Giải Mở đầu trang 48 SGK Khoa học tự nhiên 9
Đề bài
Ta đã biết, khi chiếu chùm sáng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ đi qua tiêu điểm chính của thấu kính. Vậy để đo tiêu cự của thấu kính hội tụ có thể dùng phương án đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm chính F hay không? Cách đo này có nhược điểm gì?
Mô tả hình bằng lời
Ảnh thí nghiệm: nguồn phát ra chùm ba tia sáng song song chiếu vào một thấu kính hội tụ. Sau khi qua thấu kính (quang tâm O), chùm tia ló hội tụ về một điểm F (tiêu điểm chính) nằm trên trục chính ở phía bên kia thấu kính.
Lời giải
Phân tích đề bài
Theo kiến thức đã học, khi chiếu một chùm sáng song song với trục chính tới thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm chính $F$. Khoảng cách từ quang tâm $O$ của thấu kính đến tiêu điểm chính $F$ chính là tiêu cự $f$ của thấu kính:
$$f = OF$$
Trả lời câu hỏi
*Về phương án đo trực tiếp:* Về nguyên tắc, ta có thể dùng cách đo trực tiếp khoảng cách từ quang tâm $O$ tới tiêu điểm chính $F$ để xác định tiêu cự. Cách làm: chiếu chùm sáng song song với trục chính vào thấu kính, xác định điểm hội tụ $F$ của chùm tia ló rồi dùng thước đo khoảng cách $OF$.
*Về nhược điểm của cách đo này:*
- Rất khó tạo được một chùm sáng song song hoàn toàn với trục chính, nên vị trí điểm hội tụ $F$ bị xê dịch, khó xác định chính xác.
- Khó xác định đúng vị trí quang tâm $O$, vì $O$ nằm bên trong thấu kính (giữa hai mặt của thấu kính), không nhìn thấy trực tiếp để đặt đầu thước đo.
- Điểm hội tụ $F$ của chùm tia ló thực tế không phải là một điểm thật sắc nét mà là một vùng sáng nhỏ, nên việc xác định chính xác vị trí của $F$ cũng khó.
Do các khó khăn trên, kết quả đo khoảng cách $OF$ sẽ thiếu chính xác, sai số lớn. Vì vậy trong thực hành người ta thường đo tiêu cự bằng phương án khác (ví dụ dùng ảnh của vật tạo bởi thấu kính) để cho kết quả chính xác hơn.
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.