Do tính đối xứng của ảnh và vật qua gương phẳng nên: AS’ = AS = 40(cm), BH = BS = 80(cm)  S’H = S’A + AB + BH = 240(cm) + Ta có: IA  AS'  IA  O 'H. AS'  90. 40  15(cm) O'H S'H S'H 240 + Ta có: JB  B' S  JB  O' H. B' S  90. 160  60(cm) O' H S' H S' H 240 Bài 12: Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 29

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Nhận xét: + Tia SI tới G1, phản xạ theo IJ tới G2 và phản xạ trên gương này theo tia JR: S1 là ảnh của S cho bởi G1, nhưng lại là vật đối với G2 vì tia IJ tới G2 coi như xuất phát từ S1, S3 là ảnh của S1 cho bởi G2. + Tia SM đến G2, phản xạ theo MN đến G1 và phản xạ trên gương này theo tia NK, S3 là ảnh của S cho bởi G2, nhưng S2 lại là vật đối với G1 vì tia MN đến G1 coi như xuất phát từ S3. Ta thấy S2 đối xứng S3 qua G1 nên ảnh của S3 cho bởi G1 trùng với S2. + Vậy ta có 3 ảnh, cùng nằm trên đường tròn tâm O, bán kính OS. Chú ý: Ta có thể giải nhanh theo công thức   3600  3600 4 k: nguyên chẵn.  900 Vậy số ảnh là N = k – 1 = 3 Bài 13: a) Do tính chất đối xứng nên S1, S2, S nằm trên đường tròn tâm O bán kính 12cm. + Tứ giác OKSH nội tiếp, vì góc H  K  1800  S  1800    1800 1200  600  S2OS1  2S ( Góc cùng chắn cung S1S2)  S2OS1  1200 S2OS1 cân tại O có góc O = 1200, cạnh S2O = R = 12cm  S1S2  2R.sin 300  12 3(cm) b) Từ S1S2 = 2R.sinα. Do đó để S1S2 không đổi  R không đổi ( vì α không đổi) Vậy S chỉ có thể dịch chuyển trên một mặt trụ, có trục là giao tuyến của hai gương bán kính R = 12cm, giới hạn bởi hai gương. Bài 14: a, Xét ánh sáng từ S truyền theo chiều tới AB trước S G1 S1 G2 S3 G1 S5…………….. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 30

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Ảnh ảo đối xứng với vật qua gương nên ta có: SS1 = a SS3 = 3.a SS5 = 5.a …… SSn = n.a Mắt tại M thấy được ảnh thứ n, nếu tia phản xạ trên gương AB tại K lọt vào và có đường kéo dài qua ảnh Sn. + Vậy điều kiện mắt thấy ảnh Sn là: 0 < AK ≤ AB + Ta có : Sn SM ~ Sn AK  Sn A  AK Sn S SM  na  0,5a  AK  AK  100. (n  0,5)  100  50 na 100 nn 0  100  50  89  0,5  n  4,55 n Vì n  Z  n  1, 2,3, 4  có 4 ảnh Vì lí do đối xứng nên quan gương CD ta cũng thấy được 4 ảnh. Vậy tổng số ảnh thấy được là 8 ảnh. b) Vẽ đường đi của tia sáng : Bài 15 : + Dựng ảnh A’B’ của AB qua gương. Từ A’ và B’ vẽ các tia qua hai mép gương. + Mắt chỉ có thể nhìn thấy cả A’B’ nếu được đặt trong vùng gạch chéo. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 31

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 16 : a) Giả sử gương đặt ở vị trí thỏa mãn bài ra khi đó ta vẽ đường đi của các tia sáng như hình. Để mắt thấy được ảnh của chân thì mép dưới của gương cách mặt đất nhiều nhất là đoạn IK. + Xét ∆B’BO có IK là đường trung bình nên : IK  OB  AB  AO  1, 7  0,1  0,8(m) 22 2 b) Để mắt thấy được ảnh của đỉnh đầu thì mép trên của gương cách mặt đất ít nhất là đoạn JK. + Xét ∆O’OA có JH là đường trung bình nên : JH  OA  10  5cm  0, 05(m) 22 + Mặt khác: JK  JH  HK  JH  OB  JK  0,05  (1,7  0,1)  1,65(m) c) Chiều cao tối thiểu của gương để thấy được toàn bộ ảnh là đoạn IJ. Ta có : IJ  JK  IK  IJ=1,65 - 0,8 = 0,85 (m) d) Các kết quả trên không phụ thuộc vào khoảng cách từ người đến gương do trong các kết quả không phụ thuộc vào khoảng cách đó. Nói cách khác trong việc giải bài toán dù người soi gương ở bất kì vị trí nào thì tam giác ta xét ở phần a, b thì IK, JK đều là đường trung bình nên chỉ phụ thuộc vào chiều cao của người đó Bài 17: Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 32

