Hệ hai thấu kính hội tụ , ghép đồng trục, đặt vật sáng AB đặt trên trục chính trước một đoạn 15 cm.. Vật sáng đặt trước cách ĐÁP ÁN BÀI TẬP PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam Ta có sơ đồ
Trang 1Trang 1/9
1.
Hai thấu kính có số phóng đại là , khi ghép đồng trục hai thấu kính trên thì ảnh cuối qua hệ có độ phóng
đại là
2.
Hai thấu kính hội tụ và được ghép đồng trục cách nhau 90 cm Vật sáng AB đặt trước
cách 30 cm, qua quang hệ cho ảnh thật cách 120 cm Tiêu cự của là
3.
Hệ hai thấu kính hội tụ , ghép đồng trục, đặt vật sáng AB đặt trên trục
chính trước một đoạn 15 cm Để hệ cho ảnh A’B’ ở vô cực thì khoảng cách giữa hai kính là
4. Một quang hệ gồm hai thấu kính đồng trục và Vật sáng đặt trước cách
ĐÁP ÁN BÀI TẬP
PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Độ phóng đại của hệ thấu kính là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Ảnh của AB qua thấu kính tạo ra cách thấu kính là
Mà 2 thấu kính cách nhau là 90 cm Nên ảnh cách thấu kính là
Do ảnh thật cách thấu kính là 120 cm, nên
Tiêu cự của thấu kính là
Để ảnh ở vô cực thì ảnh qua phải nằm ở vị trí tiêu điểm vật
Khoảng cách giữa hai thấu kính là
BÀI 08 : HỆ HAI THẤU KÍNH
k1, k2
k = |k1| + |k2| k = kk1
k1 = −
k2 = −
d1′
d1
d2′
d 2
k = k1k2
d′ = d − fdf1 = = 60cm
1
30.20
30 − 20
d1= a − d′ = 90 − 60 = 30cm
d′
1= 120 − 90 = 30cm
T2
f2 = d1 d = = 15cm
′
1
d1+ d′
1
30.30
30 + 30
L1 (f1 = 10 cm) L2 (f2= 20 cm)
L1
L1
L2
d2= d′
1= dd1f1 = = 30cm
1− f1 15 − 1015.10
30 + 20 = 50 cm
T1(f1 = −8 cm) T2 (f2 = 12 cm) T1
T1
Trang 2A 32 cm. B 40 cm C 22 cm D 8 cm.
8 cm qua quang hệ trên thu được ảnh rõ nét trên màn cách 50 cm Khoảng cách giữa hai thấu kính là
5.
Hệ hai thấu kính ghép đồng trục và đặt cách nhau một khoảng d như hình
Một tia sáng song song với trục chính quyền qua thấu kính giao với tại I, tại J Kết luận nào dưới đây là
sai?
6. Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính của thấu kính tiêu cự và cách đoạn 40 cm Vật AB
và vẫn được giữ như trên, đặt thấu kính có tiêu cự xen giữa AB và , cách 25 cm Sau thấu kính
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Do vật AB đặt trước và cách 8 cm, tiêu cự của
là
nên áp dụng công thức thấu kính
Khoảng cách từ ảnh đến màn là
Do ảnh của AB in rõ trên màn nên ảnh của AB là ảnh thật nên
Ta có
+ Do cả chùm tia tới và chùm tia ló ra đều song song với trục chính và chùm tia tới gần với trục chính hơn
chùm tia ló nên thấu kính là thấu kính phân kỳ và thấu kính là thấu kính hội tụ
+ Do chùm tới song song với trục chính nên ảnh ảo qua nằm tại tiêu điểm của thấu kính
+ Do chùm tia ló ra song song với trục chính nên ảnh qua quang hệ nằm ở vô cực, nên vật đối với thấu kính
phải nằm ở tiêu điểm vật của thấu kính , hay
trùng và
Vậy kết luận sai là
T1
f1= −8 cm
→ d′
d1− f
8 (−8)
8 − (−8)
A1B1
L = 50 − (−4) = 54 cm → d′
2+ d2 = 54 cm
d′
2 > 0
d + = 54 ↔ d2− 54d + 54.12 = 0
→ d = d
′
2= 36cm
d = d′
2= 18cm →
a = 50 − 36 = 14cm
a = 50 − 18 = 32cm
df 2
d−f2
L1 L2
L1 L2
F′
1 F2 O1O2 = f2− f1
1 = f1
L2
L2
d2= f2
F1′ F2
O1O2= d′
1+ d2= f2+ f1
O1O2 = f2− f1
Trang 3Trang 3/9
ta nhận được ảnh thật cách 4 cm Tiêu cự bằng
7.
