Bạn đang xem bài viết Chương Vii: Bài Tập Hệ Hai Thấu Kính Đồng Trục được cập nhật mới nhất tháng 9 năm 2023 trên website Englishhouse.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
Chương VII: Bài tập hệ hai thấu kính đồng trục
Chương VII: Bài tập mắt và cách khắc phục
Bài tập hệ hai thấu kính đồng trục ghép xa nhau, phương pháp giải bài tập thấu kính đồng trục vật lý lớp 11 cơ bản, nâng cao.
I/ Tóm tắt lý thuyết
II/ Bài tập hệ hai thấu kính đồng trục Bài tập 1. Cho một hệ gồm hai thấu kính hội tụ L1 và L2 có tiêu cự lần lượt là f1 = 30cm và f2 = 20cm đặt đồng trục cách nhau l = 60cm. Vật sáng AB = 3cm đặt vuông góc với trục chính (A trên trục chính) trước L1cách O1 một khoảng d1. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ cao của ảnh cuối cùng A2B2 qua hệ thấu kính trên và vẽ ảnh với a/ d1 = 45cm b/ d1 = 75cm
Bài tập 2. Một vật sáng AB cao 1cm đặt vuông góc với trục chính của một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục cách L1 một khoảng d1 = 30cm. Thấu kính L1 là thấu kính hội tụ có tiêu cự f1 = 20cm, thấu kính L2 là thấu kính phân kỳ có tiêu cự f2 = -30cm, hai thấu kính cách nhau l = 40cm. Hãy xác định vị trí, tính chất, chiều cao của ảnh cuối A2B2 qua hệ thấu kính trên, vẽ ảnh.
Bài tập 3. Một hệ đồng trục gồm một thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 40 cm và có thấu kính phân kỳ L2 có tiêu cự f2 đặt cách nhau l = 60cm. Một vật sáng AB cao 4cm đặt vuông góc trục chính trước tháu kính L1 cách một khoảng d1 = 60cm. Biết ảnh cuối A2B2 của AB qua hệ thấu kính là ảnh ảo cùng chiều và cách thấu kính L2đoạn 30cm. Xác định tiêu cự f2. Tính độ cao của ảnh cuối cùng qua hệ thấu kính.
Bài tập 4. Hai thấu kính, một hội tụ L1 có f1 = 20cm, một phân kỳ L2 có f2 = -10cm, đặt đồng trục. Hai thấu kính cách nhau 30cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính, nằm bên trái L1 và cách L1 đoạn d1 a/ Biết d1 = 20cm, xác định vị trí, số phóng đại của ảnh cuối cùng cho bởi hệ thấu kính. vẽ hình. b/ Tính d1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo cao gấp 4 lần vật.
Bài tập 5. Cho thấu kính L1 có độ tụ D1 = 4dp đặt đồng trục với thấu kính L2 có độ tụ D2 = -dp, khoảng cách O1O2 = 70cm (với O1 và O2 là quang tâm của thấu kính). Điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ trước O1cách O1 khoảng 50cm. Xác định ảnh S2 tạo bởi hệ quang học có tính chất như thế nào?
Bài tập 6. Hai thấu kính L1; L2 được ghép đồng trục, cách nhau 40cm, tiêu cự của L1 là 20cm, còn độ tụ của L2 là -5dp. Đặt trước L1 một vật sáng AB có chiều cao 4cm, cách L1 một khoảng 25cm. a/ Xác định tính chất, vị trí và độ cao của ảnh cuối cùng tạo bởi hệ thấu kính. b/ Muốn ảnh cuối cùng là ảnh thật cách L2 một đoạn 20cm thì vật sáng AB phải đặt cách L1 bao nhiêu cm.
Bài tập 7. Một hệ gồm hai thấu kính hội tụ O1 và O2 đặt đồng trục cách nhau l = 50cm có tiêu cự lần lượt là f1 = 20cm và f2 = 10cm. Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính và cách O1 khoảng d1. Xác định d1 để hệ cho a/ Ảnh A2B2 thật cách O2 đoạn 20cm b/ ảnh A2B2 ảo cách O2 đoạn 10cm
Bài tập 8. Một hệ đồng trục gồm hai thấu kính có tiêu cự lần lượt là f1 = 20cm và f2 = -10cm đặt cách nhau l = 10cm. Vật sáng AB đặt cách O1 và vuông góc trục chính cách O1 một đoạn d1. Chứng tỏ độ phóng đại của ảnh cho bởi hệ thấu kính không phụ thuộc vào d1.
