Sách bài tập KHTN 9 Bài 5 (Cánh diều): Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính

Giải SBT KHTN 9 Bài 5: Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính

Bài 5.1 trang 17 Sách bài tập KHTN 9: Dùng thấu kính hội tụ để chắn chùm ánh sáng mặt trời (chùm sáng song song). Nếu sau thấu kính không có vật chắn sáng thì:

A. chùm sáng ló hội tụ tại một điểm và dừng lại ở đó.

B. chùm sáng ló hội tụ tại một điểm, sau đó lại phân kì ra xa.

C. chùm sáng ló phân kì ra xa, sau đó lại đi song song.

D. chùm sáng ló hội tụ, sau đó lại đi song song ra xa.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Dùng thấu kính hội tụ để chắn chùm ánh sáng mặt trời (chùm sáng song song). Nếu sau thấu kính không có vật chắn sáng thì chùm sáng ló hội tụ tại một điểm, sau đó lại phân kì ra xa.

Bài 5.2 trang 17 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Thấu kính thuỷ tinh có rìa mỏng đặt trong không khí có tác dụng hội tụ ánh sáng.

B. Thấu kính thuỷ tinh có rìa dày đặt trong không khí có tác dụng phân kì ánh sáng.

C. Thấu kính hội tụ luôn tạo ra chùm sáng ló hội tụ sau thấu kính.

D. Thấu kính phân kì luôn tạo ra chùm sáng ló phân kì sau thấu kính.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Vì thấu kính hội tụ luôn tạo ra chùm sáng ló tập trung (hội tụ) tại một điểm, sau đó lại phân kì ra xa sau thấu kính.

Bài 5.3 trang 17 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Kính lúp là một thấu kính hội tụ.

B. Kính đeo mắt luôn là thấu kính.

C. Kính tiềm vọng được làm từ thấu kính.

D. Thấu kính phân kì có thể được dùng làm kính lúp.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Kính lúp là một thấu kính hội tụ.

Bài 5.4 trang 18 Sách bài tập KHTN 9: Em hãy ghép ô chữ ở cột A với ô chữ ở cột B để được phát biểu đúng.

Lời giải:

1 – a; 1 – d; 2 – e; 3 – b; 4 – f; 5 – c.

Bài 5.5 trang 18 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Mọi tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính đều hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.

B. Mọi tia sáng qua quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng.

C. Tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ sẽ cho tia ló đi qua tiêu điểm của thấu kính.

D. Tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính phân kì sẽ cho tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm của thấu kính.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Vì mọi tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính, cho tia ló cắt trục chính hoặc có đường kéo dài cắt trục chính tại tiêu điểm chính của thấu kính.

Bài 5.6 trang 18 Sách bài tập KHTN 9:

a) Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng (Đ), phát biểu nào sai (S)?

b) Nếu phát biểu là sai, viết lại để được phát biểu đúng.

Lời giải:

a) 1 – S; 2 – Đ; 3 – S; 4 – Đ; 5 – S; 6 – S.

b) Viết lại:

1. Tia sáng trắng đi trùng với trục chính tới thấu kính sẽ cho tia ló đi thẳng.

3. Với một thấu kính đặt trong không khí, tiêu cự của thấu kính phụ thuộc vảo màu sắc của ánh sáng chiếu tới. Tiêu cự của ánh sáng đỏ lớn hơn của ánh sáng tím.

5. Chùm ánh sáng mặt trời chiếu song song với trục chính của thấu kính phân kì sẽ bị phân kì. Thấu kính phân kì không làm tập trung được năng lượng ánh sáng mặt trời.

6. Khi ánh sáng truyền qua thấu kính, năng lượng của chùm sáng ló luôn nhỏ hơn năng lượng của chùm sáng tới, vì luôn có một phần ánh sáng bị phản xạ tại mặt phân cách giữa hai mặt cong và một phần bị thấu kính hấp thụ.

Bài 5.7 trang 19 Sách bài tập KHTN 9: Thấu kính hội tụ được coi như ghép từ nhiều lăng kính có đáy hướng về phía trục chính MN của thấu kính như hình 5.1.

Nếu dùng một tia sáng trắng, chiếu song song với trục chính đến thấu kính thì chùm tia ló sẽ có đặc điểm gì? Em hãy dùng hình vẽ đế giải thích.

Lời giải:

Tia sáng bị tán sắc ánh sáng khi truyền qua lăng kính. So với tia tới, tia đó lệch ít hơn và gặp nhau tại tiêu điểm đó F_đ ở xa quang tâm hơn, tia tím lệch nhiều hơn và gặp nhau tại tiêu điểm tím F_t ở gần quang tâm hơn (hình 10). Như vậy, chùm tia ló không hội tụ tại một điểm F mà hội tụ thành một dải trong khoảng F_tF_đ.

Bài 5.8 trang 19 Sách bài tập KHTN 9: Ở hình 5.2, xy là trục đối xứng của thiết bị khúc xạ ánh sáng (lăng kính hoặc thâu kính) được đặt trong hộp kín. Hộp có hai khe hẹp để ánh sáng vào và ra khỏi hộp. Dùng đèn laser chiếu vào một khe hẹp trên hộp kín thì thấy tia ló ra ở khe đối diện như hình 5.2.

Thiết bị được đặt trong hộp có hình dạng như thế nào? Em hãy dùng hình vẽ để giải thích.

Lời giải:

Thiết bị trong hộp có tác dụng làm tia ló lệch ra xa trục đối xứng xy nên có thể là lăng kính hoặc thấu kính được mô tả như hình 11.

Bài 5.9 trang 19 Sách bài tập KHTN 9: Ở hình 5.3, xy là trục đối xứng của thiết bị khúc xạ ánh sáng (lăng kính hoặc thấu kính) được đặt trong hộp kín. Hộp có bốn khe hẹp đối diện đế ánh sáng vào và ra khói hộp. Dùng đèn chiếu hai tia laser chiếu vào hai khe hẹp trên hộp kín thì thấy các tia ló ra ở khe đối diện như hình 5.3.

Thiết bị được đặt trong hộp có hình dạng như thế nào? Em hãy dùng hình vẽ để giải thích.

Lời giải:

Thiết bị trong hộp có tác dụng làm tia ló lệch về phía trục đối xứng xy nên có thể là lăng kính hoặc thấu kính và được mô tả như hình 12.

Bài 5.10 trang 19 Sách bài tập KHTN 9: Chiếu một chùm ba tia laser song song tới một thấu kính hội tụ thứ nhất có tiêu cự f₁ = 12 cm như hình 5.4. cần phải đặt một thấu kính hội tụ thứ hai có tiêu cự f₂= 8 cm như thế nào để chùm tia ló ở thấu kính thứ nhất chiếu tới thấu kính thứ hai cho chùm tia ló vẫn là chùm sáng song song?

Dùng hình vẽ để giải thích cách làm.

Lời giải:

Lý thuyết KHTN 9 Bài 5: Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính

I. Thấu kính

1. Các loại thấu kính

Thấu kính là một khối trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt phẳng và một mặt cong.

2. Nguyên lí hoạt động của thấu kính

3. Trục chính và quang tâm của thấu kính

II. Sự khúc xạ của một số tia sáng qua thấu kính

- Các tia tới quang tâm O của thấu kính đều truyền thẳng.

- Các tia tới song song với trục chính của thấu kính, cho tia ló cắt trục chính hoặc có đường kéo dài cắt trục chính tại điểm F – tiêu điểm chính của thấu kính.

- Khoảng cách từ tiêu điểm chính đến quang tâm OF = f gọi là tiêu cự của thấu kính.