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Khi cố định tia sáng SI, quay gương I góc α thì tia phản xạ quay từ vị trí IR đến vị trí IR’. Góc quay của tia phản xạ là góc R·IR ' + Ta có: R·IR '  S·IR '  S·IR (1) + Khi gương quay quanh 1 góc α thì pháp tuyến quay từ IN đến IN’ một góc bằng α nên góc tới lúc này là (i+α). Do đó ta có S·IR '  2i   (2) + Lại có: S·IR  2i (3) + Thay (2) và (3) ta có : R·IR '  S·IR '  S·IR  2i    2i  2  2.350  700 Bài 18 : + Vì ảnh S’ của S qua gương đối xứng với S qua gương nên khi gương ở vị trí OG1. Ta có SH  S ' H  OS OS ' và S·OH  S·'OH  S·OS '  2S·OH (1) + Nếu gương quay đi 1 góc α về phía S thì ảnh S’’ của gương S qua gương cũng đối xứng với S qua gương. Ta có : SH’ = S’’H’  OS OS '' và S·OH '  S·''OH  S·OS ''  2S·OH ' (2) Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 33

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Vì vậy khi gương quay quanh O ta luôn có :  OSOS '  OS''OS '''  .... (với S’, S’’, S’’’ … là ảnh của S qua gương khi gương quay quanh O) + Hay khi gương quay quanh O thì ảnh của S qua gương chạy trên cung tròn bán kính OS = L + Từ (1) và (2) ta suy ra : S·OS '  S·OS '  S·'OS ''  2S·OH  2S·OH '  2 + Vậy khi gương quay quanh O thì ảnh của S qua gương chạy trên cung tròn tâm O bán kính OS = L và góc ở tâm là 2  S·'OS'' do đó độ dài cung tròn S’S’’ là : S ' S ''  2 .L.2 3600 + Áp dụng bằng số   300  2  600  S'S\" 2 .10.2.30  10 (cm)  3600 3  L  10 (cm) Bài 19 : Theo tính chất đối xứng của ảnh qua gương, ta có: IS = IS1 = không đổi JS = JS2 = không đổi Nên khi các gương G1, G2 quay quanh I, J thì : ảnh S1 di chuyển trên đường tròn tâm I bán kính IS ; ảnh S2 di chuyển trên đường tròn tâm J bán kính JS. + Khi khoảng cách S1S2 lớn nhất : Lúc này hai ảnh S1; S2 nằm hai bên đường nối tâm JI. Trong tứ giác SMKN ta có:   1800  MSN  1800  (MSI  ISJ  JSN )  1800  ( 1800       ) 22   2 Bài 20 : a) Xét sự phản xạ ánh sáng từ gương nằm trong mặt phẳng đứng (như hình bên) + Xét tam giác S’SB’; AB là đường trung bình của tam giác nên SB’= 2AB = 2a. + Vậy vệt sáng trên tường là hình vuông cạnh 2a (không phụ thuộc vị trí điểm S ở chân tường) Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 34

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc b) Vì vật và ảnh qua gương phẳng đối xứng nhau nên khi gương dịch lại gần tường (lại gần S) thì ảnh S’ cũng dịch lại gần. Khi gương dịch ra xa tường (ra xa S) thì ảnh S’ cũng dịch ra xa. + Dù gương dịch lại gần hay ra xa thì AB luôn là đường trung bình của tam giác S’SB’ nên kích thước SB’ luôn không đổi và bằng 2a. * Xác định tốc độ dịch chuyển của ảnh Vì vật và ảnh qua gương phẳng luôn đối xứng nhau nên khi gương dịch lại gần tường (lại gần S) thì ảnh S’ cũng dịch lại gần. Khi gương dịch ra xa tường (ra xa S) thì ảnh S’ cũng dịch ra xa. + Lúc đầu gương ở vị trí A1 cho ảnh ở vị trí S1, lúc sau gương di chuyển ra xa đến A2 thì cho ảnh ở S2 + Ta có : SSAA12  S1A1  SS1  2SA1 (1)  S2 A2  SS2  2SA2 (2) + Gọi L và x lần lượt là quãng đường dịch chuyển của gương và của ảnh. + Lấy (2) – (1) ta có : SS2 – SS1  2SA2 – SA1   S2S1  2A1A2  x  2L v  L t + gọi v0 là tốc độ dịch chuyển của ảnh. Ta có:  x2L  v0  2v v0 x  t + Vậy gương dịch chuyển với tốc độ v thì ảnh dịch chuyển với tốc độ 2v. Bài 21: + Khi gương ở vị trí (1) ảnh của S là S1 nên ta có : SH  S1H  SS1  2SH (1) + Khi gương ở vị trí (2) ảnh của S là S2 nên ta có : SH '  S2H '  SS2  2SH ' (2) + lấy (1) – (2) ta có: Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 35