Bài tập 9. Một hệ đồng trục gồm thấu kính phân kỳ O1 có tiêu cự f1 = -18cm và 1 thấu kính hội tụ O2 có tiêu cự f2 = 24cm đặt cách nhau một khoảng a. Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính cách O1 đoạn 18cm. Xác định L để a/ Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh ở vô cực b/ hệ cho ảnh cao gấp 3 lần vật c/ Hệ cho ảnh ảo trùng vị trí vật.
Bài tập 10. Một hệ đồng trục L1 là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f1 = 20cm là L2 là một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f2 = -50cm đặt cách nhau một khoảng l = 50cm. Trước L1 khác phía với L2, đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của L1 cách L1 đoạn d1 = 30cm a/ Xác định vị trí, tính chất ảnh cuối cùng A2B2 qua hệ. b/ Giữ AB và L1 cố định. Hỏi cần dịch chuyển L2 trong khoảng nào để ảnh của AB qua hệ luôn là ảnh thật.
Bài tập 11. Cho hệ thấu kính L1; L2 cùng trục chính, cách nhau 7,5cm. Thấu kính L2 có tiêu cự f2 = 15cm. Một vật sáng AB đặt vuông góc trục chính trước và cách L1 đoạn 15cm. Xách định giá trị của f1 để a/ hệ cho ảnh cuối cùng là ảnh ảo b/ hệ cho ảnh cuối cùng là ảnh ảo cùng chiều với vật. c/ Hệ cho ảnh cuối cùng là ảnh ảo cùng chiều và lớn gấp 4 lần vật.
Bài tập 12. Thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1 = 60cm. Thấu kính phân kỳ L2 có tiêu cự f2 = -40cm. Hai thấu kính được ghép đồng trục. a/ Một vật thẳng AB được đặt vuông góc với quang trục của hệ, cách L1 đoạn 40cm. Chùm sáng từ vật qua L1rồi qua L2. Hai thấu kính cách nhau 40cm. Tìm vị trí và số phóng đại của ảnh cuối cùng qua hệ thấu kính. b/ Bây giờ đặt L2 cách L1 một khoảng a. Hỏi a bằng bao nhiêu thì độ lớn của ảnh cuói cùng không thay đổi khi ta di chuyển vật lại gần hệ thấu kính.
Bài tập 13. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một hệ thấu kính L1 có tiêu cự f1 qua thấu kính cho ảnh A1B1 cùng chiều và cao bằng 1/2 lần vật. Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển vật một khoảng 10cm thì thấu kính cho ảnh cùng chiều với vật và cao bằng 1/3 lần vật. a/ Tính tiêu cự f1 của thấu kính L1 đó. b/ Đặt vật AB ở vị trí thấu kính cho ảnh cao bằng 1/2 lần vật, sau thấu kính L1 đặt thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 20cm và lúc đầu cách L1 khoảng 25cm. Bây giờ giữ nguyên vật AB và thấu kinh L1, dịch chuyển thấu kính L2 ra xa dần L1 thì ảnh cuối cùng cho bởi hệ dịch chuyển như thế nào
Bài tập 14. Hai thấu kính hội tụ có tiêu cự lần lượt là f1 = 10cm và f2 = 12cm được đặt đồng trục, các quang tâm cách nhau đoạn 30cm. Ở khoảng giữa hai quang tâm, có điểm sáng S. Ảnh tạo bởi hai thấu kính đều là ảnh thật cách nhau khoảng S1 S2 = 126cm. Xác định vị trí của S.
Bài tập 15. Có hai thấu kính được đặt đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là f1 = 40cm và f2 = 60cm. Vật AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai thấu kính và cách thấu kính L1 đoạn d. Biết khoảng cách giữa 2 thấu kính bằng 80cm. Xác định vị trí của vật để a/ Hai ảnh có độ lớn bằng nhau b/ Hai ảnh cùng chiều.
Bài tập 16. Vật khi đặt trong khoảng 20cm < d < 40cm so với thấu kính L1 thi hai ảnh cho bởi hai thấu kính L1 và L2 sẽ cùng chiều. Cho hệ hai thấu kính L1 và L2 đặt đồng trục cách nhau l = 30cm, có tiêu cự lần lượt là f1 =6cm và f2 = -3cm. Một vật sáng AB = 1cm đặt vuông góc với trục chính, trước L1 và cách L1 một khoảng d1 hệ cho ảnh A’B’ a/ d1 = 15cm. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ cao của ảnh A’B’ b/ Xác định d1 để khi hoán vị hai thấu kính, vị trí ảnh A’B’ không đổi.
