Trong quang học, thấu kính là một công cụ quang học được sử dụng để tập trung hoặc phân tán chùm ánh sáng nhờ vào hiện tượng khúc xạ. Thường được làm từ các mảnh thủy tinh có hình dạng và chiết suất phù hợp. Khái niệm này cũng được mở rộng sang các bức xạ điện từ khác, ví dụ như kính cho vi sóng được làm từ chất nến. Trong các ứng dụng mở rộng, thấu kính làm việc với ánh sáng và bằng kỹ thuật truyền thống được gọi là thấu kính quang học.
Phát triển lịch sử
Thuật ngữ thấu kính trong tiếng Anh bắt nguồn từ từ Latin là lentil, có nghĩa là loài cây họ đậu có hoa, vì thấu kính có hình dạng lồi giống như loại cây này.
Các loại kính hiển vi
1 - Kính lồi kép không đối xứng.
2 - Kính hai mặt lồi đối xứng không đối xứng
3 - Kính lồi.
4 - Kính cầu dương.
5 - Kính hai mặt lõm đối xứng.
6 - Kính hai mặt lõm không đối xứng.
7 - Kính lõm Plano.
8 - Kính khum âm.
Kính hội tụ.
Thấu kính hội tụ (hay còn gọi là thấu kính rìa mỏng) là loại thấu kính mà chùm tia sáng song song sau khi đi qua kính sẽ được hội tụ tại một tâm điểm nhất định, phụ thuộc vào hình dạng của thấu kính.
Thấu kính phân kỳ
Thấu kính phân kỳ (hay còn gọi là thấu kính rìa dày) là loại thấu kính mà chùm tia sáng song song sau khi đi qua thấu kính sẽ bị phân tán.
Thường thì, khi chỉ số khúc xạ của vật liệu thấu kính lớn hơn so với môi trường xung quanh, thấu kính phân kỳ sẽ có hình dạng lõm.
- Trường hợp khác là khi chỉ số khúc xạ của thấu kính nhỏ hơn so với môi trường, thấu kính lồi sẽ là loại thấu kính phân kỳ. Ví dụ: các bọt khí trong nước, hay trong các chất rắn như thủy tinh...
Thấu kính mỏng
Thấu kính mỏng là loại thấu kính có khoảng cách giữa hai đỉnh của hai chỏm cầu (d) rất nhỏ so với bán kính R1 và R2 của hai chỏm cầu. Thấu kính mỏng có thể là thấu kính hội tụ hoặc thấu kính phân kỳ. Với thấu kính mỏng, một số tính toán quang học có thể được xấp xỉ đơn giản.
Thấu kính hấp dẫn
Thấu kính hấp dẫn là những thấu kính tự nhiên, thường có kích thước lớn, ví dụ như lỗ đen thiên hà, sao neutron...
Cách vẽ hình ảnh qua thấu kính
Sử dụng ba tia đặc biệt
- Tia sáng đi qua trung điểm quang O để tia ló tiếp tục truyền thẳng.
- Tia sáng song song với trục chính để tia ló đi qua điểm F' của thấu kính.
- Tia sáng đi qua điểm F để tia ló song song với trục chính của thấu kính.
Sử dụng hai tia bất kỳ
- Tia sáng song song với trục chính để tia ló đi qua điểm ảnh chính.
- Tia sáng đi qua trung điểm để tia ló truyền thẳng.
- Tia sáng đi qua điểm vật chính để tia ló song song với trục chính.
- Tia sáng song song với trục phụ để tia ló đi qua điểm ảnh phụ.
Các khái niệm trong quang học của thấu kính
Hệ thấu kính
Hệ thấu kính là một bộ phận quang học gồm hai thấu kính trở lên, nhằm tạo ra một công cụ mới có khả năng tạo hình ảnh tốt hơn. Ví dụ như kính hiển vi, kính thiên văn.
Ứng dụng
Thấu kính thu phóng:
- Sử dụng trong việc kính ngắm và quan sát các vật thể trong kính hiển vi và kính thiên văn.
- Dùng làm thấu kính cho máy ảnh.
- Sử dụng làm kính lúp.
- Dùng để điều trị viễn thị và lão thị.
Thấu kính tách biệt:
- Dùng để điều trị tật cận thị.
- Sử dụng trong lỗ nhìn của cửa ra vào nhà.
- - Các ứng dụng khác bao gồm quang sai trong hệ quang học, thấu kính máy ảnh, kính hiển vi, kính thiên văn, thấu kính Fresnel, lăng kính, màng quang học, thấu kính chiết suất thay đổi, thấu kính hấp dẫn, và thấu kính lưỡng cực điện.
- Tài nguyên liên kết bên ngoài
(bằng tiếng Anh)
- Ứng dụng Java về ống kính mỏng
- Bài viết về các ống kính Ai Cập cổ đại