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc SS1  SS2  2(SH  SH ')  S1S2  2HH '  v0.t  2v.t  v0  2v Bài 22: + Giả sử sau khoảng thời gian nhỏ t gương phẳng quay một góc  thì tia phản xạ của tia tới cố định sẽ quay một góc   2 + Trong thời gian này chú mèo đi được quãng đường MA  v0.t + Ta đã biết cung tròn dài L chắn một góc ở tâm bằng L/R với R là bán kính đường tròn. Vậy theo hình vẽ trên với góc  nhỏ ta có:   AH  v0.t.cos (1) CM L + Thay cos  CB  r vào (1) ta được:   v0t.r  2 (*) CM L L2 + Theo định nghĩa vận tốc góc    với  là góc quay nhỏ trong khoảng thời gian nhỏ t t . Từ (*)    v0.r 2L2 BÀI TẬP QUANG HỌC TỰ LUYỆN Dạng 1: Bài tập về sự truyền thẳng của ánh sáng: Bài 1: Một điểm sáng S cách màn một khoảng SH= 1m. Tại M khoảng giữa SH người ta đặt một tấm bìa hình tròn vuông góc với SH. a/ Tím bán kính vùng tối trên màn nếu bán kính tấm bìa là R=10cm. b/ Thay điểm áng S bằng nguồn sáng hình cầu có bán kính r= 2cm. Tím bán kính vùng tối và vùng nửa tối trên màn. Từ đó tính diện tích vùng nửa tối trên màn. Bài 2: Một điểm sáng S cách màn một khoảng SH= 2m. Giữa điểm sáng và màn người ta đặt một đĩa chắn sáng hình tròn sao cho đĩa song song với màn và điểm sáng nằm trên trục của đĩa. a) Tìm đường kính vùng bóng đen trên màn, biết đường kính của đĩa là d = 20 cm và đĩa cách điểm sáng 50 cm. b) Cần di chuyển đĩa theo phương vuông góc với màn 1 đoạn bao nhiêu? Theo chiều nào để đường kính bóng đen giảm một nửa. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 36

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc c) Biết đĩa di chuyển với vận tốc v = 2 m/s; tìm tốc độ thay đổi đường kính của bóng đen. d) Giữ nguyên vị trí giữa đĩa và màn như câu b. Thay điểm sáng bằng một vật sáng hình cầu đường kính d1 = 8 cm. Tìm vị trí đặt vật sáng để đường kính của bóng đen vẫn như câu a. Tìm diện tích của vùng nửa tối khi đó. Dạng 2: Sự phản xạ ánh sáng trên gương phẳng: Bài 1: Một gương phẳng hình tròn đường kính 10 cm được đặt trên bàn cách trần nhà 2m, mặt phản xạ hướng lên trên. Ánh sáng từ một điểm sáng S cách trần nhà 1m nằm trên trục qua tâm của gương. a) Tính đường kính vệt sáng trên trần nhà. b) Cần phải dịch chuyển bóng đèn về phía nào theo phương vuông góc với gương 1 đoạn bao nhiêu để đường kính vệt sáng tăng gấp đôi. Bài 2: Cho một gương phẳng và 2 điểm A và B nằm trong vùng phản xạ của 2 gương. Hãy vẽ một tia sáng xuất phát từ A phản xạ trên gương tại I sau đó tới điểm B. Hỏi có bao nhiêu tia sang truyền từ A tới B. Bài 3: Cho 2 gương phẳng có mặt phản xạ quay vào nhau hợp với nhau một góc α và hai điểm A và B nằm trong vùng phản xạ của 2 gương. Hãy vẽ một tia sáng xuất phát từ A phản xạ trên gương 1 tại I, phản xạ trên gương 2 tại J sau đó tới điểm B. Và cho biết góc tạo bởi tia tới AI và tia phản xạ JB là β trong các trường hợp sau: .S A a) α là góc vuông. B b) α là góc nhọn. G1 c) α là góc tù. Bài 4: Trước 2 gương phẳng G1, G2 đặt vuông góc G2 với nhau và quay mặt phản xạ vào nhau. Trên một màn chắn cố định có một khe hở AB. Một điểm sáng S trong khoảng gương và màn chắn (hình vẽ). Hãy vẽ 1 chùm sáng phát ra từ S sau 2 lần phản xạ qua G1, G2 thì vừa vặn lọt qua khe AB. Bài 5: Cho hai gương phẳng G1 và G2 vuông góc với nhau. G1 S A Đặt một điểm sáng S và điểm A trước gương sao cho SA song O G2 song với G2. a) Hãy vẽ một tia sáng từ S tới G1 sao cho khi qua G2 sẽ lại qua A. Giải thích cách vẽ. b) Cho SA = a, khoảng cách từ S đến G1 là b và đến G2 là c. Hãy tính tổng đường đi của tia sáng từ S tới A theo con đường vẽ được của câu a) Bài 6: Hai gương phẳng AB và CD có cùng chiều dài L, có mặt phản xạ quay vào nhau đặt song song với nhau các nhau một khoảng d  L . Điểm sáng S nằm trên đường 3 thẳng AC vuông góc với 2 gương, cách đều mép A và C. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 37

