Xác định vị trí của vật, vị trí tính chất của ảnh, vẽ hìnhtrong mỗi trường hợp 29.Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lồi bán kính 60cm, cho ảnh cách vật 45cm.
Trang 1LÝ THUYẾT + BÀI TẬP PHẦN QUANG HÌNH HỌC PHẦN 1: TỔNG QUÁT
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I a Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh
sáng truyền theo một đường thẳng
b Chùm tia sáng hội tụ: Là một chùm sáng hội tụ với nhau tại một điểm
c Chùm tia sáng phân kỳ: Là một chùm sáng do một nguồn sáng phát ra
II Nguyên lý về tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng:
Trên một đường truyền, có thể cho ánh sáng truyền theo chiều này hay chiều kia
Những đặc điểm của ảnh tạo bởi gương phẳng:
trước gương
thước bằng vật
với mặt phẳng tới một góc α thì tia phản xạ sẽ quay đi một góc 2α cùng chiều
quay của gương
• Thị trường của gương phẳng là góc tạo bởi 2 tia sáng ở vị trí mép dưới và mép trênvới ảnh (là nơi người ta có thể nhìn thấy ảnh của vậtl)
F: Tiêu điểm chính của gương
Trang 2Tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính tại F Một điểm F — (Khác F) trên tiêudiện gọi là tiêu điểm phụ.
2 Đường đi của tia sáng phản xạ trên gương cầu:
2.1.Với 4 tia sáng đặc biệt
- Tia tới song song với trục chính, cho tia phản xạ qua F (hoặc có đường kéo dài qua Fh)
- Tia tới qua F (Hoặc có đường kéo dài qua FH), cho tia phản xạ song song với trục chính
- Tia tới qua quang tâm C (hoặc có đường kéo dài qua Ch) cho tia phản xạ trở lại theophương cũ
- Tia tới đỉnh gương O, cho tia phản xạ đi theo phương đối xứng với tia tới qua trục chính.2.2 Với tia bất kì: có hai cách vẽ:
Cách 1 Vẽ tiêu diện, cắt tia tới S tại tiêu điểm phụ F1; vẽ trục phụ CF1 , rồi vẽ tia phản xạ
R song song với trục phụ đó
Cách 2: Vẽ tiêu diện; rồi vẽ trục phụ song song với tia tới S, nó cắt tiêu diện tại tiêu điểmphụ F1ơ; sau đó vẽ tia phản xạ R qua F1ơ (hoặc đương kéo dài qua Fhơ)
3 Vẽ ảnh của một vật:
- Dùng hai trong bốn tia đặc biệt (thường chọn 2 trong số tia đầu)
- Nếu vật là một điểm sáng nằm trên trục chính thì dùng một tia bất kỳ và 1 tia đặc biệt(tia trùng với trục chính)
- Nếu vật là một đoạn thẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính ảnh của nó cũng là mộtđoạn nhỏ A’B’ vuông góc với trục chính (chú ý nếu A’B’ là ảnh ảo thì vẽ bằng nét đứt) do
đó chỉ cần vẽ ảnh Aơ của A rồi vẽ đoạn AơBơ vuông góc với trục chính
4 Vị trí và tính chất cảu vật và ảnh.
a) Với gương cầu lõm:
- Vật thật ở ngoài F cho ảnh thật ngược chiều với vật Vật thật ở trong F cho ảnh áo cùngchiều và lớn hơn vật
-Vật ảo cho ảnh thật nhỏ hơn vật và ở trong F
b) Đối với gương cầu lồi:
- Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật
Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật Vật ảo ở ngoài F cho ảnh ảongược chiều với vật ở ngoài F
c) Nhận xét:
- Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa gương), ảnh và vật luôn di chuyển ngược nhau đốivới gương
- Vật ở đúng tiêu diện thì ảnh ở vô cực và ta không hứng được ảnh
- Vật thật hoặc ảnh thật (có thể hứng trên màn) ở trước gương Vật ảo hoặc ảnh ảo ở saugương
- Để có vật ảo, một điểm ảo A chẳng hạn, dùng hai tia sang tới gương có đương kéo dàigặp nhau tại A ở sau gương
VI Công thức gương cầu:
f d d f d
df d
Trang 3Dạng 1 Xác định các ảnh cho bởi gương phẳng
1 Một người nhìn thấy ảnh củađỉnh một cột điện trong một vũng nước nhỏ Người ấy
đứng cách vũng nước a =2m và cách chân cột điện b =10m; mắt người cách chân mộtđoạn h =1, 6m Tính chiều cao H của cột điện
2 Một người cao 1,7m, mắt người ấy cách đỉnh đầu 10cm Để người ấy nhìn thấy toàn bộ
ảnh của mình trong gương phẳng thì chiều cao tối thiểu của gương phải bằng bao nhiêu vàcách mặt đất bao nhiêu
3 Vẽ thị trường của hai người qua gương phẳng:
Dạng 2 Xác định vị trí, tính chất của ảnh và vẽ ảnh tạo bởi gương cầu
4 bán kính 20cm, ở đằng sau gương, cách gương 15cm Xác định vị trí tính chất, độ cao
và vẽ ảnh
5 Cho gương cầu lõm bán kính 40cm Một vật sáng AB = 2cm đặt thẳng góc với trục
chính, cách gương một khoảng d Xác định vị trí, tính chất, độ lớn và vẽ ảnh trong cáctrường hợp:
Từ đó nêu ra nhận xét về sự di chuyển của ảnh khi vật tiến lại gần gương
6 Một vật ảo AB = 1cm vuông góc với trục chính của một gương cầu lồi có bán kính
40cm ở phía sau gương một khoảng x Hãy xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh và vẽảnh trong các trường hợp:
7 Một gương cầu lồi có f = -10cm Vật ảo AB thẳng góc với trục chính, A trên trục
chính, cách gương một đoạn d Định vị trí, tính chất, chiều cao và độ phóng đại của ảnhtrong các trường hợp sau:
Trang 412.a Gương cầu lồi có bán kính R =12cm Vật thật AB phẳng nhỏ đặt trên trục chính, có
ảnh bằng nửa vật Xác định vị trí của vật
b Vật thật AB phẳng nhỏ được đặt trên trục chính của một gương cầu lồi, cách gương60cm ảnh nhỏ hơn vật ba lần Tính bán kính cong của gương
13.Một chùm sáng hội tụ gặp gương cầu lõm sao cho điểm hội tụ ảo nằm trên trục chính,