Bài tập 17. Một vật sáng AB đặt thẳng góc trục chính của một hệ thống hai thấu kính đồng trục chính L1 và L2là hai thấu kính hội tụ có tiêu cự f1 và f2 = 20cm. Hai thấu kính cách nhau 12cm. Khoảng cách từ AB đến L1có thể thay đổi từ 15cm đến 30cm. Hỏi f1 phải như thế nào để ảnh cuối cùng của AB qua hệ hai thấu kính luôn là ảnh ảo
Bài tập 18. Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính ội tụ L2 có tiêu cự f2. Trên màn E đặt cách AB một đoạn a = 7,2f2 ta thu được ảnh của vật. a/ Tìm độ phóng đại của ảnh đó. b/ Giữ vật AB và màn E cố định. Tịnh tiến thấu kính L2 dọc theo trục chính đến vị trí cách màn E đoạn 20cm. Đặt thêm một thấu kính L1 tiêu cự f1 đồng trục với L2 vào trong khoảng giữa AB và L2, cách AB một khoảng 16cm thì thu được một ảnh cùng chiều và cao bằng AB hiện lên trên màn E. Tìm f1 và f2
Bài Tập Về Hệ Thấu Kính Đồng Trục Ghép Sát, Công Thức Tính Và Cách Giải
– Toàn bộ quá trình tạo ảnh được tóm tắt bởi sơ đồ:
– Với hệ này, ta dùng thấu kính tương đương để giải.
– Độ tụ của hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau bằng tổng đại số các độ tụ của từng thấu kính ghép thành hệ.
II. Thực hiện tính toán bài toán hệ thấu kính
* Nội dung khảo sát một hệ quang học thường có hai yêu cầu chính:
III. Các bài tập ví dụ về hệ thấu kính đồng trục
Cho thấu kính hội tụ L 2 có tiêu cự f 2 = 24 cm và vật AB đặt trên trục chính cách thấu kính một đoạn không đổi a = 44 cm. Thấu kính phân kì L 1 có tiêu cự f 1 = -15 cm được đặt giữa vật AB và L 2, cách L 2 khoảng l sao cho hai trục chính trùng nhau.
Xác định vị trí và số phóng đại k của ảnh sau cùng A 2‘B 2‘ trong trường hợp l = 34 cm.
– Theo bài ra, khoảng cách từ vật tới thấu kính phân kỳ L 1 là:
– Vậy ảnh A 2‘B 2‘ thật, cách L 2 60 cm, và ta có:
– Như vậy, ảnh ngược chiều với vật và có độ lớn bằng 9/10 vật.
Một thấu kính mỏng phẳng lõm bằng thuỷ tinh, có tiêu cự f 1 =- 20cm. Thấu kính được đặt sao cho trục chính thẳng đứng, mặt lõm hướng lên trên.
a) Ảnh S’ của S tạo bởi thấu kính cách thấu kính 12cm. Tính d.
b) Giữ S và thấu kính cố định. Đổ một chất lỏng trong suốt vào mặt lõm. Bây giờ ảnh S’ của S là ảnh ảo và cách thấu kính 20cm. Tính tiêu cự f 2 của thấu kính chất lỏng phẳng lồi.
a) Tính d
b) Tính tiêu cự f 2
– Hệ gồm thấu kính chất lỏng và thấu kính thuỷ tinh ghép đồng trục sát nhau. Thấu kính tương đương có tiêu cự f.
– Đối với thấu kính tương đương: d’=-20cm, nên:
IV. Bài tập về hệ thấu kính đồng trục ghép sát nhau, cách nhau.
A.60cm
B.80cm
C.Một giá trị khác A,B
D.Không xác định được, vì không có vật nên L 1 không tạo được ảnh.
* Chọn đáp án: B. 80cm
– Từ hình 30.5, chùm tia tới là chùm song song:
⇒ d = ∞ ⇒ d’= f 1 = -10cm < 0
– Nên S’ 1 là ảnh ảo nằm tại tiêu điểm ảnh F’, tức là trước thấu kính và cách thấu kính 10cm.