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc a) Nêu cách vẽ đường đi của tia sang xuất phát từ S gặp gương AB tại I, phản xạ gặp gương CD tại K và tiếp tục phản xạ tới gương AB tại B. b) Tính các độ dài từ I, K tới AC. c) Tính độ dài đường đi SIKB. Bài 7: Hai gương phẳng G1 và G2 đặt song song đối diện nhau, mặt phản xạ quay vào nhau. Khoảng cách giữa hai gương là h = AC = 20cm, chiều dài mỗi gương là d = AB = CD = 85cm. Một bóng đèn nhỏ S đặt cách đều hai gương, ngang với các mép A và C của hai gương. Một người đặt mắt tại O ở cách đều hai gương và cách S một đoạn l = SO = 100cm như hình vẽ. a) Vẽ 1 tia sáng xuất phát từ S, phản xạ trên gương G1 tại I sau đó truyền tới O. b) Vẽ 1 tia sáng xuất phát từ S, phản xạ lần lượt trên gương G1 tại H, gương G2 tại K rồi truyền tới O. c) Tính khoảng cách từ I, H, K tới AC. A B Bài 8: Các gương phẳng AB, BC, CD được sắp xếp như C hình vẽ bên (H.3). ABCD là một hình chữ nhật có AB=a; BC=b S và S là điểm sáng nằm trên AD. Biết SA = d. a) Dựng tia sáng đi từ S, phản xạ lần lượt trên mỗi gương D H. 3 AB; BC; CD một lần rồi trở lại S. b) Tính khoảng cách h từ A đến điểm tới trên gương AB. Bài 9: Ba gương phẳng AB; BC và CD có độ dài d. Có mặt phản xạ quay vào nhau sao cho 4 đỉnh ABCD là 4 đỉnh của hình vuông. Gọi S là giao điểm của hai đường chéo. a) Vẽ 1 tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lượt trên gương AB tại I; trên gương BC tại K; trên gương CD tại H rồi quay về S. b) Tính độ dài đường đi của tia sáng. Bài 10: Tia sang mặt trời chiếu nghiêng một góc α=600 so với mặt phẳng nằm ngang. Hỏi phải bố trí một gương phẳng hợp với mặt nằm ngang 1 góc β bằng bao nhiêu để được 1 chùm tia phản xạ: a) Phương thẳng đứng hướng xuống dưới. b) Phương thẳng đứng hướng lên trên. c) Phương nằm ngang hướng từ phải qua trái. c) Phương nằm ngang hướng từ trái qua phải. Bài 11: Ba gương phẳng có mặt phản xạ hướng vào nhau và tạo thành một tam giác cân ABC. Trên gương AC có một lỗ nhỏ S. Chiếu một chùm tia sáng hẹp vuông góc với AC, qua lỗ S vào bên trong, phản xạ lần lượt trên các gương, cuối cùng đi ra ngoài cũng qua lỗ S và trùng với tia tới ban đầu. Hãy tính các góc A, B, C hợp bởi các gương ? Bài 12: Hai gương phẳng quay mặt phản xạ vào nhau và hợp với nhau một góc  . Một tia sáng song song với gương thứ nhất đến gương thứ 2. Tìm góc  để tia sáng quay lại đường truyền ban đầu khi: a) Chỉ phản xạ trên mỗi gương 1 lần b) Phản xạ trên gương đầu tiên 2 lần; gương kia một lần. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 38