Đặt một vật sáng AB cao 2 cm trước và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm,
cách thấu kính 20 cm Sau thấu kính đặt thêm một thấu kính phân kì đồng trục có tiêu cự 20 cm và cách thấu
kính hội tụ 40 cm Độ cao của ảnh cho bởi hệ là
8.
Hệ thấu kính gồm thấu kính phân kì (1) đặt đồng trục với thấu kính hội tụ (2) tiêu cự 40 cm cách nhau một
khoảng là a Để ảnh tạo bởi hệ kính là ảnh thật với mọi vị trí đặt vật trước kính (1) thì
9.
Hai thấu kính tiêu cự 40 cm, ghép đồng trục chính Muốn cho một chùm tia sáng song song sau khi
qua hệ hai thấu kính cho chùm tia ló song song thì khoảng cách giữa hai thấu kính là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Chùm tia tới song song qua thấu kính hội tụ sẽ hội tụ tại tiêu điểm ảnh của thấu kính hay tại điểm cách thấu
kính thứ nhất 40 cm Thấu kính thứ 2 là phân kì, để chùm tia ló song song thì vị trí ảnh thứ nhất phải là tiêu
điểm vật của thấu kính thứ 2 ảnh thứ nhất ở vị trí cách thấu kính 2 một đoạn
Khoảng cách giữa hai thấu kính
−12 cm
d′
d1= a − d′
2 → d′
2 = a − d1= 25 + 5 = 30cm
d2= 40 − 25 = 15cm
→ f2= = 10cm
d1′f1
d′1−f1
4.20 4−20
d 2 d′2
d 2 +d2′
AB −−−−→ A′B′−−−−→ A′′B′′
1 d2 d′
2 TKHT TKPK
d1= 20cm → d′
1= = ∞
d2= ∞ → d′
2= f2 = 20cm
k = = 1 → A′B′= AB = 2cm
d 1 f
d 1 −f
f2
f1
AB −−−−→ A′B′−−−−→ A′′B′′
1 d2 d′
2 TKPK TKHT
d1> 0; d′
1< 0
a = d′
1+ d2 > 0 → d2> 0 (1)
2 =
d′
2> 0 ↔ > 0 (2)
(1) (2) → d2− f > 0 ↔ d2 > f
→ d2 > 40cm
→ a = d′
1+ d2> 40cm
1
d 2
1
d2′
1 f
1 40
d 2 f
d 2 −f
d 2 f
d2−f
−20 cm
Trang 4A thật và cách kính hai 40 cm B ảo và cách kính hai 40 cm
C ảo và cách kính hai 120 cm D thật và cách kính hai 120 cm.
Một thấu kính phân kì có tiêu cự 20 cm được ghép đồng trục với một thấu kính hội tụ có tiêu cự 40 cm, đặt
cách nhau 50 cm Đặt một vật phẳng nhỏ vuông góc với trục chính trước thấu kính phân kì 20 cm Ảnh cuối
cùng là
11.
Cho một hệ thấu kính gồm thấu kính phân kì tiêu cự 20 cm (1) đặt đồng trục với thấu kính hội tụ (2) tiêu cự 40
cm cách kính một là a Để chiếu một chùm sáng song song tới kính một thì chùm ló ra khỏi kính (2) cũng song song a phải bằng
12.
Cho hệ hai thấu kính có cùng trục chính, thấu kính hội tụ có tiêu cự 12 cm và thấu kính phân kì có tiêu
cự 16 cm Đặt vật AB vuông góc với trục chính cách thấu kính 20 cm Để ảnh của AB qua hệ là ảnh thật và cách thấu kính 16 cm thì hai thấu kính cần đặt cách nhau một khoảng
13.