sau gương và cách gương 0cm Biết bán kính của gương là R = 60cm
Xác định ảnh và vẽ ảnh
14.Một gương cầu lõm có f =10cm Vật AB =1cm đặt trên trung trục chính và vuông góc
với trục chính có ảnh AơBơ =2cm
Xác định vị trí của vật và ảnh
15.Một gương cầu lõm có bán kính R =60cm Người ta muốn tạo một điểm ảnh thật S’
trên trục chính sao cho khoảng cách từ đỉnh O của gương đến S’ thoả mãn điều kiện: OS’
≤15cm Xác định điều kiện, vị trí, độ lớn, chiều của ảnh và vẽ ảnh
16.Gương cầu lồi có bán kính R =60cm Vật AB =4cm đặt trên trục chính, vuông góc với
trục chính và cách trục chính và cách gương 30cm Xác định tính chất, vị trí, độ lớn, chiềucủa ảnh và vẽ ảnh
Dạng 3 Xác định tiêu cự (bán kính) gương cầu:
17.Với cả hai loại gương cầu, hãy chứng minh rằng nếu giữ gương cố định và dời vật theo
trục chính thì ảnh của vật tạo bởi gương cầu luôn chuyển động ngược chiều so với vật
18.Một ngọn nến nhỏ thẳng góc với trục chính của một gương cầu, cách gương 15cm;
người ta thấy có một ảnh ảo lớn gấp hai lần vật Hỏi gương đó thuộc loại gương nào? hãyxác định bán kính của gương bằng phương pháp tính toán đại số và bằng phương pháphình học
19.Đặt vật AB =1cm thẳng góc với trục chính cảu một gương cầu, ở trước gương cách
gương 20cm; người ta thấy có một ảnh ảo A’B’ = 0, 5cm Hỏi gương cầu đó thuộc loạigương nào? Xác định bán kính của gương bằng phương tính toán và bằng phuơng pháphình học
20.Vật sáng AB đặt cách màn hứng ảnh một đoạn không đổi l =15cm Đặt gương cầu lõm
ở vị trí O1 và vị trí O2 thì trên màn đều thu được ảnh rõ nét Biết hai vị trí của gương cáchnhau L = 45cm Định tiêu cự của gương
21.Vật thật AB qua gương cầu lõm cho ảnh A”B” Dịch vật ra xa 15cm, gương cầu cho
ảnh A’B’ dịch đi 15cm Biết A’B’ cao gâp 4 lần ảnh A”B” Tính tiêu f cự của gương
22.Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính một gương lõm và cách tâm gương
100cm có ảnh A’B’ nhìn thấy qua gương cao gấp rưỡi AB Hãy tính:
a Tính tiêu cự f của gương
b Khoảng cách từ AB đến A’B’ đến gương
c Cho AB tịnh tiến lại gần gương hơn nữa Hỏi ảnh A’B’ dịch chuyển như thế nào? chiềucao ảnh A’B’ thây đổi ra sao
23.Vật AB phẳng nhỏ, thật, đặt trên trục chính của một gương cầu lõm có ảnh lớn hơn vật
3 lần Dời vật theo trục chính đoạn 15cm, ảnh của vật lần này nhỏ hơn vật 1, 5 lần vàkhông đổi bản chất
a Xác định chiều dời của vật
b Tính tiêu cự của gương cầu
Dạng 4 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của gương và độ phóng đại
24.Vật sáng AB = 0, 5cm đặt thẳng góc với trục chính cầu một gương cầu lõm tiêu cự f
=10cm, cho ảnh A’B’ =1cm Xác định vị trí của vật và ảnh ảnh đó là thật hay ảo
Trang 525.Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của gương cầu lồi có bán kính 12cm,
cho ảnh cao bằng nửa vật Tìm vị trí của vật và ảnh Vẽ ảnh
26.Một vật AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lõm có tiêu cự
30cm, cho ảnh A’B’ =1cm Xác định vị trí và tính chất của vật và ảnh
27.Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của gương lõm bán kính 40cm, gương lõm
cho ảnh A’B’ = 2AB Xác định vị trí của vật và ảnh
Dạng 5 Xác định vị trí của vật và ảnh thật khi biết khoảng cách giữa chúng.
28.Một gương cầu lõm có bán kính 48cm Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính
của gương cho ảnh cách vật 36cm Xác định vị trí của vật, vị trí tính chất của ảnh, vẽ hìnhtrong mỗi trường hợp
29.Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lồi bán kính 60cm,
cho ảnh cách vật 45cm Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh
30.Một vật AB đặt thẳng góc với trục chính của một gương cầu lõm bán kính 24cm, cho
ảnh cách vật 18cm Xác định vị trí và tính chất của vật và ảnh
31.Một gương cầu lồi có bán kính 50cm Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính
gương cho ảnh A’B’ cách AB 37, 5cm Xác định vị trí của vật và ảnh
32.Một vật sáng AB = 2cm đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm có bán
kính R = 24cm, cho ảnh ảo cách vật 32cm Xác định vị trí của vật và ảnh, độ lớn của ảnh
33.Một gương cầu lõm có tiêu cự f =12cm Vật thât AB phẳng nhỏ đặt trên trục chính và
vuông góc với chục chính ảnh cách vật 18cm Xác định vị trí của vật
34.Một vật thật AB phẳng nhỏ, đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của gương
cầu lõm Đặt một màn trước gương và song song với gương để nhận ảnh Khi ảnh rõ néthiện trên màn, khoảng cách giữa vật và màn bằng 1, 5 lần tiêu cự Tính độ phóng đại củaảnh
35.Vật AB đặt song song và cách màn một khoảng L =80cm Một gương cầu lõm có tiêu
cự f =30cm được đặt sao cho vật ở trên trục chính của gương và vuông góc với trục chínhcủa gương
a Định vị trí của gương để ảnh của vật hiện trên màn Biện luận về nghiệm theo L và f
b Tính độ phóng đại của ảnh
36.Gương cầu lồi có bán kính R =60cm Vật thật AB đặt trên trục chính và vuông góc với
trục chính của gương có ảnh cách vật 45cm Xác định vị trí của vật
Dạng 6 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết sự di chuyển của chúng.