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 13: Chứng minh rằng, nếu gương phẳng G quay một góc  quanh một trục vuông góc với mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến thì tia phản xạ của nó sẽ quay đi một góc 2 . Bài 14: Hai gương phẳng hình chữ nhật giống hệt nhau có giao tuyến chung O, quay mặt phản xạ vào nhau, hợp với nhau góc . Một điểm sáng S nằm giữa 2 gương, một tia sáng từ S đập vuông góc với G1, phản xạ đến G2, rồi phản xạ trở lại G1. Tia sáng phản xạ ở đây một lần nữa,tia phản xạ cuối cùng vuông góc với mặt phẳng chứa 2 cạnh song song với giao tuyến chung của 2 gương. Tính . Bài 15: Hai gương phẳng G1 và G2 quay mặt phản xạ vào với nhau và tạo thành một góc 600. Một điểm S nằm trong khoảng hai gương. a) Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S phản xạ lần lượt qua G1, G2 rồi quay trở về S. b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ qua S. Bài 16: Cho hai gương phẳng G1 và G2 hợp với nhau một góc 300 450, tia tới SI được chiếu lên gương G1 với góc tới 300. a) Vẽ tia phản xạ trên các gương phẳng. b) Bằng kiến thức hình học hãy tính số đo góc tạo bởi tia tới SI 450 và tia phản xạ trên gương G2. Bài 17: Mặt trời chiếu xuống mặt sân nằm ngang những tia sáng song song, hợp với mặt sân một góc  = 600. Một người cầm cây gậy mảnh, thẳng có chiều dài h = 1,2 m. Bóng của cây gậy in trên mặt sân có chiều dài L. Tính L khi cây gậy ở vị trí sao cho: a) Gậy thẳng đứng. b) Bóng của nó trên mặt sân có chiều dài lớn nhất. Tính góc hợp bởi cây gậy với phương ngang khi đó. c) Thay cây gậy bằng một gương phẳng có độ rộng thích hợp. Hỏi phải đặt gương tạo với mặt sân một góc như thế nào để thu được chùm tia phản B xạ song song với mặt sân. Bài 18: Hai gương phẳng giống nhau AB và AC được đặt hợp .S với nhau một góc 600, mặt phản xạ hướng vào nhau sao cho tam giác ABC là tam giác đều. Một nguồn sáng điểm S di chuyển trên cạnh BC. Ta chỉ xét trong mặt phẳng hình vẽ. Gọi S1 là ảnh của S qua AB, S2 là ảnh của S1 qua AC. 60o C a) Hãy nêu cách vẽ đường đi của tia sáng phát ra từ S, phản xạ A lần lượt trên AB, AC rồi đi về S. Chứng tỏ rằng độ dài đó bằng SS2; b) Tính góc tạo bởi tia tới xuất phát từ S và tia phản xạ qua S.? Bài 19: Hai gương phẳng( G1) và G2) có các mặt phản xạ quay vào nhau và hợp với nhau 1 góc  =700. Chiếu một tia SI tới (G1), cho tia phản xạ IJ tới ( G2) và phản xạ trên (G2) theo tia JR ra ngoài. Vẽ hình và xác định góc  tạo bởi hướng của tia tới SI và tia phản xạ JR? Bài 20: Hai gương phẳng G1 và G2 được bố trí hợp với nhau một góc alpha như hình vẽ. Hai điểm sáng A và B được đặt vào giữa hai gương. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 39

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc a) Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ A phản xạ lần lượt lên gương G2 đến gương G1 rồi đến B. b) Giả sử ảnh của A qua gương G1 cách A là 12cm và ảnh của A qua G2 cách A là 16cm; khoảng cách giữa hai ảnh đó là 20cm. Tính góc alpha. Bài 21: Có 2 gương (I) và (II) hợp với nhau một góc  = 300 và hai mặt phản xạ quay vào nhau như hình vẽ. Một tia sáng SI đến gương thứ (II) phản xạ S  (OI) theo IJ đến gương thứ (I) rồi phản xạ tiếp theo theo (II) phương JR. a. Trình bày cách vẽ tia sáng xuất phát từ S phản xạ lần lượt qua hai gương trên. b. Tính độ lớn góc  hợp bởi tia tới SI và tia phản xạ JR. Bài 22: Một gương phẳng G rộng đặt ngửa, nằm ngang, sát với chân một bức tường cao thẳng đứng. Người ta đặt một thước thẳng MN có chiều dài l = 20cm nghiêng với mặt gương một góc  = 300. Một M chùm ánh sáng song song rộng, hợp với phương ngang   một góc =450 chiếu vào gương. Biết mặt phẳng chứa N thước và các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với tường (Hình vẽ 5) Xác định chiều dài bóng của thước thu được trên tường. Bài 23: Một gương phẳng G rộng đặt nằm ngang, có mặt phản xạ hướng lên trên và được đặt sát với chân một bức tường cao thẳng đứng. Người ta đặt một thước thẳng MN có chiều dài l = 24cm nghiêng với mặt gương một góc  = 30o. Một chùm ánh sáng song song rộng, hợp với phương nằm ngang một góc  = M 45o chiếu vào gương. Biết mặt phẳng chứa thước và   các tia sáng gặp nó là mặt phẳng thẳng đứng vuông góc với tường. Xác định chiều dài bóng của thước thu N được trên tường. Bài 24: Chùm sáng song song có độ rộng như hình vẽ chiếu xuống một gương phẳng G đặt nằm ngang trên mặt đất, chùm phản xạ hắt lên bức tường T. Trên mặt gương có vật AB=h đặt vuông góc với gương. Tìm chiều cao bóng của AB trên bức tường Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 40

