Bài 29 Thấu kính mỏng Bài 29 1 trang 79 Sách bài tập Vật Lí 11 Tìm phát biểu sai trong các phát biểu về thấu kính thủy tinh đặt trong không khí sau đây A Thấu kính hai mặt lồi luôn luôn là thấu kính h[.]
Bài 29: Thấu kính mỏng Bài 29.1 trang 79 Sách tập Vật Lí 11: Tìm phát biểu sai phát biểu thấu kính thủy tinh đặt khơng khí sau đây: A Thấu kính hai mặt lồi ln ln thấu kính hội tụ B Thấu kính hai mặt lõm ln ln thấu kính phân kì C Thấu kính mặt phẳng, mặt lõm thấu kính phân kì; thấu kính mặt phẳng, mặt lồi thấu kính hội tụ D Thấu kính mặt lồi, mặt lõm luôn không làm lệch đường truyền tia sáng Lời giải: Thấu kính mặt lồi, mặt lõm thấu kính phân kì thấu kính hội tụ làm lệch đường truyền tia sáng Đáp án D Bài 29.2 trang 79 Sách tập Vật Lí 11: Gọi D độ tụ thấu kính mỏng; d, d' khoảng cách từ thấu kính đến vật đến ảnh Công thức đúng? A D dd' d d' B D dd' d d' C D d d' dd' D D d d' dd' Lời giải: Ta có: 1 d' d D f d d' dd' Đáp án C * Có bốn thấu kính với đường truyền tia sáng hình 29.1 chọn đáp án câu hỏi 29.3 29.4 Bài 29.3 trang 80 Sách tập Vật Lí 11: (Các) thấu kính thấu kính hội tụ ? A (1) B (4) C (3) (4) D (2) (3) Lời giải: Vận dụng kiến thức thấu kính; thấu kính hội tụ (2) (3) Đáp án D Bài 29.4 trang 80 Sách tập Vật Lí 11: (Các) thấu kính thấu kính phân kì? A (2) B (3) C (l) (2) D (1) (4) Lời giải: Vận dụng kiến thức thấu kính; thấu kính hội tụ (1) (4) Đáp án D * Có thấu kính hội tụ, trục xy Xét bốn tia sáng ghi số Hình 29.2 Dùng giả thiết Hình 29.2 để chọn đáp án câu : 29.5, 29.6, 29.7 Bài 29.5 trang 80 Sách tập Vật Lí 11: (Các) tia sáng thể tính chất quang học quang tâm thấu kính? A Tia(l) B Tia (2) C Hai tia (1) (2) D Không có Lời giải: Ta có: Tia sáng qua quang tâm thấu kính thể tính chất quang học quang tâm thấu kính Đáp án C Bài 29.6 trang 80 Sách tập Vật Lí 11: Tia thể tính chất quang học tiêu điểm ảnh? A Tia (1) B Tia (2) C Tia (3) D.Tia (4) Lời giải: Ta có: Tiêu điểm ảnh điểm hội tụ chùm tia ló chiếu chùm sáng song song qua thấu kính => Tia (3) thể tính chất quang học tiêu điểm ảnh Đáp án C Bài 29.7 trang 81 Sách tập Vật Lí 11: Tia thể tính chất quang học tiêu điểm vật ? A.Tia (l) B Tia (2) C Tia (3) D Tia (4) Lời giải: Ta có: Tiêu điểm vật điểm mà chùm tia tới xuất phát từ cho chùm tia ló song song => Tia (4) thể tính chất quang học tiêu điểm vật Đáp án D Bài 29.8 trang 81 Sách tập Vật Lí 11: Có hai tia sáng truyền qua thấu kính Hình 29.3 (tia (2) có phần ló) Chọn phát biểu A Thấu kính hội tụ ; A ảnh thật B Thấu kính hội tụ ; A vật ảo C Thấu kính phân kì ; A ảnh thật D Thấu kính phân kì ; A vật ảo Lời giải: Ta có: Thấu kính phân kì ; A ảnh thật Đáp án C * Cho thấu kính hội tụ với điểm trục Hình 29.4 Sử dụng giả thiết cho để Đáp án hai câu hỏi 29.9 29.10 Bài 29.9 trang 81 Sách tập Vật Lí 11: Muốn có ảnh ảo vật thật phải có vị trí khoảng ? A Ngồi đoạn IO B Trong đoạn IF C Trong đoạn FO D Khơng có khoảng thích hợp Lời giải: Muốn có ảnh ảo vật thật phải có vị trí đoạn FO Đáp án C Bài 29.10 trang 81 Sách tập Vật Lí 11: Muốn có ảnh thật lớn vật vật thật phải có vị trí khoảng ? A Ngoài đoạn IO B Trong đoạn IF C Trong đoạn FO D Khơng có vị trí thích hợp Lời giải: Muốn có ảnh thật lớn vật vật thật phải có vị trí đoạn IF Đáp án B Bài 29.11 trang 81 Sách tập Vật Lí 11: Một học sinh kết luận sau thấu kính Tìm phát biểu A Thấu kính hội tụ ln tạo chùm tia ló hội tụ B Thấu kính phân kì ln tạo ảnh ảo nhỏ vật thật C Ảnh vật tạo hai loại thấu kính ln có độ lớn khác với vật D Ảnh vật tính chất (thật ; ảo) chiều ngược lại Lời giải: Thấu kính phân kì ln tạo ảnh ảo nhỏ vật thật Đáp án B Bài 29.12 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm Tìm vị trí vật trước thấu kính để ảnh vật tạo thấu kính gấp lần vật Giải toán hai phương pháp: a) Tính tốn b) Vẽ Lời giải: a) Giải tính tốn: Vật thật có ảnh thật ảnh ảo qua thấu kính hội tụ * Ảnh thật: * Ảnh ảo: k1 k2 f 5f 5.20 4 d 25cm f d 4 f 3f 3.20 4d 15cm f d 4 b) Giải phép vẽ: * Ảnh thật: Ảnh ngược chiều so với vật lần vật (Hình 29.1G) - Lấy thấu kính OJ 4OI - Kẻ đường thẳng qua I song song với trục - Nối JF cắt đường thẳng B - Hạ BA vng góc với trục AB vị trí vật Tính đồng dạng cho: FA = 5cm OA = 25cm * Ảnh ảo: Ảnh chiều so với vật Thực cách vẽ tương tự (Hình 29.2G) với OJ 4OI Ta có FA = 5cm; OA = 20 – = 15cm Bài 29.13 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Vật AB trục chính, vng góc với trục có ảnh A'B' cách vật 18 cm a) Xác định vị trí vật b) Xác định ảnh, vẽ ảnh Lời giải: a) Trong trường hợp (Hình 29.3G): AA’ = |d + d’| Do theo đề bài: |d + d’| = 18cm Với d' Ta suy ra: 20d df d f d 20 d 20d 18 d2 8d 360 d 20 Giải phương trình trên: * d2 – 18d + 360 = 0: phương trình vô nghiệm * d2 + 18d – 360 = 0: có hai nghiệm Hai vị trí vật: d1 = 12cm; d2 = -30cm Chú ý: Phương trình d2 – 18d + 360 = ứng với vật thật - ảnh thật Ta biết AA’min = 4f = 80cm Do trị số AA’ = 18cm khơng phù hợp b) – Với d1 = 12cm: ảnh ảo : d1’ = -30cm - Với d2 = -30cm: vật ảo d2’ = 12cm (không xét) Bài 29.14 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Thấu kính phân kì tạo ảnh ảo vật thật cách vật 10 cm a) Tính tiêu cự thấu kính b) Vẽ đường chùm tia sáng minh họa tạo ảnh Lời giải: a) Tiêu cự: Vật thật có ảnh ảo k d' d ;d' d 2 Theo đề ra: d + d’ = 10cm d = 20cm; d’ = -10cm Tiêu cự thấu kính: f dd ' 20cm d d' b) Đường truyền chùm tia sáng thể hiển hình vẽ Bài 29.15 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Vật phẳng nhỏ AB đặt trước song song với màn, cách khoảng L Đặt thấu kính hội tụ vật màn, song song với vật cho điểm A vật trục Ta tìm hai vị trí O 1, O2 thấu kính tạo ảnh rõ nét vật màn, ảnh gấp k lần ảnh Tính tiêu cự thấu kính Áp dụng số : L = 100 cm ; k = 2,25 Lời giải: Theo giả thiết: d2 = d1’; d2’ = d1; A2 'B2 ' k k A1 'B1 ' k1 d d Suy ra: k k d1 ' d2 Do đó: d1 d1 ' L 1 k 1 k f L k 1 k L k f L k 1 k Thay số vào ta có: f 100 2,25 1 2,25 24cm Bài 29.16 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Với hai loại thấu kính, giữ thấu kính cố định dời vật theo phương trục chính, : a) Chứng tỏ ảnh vật tạo thấu kính ln ln chuyển động chiều với vật b) Thiết lập công thức liên hệ độ dời vật độ dời tương