37.Một điểm sáng đặt trước một gương lõm (bán kính 40cm) có ảnh S’ Di chuyển S một
khoảng 10cm lại gần gương người ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 20cm Hãy xácđịnh vị trí của vật và ảnh lúc đầu và sau di chuyển
38.Một điểm sáng S đặt trước gương cầu lồi (bán kính 40cm) cho ảnh S’ Di chuyển S
một khoảng 30cm lại gần gương người ta thấy ảnh Sơ di chuyển một khoảng 3cm Xácđịnh vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển
39.Một điểm sáng S đặt trước gương cầu lõm (bán kính 30cm) cho ảnh S’ Di chuyển S
một khoảng 4cm ra xa gương người ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 20cm Xác định
vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển
40.Một người đứng trước một gương cầu lồi nhìn thấy ảnh của mình trong gương cao
bằng 1/5 chiều cao của mình Tiến lại gần gương thêm 0,5m người đó thấy ảnh cao bằng1/4 chiều cao của mình Tính bán kính của gương và độ dịch chuyển của ảnh
41.Gương lõm tiêu cự f =10cm Vật thật AB cho ảnh A’B’ Dịch vật lại gần gương 3cm
thì ảnh dịch chuyển đi 0cm Định vị trí lúc đầu và lúc sau của vật và ảnh
Trang 642.Vật thật AB đặt trước gương cầu lõm cho ảnh A’B’ Nếu dịch chuyển vật lại gần 8cm
thì ảnh dịch đi 40cm Biết ảnh sau cao gấp 5 lần ảnh trước Tính tiêu cự của gương
43.Gương cầu lồi R =20cm Vật sáng AB cho ảnh A’B’ Dịch chuyển AB lại gần gương
25cm thì thấy ảnh dịch chuyển 2cm Xác định vị trí lúc đầu và lúc sau của vật và ảnh
44.Điểm S nằm trên trục chính gương cầu lõm Nếu dịch chuyển lại gần gương một đoạn
3cm thì ảnh dịch chuyển một đoạn 30cm Nếu S dịch ra xa một đoạn 5cm thì ảnh dịchchuyển một đoạn 10cm Tính tiêu cự của gương
45.Một điểm sáng A nằm trên trục chính của gương lõm có tiêu cự 15cm Nếu dịch
chuyển A ra xa gương thêm 4cm thì ảnh A’ sẽ dịch một đoạn 20cm Xác định vị trí củavật và ảng trước và sau dịch chuyển
46.Một vật phẳng nhỏ đặt trước một gương cầu lõm cho một ảnh lớn gấp 8 lần vật trên
một màn M Cho vật tiến 0, 5cm lại gần gương và dịch màn để ảnh lại rõ nét thì thu đượcảnh lớn gấp 10 lần vật Hãy tính bán kính của gương, xác định chiều và độ dịch chuyểncủa màn M
47.Một vật sáng AB đặt trước mặt gương cầu lõm cho ảnh rõ nét lớn hơn vật trên một
màn M Giữ nguyên vật và màn, di chuyển gương đến một vị trí khác người ta lại thấytrên màn M hiện lên ảnh rõ nét A2B2 Cho biết hai vị trí nói trên của gương cầu cách nhau250cm và khoảng cách giữa vật và màn M là 150cm, tính tiêu cự của gương Cho biết ảnh
A1B1 cao 2cm, hãy tính độ cao của vật AB và của ảnh A2B2
48.Đặt một bút chì AB dài 10cm nằm dọc theo theo trục chính của một gương cầu lõm có
tiêu cự 20cm (Đầu A của bút chì ở gần gương), người ta thấy có một ảnh ảo A’B’ dài20cm
49.Điểm sáng thật A trên trục chính của một gương cầu có ảnh thật A’ Từ vị trí ban đầu
của vật ta nhận thấy: Dời A tới gần gương thêm 20cm thì ản rời đi 10cm, Dời A xa gươngthêm 10cm thì ảnh dời đi 2cm Tính tiêu cự của gương
50.Một gương cầu lõm có tiêu cự f =10cm Điểm sáng S trên trục chính có ảnh S’ Dời S
dọc theo trục chính gần gương thêm đoạn 5cm thì ảnh dời 10cm và không thay đổi tínhchất Xác định vị trí ban đầu của vật
Dạng 7 Xác định vị trí của đỉnh gương và của tiêu điểm chính của gương bằng
phương pháp hình học.
51.Trên hình sau đường thẳng xy là trục chính của gương cầu; S là một điểm sáng đặt
trước gương, Sơ là ảnh của S qua gương Hãy xác định loại gương và vị trí, tâm gương vàtiêu điểm của gương
S
S’
52.Trên hình sau đường thẳng xy là trục chính của gương cầu; S là một điểm sáng đặt
trước gương, Sơ là ảnh của S qua gương Hãy xác định loại gương và vị trí, tâm gương vàtiêu điểm của gương
Trang 7S’
S
53.AB là vật A’B’ là ảnh Hãy xác định trục chính, đỉnh gương, tâm gương và tiêu điểm
chính của gương bằng phương pháp hình hoc
A
A
Dạng 8 Xác định thị trường của gương
54.Một gương phẳng hình tròn, đường kính 0,1m, trên trục hình tròn, trước gương, cách
gương 50cm có mắt nguời quan sát
a Hãy xác định bán kính R của vòng tròn giới hạn thị trường của người đó, ở cách gương10m sau lưng người ấy
b Để thị trường lớn gấp 5 lần, người đó thay gương phẳng bằng một gương cầu lồi cùngkích thước Hãy xác định tiêu cự của gương cầu đó
55.Một gương cầu lồi có bán kính cong 0,8m, mặt gương có dạng hình tròn đường kính
16cm Mắt người quan sát đặt trên trục chính của gương, cách gương 1,6m
a Xác định độ lớn của thị trường của gương
b Nếu thay gương cầu lồi bằng một gương phẳng hình tròn, có cùng đường kính, đặt tạiđúng vị trí cảu gương cầu thì thị trường của gương phẳng có độ lớn bằng bao nhiêu?
c Từ phía sau người quan sát, dọc theo một đường thẳng song song với trục của gương vàcách trục gương 72cm, có một vật tiến lại gần gương hỏi khi còn cách gười quan sát baonhiêu thì vật đó bắt đầu ra khỏi thị trường của người này đối với gương
56.Một người cao 1, 7m đứng soi trước gương cầu lồi tiêu cựu 20cm Đường kính mở của
gương D = 10cm Tính khoảng cách gần nhất để người đó có thể nhìn thấy ảnh toàn thân(Bỏ qua khoảng cách từ mắt đến đỉnh đầu B)
57.Một người đặt mắt trên trục chính của gương cầu lồi cách mặt gương 100cm để quanh
sát những vật ở sau mình Gương có tiêu cự 60cm và có rìa hình tròn, đường kính 6cm.a) Tính độ lớn của nửa góc ở đỉnh của mặt nón giới hạn thị trường của gương
b) Nếu thay gương cầu lồi bằng một gương phẳng có cùng kích thước của đường rìa, đặtcùng vị trí đối với mắt thì thị trường sẽ tăng hay giãm bao nhiêu lần?
c) Một vật tiến lại gần gương cầu từ phía sau người quan sát dọc theo một đường thẳngsong song với trục chính và cách trục 0, 2m Hỏi khi còn cách người quan sát bao nhiêumét thì vật sẽ ra khỏi thị trường của gương?
Dạng 9 Vệt sáng trên màn.