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc T A B Bài 25: Đặt 2 gương phẳng (G1) và (G2) tạo với nhau 1 góc 900 (như hình vẽ ). Hỏi phải chiếu vào gương (G1) một tia sáng như thế nào để thu được tia phản xạ IR tạo với gương (G2) một góc 350? Bài 26: Trong một phòng khoảng cách hai bức tường là L và chiều cao tường là H có treo một gương phẳng trên một bức tường. Một người đứng cách gương một khoảng bằng d để nhìn gương. Độ cao nhỏ nhất của gương là bao nhiêu để người đó nhìn thấy cả bức tường sau lưng mình. Bài 27: Một người cao 1,75m đứng đối diện với một gương phẳng hình chữ nhật được treo thẳng đứng. Mắt người đó cách đỉnh đầu 15cm. a) Mép dưới của gương cách mặt đất ít nhất bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của chân mình trong gương? b) Mép trên của gương cách mặt đất ít nhất bao nhiêu để người đó nhìn thấy ảnh của đỉnh đầu mình trong gương? c) Tìm chiều cao tối thiểu của gương để người đó nhìn thấy toàn thể ảnh của mình trong gương? d) Các kết quả trên có phụ thuộc vào khoảng cách từ người đó tới gương không? Bài 28: Một người quan sát ảnh của chính mình trong một gương phẳng EF treo trên tường thẳng đứng. Người cao AB = 174cm, mắt người đó cách đỉnh đầu MB = 16cm và gương có chiều cao EF = 50cm.a) Hỏi chiều cao lớn nhất trên thân mình mà người quan sát có thể thấy được trong gương bằng bao nhiêu? b) Hỏi phải đặt mép trên của gương cách sàn nhà một đoạn nhỏ nhất bằng bao nhiêu để người đó có thể nhìn thấy .B .M ảnh của đầu mình? O Bài 29: Một người quan sát ảnh của chính mình trong một gương phẳng AB được treo trên tường thẳng đứng. Mắt người cách chân 1,5 mét và gương có chiều cao 0,5 mét a) Hỏi chiều cao lớn nhất trên thân mình mà người quan sát có thể thấy được trong gương? .N b) Nếu người ấy đứng xa ra gương hơn thì có thể quan sát được một khoảng lớn hơn trên thân mình không? Vì sao? c) Hỏi phải đặt mép gương cách mặt đất nhiều nhất là bao nhiêu để có thể nhìn thấy được chân mình? A H Sàn nhà Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 41

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 30: Một người cao 1,7m, mắt tại O cách đỉnh đầu 10cm, đứng cách tường 0,69m. Trên tường có treo một gương phẳng hình chữ nhật như hình vẽ. a) Tìm độ rộng tối thiểu của gương để người ấy thấy vừa đủ ảnh của mình trong gương. Xác định khoảng cách từ mép dưới của gương đến sàn nhà. Kết quả này thay đổi thế nào khi người này di chuyển lại gần hay ra xa gương. b) Nếu méo dưới của gương cách sàn 1,2m thì người này chỉ thấy được phần BC trên cơ thể mình. Xác định vị trí điểm C. Bài 31: Chỗ sát trần góc trái D của một căn phòng D A (hình bên) có một lỗ nhỏ, khiến ánh nắng có thể lọt vào thành một chùm sáng hẹp (xem như một tia sáng). Nhờ gương MN treo thẳng đứng trên tường AB, người quan sát M thấy rằng khi mặt trời lên cao dần thì đầu tiên xuất hiện một chấm sáng tại góc phòng C. Nó dịch dần đến điểm E chính N giữa sàn rồi biến mất. a) Giải thích hiện tượng trên. b) Hãy xác định độ cao của trần biết rằng chiều cao C B của gương là MN = 85cm. E Bài 32: Hai học sinh A và B đứng trước một 2m gương phẳng đặt thẳng đứng được bố trí như hinh vẽ (A cách đều hai mép M và N của gương). 1m a) Xác định vùng quan sát được của 2 học sinh x M N y qua gương. 1m b) Nếu 1 học sinh đứng yên học sinh kia tiến lại gần gương đến khoảng cách nào so với đường xy hai AB học sinh sẽ nhìn thấy nhau qua gương? Bài 33: Một tia sáng nằm ngang chiếu vuông góc vào một bức tường. Trên đường đi của tia sáng có đặt một gương phẳng nhỏ, tia sáng chiếu vào điểm O trên gương. Tường cách O một khoảng 1,73m. Tia phản xạ in trên tường một vệt sáng ở độ cao h = 1 m so với tia tới theo đường thẳng đứng. a) Xác định góc tới của tia sáng? b) Quay gương quanh trục đi qua O vuông góc với mặt phẳng tới thì thấy vệt sáng trên tường ở vị trí cách vệt sáng cũ 73 cm lên phía trên. Xác định góc quay và chiều quay của gương? Bài 34: Cho 3 gương phẳng G1, G2 và G3. G1 hợp với G2 một góc bằng 120o (mặt không phản xạ hướng vào nhau) và đối xứng qua đường phân giác thẳng đứng. Gương G3 nằm ngang (mặt phản xạ ở phía trên) và cách giao tuyến O của hai gương G1, G2 một đoạn OH = 10cm.Một tia sáng SI song song với G3 đến gặp G1 rồi phản xạ trên mỗi gương một lần. a) Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng đó và chứng minh tia phản xạ trên G2 song song với tia tới SI. b) Tìm vị trí của điểm tới I (của tia tới SI) trên G1 để tia phản xạ trên G2 có phương trùng với tia tới SI. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 42

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Bài 35: Cho hai gương phải G1 và G2 có mặt phản xạ hợp với nhau một góc α. Điểm sáng S ở trước hai gương như hình vẽ. a) Biết α = 1350, điểm sáng S cách giao tuyến hai gương một khoảng SO = 20 cm. Ảnh của S qua gương G1, G2 lần lượt là S1 và S2. Hãy vẽ hình xác định vị trí S1, S2 và tính khoảng cách S1S2. b) Thay đổi góc α. Đặt S trên đường phân giác của góc α. Hỏi góc α phải lớn hơn giá trị nào để mọi tia sáng xuất phát từ S chỉ có thể phản xạ một lần trên gương? Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 43

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Phần 2: KẾ HOẠCH ÔN TẬP PHẦN THẤU KÍNH A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT: 1. Định nghĩa : Thấu kính là khối chất trong suốt được giới hạn bởi 2 mặt cong (hoặc 1 mặt cong và 1 mặt phẳng ). 2. Phân loại thấu kính (xét trong không khí ) : + Thấu kính rìa mỏng ( thấu kính hội tụ ) : phần rìa mỏng hơn phần giữa. + Thấu kính mép dày ( Thấu kính phân kỳ ) : phần rìa dày hơn phần giữa. + Kí hiệu của thấu kính ( xem hình dưới) : Thấu kính mép mỏng Thấu kính mép dày ( thấu kính hội tụ) ( thấu kính phân kỳ) 3. Các đặc điểm của thấu kính : a. Quang tâm : là điểm nằm giữa thấu kính. Mọi tia sáng đi qua quang tâm O đều truyền thẳng. b. Trục chính : đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với thấu kính gọi là trục chính. Các đường thẳng khác qua quang tâm O gọi là trục phụ (có vô số trục phụ). c. Tiêu điểm chính : Là điểm đặc biệt nằm trên trục chính, là nơi hội tụ (hoặc điểm đồng quy) của chùm tia ló ( hoặc tia tới). Một thấu kính có 2 tiêu điểm chính (1 tiêu điểm vật F và 1 tiêu điểm ảnh F’) + Tính chất : Nếu tia tới đi qua tiêu điểm vật chính thì tia ló song song với trục chính. Nếu tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính. + Tiêu điểm vật của TKHT nằm trước thấu kính, của TKPK thì nằm sau thấu kính (phía trước thấu kính là phía ánh sáng tới, phía sau thấu kính là phía ánh sáng ló ra khỏi thấu kính ). + Tiêu cự (kí hiệu là f) : là khoảng cách từ quang tâm O đến tiêu điểm chính. Vậy : |f | = OF = OF’ 4. Đường đi của 3 tia sáng đặc biệt: a. Các tia đặc biệt: + Tia đi qua quang tâm O thì truyền thẳng Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 44

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc + Tia đi qua tiêu điểm chính (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm chính F) cho tia ló song song với trục chính. + Tia tới song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính F’. b. Tia tới bất kỳ : + Vẽ tia tới SI bất kì đến gặp thấu kính. + Kẻ tiêu diện vuông góc trục chính tại tiêu điểm chính ảnh F’ + Kẻ trục phụ song song với SI, cắt tiêu diện ảnh tại tiêu điểm ảnh phụ F’P. + Tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm ảnh phụ F’P. 5. Sự tạo ảnh qua thấu kính: Trang 45 a. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ: + Vật đặt ngoài 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. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc b. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kỳ: + Vật 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. + Khi vật đặt ở rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật là một điểm nằm tại tiêu điểm. 6. Công thức thấu kính:   d.d ' f d d'   + Công thức thấu kính : 1 =1 +1  Hệ quả : d  d '. f f d d'  d ' f  '  d. f f d d   Trong đó: d là vị trí của vật so với thấu kính Quy ước: d’là vị trí của ảnh so với thấu kính. f là tiêu cự của thấu kính.  Vật thật : d >0, vật ảo : d < 0 Ảnh thật : d’>0, ảnh ảo : d’< 0. Thấu kính hội tụ : f < 0, thấu kính phân kì : f < 0. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 46