Hai thấu kính được ghép đồng trục cách nhau 40 cm Đặt vật sáng AB
cao 2 cm vuông góc với quang trục của hệ, trước và cách 40 cm Ảnh cuối cùng tạo bởi hệ thấu kính cao
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Vị trí ảnh qua thấu kính thứ nhất
Vậy ảnh cuối cùng là ảnh thật và cách kính hai 120 cm
Để chiếu một chùm sáng song song tới kính một thì chùm ló ra khỏi kính (2) cũng song song thì ảnh của chùm sáng sau khi qua kính (1) phải cách thấu kính (2) một khoảng bằng
Mà chùm sáng song song nên qua (1) sẽ có đường kéo dài hội tụ tại tiêu điêm ảnh của kính (1)
vị trí tiêu điểm ảnh của (1) trùng với tiêu điểm vật của (2)
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Theo bài ra ta có
(ảnh thật)
Lại có
Vậy khoảng cách giữa hai thấu kính là 22 cm
Ta có sơ đồ tạo ảnh
AB −−−−→ A′B′−−−−→ A′′B′′
1 d2 d′
2 TKHT TKPK
1= −10cm
d2= a − d′
1 = 50 − (−10) = 60cm
→ d′
1
d1′
1
f1 d11
1
20 201 101
f2d2
d2−f2 60−4040.60
f2 = 40 cm
→
d = |f|2− |f1| = 40 − 20 = 20cm
L1
L2
f1 = 12cm; f2 = −16cm; d1 = 20cm; d′
2= 16cm
→ d′
1 = = 30 cm; d2 = ℓ − d′
1= ℓ − 30 cm
d1f1
d1− f1
′
2f2
d′
2− f2
→ l − 30 = −8 → l = 22 cm
L1 (f1= 60 cm) ; L2 (f2 = −40 cm)
Trang 5Trang 5/9
14.
C ảnh thật, cao bằng lần vật D ảnh thật, cao bằng 4 lần vật
Hai thấu kính ghép đồng trục cách nhau 190 cm Một vật sáng AB đặt
vuông góc với trục chính, B nằm trên trục chính, trước một đoạn 40 cm Ảnh cuối cùng của AB cho bởi hệ
thấu kính là
Khoảng cách từ tới là
Theo bài ra ta có
Ảnh cách một khoảng
là vật đối với thấu kính
cho ảnh cách là
→ Ảnh là ảnh ảo
Số phóng đại ảnh là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
A1B1 L1
d′
1= dd1f1
1− f1
d1= 40cm; f1= 60cm → d′
1 = −120cm
A1B1 L2
d2= a − d′
1 = 4 − (−120) = 160cm
A2B2 L2
d′
d2− f2
160 (−40)
160 − (−40)
d′
2< 0
A2B2
k = = k1k2 = = 0, 6
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯
AB
d′
1
d1
d′
2
d2
→ A2B2= 0, 6AB = 1, 2 cm
L1 (f1= 32 cm) ; L2 (f2 = −15 cm)
L1
4 3 3 4
Trang 6Hệ gồm hai thấu kính hội tụ và có tiêu cự lần lượt là và đặt đồng trục cách nhau
60 cm Vật sáng AB cao 3 cm đặt vuông góc trục chính (A ở trên trục chính) trước cách 45 cm Vị trí và
độ cao của ảnh cuối cùng qua hệ thấu kính trên là
sáng AB cao 2 cm đặt trước thấu kính , cách 20 cm thì ảnh cuối cùng tạo bởi hệ cao
Theo bài ra ta có
Khoảng cách từ
tới là
= 160 cm
Ảnh cách một khoảng
là vật đối với thấu kính cho ảnh
cách là
→ Ảnh là ảnh ảo
Số phóng đại ảnh là
Ảnh là ảnh ảo, cao bằng lần vật
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Khoảng cách từ tới là
Theo bài ra ta có
Ảnh cách
là vật đối với thấu kính cho ảnh cách là
Số phóng đại ảnh là
Vậy độ cao ảnh
d1= 40cm; f1= 32cm; a = 190cm
A1B1
L1
d′
1= dd1f1
1− f1
A1B1 L2
d2= a − d1′ = 190 − 160 = 30cm
A2B2 L2
d′
2− f2
30 (−15)
30 − (−15)
d′
2< 0
A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯
AB
d′
1
d1
d′
2
d2
160 40
−10 30
−4 3 4
3
L1 L1
A2B2
d′
2= 16 cm; 4 cm
d′
2= 18 cm; 4 cm
A1B1 L1
d′
1= dd1f1
1− f1
d1= 45cm; f1= 30cm → d′
1 = 90cm
A1B1 L2
d2 = L − d′
1 = 60 − 90 = −30cm
A1B1
d′
d2− f2
(−30) 20
−30 − 20
k = = k1k2 = = −0, 8
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯AB
d′
1
d1
d′
2
d2
A2B2= |k| AB = 0, 8.3 = 2, 4cm
Trang 7Trang 7/9
17.
