Giải vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
Nội dung bài gồm:
- I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- II. GIẢI BÀI TẬP
- Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài
- Giải câu 1: Chứng tỏ rằng, với hệ hai thấu...
- Giải câu 2: Hãy xét các trường hợp khác nhau...
- Hướng dẫn giải các bài tập cuối bài
- Giải câu 1: Một học sinh bố trí thí nghiệm theo...
- Giải câu 2: Tiếp theo các giả thiết cho ở bài...
- Giải câu 3: Hai thấu kính, một hội tụ (f1 = 20cm)...
- Giải câu 4: Một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2...
- Giải câu 5: Một thấu kính mỏng phẳng - lồi L1...
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- Công thức tính độ tụ của hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau: $\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}$ hay D = D1 + D2
- Trong mọi trường hợp ta luôn có: d2 = l - d'1 hay d'1 + d2 = l ( l là khoảng cách giữa hai thấu kính )
- Số phóng đại ảnh sau cùng: k = k1.k2
II. GIẢI BÀI TẬP
Bài giải:
Ta có $\frac{1}{f_{1}}=\frac{1}{d_{1}}+\frac{1}{d'_{1}}$ , $\frac{1}{f_{2}}=\frac{1}{d_{2}}+\frac{1}{d'_{2}}$ (1)
Với hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau: D = D1 + D2
$\Leftrightarrow$ $\frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}$ (2)
Xét sơ đồ tạo ảnh: AB $\rightarrow$ A2B2
d1 d'2
=> $\frac{1}{f}=\frac{1}{d_{1}}+\frac{1}{d'_{2}}$ , (3)
Từ (1), (2) và (3) => $\frac{1}{d'_{1}}+\frac{1}{d_{2}}$ = 0 $\Leftrightarrow$ d2 = - d'1
Bài giải:
Ảnh A'1B'1 có các đặc điểm xác định bởi d'1. Nhưng khi đóng vai trò vật với L2 thì các đặc điểm của nó được xác định bởi d2
Do vậy d2 + d'1 = O1O2 = l = Khoảng cách giữa hai thấu kính
Nếu l = 0 thì d2 = - d'1 ta có hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau
Hướng dẫn giải các bài tập cuối bài
Giải câu 1: Một học sinh bố trí thí nghiệm theo...
Một học sinh bố trí thí nghiệm theo sơ đồ Hình 30.5
Thấu kính phân kì L1 có tiêu cự f1 = - 10cm. Khoảng cách từ ảnh S'1 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
Bài giải:
Chùm tia tới là chùm song song:
=> d = $\infty$ =>d' =f1 = -10cm <0
S1 là ảnh ảo nằm tại tiêu điểm ảnh F', tức là trước thấu kính và cách thấu kính 10cm.
Khoảng cách từ ảnh S1 tạo bởi (L1) đến màn bằng :
S1H = S1O + OH = |d'|+l = 10+70=80cm
Chọn đáp án B
Giải câu 2: Tiếp theo các giả thiết cho ở bài...
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
Bài giải:
Sơ đồ tạo ảnh: AB $\rightarrow$ A1B1 $\rightarrow$ A2B2 ( L1 ) $\rightarrow$ ( L2 )
d1 d'1 d2 d'2
Điều kiện để chỉ có một vị trí duy nhất của (L2) tạo được điểm sáng tại H là: d2 = d'2 và d2 + d'2 = S1H = 80
=> d2 = d'2 = 40 (cm)
Tiêu cự của (L2) là : $f=\frac{d_{2}.d'_{2}}{d_{2}+d'_{2}}$ = 20 (cm)
Chọn C
Giải câu 3: Hai thấu kính, một hội tụ (f1 = 20cm)...
