Giải Hoạt động trang 44 SGK Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Phân tích cấu tạo thấu kính phân kì bằng các lăng kính nhỏ

Thấu kính phân kì mỏng ở giữa và dày ở rìa, nên có thể coi nó được ghép lại từ nhiều lăng kính nhỏ có đáy quay ra phía rìa (ngược với thấu kính hội tụ có đáy quay vào giữa). Ở vùng sát trục chính, phần giữa gần như là một bản hai mặt song song.

Giải thích sự truyền ánh sáng qua thấu kính phân kì (Hình 8.8)

a) Chiếu tới thấu kính một chùm tia sáng song song với trục chính. Khi đi qua mỗi lăng kính nhỏ, tia sáng bị khúc xạ và bị lệch về phía đáy của lăng kính (tức là lệch ra xa trục chính), vì đáy các lăng kính đều quay ra phía rìa.

b) Lăng kính càng xa trục chính càng dày (góc chiết quang lớn hơn) nên làm tia sáng lệch nhiều hơn; tia ở sát trục chính hầu như truyền thẳng. Kết quả là sau khi qua thấu kính, các tia ló không còn song song mà loe rộng ra, tách xa nhau — chùm tia ló là chùm sáng phân kì.

c) Vì các tia ló phân kì (đi xa nhau) nên chúng không thực sự gặp nhau ở phía sau thấu kính. Nếu kéo dài các tia ló về phía trước (ngược chiều truyền, nét đứt), các đường kéo dài này cắt nhau tại một điểm $F$ nằm trên trục chính, ở cùng phía với chùm tia tới. Điểm $F$ đó là tiêu điểm của thấu kính phân kì; vì ánh sáng không thật sự đi qua nó mà chỉ là giao của đường kéo dài nên $F$ là tiêu điểm ảo.

Kết luận: Chùm tia sáng song song với trục chính sau khi qua thấu kính phân kì trở thành chùm tia ló phân kì, có đường kéo dài đi qua tiêu điểm (ảo) nằm trước thấu kính, cùng phía với chùm tia tới.

Đáp số