Một hệ gồm hai thấu kính hội tụ và có tiêu cự lần lượt là được ghép đồng
trục cách nhau 50 cm Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính và cách một khoảng Để ảnh của vật qua
hệ thấu kính là ảnh thật và cách 20 cm thì giá trị là
18.
Hệ hai thấu kính , có tiêu cự lần lượt là ghép đồng trục cách nhau 25 cm
Vật sáng AB đặt vuông góc với quang trục chính và cách một đoạn 15 cm Ảnh cuối cùng của AB qua
quang hệ là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Khoảng cách từ tới
là
Theo bài ra ta có
Ảnh cách một khoảng
là vật đối với thấu kính
cho ảnh cách là
Số phóng đại ảnh là
ảnh
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Vì ảnh là ảnh thật và cách 20 cm
Lại có
Ta có sơ đồ tạo ảnh
cm
2 3
A1B1 L1
d′
1 = d1f1
d1− f1
d1= 20cm; f1= 30cm → d′
1 = −60cm
A1B1 L2
d2= L − d′
1 = 45 − (−60) = 105cm
A2B2 L2
d′
2= d2f2 = = 17, 5cm > 0
d2− f2
105.15
105 − 15
k = = k1k2 = = −
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯
AB
d′
1
d1
d′
2
d2
1 2
A2B2 = k AB = 1cm
O2
→ d2′ = 20cm
d′
2= dd2f2 → 20 = → d2= 20cm
2− f2 d10.d2− 102
d′
1= L − d2 = 50 − 20 = 30cm
d′
1= d1f1 → 30 = → d1= 60cm
d1− f1 d20.d2− 201
L1
Trang 8Hai thấu kính được ghép đồng trục cách nhau 40 cm Đặt vật sáng AB
cao 2 cm vuông góc với quang trục của hệ, trước và cách 40 cm Số phóng đại của ảnh là
20.
Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự và cách thấu
kính 40 cm Sau , ta đặt một thấu kính có tiêu cự , đồng trục với Để độ lớn của ảnh
cuối cùng của AB không phụ thuộc khoảng cách từ vật AB tới hệ thì hai thấu kính phải cách nhau
Khoảng cách từ tới là
Theo bài ra ta có
Ảnh cách một khoảng
là vật đối với thấu kính
cho ảnh cách là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
Khoảng cách từ tới là
Theo bài ra ta có
Ảnh cách một khoảng
là vật đối với thấu kính
cho ảnh cách là
→ Ảnh là ảnh ảo
Số phóng đại ảnh là
Ta có sơ đồ tạo ảnh
A1B1 L1
d′
1= dd1f1
1− f1
d1= 15cm; f1= −10cm → d′
1 = −6cm
A1B1 L2
d2= L − d′
1 = 25 − (−6) = 31cm
A2B2 L2
d′
2= dd2f2 = = ≈ 14, 76cm > 0
2− f2 31 − 1031.10 31021
L1 (f1= 60 cm) ; L2 (f2 = −40 cm)
A1B1 L1
d′
1= dd1f1
1− f1
d1= 40cm; f1= 60cm → d′
1 = −120cm
A1B1 L2
d2= L − d′
1 = 4 − (−120) = 160cm
A2B2 L2
d′
d2− f2
160 (−40)
160 − (−40)
d′
2< 0
A2B2
k = = k1k2 = = 0, 6
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯
AB
d′
1
d1
d′
2
d2
Trang 9Trang 9/9
Số phóng đại ảnh là
Khoảng cách từ tới là
Ảnh cách một khoảng
Số phóng đại ảnh là
Để
không đổi khi giảm thì số phóng đại k phải độc lập với
(tức )
k = = k1k2 =
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯
AB
d′
1
d1
d′
2
d2
A1B1 L1
d′
1= dd1f1 → =
1− f1
d′
1
d1
f1
d1− f1
A1B1 L2
d2= a − d′
1 = a − dd1f1
1− f1
d′
2= dd2f2 → = =
2− f2
d′
2
d2
f2
d2− f2
f2
a − d1 f1 − f2
d 1 −f1
k = = k1k2 =
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
A2B2
¯¯¯¯¯¯¯¯AB
d′
1
d1
d′
2
d2
(a − f1− f2) d1− f1(a − f2)
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯A2B2
k ∉ d1
a − f1− f2= 0 ↔ a = f1+ f2= 17cm