– Khoảng cách từ ảnh S’ 1 tạo bởi L 1 đến màn bằng:
Đặt giữa L 1 và H một thấu kính hội tụ L 2. Khi xê dịch L 2 học sinh này nhận thấy chỉ có một vị trí duy nhất của L 2 tạo được điểm sáng tại H. Tiêu cự của (L 2) là bao nhiêu?
A.10cm B.15cm. C.20cm. D.Một giá trị khác A,B,C.
* Chọn đáp án: C. 20cm.
– Sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính:
– Điều kiện để chỉ có một vị trí duy nhất của L 2 tạo được điểm sáng tại H là:
– Tiêu cự của thấu kính L 2 là:
* Bài 3 trang 195 SGK Vật Lý 11: Hai thấu kính, một hội tụ (f 1=20cm), một phân kỳ (f 2=-10cm), có cùng trục chính. Khoảng cách hai quang tâm là l=30cm. Vật AB vuông góc với trục chính được đặt bên trái (L 1 ) và cách (L 1 ) một đoạn d 1.
a) Cho d 1=20cm, hãy xác định vị trí và tính số phóng đại ảnh cuối cùng cho bởi hệ hai thấu kính. Vẽ ảnh.
b) Tính d 1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng hai lần vật.
– Sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính:
– Ta suy ra điều kiện của d 1 là:
– Theo bài ra, ta có hệ số phóng đại:
– Giải phương trình trên ta được d 1 = 35cm (thỏa) hoặc d 1 = 45cm (loại)
– Kết luận: d 1=35cm thì ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng 2 lần vật.
Đáp số: a) d’ 2 = -10cm; k = 0,5; b) d 1 = 35cm.
* Bài 4 trang 195 SGK Vật Lý 11: Một hệ bao gồm hai thấu kính (L 1 )và (L 2) đồng trục có tiêu điểm ảnh chính của (L 1) trùng với tiểu điểm chính của (L 2). Chiếu một chùm tia sáng song song tới (L 1) theo bất kì.
a) Chứng minh chùm tia ló ra khỏi (L 2) cũng là chùm tia ló song song.
b) Vẽ đường đi của chùm tia sáng ứng với các trườn hợp:
– (L 1) và (L 2) đều là thấu kính hội tụ.
– (L 1) là thấu kính hội tụ; (L 2) là thấu kính phân kì.
– (L 1) là thấu kính phân kì; (L 2) là thấu kính hội tụ.
a) Sơ đồ tạo ảnh của hệ hai thấu kính đồng trục:
⇒ chùm tia ló ra khỏi (L 2) cũng là chùm tia song song.
b) Vẽ đường đi của chùm tia sáng ứng với các trường hợp:
¤ Trường hợp (L 1) là thấu kính hội tụ còn (L 2) là thấu kính phân kỳ:
Thấu kính (L 1) có đường kính rìa gấp đôi đường kính rìa của thấu kính (L 2). Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trước (L 1)
a) Chứng tỏ có hai ảnh của S được tạo bởi hệ.
b) Tìm điều kiện về vị trí của S để hai ảnh đều thật và hai ảnh đều ảo.
a) Chứng tỏ có hai ảnh của S được tạo bởi hệ.
– Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm tới từ miền vành ngoài của thấu kính L 2 trở ra thì chỉ đi qua thấu kính L 1 và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S 1
– Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành trong của thấu kính L 2 thì đi qua cả hai thấu kính L 1 và L 2 và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S’ 2. Như vậy sẽ có hai đồng thời được tạo thành như hình vẽ:.
– Sơ đồ tạo ảnh của hệ 2 thấu kính đồng trục:
⇒ Hai hình ảnh S’ 1 và S’ 2 không trùng nhau.
Bài Tập Thấu Kính Mỏng Dạng Bài Quang Hình Học Thấu Kính
Bài tập thấu kính mỏng dạng bài quang hình học thấu kính 1/ Các tia đặc biệt
Tia tới quang tâm O của thấu kính thì truyền thẳng
Tia song song với trục chính cho tia ló hoặc đường kéo dài của tia ló đi qua tiêu điểm chính F’
Tia tới (hoặc đường kéo dài của tia tới) qua tiêu điểm chính F cho tia ló song song với trục chính.
2/ Vật thật, ảnh thật thì ngược chiều (khác bên thấu kính). Vật thật, ảnh ảo thì cùng chiều khác bên thấu kính.