58 Một gương cầu lõm có bán kính R =20cm và bán kính mở r = 3cm Màn (M) được đặt
vuông góc với trục chính, cách gương l =2m Một điểm ssáng S được đặt tại tiêu điểm Fcủa gương
Trang 859.Một đèn chiếu gồm một gương cầu lõm, có đường kính D0 =24cm, và một bóng đèndây tóc có thể coi như một nguồn sáng điểm S Bóng đèn có thể dịch chuyển dọc theo trụcchính trên một đoạn thẳng AB =2cm(A ở gần gương hơn BA) Để điều chỉnh cho dây tócđèn đúng vào tiêu điểm F của gương người ta làm như sau:
a) Đưa bóng đèn về điểm tận cùng A Đặt một màn ảnh cách gương một khoảng a = 1m,vuông góc với trục chính người ta thấy một vòng tròn sáng có đường kính D = 28cm.b) Đưa bóng đèn về điểm tận cùng B thì thấy đường kính vòng tròn sáng trên màn nhởhơn đường kính của gương và cáng đưa xa, vòng sáng cacngf nhỏ dần
Khi màn cách gương một khoảng L = 6, 5m thì thu được ảnh rõ nét của dây tóc đèn
Hỏi phải dịch chuyển bóng đèn đến một khoảng bao nhiêu, kể từ A để chùm sáng phản xạtrên gương là chùm song song
60.Một đèn pha gồm một gương cầu lõm G có đường rìa hình tròn và nột bóng đèn điện
mà dây tóc coi như một nguồn sáng điểm S có thể dịch chuyển dễ dàng dọc theo trụcchính của gương Một màn ảnh được đặt vuông góc với trục chính cách gương m
a) Đặt đèn sát mặt gương, rồi dịch chuyển nó ra xa dần người ta nhận thấy có hai vị trí củanguồn sáng, cho trên màn một vệt sáng tròn có bán kính bằng bán kính đường tròn rìa củagương Hai vị trí này cách nhau 5cm Hãy giải thích hiện tượng và tính tiêu cự của gươngb) Xác định những vị trí của nguồn sáng để:
- Ảnh của dây tóc hiện rõ trên màn
- Vết tròn trên màn ảnh có bán kính gấp lần bán kính đường rìa của của gương
61.Một màn ảnh đặt trước trục chính của gương cầu lõm và cách gương một đoạn a =
25cm Điểm sáng S nằm trên trục chính di chuyển từ đỉnh gương dần ra xa theo trụcchính Khi S ở vị trí S1 thì vật sáng trên màn có đường kính bằng đương kính vành gương.Dịch S ra xa thêm một đoạn b =5cm thì đường kính vật sáng trên màn giãm đi k = 6 lần
so với trước Tính tiêu cự của gương cầu
Dạng 10: Hệ Gương cầu
62.Hai gương cầu cùng tiêu cự f đặt đồng trục, mặt phản xạ quay và nhau và cách nhau
một khoảng L =2f Vật sáng AB trên trục chính vuông góc với trục chính của gương.Bằng lập luận và tính toán, chứng tỏ rằng hệ chỉ cho một ảnh thật của vật, không phụthuộc vào số lần phản xạ của ánh sáng Xác định vị trí chiều và độ lớn của ảnh
63.Câu 2 Một hệ gương ghép có cấu tạo như hình vẽ:
Vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính
Xác định ảnh và vẽ đường đi của ánh sáng
a ánh sáng truyền tới M trước
b ánh sáng truyền tới G trước
64.Một gương cầu lõm (G) có bán kính cong R =30cm được đặt đối diện một gương
phẳng (M), trục chính của gương cầu vuông góc với gương phẳng Trên trục chính, trongkhoảng giữa hai gương, có điểm sáng A cách gương cầu đoạn OA = 20cm Xác định vị trícủa gương phẳng (M) để mọi tia sáng phát ra từ A, sau hai lần phản xạ liên tiếp lại quaylại A
65.Gương cầu lồi (G1) có tiêu cự f1=-20cm và gương cầu lõm (G2) có tiêu cự f2=20cm Haigương được đặt đồng trục, mặt phản xạ hướng vào nhau, hai đỉnh cách nhau l = 50cm.Điểm A được đặt trên trục chính cách (G1) đoạn 20cm Xác định các ảnh của A Vẽ đường
đi của ánh sáng
Trang 966.Hai gương cầu lõm cùng bán kính R = 40cm được đặt đồng trục, mặt phản xạ hướng
vào nhau, hai đỉnh cách nhau đoạn l =25cm
a Xác định vị trí của vật để kích thước các ảnh ảo trong gương có tỉ số bằng 1/2
b Tìm điều kiện cảu l để cầu hỏi a có nghiệm
67.Gương cầu lồi (G) có f = -20cm Đối diện với (G) và vuông góc với trục chính, đặt
gương phẳng (M) cách (G) 60cm Vật AB phẳng, nhỏ vuông góc với trục chính được đặttrong khoảng giữa hai gương, cách (G) 30cm
Xác định tính chất, vị trí độ phóng đại của ảnh và vẽ ảnh của vật sau hai lần phản xạ liêntiếp theo thứ tự:
68.Một gương phẳng đặt vuông góc với trục chính của gương cầu lõm tiêu cự f, cách
gương lõm đoạn l, hai mặt phản xạ hướng vào nhau Tìm điều kiện về l để một điểm Atrên trục chính trong khoảng giữa hai gương có ảnh sau hai lần phản xạ liện tiếp trùng vớichính nó
69.Gương cầu lõm (G) tiêu cựu 20cm có điểm A trên trục chính và cách gương 30cm Đối
diện với (G) đặt một guơng phẳng (M) nghiêng một góc 450 so với trục của gương (G) vàcách (G) 80cm Xác định ảnh của A sau hai lần phản xạ liên tiếp trên (G) rồi (M)
70.Gương cầu lõm có f =50cm Trên trục chính có điểm sáng A cách gương 60cm Đối
diện với gương cầu đặt một gương (M2) sao cho ánh sáng từ A sau hai lần phản xạ liêntiếp trên hai gương rồi lại qua A Xác định vị trí của (M2) trong hai truờng hợp sau:
a M2 là gương phẳng đặt vuông góc với trục chính của gương cầu lõm
b M2 là gương cầu lõm có cùng tiêu cự đặt đồng trục với gương thứ nhất
71.Hai gương cầu lõm có các tiêu cự f1=24cm, f2=16cm Trục chính của hai gương trùngnhau, mặt phản xạ quay vào nhau, hai đỉnh cách nhau 120cm Có hai bóng đèn giống nhauđược đặt cách đều trục chính Xác định vị trí đặt màn và hai bóng đèn để các ảnh trùngkhít lên nhau trên màn
72.Hai gương cầu lõm và lồi có tiêu cự f1=15cm và f2=-10cm Được đặt cho trục chínhtrùng nhau, hai mặt phản xạ đối diện nhau Các đỉnh gương cách nhau 80cm
Xác định vị trí của vật AB (vuông góc với trục chínhv, đặt trên trục chính) để ảnh của vậtsau 1 lần phản xạ trên mỗi gương:
a Có cùng kích thước
b Đều ảo và gấp 10 lần nhau
73.Một gương cầu lõm (G1) có bán kính cong R1=60cm
Một vật phẳng nhỏ AB cao 2cm đặt trê trục chính, vuông góc với trục chính, cách gương0,9m
a) Vẽ, xác định vị trí và độ lớn của ảnh A’B’ của vật cho bởi gương
b) Một gương cầu lồi (G2) nhỏ hơn (G1) nhiều, đặt trước (G1) cách (G1) 36cm, sao chotrục chính của hai gương trùng nhau và mặt phản xạ quay vào nhau Các tia sáng đi từ vậtphản xạ trên (G1) và sau đó trên (G2) và tạo một ảnh A”B” của vật Biết ảnh A”B” này làảnh thật ở đúng trên (G1) Hãy xác định bán kính cong của (G2)
74.Cho một gương cầu lõm G1 có tiêu cự 20cm Đặt một gương phẳng G2 đối diện với G1,cách G1 80cm trên trục chính của G1 và nghiêng 450 với trục chính này Trong khoảnggiữa hai gương ở trên trục chính của G1 và cách G1 là 0cm, có một đúm sáng S Xét chùmtia sáng từ S tới G1 rồi tới G2 Xác định ảnh cho bởi hệ hai gương
75.Cho một gương cầu lồi G1 có tiêu cự 20cm Đặt một gương phẳng G2 đối diện với G1,vuông góc với trục chính của G1 và cách G1 là 60cm Một vật thật AB =2cm vuông góc
Trang 10với trục chính của G1 cách G1 là 30cm Xác định hai ảnh đầu tiên của AB cho bởi hệ tronghai trường hợp:
a Xét chùm tia từ vật G1 rồi tới G2
b Xét chùm tia từ vạt tới G2 rồi tới G1
76.Cho gương phẳng G đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm M có tiêu cự
30cm và cách gương này một đoạn là a =80cm Xét chùm tia từ một điểm S, trong khoảnghai mặt phản xạ, ở trên trục chính của M, tới gương cầu rồi tới gương phẳng và cho ảnh
S2 Tìm vị trí của S để S2 trùng với S
Trang 11n
n n
r
n2,1 là triết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với mô trường (1)
n1: Triết xuất tuyệt đối của môi trường (1)
n2: Triết xuất tuyệt đối của mô trường (2)
Lưu ý: Với không khí, chiết xuất tuyêth đối là nkk
N1.sini = n2.sinr+ Nếu n1>n2 suy ra <r
cos
) sin(
Lưu ý:
- Nếu bên ngoài không phải là không khí mà là một môi trường khác, thì trong công thứctrên n là triết suất tỉ đối của bản đối với môi trường ngoài
- Nếu môi trường hai bên bản không giống nhau thì tia ló không song song với nhau thì tia
ló không song song với tia tới
B BÀI TẬP
1 Một chậu chứa một lớp nước có chiều cao 40cm, chiết suất n1=4/3 Tren lớp nước làmột lớp dầu có chiều cao 30cm, chiết suất n2=1, 5 Mắt ở trong không khí sẽ thấy đáychậu cách mặt trên mặt của lớp dầu là bao nhiêu
