Giải Khoa học tự nhiên 9 trang 43

Lưu ý: Hai trang trong ảnh là trang 41 và 42 của sách, nội dung về Bài 8 - Thấu kính.

---

📄 Trang 41

Hoạt động 1

Đề bài: Quan sát để nhận ra độ dày, mỏng ở rìa so với phần giữa các thấu kính có trong phòng thí nghiệm, phân loại chúng thành thấu kính hội tụ hay thấu kính phân kì.

Cách giải

Bước 1: Cầm thấu kính lên, quan sát hai phần là phần rìa (mép) và phần giữa của thấu kính.

Bước 2: So sánh độ dày của hai phần này:

• Nếu phần giữa dày hơn phần rìa → đó là thấu kính hội tụ (còn gọi là thấu kính lồi).
• Nếu phần giữa mỏng hơn phần rìa → đó là thấu kính phân kì (còn gọi là thấu kính lõm).

Bước 3: Phân loại các thấu kính thành hai nhóm theo kết quả quan sát.

Kết quả phân loại: - Thấu kính hội tụ: thấu kính có phần giữa dày, rìa mỏng. - Thấu kính phân kì: thấu kính có phần giữa mỏng, rìa dày.

💡 Mẹo nhớ: "Giữa dày → hội tụ, giữa mỏng → phân kì". Hoặc liên tưởng: giữa dày như cái bụng phệ thì "ôm" tia sáng lại (hội tụ); giữa mỏng như eo thon thì "đẩy" tia sáng ra xa (phân kì).

---

Hoạt động 2

Đề bài: Ống kính máy ảnh có cấu tạo gồm nhiều thấu kính nhằm mục đích để thu được hình ảnh chất lượng rõ nét. Hình 8.4 mô tả hệ thống gồm các thấu kính (1), (2), (3), (4) trong ống kính của một máy ảnh. Hãy chỉ rõ đâu là thấu kính hội tụ và đâu là thấu kính phân kì trong hệ thống này.

Cách giải — Quan sát hình dạng từng thấu kính

Quan sát Hình 8.4, ta nhận xét hình dạng từng thấu kính:

Đáp án: - Thấu kính hội tụ: thấu kính (1) và thấu kính (4). - Thấu kính phân kì: thấu kính (2) và thấu kính (3).

💡 Mẹo nhớ: Trong máy ảnh, người ta kết hợp cả thấu kính hội tụ và phân kì để khử các sai lệch quang học (như sai lệch màu, sai lệch hình cầu), giúp ảnh chụp ra rõ nét và đúng màu.

---

Câu hỏi (?) cuối trang 41

Đề bài: Hãy chỉ ra đâu là trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính của các thấu kính trong Hình 8.5.

Cách giải — Đối chiếu với định nghĩa

Dựa vào Hình 8.5 (a là thấu kính hội tụ, b là thấu kính phân kì):

a) Đối với thấu kính hội tụ (Hình 8.5a):

• Trục chính: đường thẳng nằm ngang đi qua tâm thấu kính, vuông góc với mặt thấu kính.
• Quang tâm O: điểm O nằm ở chính giữa thấu kính, trên trục chính. Mọi tia sáng đi qua O đều truyền thẳng.
• Tiêu điểm chính F: điểm F nằm trên trục chính, phía sau thấu kính (cùng phía với tia ló). Đây là điểm các tia sáng song song với trục chính hội tụ lại sau khi qua thấu kính.

b) Đối với thấu kính phân kì (Hình 8.5b):

• Trục chính: đường thẳng nằm ngang đi qua tâm thấu kính.
• Quang tâm O: điểm O nằm ở chính giữa thấu kính, trên trục chính.
• Tiêu điểm chính F: điểm F nằm trên trục chính, phía trước thấu kính (cùng phía với tia tới). Đây là điểm mà đường kéo dài của các tia ló cắt nhau.

Tóm tắt: - Trục chính: đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính. - Quang tâm O: điểm O ở giữa thấu kính. - Tiêu điểm chính F: ở phía sau thấu kính hội tụ; ở phía trước thấu kính phân kì.

💡 Mẹo nhớ: "Hội tụ thì tiêu điểm thật (sau kính), phân kì thì tiêu điểm ảo (trước kính)". Tia sáng qua quang tâm O luôn truyền thẳng, không bị lệch.

---

📄 Trang 42

Câu hỏi 1 (sau thí nghiệm)

Đề bài: Biểu diễn đường đi của tia sáng qua thấu kính bằng hình vẽ.