3/ Vật thật, ảnh thật thì vẽ nét liền, ảnh ảo vẽ bằng nét đứt. Tia sáng vẽ bằng nét liền, có dấu mũi tên chỉ chiều truyền của tia sáng.
4/ Bảng nhận biết thấu kính qua ảnh thu được.
Video bài giảng xác định vị trí của thấu kính bằng phép vẽ Bài tập thấu kính hội tụ, thấu kính phân kỳ, dạng bài tập vẽ hìnhBài tập 1. Trình bày cách vẽ và vẽ hình để xác định vị trí ảnh S’ của điểm sáng S trong các trường hợp sau.
Bài tập 2. Trình bày cách vẽ và vẽ hình để xác định vị trí ảnh S’ của điểm sáng S trong các trường hợp sau.
Bài tập 3. Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, A nằm trên trục chính và cách quang tam O như hình. Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng.
Bài tập 4. Hãy trình bày cách vẽ hình ảnh A’B’ của vật sáng AB trong các trường hợp sau
Bài tập 5. Trình bày cách vẽ ảnh A’B’ của vật sáng AB trong các trường hợp sau.
Bài tập 6. Trong hình xy là trục chính O là quang tâm, A là điểm sáng, A’ là ảnh của A
a/ Hãy xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính.
b/ Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí các tiêu điểm chính.
Bài tập 7. Trong hình xy là trục chính, O là quang tâm, A là điểm sáng, A’ là ảnh của A.
a/ Hãy xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính.
b/ Bằng phép vẽ hãy xác định vị trí các tiêu điểm chính
Thấu Kính Hội Tụ Là Gì? Tiêu Cự, Tiêu Điểm, Quang Tâm Và Trục Chính Của Thấu Kính Hội Tụ
– Bố trí thí nghiệm như hình sau:
– Tia sáng đi tới thấu kính gọi là tia tới. Tia khúc xạ ra khỏi thấu kính gọi là tia ló.
– Thấu kính hội tụ có hình dạng như một trong các hình sau:
* Câu C3 trang 113 SGK Vật Lý 9: Tìm hiểu, so sánh độ dày phần rìa so với phần giữa của thấu kính hội tụ dùng trong thí nghiệm.
– Phần rìa mỏng hơn phần giữa trong thấu kính hội tụ.
II. Trục chính, Quang tâm, Tiêu điểm, Tiêu cự của thấu kính hội tụ
– Tia ló truyền thẳng và không đổi hướng khi qua thấu kính được gọi là trục chính (Δ).
* Câu C4 trang 113 SGK Vật Lý 9: Quan sát lại thí nghiệm ở hình 42.2 SGK và cho biết, trong ba tia sáng tới thấu kính, tia nào qua thấu kính truyền thẳng không bị đổi hướng? Tìm cách kiểm tra điều này.
– Trong ba tia sáng tới thấu kính, tia ở giữa truyền thẳng, không bị đổi hướng. Dùng thước thẳng kiểm tra đường truyền của tia sáng đó.
– Quang tâm O của thấu kính là điểm mà mọi tia sáng tới điểm này đều truyền thẳng, không đổi hướng.
– Tiêu điểm F của thấu kính là điểm mà chùm tia tới song song trục chính của thấu kính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm này.
◊ Đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt:
– Tia tới qua quang tâm O cho tia ló truyền thẳng
– Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F’.
– Tia tới qua tiêu điểm F cho tia ló song song với trục chính.
– Điểm hội tụ F của chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính, nằm trên đường chứa tia giữa.
– Biểu diễn chùm tia tới và chùm tia ló trên hình sau:
– Khi đó chùm tia ló vẫn hội tụ tại một điểm trên trục chính tại điểm F.
– Tiêu cự f là khoảng cách từ quang tâm O tới tiêu điểm F (OF = OF’ = f) của thấu kính.
III. Bài tập thấu kính hội tụ
◊ Đường truyền của ba tia sáng được thể hiện trên hình 42.6a.
– Tia tới (2) là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng
– Tia tới (3) là tia đi qua tiêu điểm nên cho tia ló đi song song với trục chính.
* Câu C8 trang 115 SGK Vật Lý 9: Trả lời câu hỏi bạn Kiên nêu ra ở phần mở bài, cụ thể câu hỏi như sau: Bạn Kiên: Cậu dùng loại kính gì hứng ánh sáng mặt trời mà lại đốt cháy được miếng giấy trên sân như vậy. Bạn Long: Anh tớ bảo đó là thấu kính hội tụ; Bạn Kiên: Thấu kính hội tụ là gì?
– Thấu kính hội tụ là thấu kính có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
– Nếu chiếu một chùm tia sáng tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
Thấu Kính Phân Kỳ, Cách Dựng Ảnh Của Thấu Kính Phân Kỳ Và Bài Tập Vận Dụng
Để giải đáp thắc mắc trên, bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kỳ, cách dựng ảnh của 1 vật khi qua thấu kính phân kỳ như thế nào? Qua đó giải một số câu hỏi bài tập vận dụng thấu kính phân kỳ.
I. Đặc điểm ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kỳ
- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kỳ luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
- Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự.
- Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh của vật cũng vuông góc với trục chính của của thấu kính.
* Câu C1 trang 122 SGK Vật Lý 9: Hãy làm thí nghiệm để chứng tỏ rằng không thể hứng được ảnh của vật trên màn với mọi vị trí của vật.
° Lời giải Câu C1 trang 122 SGK Vật Lý 9:
- Đặt vật ở một vị trí bất kì trước thấu kính phân kì.
- Đặt màn hứng ở trước thấu kính, từ từ đưa màn ra xa thấu kính và quan sát xem có ảnh trên màn hay không.
- Thay đổi vị trí của vật và cũng làm tương tự như trên, ta vẫn được kết quả là không có vị trí nào của vật để thu được ảnh trên màn quan sát.
* Câu C2 trang 122 SGK Vật Lý 9: Làm thế nào để quan sát được ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì? Ảnh đó là ảnh thật hay ảnh ảo? Cùng chiều hay ngược chiều với vật?
° Lời giải Câu C2 trang 122 SGK Vật Lý 9:
- Muốn quan sát được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì, ta đặt mắt trên đường truyền của chùm tia ló.
– Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì là ảnh ảo, cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật
II. Cách dựng ảnh tạo bởi thấu kính phân kỳ
1. Cách dứng ảnh của 1 điểm sáng S qua thấu kính phân kỳ
- Từ S ta dựng hai tia (chọn 2 trong 3 tia đặc biệt) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính.
2. Cách dựng ảnh của 1 vật AB qua thấu kính phân kỳ
° Lời giải Câu C3 trang 122 SGK Vật Lý 9:
- Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau:
– Dùng hai trong ba tia sáng đã học để dựng ảnh B’ của điểm B.
+ Tia BI đi song song với trục chính nên cho tia ló có đường kéo dài đi qua F
+ Tia tới BO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng
+ Hai tia ló trên có đường kéo dài giao nhau tại B’, ta thu được ảnh ảo B’ của B qua thấu kính.
– Từ B’ hạ vuông góc với trục của thấu kính, cắt trục chính tại điểm A’. A’ là ảnh của điểm A. A’B’ là ảnh ảo của AB tạo bởi thấu kính phân kỳ.
* Câu C4 trang 122 SGK Vật Lý 9: Trên hình 45.2 cho biết vật AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính và cách quang tâm O một khoảng OA = 24cm.
+ Hãy dưng ảnh A’B’ của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho
+ Dựa vào hình vẽ, hãy lập luận để chứng tỏ rằng ảnh này luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
° Lời giải Câu C4 trang 122 SGK Vật Lý 9:
◊ Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau:
◊ Dùng hai trong ba tia sáng đặc biệt đã học để dựng ảnh B’ của điểm B.
+ Tia BI đi song song với trục chính nên cho tia ló có đường kéo dài đi qua F
+ Tia tới BO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng
+ Hai tia ló trên có đường kéo dài giao nhau tại B’, ta thu được ảnh ảo B’ của B qua thấu kính.
+ Từ B’ hạ vuông góc với trục của thấu kính, cắt trục chính tại điểm A’. A’ là ảnh của điểm A. A’B’ là ảnh ảo của AB tạo bởi thấu kính phân kỳ (hình dưới).
– Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B’ nằm trong đoạn FI → Hình chiếu A’ của B’ lên trục chính nằm trong đoạn OF. Chính vì vậy, ảnh A’B’ luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.