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc B. CÁC DẠNG BÀI TẬP DẠNG 1: TOÁN VẼ ĐỐI VỚI THẤU KÍNH + Sử dụng 2 trong 3 tia sáng đặc biệt để vẽ, cụ thể :  Tia tới đi qua quang tâm O thì đi thẳng  Tia tới song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló ) đi qua tiêu điểm chính F’.  Tia tới (hoặc đường kéo dài của tia tới) qua tiêu điểm chính F cho tia ló song song với trục chính. Chú ý: - Tia tới bất kì song song với trục phụ thì tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm ảnh phụ F’P. - Tia tới dọc theo vật thì tia ló dọc theo ảnh. + Điểm vật, điểm ảnh, quang tâm thẳng hàng + Giao của tia tới và tia ló là một điểm trên thấu kính. + Khi điểm sáng nằm trên trục chính, lúc này 3 tia đặc biệt trùng nhau nên phải sử dụng thêm tia bất kì.  Cách vẽ đường đi của tia tới bất kì:  Vẽ tia tới bất kì dến gặp thấu kính tại I.  Kẻ trục phụ song song với SI.  Kẻ tiêu diện ảnh.  Giao của trục phụ với tiêu diện ảnh là tiêu điểm ảnh phụ F’p  Tia ló là tia đi qua IF’P  Vật thật, ảnh thật thì ngược chiều ( khác bên thấu kính). Vật thật, ảnh ảo thì cùng chiều (cùng bên thấu kính).  Vật thật, ảnh thật vẽ bằng nét liền, ảnh ảo vẽ bằng nét đứt. Tia sáng vẽ bằng nét liền, có dấu mũi tên chỉ chiều truyền của tia sáng. Loại 1 : Cho điển sáng Ví dụ 1 : Cho diểm sáng S như hình. Hãy trình bày cách vẽ và vẽ hình xác định vị trí ảnh S’ của điểm sáng S Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 47

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc Hướng dẫn a) Qua S kẻ tia tới song song với trục chính, tia ló đi qua tiêu điểm ảnh F’. + Qua S kẻ tia tới đi qua quang tâm O thì tia sáng truyền thẳng. + Giao của hai tia ló là ảnh S’cần xác định. b) Qua S kẻ tia tới song song với trục chính, tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh F’. + Qua S kẻ tia tới đi qua quang tâm O thì tia sáng truyền thẳng. + Đường kéo dài của hai tia ló giao nhau tại S’là ảnh của S cần xác định. c) Vì S nằm trên trục chính nên ảnh S’cũng nằm trên chính. + Kẻ tia sáng SI bất kì đến gặp thấu kính tại I + Kẻ trục phụ song song với SI + Kẻ tiêu diện ảnh qua F’, giao của trục phụ và tiêu diện ảnh là tiêu điểm ảnh phụ F’p + Tia tới song song với trục phụ thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh phụ, nên tia ló của tia tới SI đi qua F’p. Giao của tia ló IF’P với trục chính là ảnh S’của S cần xác định. Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925 Trang 48

Tröôøng THCS Löông Theá Vinh OÂn Thi HSG Moân Vaät Lyù – Phaàn Quang Hoïc d) Vì S nằm trên trục chính nên ảnh S’cũng nằm trên trục chính. + Kẻ tia tới SI bất kì đến gặp thấu kính tại I. + Kẻ trục phụ song song với tia SI. + Kẻ tiêu diện ảnh qua F’, giao của trục phụ và tiêu diện ảnh là tiêu điểm ảnh phụ F’p + Tia tới song song với trục phụ thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh phụ, nên tia ló của tia tới SI đi qua F’p. Đường kéo dài của tia ló IF’P giao với trục chính tại S’ là ảnh của S cần xác định. Loại 2: Dựng với vật sáng dạng đoạn thẳng + Nếu vật ở dạng đoạn thẳng AB và vuông góc với trục chính thì tiến hành dựng và xác định điểm ảnh A’ và B’ như phần điểm sáng. Nếu A nằm trên trục chính thì cần xác định B’ rồi hạ vuông góc => vị trí của A’. + Nếu vật ở dạng đoạn thẳng và tạo với trục chính một góc α thì ta sử dụng thêm tính chất tia tới dọc theo vật và tia ló dọc theo ảnh để xác định. Ví dụ 2: Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, A nằm trên trục chính và cách quang tâm ) như hình. Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng. Hướng dẫn : Trang 49 Nhãm Word hãa tµi liÖu – Zalo: https://zalo.me/g/bfnlkf925