LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP GIẢI BÀI TOÁN VỀ HỆ THẤU KÍNH
I. LÝ THUYẾT
1. Lập sơ đồ tạo ảnh
a) Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau
- Xét hệ quang học đồng trục gồm hai thấu kính L1 và L2.
Vật AB được đặt trên trục của hệ và ở trước L1.
Vật AB có ảnh A'1B'1 tạo bởi L1.
- Các tia sáng truyền đến L2 có thể coi là do A'1B'1 mà có. A'1B'1 là vật đối với L2.
+ Nếu A'1B'1 ở trước L2, đó là vật thật.
+ Nếu A'1B'1 ở sau L2, đó là vật ảo (không xét).
Thấu kính L2 tạo ảnh A'2B'2 của vật
Ảnh A'2B'2 tạo bởi L2 là ảnh sau cùng
- Sơ đồ tạo ảnh:
b) Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau
Hệ hai thấu kính L1 và L2 được ghép sát nhau, có tiêu cự lần lượt là f1 và f2 tương đương với một thấu kính L có tiêu cự f:
\(\frac{1}{f} = \frac{1}{{{f_1}}} + \frac{1}{{{f_2}}}\)
Độ tụ của hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau bằng tổng đại số các độ tụ của từng thấu kính ghép thành hệ:
D = D1 + D2
Vật AB qua hệ cho ảnh như qua thấu kính L:
2. Thực hiện tính toán
Gọi l là khoảng cách từ thấu kính L1 đến thấu kính L2
Khoảng cách từ ảnh A'1B'1 đến thấu kính L1:
\(d{'_1} = \frac{{{d_1}{f_1}}}{{{d_1} - {f_1}}}\)
Khoảng cách từ A'1B'1 (xem như là vật) đến thấu kính L2:
d2 = l - d'1
Khoảng cách từ ảnh A'2B'2 đến thấu kính L2:
\(d{'_2} = \frac{{{d_2}{f_2}}}{{{d_2} - {f_2}}}\)
Số phóng đại ảnh sau cùng:
\(\begin{array}{l} k = \frac{{A{'_2}B{'_2}}}{{AB}} = \frac{{A{'_2}B{'_2}}}{{A{'_1}B{'_1}}}.\frac{{A{'_1}B{'_1}}}{{AB}}\\ \Rightarrow k = {k_1}.{k_2} = \frac{{d{'_2}d{'_2}}}{{{d_1}{d_2}}} \end{array}\)
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Cho hai thấu kính hội tụ L1 và L2 có tiêu cự lần lượt là f1 = 30cm và f2 = 20cm đặt đồng trục và chúng cách nhau L = 60. Đặt vuông góc vật sáng AB = 3 cm với trục chính (A ở trên trục chính) trước L1 cách O1 một khoảng là d1. Hãy xác định vị trí, chiều, độ cao và tính chất của anh cuối A’B’ qua hệ thấu kính trên và vẽ ảnh với:
a) d1 = 45 cm
b) d1 = 75 cm
Đáp số:
a) d’’=12cm; 2,4cm
b) d’’=-20cm; 4cm
Bài 2: Một vật sáng AB cao 1cm đặt vuông góc của một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục cách L1 một khoảng d1=30cm. Thấu kính L1 là thấu kính hội tụ và có tiêu cự f1=20cm , thấu kính L2 là thấu kính phân kì tiêu cự là f2=-30cm, hai thấu kính cách nhau L=40cm. Xác định vị trí, chiều, độ cao và tính chất của ảnh cuối cùng A’B’ qua hệ thấu kính trên.
Đáp số:
d’2 = 60cm>0 => ảnh A’B’ là ảnh thật
K= -6<0 => vậy ảnh A’B’ ngược chiều với vật AB
A’B’=AB=6cm
Bài 3: Cho thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 24 cm và vật AB đặt trên trục chính cách thấu kính một đoạn không đổi a = 44 cm. Thấu kính phân kì L1 có tiêu cự f1 = -15 cm được đặt giữa vật AB và L2, cách L2 khoảng l sao cho hai trục chính trùng nhau.
Xác định vị trí và số phóng đại k của ảnh sau cùng A2'B2' trong trường hợp l = 34 cm.
Đáp án:
Ảnh A2'B2' thật, cách L2 60 cm.
Ảnh ngược chiều vật và bằng 9/10 vật.
----------
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập Giải bài toán về hệ thấu kính môn Vật Lý 11 năm 2020, để theo dõi nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác vui lòng đăng nhập vào hệ thống Chúng tôi chọn chức năng xem online hoặc tải về máy!
Chúc các em học tập thật tốt!