Cách giải — Dựa vào quan sát thí nghiệm Hình 8.6

Trường hợp 1: Thấu kính hội tụ

Mô tả hình vẽ:

• Vẽ thấu kính hội tụ (hình lồi hai mặt), trục chính nằm ngang đi qua quang tâm O.
• Đánh dấu tiêu điểm F trên trục chính, nằm phía sau thấu kính (cách O một đoạn bằng tiêu cự f).
• Tia 1: Tia sáng song song với trục chính → khi qua thấu kính sẽ ló ra và đi qua tiêu điểm F.
• Tia 2: Tia sáng đi qua quang tâm O → truyền thẳng, không đổi hướng.

   ──→──────┐
            │ ╲
   ──→──────┤   ╲
            │     ╲___
   ─────────●O──────●F──→
            │     ╱
   ──→──────┤   ╱
            │ ╱
   ──→──────┘
       (Thấu kính hội tụ)

Trường hợp 2: Thấu kính phân kì

Mô tả hình vẽ:

• Vẽ thấu kính phân kì (hình lõm hai mặt), trục chính nằm ngang đi qua quang tâm O.
• Đánh dấu tiêu điểm F trên trục chính, nằm phía trước thấu kính (cùng phía với tia tới).
• Tia 1: Tia sáng song song với trục chính → khi qua thấu kính sẽ ló ra theo hướng loe ra (đường kéo dài của tia ló đi qua tiêu điểm F).
• Tia 2: Tia sáng đi qua quang tâm O → truyền thẳng.

   ──→──────┐──→ (loe ra)
            │
   ──→──────┤──→ (loe ra)
            │
   ────●F───●O──────────→
            │
   ──→──────┤──→ (loe ra)
            │
   ──→──────┘──→ (loe ra)
       (Thấu kính phân kì)

Kết luận về cách vẽ: - Tia sáng qua quang tâm O → luôn truyền thẳng. - Tia sáng song song với trục chính: qua thấu kính hội tụ → tia ló đi qua tiêu điểm F (thật); qua thấu kính phân kì → tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F (ảo).

---

Câu hỏi 2 (sau thí nghiệm)

Đề bài: Đường đi của các tia sáng tới quang tâm và tia sáng song song với trục chính của thấu kính có đặc điểm gì?

Cách giải — Rút ra từ thí nghiệm

Đặc điểm 1 — Tia sáng tới quang tâm O:

Khi chiếu một tia sáng đi qua quang tâm O của thấu kính (cả thấu kính hội tụ lẫn phân kì), tia sáng này truyền thẳng qua thấu kính, không bị đổi hướng.

Lý do: Phần giữa thấu kính tại vị trí quang tâm có hai mặt gần như song song với nhau (giống một bản mỏng phẳng), nên không làm tia sáng bị lệch.

Đặc điểm 2 — Tia sáng song song với trục chính:

• Đối với thấu kính hội tụ: Tia ló đi qua tiêu điểm chính F nằm phía sau thấu kính. Đây là tiêu điểm thật vì các tia sáng thật giao nhau tại đó.

• Đối với thấu kính phân kì: Tia ló bị loe rộng ra (phân kì). Khi kéo dài tia ló về phía trước thấu kính, các đường kéo dài này gặp nhau tại tiêu điểm chính F. Đây là tiêu điểm ảo vì chỉ là điểm gặp của đường kéo dài, không có tia sáng thật đi qua.

Tóm lại: - Tia sáng qua quang tâm O → truyền thẳng (không lệch). - Tia sáng song song trục chính → tia ló (hoặc đường kéo dài của tia ló) đi qua tiêu điểm chính F.

💡 Mẹo nhớ: Hai tia đặc biệt này là "chìa khóa vàng" để vẽ ảnh của vật qua thấu kính. Nhớ câu: "Qua tâm thẳng tuột, song song hội F" — tia qua quang tâm thì đi thẳng, tia song song trục chính thì hướng về tiêu điểm.

---

🎯 Ghi nhớ tổng kết: 1. Thấu kính hội tụ: giữa dày, rìa mỏng → biến chùm sáng song song thành chùm hội tụ tại tiêu điểm thật F. 2. Thấu kính phân kì: giữa mỏng, rìa dày → biến chùm sáng song song thành chùm phân kì, đường kéo dài hội tụ tại tiêu điểm ảo F. 3. Hai tia sáng đặc biệt: - Tia qua quang tâm O → truyền thẳng. - Tia song song trục chính → tia ló (hoặc kéo dài) đi qua tiêu điểm F. 4. Tiêu cự f = OF là khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm chính.