BÀI tập LẬP TRÌNH 9 và 11

Tìm tiêu cự, vị trí mặt phẳng tiêu và mặt phẳng chính của thấu kính tương đương... • Một thấu kính thủy tinh dày 3cm, một mặt lồi bán kính 5cm, một mặt lõm bán kính 2cm.. Mặt phía trước

VẤN ĐỀ 9 &11

Nhóm 2

• Phan Thị Kiều Loan

• Phạm Đăng Khoa

• Nguyễn Quang Khởi

Hình II.19

0.05m

Vấn đề 9

Một thấu kính mỏng tiêu cự 10cm đặt cách một thấu kính mỏng khác có tiêu cự -10cm một khoảng cách 5cm (Hình II.9) Tìm tiêu cự, vị trí mặt phẳng tiêu và mặt phẳng

chính của thấu kính tương đương.

Nhập giá trị: f1, f2 , L

f

C



  f = -1/M(2,1)

Tiêu điểm thứ nhất cách RP1 một khoảng: D/C  M(2,2)/M(2,1)

Nếu các giá trị tính được mang giá trị âm thì các điểm cần tìm sẽ nằm bên trái RP1 hoặc RP2 tương ứng và ngược lại

Bài toán thuận:

PHƯƠNG PHÁP GIẢI:

M

Xác định:

RP1 RP2

L

f1 f2

 Xuất ra: tiêu cự f của hệ và các điểm đặc biệt(F1,F2,H1,H2

Xây dựng ma trận truyền tia sáng:

Tiêu điểm thứ hai cách RP2 một khoảng: -A/C  -M(1,1)/M(2,1)



Mặt phẳng chính thứ nhất (H1) cách RP1 khoảng: (D-1)/C [M(2,2) – 1] / M(2,1)



Mặt phẳng chính thứ hai(H2) cách RP2 khoảng: (1-A)/C [1 – M(1,1)] / M(2,1)

1 0 1 1

f

 

 

 

 

 

L

1

0 1

L

 

 

 

2

1 0 1 1

f

 

 Ma trận truyền tia sáng:

1

L M

M

*Tìm ma trận truyền tia sáng M

TH1:

Nhập vào: tiêu cự của hệ thấu kính f, vị trí các điểm chính F1,F2, chiết suất n

1, 2 ,

Bài toán nghịch:

Xuất ra :

M

 

  

 

Thành lập các phương trình:

1

2

 

t1: vị trí của F1 (từ F1 đến RP1) t2: vị trí của F2(từ F2 đến RP2) f: tiêu cự hệ thấu kính

Dùng lệnh Solve để giải hệ 3 phương trình trên ta tim được : f1, f2, L

PHƯƠNG PHÁP GIẢI:

Xây dựng ma trận truyền tia sáng:

1, 2,

f f L

TH2:

Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính H1,H2, chiết suất n

Xuất ra:

Phương pháp giải: tương tự TH1

1, 2,

f f L

TH3:

Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính F1,H2, chiết suất n

Xuất ra:

TH4:

Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính F2,H2, chiết suất n

Xuất ra: f f L1, 2,

• Một thấu kính thủy tinh dày 3cm, một mặt lồi bán kính 5cm, một mặt lõm bán kính 2cm Mặt phía trước, ở bên trái tiếp xúc với không khí Mặt phía sau, ở bên phải tiếp xúc với chất lỏng

có chiết suất là 1.4 chiết suất của thủy tinh là 1.5

• Tìm vị trí các tiêu điểm, các điểm chính, các nodal point

• Tính các tiêu cự của hệ

Vấn đề 11

n=1.5

n=1.4 H1

L1

F1

F2

H2

3cm Hình II.21

L2

Nhập vào: n, n1,n2,r1,r2, L

 Xây dựng ma trận truyền tia sáng: M A B

F1 cách RP1 khoảng: n D C1 /  n1M(2, 2) / M(2,1)

H1 cách RP1 khoảng: n D1(  1) /C  n1 [M(2, 2) 1] /  M(2,1)

L1 cách RP1 khoảng: (Dn1 n2 ) /C  [n1 M(2, 2) n2 ] /M(2,1)

Tiêu cự:

1

1

1 / (2,1)

C



F2 cách RP2 khoảng: n A C2 /   n2 M(1,1) / M(2,1)

H2 cách RP2 khoảng: n2 (1  A) /C n2 [1 M(1,1)] /M(2,1)

L2 cách RP2 khoảng: (n1  An2) /C [n1 n2 M(1,1)] / M(2,1)

2 n 2 / (2,1)

C



Nếu giá trị tìm được

là âm thì các điểm chính nằm bên trái RP1 hoặc RP2

tương ứng và ngược lại

Bài toán thuận:

Xuất ra: các tiêu cự của hệ f1,f2, vị trí các điểm chính; F1,F2,H1,H2,L1,L2

PHƯƠNG PHÁP GIẢI:

Xác định:

L

1

1

1 1

1 0 ( )

1

r

1

0 1

L n

2 2

1

r

 Ma trận truyền tia sáng:

1 0 1 0

1 ( ) ( )

0 1

L

M

TH1:

Nhập vào: vị trí các điểm chính F1,F2,L1,n1,n2, chiết suất thấu kính n

Bài toán nghịch:

Xuất ra :

M

 

  

 

Thành lập các phương trình:

Dùng lệnh Solve để giải hệ 3 phương trình trên ta tim được :

PHƯƠNG PHÁP GIẢI:

Xây dựng ma trận truyền tia sáng:

r1,r2,L

 

t1: vị trí F1(từ F1 đến RP1) t2:vị trí F2(từ F2 đến RP2) p1: vị trí L1(từ L1 đến RP1)

r1,r2,L

TH2:

Nhập vào: vị trí các điểm chính F1,F2,L1,n1,n2, bề dày thấu kính L

Xuất ra : r1,r2,L