2 Cho bản mặt song song bề dày e = 10cm, chiết suất n =1,5, ở trong không khí.
a) Vật thật là một điểm sáng S, cách bản 20cm Xác định vị trí của ảnh
b) Tìm lại vị trí ảnh nếu S là vật ảo cũng cách bản 20cm
c) Bây giờ vật thực là AB =2cm, song song bản Xác định vị trí và độ lớn của ảnh
Trang 123 Câu Cho một bản mặt song song có bề dày e =10cm, chiết suất n =1, 5 Chiéu tới bản
mặt tia sáng S có góc tới i =450 Bản được đặt trong không khí
a Vẽ đường đi của tia sáng qua bản
b Tính khoảng cách giữa tia ló và tia tới
c Tính lại câu trên nếu i =60
4 Một khối thuỷ tinh chiết suất n =1,5, thiết diện thẳng la một tam giác vuông cân tại B.
Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm tia sáng song song S
a Khối thuỷ tinh P ở trong không khí Tính góc D làm bởi tia tới và tia ló
b Tính lịa góc lệch D nếu khối P ở trong nước có chiết suất n’ =4/3
5 Một khối thuỷ tinh, chiết suất n =1,5, hình bán cầu có bán kính R Một tia sáng S được
chiếu thẳng góc với mặt của bán cầu
a Xác định đường đi của tia sáng khi điểm tới cách tâm O của mặt cầu là R /2
b Điểm ở trong vùng nào thì không có tia ló ra khỏi mặt cầu
6 Một miếng gỗ mỏng hình tròn, bán kính R =4cm ậ tâm O, cắm thẳng góc môt đinh
OA Thả miếng gỗ này nổi trong một chậu nước có chiết suất n =4/3 Đinh OA ở trongnước
a Cho OA =6cm Mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu đinh A cách mặt nước bao nhiêu
b Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thể thấy đầu A của đinh
c Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất nơ Khi OA giãm tới 3,2cm thì mắt khôngcòn thấy đinh nữa Tính n’
7 Một châu đặt trên mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp nước dày 20cm, chiết suất nơ
=4/3 Đáy chậu là một gương phẳng Mắt M cách mặt nước là 30cm, nhìn suống đáy châu.Mắt nhìn thấy ảnh của nó ở vị trí nào, vẽ đường đi của tia sáng
PHẦN 3: THẤU KÍNH
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
I Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu; một trong hai mặt có thể
là mặt phẳng Đường thẳng nối hai tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính của thấu kính
Có hai loại thấu kính: Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ O là quang tâm, đườngthẳng qua gọi là trục phụ
Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính:
F: tiêu điểm vật
F’: tiêu điểm ảnh
OF: là tiêu cự f của thấu kính
Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại F gọi là tiêu diện của thấu kính
Một điểm khác F nằm trên tiêu diện gọi là tiêu điểm phụ của thấu kính
II Độ tụ của thấu kính:
2
1 1
1 )(
1 (
1
R R n
Trang 13Với n là chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính đối với môi trường đặt thấu kính, R1 và R2
là bán kính của hai mặt thấu kính
Thấu kính hội tụ có D >0; f>0
Thấu kính phân kỳ có D <0; f<0
III Đường đi của tia sáng đi qua thấu kính:
a) Với ba tia sáng đặc biệt:
- Tia tới đia qua quan tâm sẽ đi thẳng
- Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh của thấu kính
-Tia tới đi qua tiêu điểm hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song songvới trục chính
b) Với tia bất kỳ: Vẽ tiêu diện (với thấu kính phân kỳ là tiêu diện ảov) vẽ trục phụ songsong với tia tới S, cắt tiêu diện tại Fơ1; sau đó vẽ tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua Fơ1
Fơ1
F1ơ
IV Vẽ ảnh của vật: Dùng hai trong tia đặc biệt
V Mối liên hệ giữa vật và ảnh:
a) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật ở ngoài F có ảnh thật ngược chiều với vật
-Vật thật ở trong F có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
-Vật ảo có ảnh thật cùng chiều với vật
b) Với thấu kính hội tụ:
- Vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật
-Vật ảo ở trong F có ảnh thật cùng chiều và lớn hơn vật Vật ảo ở ngoài F có ảnh ảo ngượcchiều với vật
c) Nhận xét:
- Khi vật di chuyển (lại gần hoặc ra xa thấu kính) ảnh và vật luôn luôn chuyển động cùngchiều
-Khi vật ở đúng tiêu điểm cho ảnh ở vô cúng và ta không hứng được ảnh
- Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính (có thể hứng trên màn) Vật ảo ở sauthấu kính, ảnh ảo ở trước thấu kính (theo chiều truyền của ánh sáng)
-Muốn vẽ một điểm ảo Ata dùng hai tia sáng tới thấu kính có đươnngf kéo dài qua A, haitia ló của chúng tạo nên ảnh của vật ảo đó
VI Công thức thấu kính:
f d d f d
df d
Trang 141 Cho một thấu kính thuỷ tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30cm và 20cm Hãy tính
độ tụ và tiêu cự của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước có triết suất n2=4/3
và trong chất lỏng có triết suất n3=1,64 Cho biết triết suất của thuỷ tinh n1 = 1,5
2 Một thấu kính thuỷ tính (chiết suất n =1,5) giới hạn bởi một mặt lồi bán kính 20cm và
một mặt lõm bán kính 10cm Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính khi nó đặt trong khôngkhí, trong nước và trong chất lỏng có triết suất n’ = 1,8
3 Một thấu kính bằng thuỷ tinh (chiết suất n =1,5) đặt trong không khí có độ tụ 8 điôp.
Khi nhúng thấu kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m.Tính chiết suất của chất lỏng
4 Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí có tiêu cự f =30cm.
Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng, rồi cho mộtchùm sang song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính80cm Tính R, cho biết chiết suất của nước bằng 4/3
Dạng 2 Xác định vị trí, tính chất của ảnh và vẽ ảnh tạo bởi thấu kính.
5 Một vật ảo AB = 5mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự
20cm, ở sau thấu cách thấu kính 20cm Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh và vẽảnh
6 Cho một thấu kính làm bằng thuỷ tinh (n=1,5), một mặt lồi bán kính 10cm, một mặt
lõm bán kính 20cm Một vật sáng AB =2cm đặt thẳng góc với trục chính và cách thấukính một khoảng d Xác định vị trí, tính chất, độ lớn và vẽ ảnh trong các trường hợp:
Từ đó nêu ra sự nhận xét về sự di chuyển của ảnh khi vật tiến lại gần thấu kính
7 Một vật ảo AB =2cm, đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ tiêu cự
30cm, ở phía sau thấu kính một khoảng x Hãy xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh và
vẽ ảnh trong các trường hợp sau: x=15cm, x=30cm, x=60cm
Dạng 3 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại
8 Một vật sáng AB =1cm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f
=20cm cho ảnh A’B’ =2cm Xác định vị trí của vật và ảnh ảnh đó là thật hay ảo vẽ hình
9 Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng
12cm, cho ảnh cao bằng nửa vật Tìm vị trí của vật và ảnh
10.Một vật AB =4cm đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự 30cm,
cho ảnh A’B’ =2cm Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh Vẽ ảnh
Dạng 4 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết khoảng cách giữa chúng
Trang 1511.Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính họi tụ (tiêu cự 20cm)
co ảnh cách vật 90cm Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ản
12.Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ (tiêu cự bằng 15cm) cho
ảnh cách vật 7, 5cm Xác định tính vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh
13.Một vật sáng AB = 4mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (có tiêu
điểm 40cm), cho ảnh cách vật 36cm Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh, và vị trícủa vật
14.Vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi
bằng thuỷ tinh chiết suất n =1,5, bán kính mặt lồi bằng 10cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặtcách vật một khoảng L
a) Xác định khoảng cách ngắn nhất của L
b) Xác định các vị trí của thấu kính trong trường hợp L =90cm So sánh độ phóng đại củaảnh thu được trong các trường hợp này
15.Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên một màn
đặt cách vật một khoảng 1, 8m ảnh thu được cao bằng 1/5 vật
a) Tính tiêu cự của thấu kính
b) Giữa nguyên vị trí của AB và màn Dịch chuyển thấu kính trong khoảng AB và màn
Có vị trí nào khác của thấu kính để ảnh lại xuất hiện trên màn không?
16.Vật sáng AB đặt vông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f =10cm, cho
ảnh thật lớn hơn vật và cách vật 45cm
a) Xác định vị trí của vật, ảnh Vẽ hình
b) Vật cố định Thấu kính dịch chuyển ra xa vật hơn nữa Hỏi ảnh dịch chuyển theo chiềunào
17.Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f =-25cm cho ảnh cách vật 56, 25cm Xác định vị trí,
tính chất của vật và ảnh Tính độ phóng đại trong mỗi trường hợp
Dạng 5 Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết sự di chuyển của chúng
18.Một điểm sáng S đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =40cm Di chuyển S một
khoảng 20cm lại gần thấu kính người ta thấy ảnh Sơ cảu S di chuyển một khoảng 40cm.Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển
19.Đặt một điểm sáng S trên trục chính của một thấu kính phân kỳ (tiêu cự bằng 10cm) ta
thu được ảnh Sơ Di chuyển S một khoảng 15cm lại gần thấu kính ta thấy ảnh S’ dichuyển một khoảng 1, 5cm Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển
20.Một vật sáng AB hình mũi tân đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ
và cách thấu kính 36cm (A nằm trên trục chính) ta thu được ảnh A1B1 cảu AB trên màn đặt vuông góc với trục chính Tịnh tiến AB vầ phía thấu kính 6cm theo phương vuôn gócvới trục chính thì phải dịch chuyển màn như thế nào để thu được ảnh A2B2? Cho biết
A2B2=1,6A1`B1 Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại của các ảnh A1B1 và A2B2
21.Một vật phẳng nhỏ AB, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ và
cách thấu kính khoảng d1 cho một ảnh A1B1 Cho vật tiến lại gần thấu kính 40cm thì ảnhbây giừo là A2B2 cách A1B1 5cm và có độ lớn A2B2 =2A1B1 Xác định tiêu cự của thấukính, vẽ hình
22.Một vật phẳng nhỏ AB đặt trước thấu kính O cho một ảnh rõ nét trên màn Dịch vật lại
gần thấu kính 2cm thì phải dịch màn một khoảng 30cm mới lại thu được ảnh rõ nét, ảnhnày lớn bằng 5/3 ảnh trước
a) Thấu kính là thấu kính gì? màn dịch theo chiều nào
b) Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại trong mỗi trường hợp
Trang 1623.Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng
thuỷ tinh, chiết suất n1=1,5, ta thu được một ảnh thật nằm cách thấu kính 5cm Khi nhúng
cả vật và thấu kính trong nước chiết suất n2=4/3, ta vẫn thu được ảnh thật, nhưng cách vịtrí ảnh cũ 25cm ra xa thấu kính Khoảng cách giữa vật và thấu kính giữ không đổi Tínhbán kính mặt cầu của thấu kính và tiêu cự của nó khi đặt trong không khí và khi nhúngtrong nước Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính
24.Một thấu kính hội tụ cho ảnh thật Sơ của điểm sang S đặt trên trục chính.
- Khi dời S gần thấu kính 5cm thì ảnh dời 10cm
- Khi dời S ra xa thấu kính 40cm thì ảnh dời 8cm
(kể từ vị trí đầu tiên)
Tính tiêu cự của thấu kính
25.Vât thật đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính ảnh ban đầu
của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo bằng 1/2 vật Dời vật 100cm dọc theo trục chính ảnhcủa vật vẫn là ảnh ảo nhỏ hơn vật 3 lần Xác định chiều dời của vật, vị trí ban đầu của vật.Tính tiêu cự
26.Một thấu kính hội tụ có f =12cm Điểm sáng A trên trục chính có ảnh A’ Dời A gần
thấu kính thêm 6cm, A’ dời 2cm (Không đổi tính chất)
Định vị trí vật và ảnh lúc đầu
27.Thấu kính phân kỳ có f =-10cm Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính, có
ảnh A’B’ Dịch chuyển AB lại gần thấu kính thêm 15cm thì ảnh dịch chuyển 1,5cm Định
vị trí vật và ảnh lúc đầu
28.Vật đặt trước thấu kính, trên trục chính và vuông góc với trục chính ảnh thật lớn bằng
3 lần vật Dời vật xa thấu kính thêm 3cm thì ảnh vẫn thật và dời đi 18cm
Tính tiêu cự của thấu kính
29.Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có ảnh thật A1B1 cao2cm Dời AB lại gần thấu kính thêm 45cm thì ảnh thật A2B2 cao 20cm và cách A1B1 đoạn18cm Hãy xác định:
a) Tiêu cự của thấu kính
b) Vị trí ba đầu của vật
30.Vật cao 5cm Thấu kính tạo ảnh cao 15cm trên màn Giữ nguyên vị trí của thấu kính
nhưng rời vật ra xa thấu kính thêm 1, 5cm Sau khi rời màn để hứng ảnh rõ của vật, ảnh có
độ cao 10cm Tính tiêu cự của thấu kính
31.Vật AB đặt cách thấu kính hội tụ một đoạn 0cm ảnh A1B1 là ảnh thật Dời vật đến vịtrí khác, ảnh của vật la ảnh ảo cách thấu kính 20cm Hai ảnh có cùng độ lớn Tính tiêu cựcủa thấu kính
32.Thấu kính hội tụ có chiết suất n =1,5; R1=10cm; R2=0cm Vật thật đặt trên trục chính
và vuông góc với trục chính tại A ảnh thật tạo bởi thấu kính hiện trên màn đặt cách vậtmột đoạn L =80cm ảnh lớn hơn vật Nếu giữ cố định vật và màn thì phải dịch chuyểnthấu kính theo chiều nào một khoảng bao nhiêu, để thu được ảnh trên màn nhỏ hơn vật
33.A, B, C là 3 điểm thẳng hàng Đặt vật ở A, một thấu kính ở B thì ảnh thật hiện ở C với
độ phóng đại | k1 | =3 Dịch thấu kính ra xa vật đoạn l =64cm thì ảnh của vật vẫn hiện ở Cvơi độ phóng đại | k2 | =1/3 Tính f và đoạn AC
Dang 6 Xác định vị trí (Quang tâm, trục chính) và tiêu điểm của thấu kính bằng phương pháp hình học
34.Trong hình vẽ xy là trục chính của thấu kính, A là điểm vật thật, Aơ là ảnh của A tạo
bởi thấu kính, là quang tâm của thấu kính
Với mỗi trường hợp hãy xác định:
Trang 17a) Aơ là thật hay ảo?
35.Cho biết vật AB và ảnh A’B’ của nó tạo bởi thấu kính, song song với nhau như hình
vẽ Hãy xác định loại thấu kính, vị trí (quang tâm và trục chính) và tiêu điểm của nó:
A
B‘
AơB
36.Cho biết vật AB và ảnh A’B’ của nó tạo bởi thấu kính, song song với nhau như hình
vẽ Hãy xác định loại thấu kính, vị trí (quang tâm và trục chính) và tiêu điểm của nó:
(1) là đường đi của tia sáng truyền
Tia sáng (2) chỉ có phần tia tới
Bằng phép vẽ hãy bổ sung phần tia
ló của tia sang (2)
Trang 1838.Trong hình vẽ AB là vật thật, A’B’ là ảnh ảo của AB tạo bởi thấu kính Bằng phép vẽ
hãy xác định:
a) Quang tâm
b) Các tiêu điểm chính
Dạng 7 Xác định tiêu cự của thấu kính.
39.Vật sáng AB đặt song song và cách màn ảnh một đoạn L Thấu kính có thể đặt ở hai vị
trí trong khoảng vật và màn để trên màn có ảnh thật rõ nét Hai vị trí này cách nhau mộtđoạn l tính tiêu cự của thấu kính áp dụng số: L=72cm; l=48cm
40.Một vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh trên màn cao gấp 3 lần vật Màn cách vật L
=80cm Tính tiêu cự của thấu kính
41.Vật sáng AB đặt ở hai vị trí cách nhau a =4cm, thấu kính đều cho ảnh cao gấp 5 lần
vật Tính tiêu cự của thấu kính
42.Vật sáng AB cách màn một đoạn L =100cm Thấu kính đặt ở hai vị trí trong khoảng
vật và màn đều thu được ảnh rõ nét Hai vị trí này cách nhau l =20cm Tính tiêu cự củathấu kính
43.Vật sáng AB cách màn L =50cm Trong khoảng vật và màn có haivị trí của thấu kính
để thu được ảnh rõ nét Tính tiêu cự của thấu kính, biết ảnh này cao gấp 16 lần ảnh kia
44.Hai nguồn sáng cao bằng nhau và cách nhau một đoạn L =72cm Một TKHT đặt trong
khoảng hai nguồn ở vị trí thích hợp sâo cho ảnh của nguồn này nằm ở vị trí của nguồn kia.Biết ảnh này cao gấp 25 lần ảnh kia Tính tiêu cự của thấu kính
45.Hai vật sáng AB và CD cách nhau L =36cm, nằm về hai phía của một thấu kính, vuông
góc với trục chính của thấu kính Thấu kính cho hai ảnh AB’ và C’D’ có vị trí trùng nhau,ảnh này cao gấp 5 lần ảnh kia Tính tiêu cự của thấu kính
46.Vật sáng AB và màn hứng ảnh cố định Thấu kính đặt trong khoảng cách vật và màn ở
vị trí 1, thấu kính cho ảnh có kích thước a1; ở vị trí 2 thấu kính cho ảnh có kích thước a2.Hai vị trí thấu kính cách nhau một đoạn l Tính tiêu cự của thấu kính áp dụng số: a1=4cm;
a2=1cm; l=30cm
47.Điểm sáng A trên trục chính của một thấu kính hội tụ cho ảnh thật A’ Khi dịch A về
phía thấu kính một đoạn a =5cm thì ảnh A’ dịch đi một đoạn b =10cm Khi dịch A ra xathấu kính một đoạn a’ = 40cm thì ảnh A’ dịch đi một đoạn b’ = 8cm Tính tiêu cự của thấukính
48.Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh thật với độ phóng đại k1 Dịch vật ra xa thấu kínhmột đoạn a thì ảnh có độ phóng đại k2, tính tiêu cự của thấu kính áp dụng số: k1=5, k2=2,a=12cm
49.Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh thật với độ phóng đại k1 Dịch vật ra xa thấu kínhmột đoạn a thì ảnh dịch đi một đoạn b, tính tiêu cự của thấu kính áp dụng số: k1=2,a=15cm, b=15cm
50.Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh AơBơ Dịch vật lại gần thấu kính một đoạn a
=6cm thì ảnh dịch đi một đoạn b =60cm và không thay đổi tính chất Biết anh này cao gấp
2, 5 lần ảnh kia Tính tiêu cự của thấu kính
Dang 9 ảnh của hai vật đặt hai bên thấu kính, ảnh của một vật đặt giữa hai thấu kính.