III. Độ lớn của ảnh tạo bởi thấu kính
- Ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ: Ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật
- Ảnh ảo tạo bởi thấu kính phân kì: Ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
* Câu C5 trang 123 SGK Vật Lý 9: Đặt vật AB trước một thấu kính có tiêu cự f = 12cm. Vật AB cách thấu kính 1 khoảng d = 8cm, A nằm trên trục chính. Hãy dựng ảnh A’B’ của AB. Dựa vào hình vẽ để nêu nhận xét về độ lớn của ảnh so với vật trong 2 trường hợp:
– Thấu kính là hội tụ.
– Thấu kính là phân kì.
° Lời giải Câu C5 trang 122 SGK Vật Lý 9:
◊ Đặt vật AB trong khoảng tiêu cự thì:
– Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính hội tụ lớn hơn vật
– Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật
IV. Bài tập vận dụng thấu kính phân kỳ
* Câu C6 trang 123 SGK Vật Lý 9: Từ bài toán trên, hãy cho biết ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì có đặc điểm gì giống nhau, khác nhau. Từ đó hãy nêu cách nhận biết nhanh chóng một thấu kính là hội tụ hay phân kì.
° Lời giải Câu C6 trang 122 SGK Vật Lý 9:
◊ So sánh ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì:
– Giống nhau: Cùng chiều với vật.
– Khác nhau:
+ Đối với thấu kính hội tụ thì ảnh lớn hơn vật và ở xa thấu kính hơn vật.
+ Đốì với thâu kính phân kì thì ảnh nhỏ hơn vật và ở gần thấu kính hơn vật.
◊ Cách nhận biết nhanh chóng một thấu kính hội tụ hay phân kì:
– Đưa thấu kính lại gần dòng chữ trên trang sách. Nếu nhìn qua thấu kính thấy hình ảnh dòng chữ cùng chiều, to hơn so với khi nhìn trực tiếp thì đó là thấu kính hội tụ. Ngược lại, nếu nhìn thấy hình ảnh dòng chữ cùng chiều, nhỏ hơn so với nhìn trực tiếp thì đó là thẩu kính phân kì.
* Câu C7 trang 123 SGK Vật Lý 9: Vận dụng kiến thức hình học, tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh trong hai trường hợp ở C5 khi vật có chiều cao h = 6mm.
° Lời giải Câu C7 trang 122 SGK Vật Lý 9:
- Ta đặt: OA = d; OA’ = d’; OF = OF’ = f
– Theo hình trên, xét cặp tam giác đồng dạng ΔA’B’F’ và ΔOIF’; ΔOAB và ΔOA’B’, ta có:
- Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật) nên suy ra:
- Chia cả hai vế của (2) cho tích dd’f ta được:
- Thay d = 8cm, f = 12cm ta tính được: OA’ = d’ = 24cm và thay vào (*) ta được:
– Xét hình trên, với hai cặp tam giác đồng dạng là ΔA’B’F và ΔOIF; ΔOAB và ΔOA’B’, ta có:
- Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật) nên suy ra:
- Chia cả hai vế của (2) cho tích dd’f ta được:
– Đây chính là công thức tính tiêu cự của thấu kính phân kỳ:
– Thay d = 8cm, f = 12cm ta có: OA’ = d’ = 4,8cm và thay vào(**) ta được:
* Câu C8 trang 123 SGK Vật Lý 9: Hãy trả lời câu hỏi nêu ra ở phần mở bài, cụ thể câu hỏi như sau: Bạn Đông bị cận thị nặng. Nếu Đông bỏ kính ra, ta nhìn thấy mắt bạn to hơn hay nhỏ hơn khi nhìn mắt bạn lúc đang đeo kính?
° Lời giải Câu C8 trang 122 SGK Vật Lý 9:
- Bạn Đông bị cận thị nặng. Nếu Đông bỏ kính ra, ta nhìn thấy mắt bạn to hơn khi nhìn thấy mắt bạn đang đeo kính.
– Vì kính của bạn là thấu kính phân kì, khi ta nhìn mắt bạn qua thấu kính phân kì, ta đã nhìn thấy ảnh ảo của mắt, nhỏ hơn mắt khi không đeo kính.
3 Dạng Bài Tập Thấu Kính 11 Có Đáp Án Thường Gặp
Nhằm giúp các bạn học sinh lớp 11 học tốt phần Thấu kính môn Vật lý 11, Kiến xin giới thiệu “ 3 Dạng Bài Tập Thấu Kính 11 Có Đáp Án Thường Gặp”.
