Học tốt Vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

Thứ sáu - 02/08/2019 23:21

A/ Kiến thức cơ bản
1. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau:
Sơ đồ tạo ảnh:
Giai vat ly lop 11 bai 30

Các công thức:

+ '

k₁=

k₂=

+ d₂= O₁O₂
Độ phóng đại của ảnh sau cùng.
k = k₁.k₂

2. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau:
Sơ đồ tạo ảnh:
Giai vat ly lop 11 bai 30.2

+ '

(1) k₁=

+ d₂= +O₁O₂= 0
=>

= -d₂
=>

+ '

k₁=

(2)
Từ (1) và (2) suy ra:

Độ tụ của hai thấu kính ghép sát:
D = D₁+ D₂

B/ TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 11 BÀI 30
C1. Chứng tỏ rằng, với hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nham ta luôn có: d₂=

Giải:
Với hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau thì khoảng cách giữa hai kính

= 0 nên ta luôn có: d₂=

C2. Hãy xét các trường hợp khác nhau và thiết lập hệ thức: d₂=

Giải:
- Trường hợp 1: (Hình 80.1.a)
Giai vat ly lop 11 bai 30 cau c2

Từ hình vẽ ta thấy:

+ d₂ =

- Trường hợp 2: (Hình 30. 1b)
Giai vat ly lop 11 bai 30 cau c2b

Từ hình vẽ ta thấy:
|d₂| - |d₁| =

- Các trường hợp khác làm tương tự.
- Khi

= 0 thì d₂ = -

.

C/ TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 11 BÀI 30 TRANG 195
1. Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ hình 30.5.

Thấu kính phân kỳ L₁ có tiêu cự là f₁= -10cm. Khoảng cách từ ảnh

tạo bởi L₁ đến màn có giá trị nào?
A. 60cm
B. 80cm
C. Một giá trị khác A, B
D.Không xác định được, vì không có vật nên L1 không tạo được ảnh.
Giải:
Đáp án: B
Vì vật ở vô cùng nên ảnh ở tiêu điểm ảnh: d’= f = -10cm
Khoảng cách từ ảnh

đến màn |d’| +

= 10 + 70 = 80cm.

2. 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. 10cm
B. 15cm.
C. 20cm.
D. Một giá trị khác A,B,C.
Giải:
Đáp án: C.
Giai vat ly lop 11 bai 30 cau 2

Khoảng cách từ

đến màn là 80cm vì chỉ có một vị trí duy nhất của L₂ tạo được điểm sang tại H.
Nên: |d’| +

= 80 = L
Do đó: f =

= 20 cm

3. Hai thấu kính, một hội tụ (f₁= 20cm), một phân kì (f₂ = -10cm), có cùng trục chính. Khoảng cách hai quang tâm là l

= 30cm. Vật AB vuông góc với trục chính được đặt bên trái L₁ và cách L₁ một đoạn d₁.
a) Cho d₁= 20cm, hãy xác định vị trí và tính số phóng đại ảnh cuối cùng cho bởi hệ hai thấu kính.
b) Tính d₁ để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng hai lần vật.
Giải:
a. d₁= 20 cm
Sơ đồ tạo ảnh:
Giai vat ly lop 11 bai 30 cau 3

- Với thấu kính L₁.

=> d₁=

= ∞
- Với thấu kính L₂.
d₂=

= -∞

= f₂= -10 cm
Giai vat ly lop 11 bai 30 cau 3a

4. Một hệ bao gồm hai thấu kính (L₁) và (L₂) đồng trục có tiêu điểm ảnh chính của (L₁) trùng với tiểu điểm chính của (L₂). Chiếu một chùm tia sáng song song tới (L₁) theo bất kì.
a) Chứng minh chùm tia ló ra khỏi (L₂) cũng là chùm tia ló 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 kì.
- (L₁) là thấu kính phân kì; (L₂) là thấu kính hội tụ.
Giải:

5. Một thấu kính mỏng phẳng – lồi 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 có hai thấu kính sát nhau.
Thấu kính (L₁) có đường kình 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.
Giải: