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 > f_max=f₂=30cm

* Điều kiện để hai ảnh S₁, S₂ đều ảo là∶d₁ và d₂ < f_min=f₁₂=20cm

Giaibaitap.me