ứng ảnh Lời giải: Sử dụng biểu thức 1 f d d' a) Lấy đạo hàm d’ theo d d ' f 0 0 d' ' d df Δd Δd’ trái dấu, ảnh vật chuyển động chiều b) Ta có: d d d1; d' d ' d1 ' Suy ra: d 2f df d f d1 f d d1 d2 d d' f f d2 f d1 f d2 f d1 f Hay d ' k1k d Bài 29.17* trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Thấu kính hội tụ có tiêu cự cm A điểm vật thật trục cách thấu kính 10 cm, A’ ảnh A a) Tính khoảng cách AA’ Chứng tỏ rằng, khoảng cách ngắn từ A tới ảnh thật thấu kính b) Giữ vật cố định tịnh tiến thấu kính theo chiều định Ảnh chuyển động sao? Lời giải: a) d = 2f => d′ = 2f, AA′ = d + d′ = 4f = 40cm (Hình 29.5G) Tổng quát với vật thật ảnh thật: AA' d d' dd' d d' dd' 2 f d d' b) – Tịnh tiến O xa A: Vật ngồi OF: A’ thật Vì ban đầu AA’min nên sau AA’ tăng Vậy A’ rời xa A - Tịnh tiến O tới gần A: Ta phân biệt: + A OF: A’ rời xa A + A ≡F: A’ tiến tới ∞ (thật tức chuyển sang ảo) + A OF: A’ ảo tiến A + A ≡ O: A’ ≡ O Bài 29.18* trang 83 Sách tập Vật Lí 11: Có hai thấu kính L1, L2 đặt đồng trục Các tiêu cự f1 = 15 cm, f2 = -15 cm Vật AB đặt trục chính, vng góc với trục khoảng hai quang tâm O1, O2 Cho O1O2 = l = 40 cm Xác định vị trí vật để : a) Hai ảnh có vị trí trùng b) Hai ảnh có độ lớn Lời giải: A1’B1′ −−−> A2′B2′: d1 = x, d2 = l − x a) Vị trí trùng A1’B1’ A2’B2’ đoạn AO2 (Hình 29.6G) Vậy: |d1′| + |d2′| = l => d1′ + d′2 = −l Hay x 40 x 15 40 55 x x 15 x 70x 600 x = 10cm b) Ta phải có: |k2| = |k1| f1 f2 f1 x f l x 15 x x 55 x 35cm Bài 29.19* trang 83 Sách tập Vật Lí 11: Trên Hình 29.5, xy trục thấu kính L, (1) đường tia sáng truyền qua thấu kính Tia sáng (2) có phần tia tới Hãy vẽ tia ló tia sáng (2) Lời giải: - Kéo dài phần tia tới (1) (2) cắt S (Hình 29.7G) - Nối OS cắt tia ló (1) S’ - Nối JS’: Tia ló (2) Bài 29.20* trang 83 Sách tập Vật Lí 11: Trên Hình 29.6, xy trục thấu kính phân kì, F tiêu điểm vật, A' ảnh A tạo thấu kính Bằng phép vẽ xác định vị trí vật điểm A Lời giải: - Vẽ tia ló theo A’l (bất kỳ) - Dựng trục phụ (Δ’) song song với tia ló xác định tiêu điểm vật phụ F1 - Vẽ tia tới có đường kéo dài IF1 Tia cắt trục A: vật điểm (Hình 29.8G) Bài 29.21* trang 83 Sách tập Vật Lí 11: Trên Hình 29.7, xy trục thấu kính, AB vật, A'B' ảnh vật tạo thấu kính Bằng phép vẽ xác định vị trí thấu kính tiêu điếm Lời giải: - Nối B’B cắt trục O: quang tâm - Dựng thấu kính (hội tụ; ảnh ảo > vật thật) - Vẽ tia BI song song với trục Tia ló nằm đường thẳng B’I cắt trục F’: tiêu điểm ảnh (Hình 29.9G) ... Sách tập Vật Lí 11: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm Tìm vị trí vật trước thấu kính để ảnh vật tạo thấu kính gấp lần vật Giải tốn hai phương pháp: a) Tính tốn b) Vẽ Lời giải: a) Giải tính... thể hiển hình vẽ Bài 29.15 trang 82 Sách tập Vật Lí 11: Vật phẳng nhỏ AB đặt trước song song với màn, cách khoảng L Đặt thấu kính hội tụ vật màn, song song với vật cho điểm A vật trục Ta tìm hai... tiêu điểm vật phụ F1 - Vẽ tia tới có đường kéo dài IF1 Tia cắt trục A: vật điểm (Hình 29.8G) Bài 29.21* trang 83 Sách tập Vật Lí 11: Trên Hình 29.7, xy trục thấu kính, AB vật, A''B'' ảnh vật tạo