51.Hai điểm sáng S1, S2 cách nhau l =24cm Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 9cm được đặttrong khoảng S1S2 và có trục chính trùng với S1S2 Xác định vị trí của thấu kính để ảnh củahai điểm sáng cho bởi thấu kính trùng nhau Vẽ hình
52.Có hai thấu kính được đặt đồng trục Các tiêu cự lần lượt là f1=15cm và f2=-15cm Vật
AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai thấu kính.Cho 12=l=40cm
Trang 19a) hai ảnh tạo bởi hai thấu kính cùng chiều
b) Hai ảnh có cùng độ lớn
55.Hai thâú kính hội tụ có tiêu cự lần lượt là f1=10cm và f2=12cm được đặt đồng trục, cácquang tâm cách nhau đoạn l =30cm ở khoảng giữa hai quang tâm, có điểm sáng A ảnh Atạo bởi hai thấu kính đều là ảnh thật, cách nhau khoảng A1A2=126cm Xác định vị trí củaA
56.Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =24cm Hai điểm sáng S1, S2 đặt trên trục chính củathấu kính ở hai bên thấu kính, sao cho các khoảng cách d1, d2 từ chúng đến thấu kính thoãmãn d1=4d2 Xác định các khoảng d1 và d2 trong hai trường hợp sau:
a) ảnh của hai điểm sáng trùng nhau
b) ảnh của hai điểm sáng cách nhau 84cm và cùng một bên thấu kính
Dạng 10 Thấu kính với màn chắn sáng
57.Một TKHT có tiêu cự f = 25cm Điểm sáng A Điểm sáng A trên trục chính và cách
thấu kính 9cm; màn chắn trùng với tiêu diện ảnh
a Tính bán kính r của vệt sáng trên màn; Biết bán kính của thấu kính R = cm
b Cho điểm sáng A dịch chuyển về phía thấu kính Hỏi bán kính vệt sáng trên màn thayđổi như thế nào?
c Điểm sáng A và màn cố định Khi thấu kính dịch chuyên từ A đến màn thì bán kính vệtsáng trên màn thay đổi như thế nào?
58.Điểm sáng A trên trục chính và cách thấu kính d =15cm Về bên kia và cách thấu kính
một đoạn a =15cm đặt một màn chấn vuông góc với trục chính của thấu kính thì trên mànthu được vệt sáng tròn có đường kính bằng 1/2 đường kính của thấu kính Tính tiêu cự củathấu kính
59.Điểm sáng A trên trục chính của một thấu kính hội tụ Bên kia đặt một màn chắn
vuông góc với trục chính của thấu kính Màn cách A một đoạn không đổi a =64cm Dịchthấu kính từ A đến màn ta thấy khi thấu kính cách màn 24cm thì bán kính vệt sáng trênmàn có giá trị nhỏ nhất Tính tiêu cự của thấu kính
60.ảnh thật Sơ của điểm sáng S cho bởi TKHT có tiêu cự f =10cm được hứng trên màn
vuông góc với trục chính Sơ cách trục chính hơ =1,5cm; cách thấu kính dơ =15cm
61.Một điểm sáng trên trục chính của một thấu kính hội tụ cách thấu kính 30cm Tiêu cự
của thấu kính là 10cm Mặt thấu kính có dạng hình tròn đường kính 5cm
Trang 20a Xác định vị trí của màn để hứng được ảnh rõ nét.
b Từ vị trí trên đây dịch màn 5cm Tính đường kính vệ sáng
62.Một thấu kính hội tụ (L) được đặt song song với màn (E) Trên trục chính có một điểm
sang A và mà (E) được giữ cố định Khoảng cách giữa vật A và màn (E) là a =100cm Khitịnh tiến thấu kính theo trục chính trong khoảng giữa vật và màn Người ta thấy vệt sángtrên màn không bao giờ thu lịa thành một điểm Nhưng khi (L) cách (E) khoảng b =40cmthì vệt sáng trên màn có bàn kính nhỏ nhất
a) Tính tiêu cự của thấu kính
b) Thấu kính (L) có dạng phẳng lồi Thuỷ tinh làm thấu kính có chiết suất n =1, 5 Chỗdày nhất của thấu kính đo được là 0,4cm Tìm đường kính nhỏ nhất của vệt sáng trên màn
63.Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm Tại F có điểm sáng S Sau thấu kính đặt màn (E)
tại tiêu diện
a) Vẽ đường đi của chùm tia sáng Vệt sáng tren màn có dạng gì
b) Thấu kính và màn giữ cố định Di chuyển S trên trục chính và ra xa thấu kính Kíchthước vệt sáng thay đổi ra sao
c) Từ F điểm sang S chuyển độn ra xa thấu kính không vận tốc đầu với gia tốc a = 4m/s2
Sa bao lâu, diện tích vệt sáng trên màn bằng 1/36 diện tích ban đầu
64.Xét quang hệ như hình vẽ, với OA =30cm; OH =40cm; f= 20cm.
a) Dời A trên trục chính, kích thước vệt sáng trên màn thay đổi nhưng tới một vịt trí thìvệt sáng có kích thước như cũ Xác định chiều dịch chuyển và độ dời của A
b) A phải có vị trí nào thì kích thước vệt sáng trên màn bằng kích thước của thấu kính?c) A cách L đoạn 4cm Thay L bằng thấu kính phân kỳ Lơ cùng kích thước có tiêu cựcùng độ lớn với L Hỏi phải dời A theo chiều nào, bao nhiêu để vệt sáng trên màn có kíchthước như với L
66.Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính cho một ảnh thật nằm
cách vật một khoảng nào đó Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính một khoảng 30cm thì ảnhcủa AB vẫn là ảnh thật nằm cách vật một khoảng như cũ và lớn lên gấp 4 lần
a) Hãy xác định tiêu cự của thấu kính và vị trí ban đầu của vật AB
b) Để có được ảnh cho bằng vật, phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu đi một khoảngbằng bao nhiêu, theo chiều nào
Trang 2167.Có 3 điểm A, B, C nằm trên trục chính của một thấu kính Nếu đặt điểm sáng ở A ta
thu được ảnh ở B, nếu đặt điểm sáng ở B ta thu được ảnh ở C Hãy xác định loại thấukính, vị trí tiêu cự thấu kính trong các trường hợp sau:
PHẦN 4: QUANG HỆ
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN:
1 Bài toán quang hệ là bài toán xác định ảnh của một vật bởi một quang hệ quang học(quang hệ) gồm các phần tử, như thấu kính, gương, bản mặt song song, lưỡng chất phẳng,lăng kính—ghép với nhau.Nguyên tắc khảo sát ảnh của một vật tạo bởi quang hệ là: ảnhcủa vật AB qua phần tử thứ nhất trở thành vật đối với phần tử thứ hai, ảnh qua phần tử thứhai trở thành vật đối với phần tử thứ ba— và ảnh tạo bởi phần tử cuối cùng chính là ảnhcủa vật AB qua cả hệ
2 Để xác định lần lượt ảnh tạo bởi các phần tử ta áp dụng các công thức đã biết, cho phépxác định vị trí và độ lớn của ảnh Muốn vẽ ảnh của một vật qua quang hệ, ta xét đường đicủa 2 tia sáng phát ra từ vật đi tới hệ vẽ thật đúng đường đi của từng tia sang phát ra từvật lần lượt qua các phần tử
3 Sơ đồ tạo ảnh qua hệ:
d1 d1’ d2 d2’d3—— dn’
Nếu dn’>0 ảnh qua hệ là thật
Nếu dn’<0 ảnh qua hệ là ảo
Nừu dnơ = ∞ thì ảnh cuối cùng ở vô cùng, chùm tia sáng ra khỏi hệ là chùm song song
2 '
1
1
n d
dn d
d d
d k
Nếu k > 0 ảnh cùng chiều với vật
Nếu k < 0 ảnh ngược chiều với vật
Độ lớn của ảnh AnBn =kAB
a) Nếu hệ là hệ thấu kính thì tia cuối cùng sẽ ra khỏi hệ bên kia so với vật và nếu là hệthấu kính ghép sát thì hệ (hai thấu kính) sẽ tương đương với một thấu kính có
D = D1 + D2