Bài 1 trang 195 sgk vật lý 11
Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đố (Hình 30.5)
Thấu kính phân kỳ L1 có tiêu cự f1 = - 10 cm. Khoảng cách từ ảnh S'1 tạo bởi L1 đến màn có giá trị nào ?.
A. 60 cm.
B. 80 cm.
C. Một giá trị khác A, B.
D. Không xác định được, vì không có vật nên L1 không tạo được ảnh.
Hướng dẫn giải:
đáp án D
Bài 2 trang 195 sgk vật lý 11
Tiếp theo các giả thiết cho ở bài tập 1.
Đặt giữa L1 và H một thấu kính hội tụ L2. Khi xê dịch L2, học sinh này nhận thấy chỉ có một vị trí duy nhất của L2 tạo được điểm sáng tại H.
Tiêu cự của L2 là bao nhiêu ?
A. 10 cm.
B. 15 cm.
C. 20 cm.
D. Một giá trị khác A, B, C.
Hướng dẫn giải:
Đáp án: Chọn C. 20cm
Bài 3 trang 195 sgk vật lý 11
Hai thấu kính, một hội tụ (f1 = 20 cm), một phân kỳ (f2 = -10 cm), có cùng trục chính. Khoảng cách hai quang tâm là l = 30 cm. Vật AB vuông góc với trục chính được đặt bên trái L1 và cách L1 một đoạn d1.
a) Cho d1 = 20 cm, hãy xác định vị trí và tính số phóng đại ảnh cuối cùng cho bởi hệ hai thấu kính. Vẽ ảnh.
b) Tính d1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng hai lần vật.
Hướng dẫn giải:
Sơ đồ tạo ảnh:
\(AB\buildrel {{L_1}} \over
\longrightarrow {A_1}{B_1}\buildrel {{L_2}} \over
\longrightarrow {A_2}{B_2}\)
a) Ta có: \({d_1}' = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} = {{20.20} \over {20 - 20}} = \infty\)
\({d_2} = 1 - {d_1}' = 30 - \infty = - \infty \)
\({1 \over {{f_2}}} = {1 \over {{d_2}}} + {1 \over {{d_2}'}} = {1 \over \infty } + {1 \over {{d_2}'}} = {1 \over {{d_2}'}}\)
\(\Rightarrow {d_2}' = {f_2} = - 10cm\)
\(k = {{{d_1}'{d_2}'} \over {{d_1}{d_2}}} = {{{d_2}'} \over {{d_1}}}.{{{d_1}'} \over {l - {d_1}'}} = {{{d_2}'} \over {{d_1}}}.{1 \over {{l \over {{d_1}'}} - 1}} = 0,5\)
b) Ta có: \({d_1}' = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} = {{20{d_1}} \over {{d_1} - 20}}\)
\({d_2} = 1 - {d_1}' = 30 - {{20{{\rm{d}}_1}} \over {{d_1} - 20}} = {{10{{\rm{d}}_1} - 600} \over {{d_1} - 20}}\)
\({d_2}' = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{{{10{d_1} - 600} \over {{d_1} - 20}}.( - 10)} \over {{{10{d_1} - 600} \over {{d_1} - 20}} + 10}} = {{600 - 10{{\rm{d}}_1}} \over {2{{\rm{d}}_1} - 80}} < 0\)
\(k = {{{d_1}'{d_2}'} \over {{d_1}{d_2}}}.{{{{20{{\rm{d}}_1}} \over {{d_1} - 20}}.{{600 - 10{{\rm{d}}_1}} \over {2{{\rm{d}}_1} - 90}}} \over {{d_1}.{{10{{\rm{d}}_1} - 600} \over {{d_1} - 20}}}} = {{10} \over {45 - {d_1}}} = \pm 2\)
Giải ra ta có d1 = 35cm
Bài 4 trang 195 sgk vật lý 11
Một hệ thấu kính gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục có tiêu điểm ảnh chính của L1 trùng với tiêu điểm vật chính của L2. Chiếu một chùm tia sáng song song với L1 theo phương bất kì.
a) Chứng minh chùm tia ló ra khỏi L2 cũng là chùm tia song song.
b) Vẽ đường đi của chùm tia sáng ứng với các trường hợp:
L1 và L2 đều là thấu kính hội tụ.
L1 là thấu kính hội tụ; L2 là thấu kính phân kỳ.
L1 là thấu kính phân kỳ; L2 là thấu kính hội tụ.
Trả lời:
a) Sơ đồ tạo ảnh qua hệ thấu kính:
Trong đó:
Hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục có tiêu điểm ảnh chính của (L1) trùng với tiêu điểm vật chính của L2 => a=O1 O2=f1+f2
Chùm tia sáng tới song song: > d1=∞=>d1'=f1
=> d2=a-d1'=f2=> d2'=∞
=> chùm tia ló ra khỏi (L2) cũng là chùm tia song song.
b) Vẽ đường đi của chùm tia sáng ứng với các trường hợp:
(L1 )và (L2 ) đều là thấu kính hội tụ: hình 30.1
L1 là thấu kính hội tụ; L2 là thấu kính phân kì: Hình 30.2
L1 là thấu kính phân kì; L2 là thấu kính hội tụ: Hình 30.3
Bài 5 trang 195 sgk vật lý 11
Một thấu kính mỏng phẳng - lõi L1 có tiêu cự f1 = 60 cm được ghép sát đồng trục với một thấu kính mỏng phẳng - lồi khác L2 có tiêu cự f2 = 30 cm. Mặt phẳng của hai thấu kính sát nhau.
Thấu kính L1 có đường kính rìa gấp đôi đường kính rìa của thấu kính L2. Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trước L1.
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.
Hướng dẫn làm bài:
a)
Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm tới từ miền vành ngoài của thấu kính L2 trở ra thì chỉ đi qua thấu kính L1 và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S1
Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành của thấu kính L2 thì đi qua cả hai thấu kính L1 và L2 và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S2.
Sơ đồ tạo ảnh:
Trong đó: \({1 \over {{d_1}}} + {1 \over {{d_1}'}} = {1 \over {{f_2}}}\)
f2 = 30cm
Trong đó: \({1 \over {{d_2}}} + {1 \over {{d_2}'}} = {1 \over {{f_{12}}}}\)
D12 = D1 +D2
\( \Rightarrow {1 \over {{f_{12}}}} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} \Rightarrow {f_{12}} = 20cm\)
Vì f2 ≠ f12 ⇒ d1’ ≠ d2’
⇒ Hai hình ảnh S1 và S2 không trùng nhau
b) Vì f2 > f12 nên:
* Điều kiện để hai ảnh S1, S2 đều thật là: d1 và d2 > fmax=f2=30cm
* Điều kiện để hai ảnh S1, S2 đều ảo là∶d1 và d2 < fmin=f12=20cm
congdong.edu.vn