Hai thấu kính, một hội tụ (f1 = 20cm), một phân kì (f2 = -10cm), có cùng trục chính. Khoảng cách giữa 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. Vẽ ảnh
b) Tính d1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng hai lần vật
Bài giải:
Sơ đồ tạo ảnh:
AB $\rightarrow$ A1B1 $\rightarrow$ A2B2
Ta có d'1 = $\frac{1}{\frac{1}{f_{1}}-\frac{1}{d_{1}}}$ = $\infty$ ( Do d1 = f1 = 20cm)
Mà d2 + d'1 = l => d2 = 30 - $\infty$ = -$\infty$
Khi đó $\frac{1}{d'_{2}}$ = $\frac{1}{f_{2}}$ hay d'2 = f2 = -10cm
k = k2.k1 = $\frac{d'_{2}.d'_{1}}{d_{2}.d_{1}}$ = $\left | \frac{d'_{2}}{d_{1}} \right |$ = $\frac{10}{20}$ = 0,5
b) Ta có d'1 = $\frac{d_{1}.f_{1}}{d_{1}-f_{1}}$ = $\frac{20.d_{1}}{d_{1}-20}$
d2 = l - d'1 = 30 - $\frac{20.d_{1}}{d_{1}-20}$ = $\frac{10.d_{1}-600}{d_{1}-20}$
d'2 = $\frac{d_{2}.f_{2}}{d_{2}-f_{2}}$ = $\frac{600-10.d_{1}}{2.d_{1}-80}$
Để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bằng hai lần vật thì k = $\pm$2 và d'2 < 0
k = $\frac{d'_{2}.d'_{1}}{d_{2}.d_{1}}$ = $\frac{10}{d_{1}-40}$ = $\pm$2 (*)
Mà d'2 < 0 => $\frac{600-10.d_{1}}{2.d_{1}-80}$ < 0 $\Leftrightarrow$ d1 < 40 hoặc d1 > 60 (**)
Từ (*) và (**) => d1 = 35 cm
Vậy d1 = 35cm
Giải câu 4: Một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2...
Một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục có tiêu điểm ảnh chính L1 trùng với tiêu điểm vật chính của L2 . Chiếu một tia sáng song song tới L1 theo phương bất kì.
a) Chứng minh chùm tia ló ra khỏi L2 cũng là chùm 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.
Bài giải:
a) 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) => O1O2 = f1 + f2
Chùm tia sáng tới song song: > d1 = $\infty$ => d'1 = f1
=> d2 = O1O2 - d'1 = f2 => d'2 = $\infty$
=> Chùm tia ló ra khỏi (L2) cũng là chùm tia song song.
b)
- 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 câu 5: Một thấu kính mỏng phẳng - lồi L1...
Một thấu kính mỏng phẳng - lồi L1 có tiêu cự f1 = 60cm được ghép sát đồng trục với một thấu kính mỏng phẳng - lồi khác L2 có tiêu cự f2 = 30cm. 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 rằng 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
Bài giải:
a) Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm nằm 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 nằm 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. Như vậy sẽ có hai ảnh đồng thời được tạo thành
Ta có $\frac{1}{f_{1}}=\frac{1}{d_{1}}+\frac{1}{d'_{1}}$ với f1 = 60cm
$\frac{1}{f_{2}}=\frac{1}{d_{2}}+\frac{1}{d'_{2}}$ với f2 = 30cm
D1,2 = D1 + D2 $\Leftrightarrow$ $\frac{1}{f_{1,2}}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}$
=> f1,2 = 20 cm
=> Hai ảnh không trùng nhau
b) Do f2 > f1,2 :
- Điều kiện để hai ảnh S1, S2 đều thật là: d1, d2 > fmax = f1 = 60cm
- Điều kiện để hai ảnh S1, S2 đều ảo là∶ d1, d2 < fmin = f1,2 = 20cm
Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 11
- 👉 Giải vật lí 11 bài 1: Điện tích. Định luật Cu lông
- 👉 Giải vật lí 11 bài 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Giải vật lí 11 bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 4: Công của lực điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế
- 👉 Giải vật lí 11 bài 6: Tụ điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 8: Điện năng – Công suất điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 13: Dòng điện trong kim loại
- 👉 Giải vật lí 11 bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Giải vật lí 11 bài 15: Dòng điện trong chất khí
- 👉 Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không
- 👉 Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 19: Từ trường
- 👉 Giải vật lí 11 bài 20: Lực từ Cảm ứng từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 22: Lực Lo-ren-xo
- 👉 Giải vật lí 11 bài 24: Suất điện động cảm ứng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 25: Tự cảm
- 👉 Giải bài 26 vật lí 11: Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 27: Phản xạ toàn phần
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 28: Lăng kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 31: Mắt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 32: Kính lúp
- 👉 Giải vật lí 11 bài 33: Kính hiển vi
- 👉 Giải vật lí 11 bài 34: Kính thiên văn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 2)
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới