Bài 8: Gương cầu lõm

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Ảnh tạo bởi gương cầu lõm.

  • Nhận biết:
    • Gương cầu lõm là gương có mặt phản xạ là mặt trong của một phần hình cầu.
  • Thí nghiệm 1: Ảnh của một vật tạo bởi gương cầu lõm

  • Bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Hãy quan sát ảnh của cây nến tạo bởi gương cầu lõm.
  • Đặt cây nến sát gương rồi di chuyển từ từ ra xa gương, cho đến khi không nhìn thấy ảnh đó nữa
  • Nhận xét: Ảnh của cây nến quan sát được trong gương cầu lõm ở thí nghiệm trên là ảnh ảo, lớn hơn cây nến
  • Kết luận:
    • Ảnh nhìn thấy được là ảnh ảo, không hứng được trên màn, lớn hơn vật.
  • Thí nghiệm 2: So sánh ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lõm với ảnh của cùng vật đó tạo bởi gương phẳng.

Gương phẳng Gương cầu lõm

  • Kết luận:
    • Ảnh quan sát được ở gương cầu lõm lơn hơn ảnh quan sát được ở gương phẳng (khi vật đạt sát gương)
  • Thí nghiệm 3: Quan sát ảnh của cây nến tạo bởi gương phẳng, gương cầu lồi và gương cầu lõm

Gương phẳng Gương cầu lồi Gương cầu lõm

  • Giống nhau: Là ảnh ảo, không hứng được trên màn chắn
  • Khác nhau:
    • Ảnh tạo bởi gương phẳng lớn bằng vật
    • Ảnh tạo bởi gương cầu lồi nhỏ hơn vật
    • Ảnh tạo bởi gương cầu lõm lớn hơn vật
  • Nhận xét: Ảnh tạo bởi gương cầu lồi < Ảnh tạo bởi gương phẳng < Ảnh tạo bởi gương cầu lõm

2.2. Sự phản xạ ánh sáng trên gương cầu lõm

2.2.1. Đối với chùm tia song song

  • Chiếu một chùm tia sáng song song lên một gương cầu lõm ta thu được một chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm trước gương.

2.2.2. Đối với chùm sáng phân kì

  • Một nguồn sáng nhỏ S đặt trước gương cầu lõm ở một vị trí thích hợp, có thể cho một chùm tia phản xạ song song.
  • Kết luận: Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới song song thành một chùm tia phản xạ hội tụ vào một điểm và ngược lại, biến đổi một chùm tia tới phân kì thích hợp thành một chùm tia phản xạ song song.

Bài tập minh họa


Bài 1:

Chuyện cũ kể lại rằng : Ngày xưa, nhà bác học Ác-si-mét đã dùng những gương phẳng nhỏ sắp xếp thành hình một gương cầu lõm lớn tập trung ánh sáng Mặt Trời để đốt cháy chiến thuyền quân giặc. Ác-si-mét đã dựa vào tính chất nào của gương cầu lõm? Hãy vẽ sơ đồ bố trí một thí nghiệm để thực hiện ý tưởng nói trên của Ác-si-mét bằng những gương phẳng nhỏ.

Hướng dẫn giải:

  • Xếp các gương phẳng nhỏ theo hình một chỏm cầu, mặt phản xạ tạo thành mặt lõm của gương cầu.
  • Hướng gương cầu lõm này về phía Mặt Trời. Điều chỉnh cho chỗ ánh sáng hội tụ đúng vào thuyền giặc.

Bài 2:

Tìm trong nhà một đồ dùng có tác dụng tương tự như một gương cầu lõm. Đặt một vật ở vị trí thích hợp trước gương cầu lõm đó để nhìn thấy ảnh ảo của vật, di chuyển vật lại gần mặt gương, độ lớn của ảnh thay đổi như thế nào ?

Hướng dẫn giải:

  • Chảo nhôm bóng,lấy phần trong dùng làm gương cầu lõm,khi ta đưa vật lại gần gương thì độ lớn của ảnh sẽ giảm đi,độ lớn của ảnh phải tối thiểu bằng vật khi vật đặt sát mặt gương cầu lõm.

Bài 3:

Hãy dùng lập luận để chứng tỏ rằng ảnh ảo của một vật tạo bởi gương cầu lồi luôn luôn bé hơn ảnh ảo của vật đó tạo bởi gương cầu lõm.

Hướng dẫn giải:

Ta có:

  • Ảnh ảo tạo bởi gương cầu lồi luôn bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương phẳng.(1)
  • Ảnh ảo tạo bởi gương phẳng lại bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương cầu lõm(2)

Từ (1) và (2) suy ra ảnh ảo tạo bởi gương cầu lồi luôn bé hơn ảnh ảo tạo bởi gương cầu lõm.