Bài 1: Cho một thấu kính có hai mặt lồi. Khi đặt trong không khí có độ tụ D1 ,khi đặt trong chất lỏng có chiết suất là n’= 1,68 thì thấu kính lại có độ tụ D2 = -(D1/5).
a) Vậy chiết suất n của thấu kính là bao nhiêu?
b) Cho một mặt có bán kính cong gấp 4 lần bán kính cong của mặt kia và D1 =2,5 dp. Bán kính cong của hai mặt này?
Đáp án: 1,5; 25cm; 100 cm.
Bài 2: Cho thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n = 1,5.
a) Bạn hay tìm tiêu cự của các thấu kính khi đặt trong không khí. Nếu:
- Hai mặt lồi có bán kính 10cm và 30 cm
- Mặt lồi có bán kính 10cm và mặt lõm có bán kính 30cm.
Đáp án: a)15 cm; 30 cm b)60 cm; 120 cm
b) Khi chúng được cho vào trong nước có chiết suất n’= 4/3, thì tiêu cự của thấu kính trên là bao nhiêu?
Bài 3: Một thấu kính hai có mặt lồi. Độ tụ là D1 khi đặt trong không khí, khi đặt trong chất lỏng có chiết suất n’= 1,68 thấu kính lại có độ tụ D2 = -(D1/5).
a) Vậy chiết suất n của thấu kính là bao nhiêu?b) Một mặt có bán kính cong gấp 4 lần bán kính cong của mặt kia và cho D1 =2,5 dp. Bán kính cong của hai mặt này là bao nhiêu? Đáp án: 1,5; 25cm; 100 cm.
Bài 4: Cho một thấu kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5. Đặt nó trong không khí nó có độ tụ 5 dp. Cho thấu kính vào chất lỏng có chiết suất n’ thì thấu kính có tiêu cự f’ = -1m. Tìm chiết suất của thấu kính?
Đáp án: 1,67
Bài 1: Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự là 10cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính và cách thấu kính 30cm. Hãy xác định số phóng đại ảnh, vị trí ảnh và tính chất ảnh. Sau đó, vẽ hình đúng tỷ lệ. Đáp số: d / = 15cm ; k = ─ ½
Bài 2: Đặt vuông góc vật sáng AB với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Hãy xác định tính chất ảnh của vật qua thấu kính và vẽ hình trong những trường hợp sau:
a) Vật cách thấu kính 30 cm.
b) Vật cách thấu kính 20 cm.
c) Vật sẽ cách thấu kính 10 cm.
Bài 3: Cho thấu kính phân kỳ có tiêu cự là 10cm. Đặt vuông góc vật sáng AB với trục chính của thấu kính, cách thấu kính 20cm. Xác định số phóng đại ảnh,vị trí ảnh và tính chất ảnh.
Đáp số: d / = ─ (20/3) cm ; k = 1/3
Bài 4: Đặt vuông góc vật sáng AB với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 10 cm. Nhìn qua thấu kính ta sẽ thấy 1 ảnh cùng chiều và cao gấp 3 lần vật. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính, vẽ hình?
Đáp án: 15 cm.
Xác định ảnh cuối cùng tạo ra hệ
Bài 1: Cho hai thấu kính hội tụ L1 và L2 có tiêu cự lần lượt là f1=30cm và f2=20cm đặt đồng trục và chúng cách nhau L=60. Đặt vuông góc vật sáng AB=3 cm với trục chính (A ở trên trục chính) trước L1 cách O1 một khoảng là d1. Hãy xác định vị trí, chiều, độ cao và tính chất của anh cuối A’B’ qua hệ thấu kính trên và vẽ ảnh với:
a) d1=45 cm b) d1=75 cm
Đáp số a) d’’=12cm; 2,4cm b) d’’=-20cm; 4cm
Bài 2: Một vật sáng AB cao 1cm đặt vuông góc của một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục cách L1 một khoảng d1=30cm. Thấu kính L1 là thấu kính hội tụ và có tiêu cự f1=20cm , thấu kính L2 là thấu kính phân kì tiêu cự là f2=-30cm, hai thấu kính cách nhau L=40cm. Xác định vị trí, chiều, độ cao và tính chất của ảnh cuối cùng A’B’ qua hệ thấu kính trên.
A’B’=AB=6cm
Cập nhật thông tin chi tiết về Chương Vii: Bài Tập Hệ Hai Thấu Kính Đồng Trục trên website Englishhouse.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!