CHỦ ĐỀ 3: THẤU KÍNH A.LÍ THUYẾT I Thấu kính: 1.Định nghĩa:Thấu kính khối chất suốt giới hạn hai mặt cầu mặt phẳng mặt cầu C1, C2 : tâm mặt cầu R 1, R2 : bán kính mặt cầu; δ góc mở 2.Phân loại thấu kính: Có hai cách phân loại: +Về phương diện quang học, thấu kính chia làm hai loại Thấu kính hội tụ:Làm hội tụ chùm tia sáng tới Thấu kính phân kì:Làm phân kì chùm tia sáng tới +Về phương diện hình học : Thấu kính mép mỏng:Phần rìa mỏng phần Thấu kính mép dày:Phần mỏng phần rìa n= ntk nmoitruong Chú ý: Gọi chiết suất tỉ đổi chất làm thấu kính với mơi trường chứa n, Nếu n>1,thấu kính mép mỏng thấu kính hội tụ, thấu kính mép dày thấu kính phân kỳ Nếu n vật thật d < vật ảo d’ > ảnh thật d' < ảnh ảo c Cơng thức hệ số phóng đại ảnh: k =− d' d k = A' B ' AB ; (k > 0: ảnh, vật chiều; k < 0: ảnh, vật ngược chiều.) ( | k | > 1: ảnh cao vật, | k | < 1: ảnh thấp vật ) d'= d f d−f d= d ' f d '− f d Hệ quả: ; 5.Chú ý: Tỷ lệ diện tích vật ảnh f = d d ' d +d' k= f f −d ' = f −d f ; - Nếu vật AB hai vị trí cho hai ảnh khác A 1B1 A2B2 thì: (AB)2 = (A1B1)2.(A2B2)2 - Điều kiện để vật thật qua thấu kính cho ảnh thật là: L ≥ 4.f - Vật AB đặt cách khoảng L, có hai vị trí thấu kính cách l cho AB qua thấu kính cho ảnh rõ nét tiêu cự thấu kính tính theo cơng thức: - Nếu có thấu kính ghép sát cơng thức tính độ tụ tương đương là: B.BÀI TẬP DẠNG TOÁN VẼ ĐỐI VỚI THẤU KÍNH Phương pháp: - Dùng tia sáng để vẽ ảnh vật Vật nằm tia tới, ảnh nằm tia ló ( đường kéo dài tia ló) Nhớ tia sáng đặc biệt Nhớ tính chất ảnh vật qua thấu kính Nếu đề cho S S’, trục S S’ cắt quang tâm O trục Dựa vào vị trí S,S’ so với trục ta kết luận S’ ảnh thật hay ảo, thấu kính hội tụ hay phân kì - Nếu đề cho vật AB ảnh A’B’, tiến hành nối AB A’B’ chúng cắt quang tâm O, Ox vng góc với AB trục thấu kính - Xác định tiêu điểm F: Từ S AB vẽ tia SI song song trục chính, giao trục với IS’ F Bài Vẽ ảnh vật qua thấu kính hội tụ phân kì trường hợp sau: - Vật có vị trí: d > 2f - Vật có vị trí: d = f - Vật có vị trí: d = 2f - Vật có vị trí: < d < f - Vật có vị trí: f < d < 2f F F' O S S F' O F S F' O F Bài Vẽ ảnh điểm sáng S trường hợp sau: y x A A' y x A A' Bài Trong hình xy trục O quang tâm, A vật, A’là ảnh Xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính, vị trí tiêu điểm chính? y O x A A' y x y x Bài Xác định loại thấu kính, O tiêu điểm chính? Bài 5:Trong hình sau , xy trục thấu kính.S điểm vật thật, S’ điểm ảnh Với trường hợp xác định: a.S’ ảnh b.TK thuộc loại nào? C.Các tiêu điểm phép vẽ Bài 6: Trong hình sau , xy trục thấu kính AB vật thật A’B’ ảnh.Hãy xác định: a.A’B’ ảnh b.TK thuộc loại nào? C.Các tiêu điểm phép vẽ B A B' A' Bài 7: Cho AB vật sáng, A’B’ ảnh AB.Hãy xác định: a.Tính chất vật, ảnh, tính chất thấu kính? b.Bằng phép vẽ đường tia sáng, xác định quang tâm tiêu điểm thấu kính? DẠNG TÍNH TIÊU CỰ VÀ ĐỘ TỤ D= n 1 = ( tk − 1)( + ) f nmt R1 R2 Phương pháp:- Áp dụng công thức: - qui ước dấu: R > mặt lồi; R < mặt lõm, R = ∞ mặt phẳng ) TKHT : f >0; D >0 TKPK : f< 0; D : ảnh vật chiều d d' trái dấu ( ảnh vật khác tính chất) + k < : ảnh vật ngược chiều d d' dấu ( ảnh vật tính chất) 1 = − ⇒d ⇒d' f d kd Thay (1) công thức vị trí : Bài 1: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cao gấp hai lần vật Xác định vị trí vật ảnh (d=30cm,10cm) Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cao nửa vật Xác định vị trí vật ảnh (d=30,60cm) Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cao vật Xác định vị trí vật ảnh Bài Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 20cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cao nửa vật Xác định vị trí vật ảnh (d=20, d’=10cm) Bài 5: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 (cm) Vật sáng AB cao 2m cho ảnh A’B’ cao (cm) Xác định vị trí vật? Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm Xác định vị trí vật thật để ảnh qua thấu kính lớn gấp vật? Vẽ hình? Bài Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ cách thấu kính 10 cm Nhìn qua thấu kính thấy ảnh chiều cao gấp lần vật Xác định tiêu cự thấu kính, vẽ hình? Đs: 15 cm Bài Người ta dung thấu kính hội tụ để thu ảnh nến ảnh Hỏi phải đặt nến cách thấu kính cách thấu kính để thu ảnh nến cao gấp lần nến Biết tiêu cự thấu kính 10cm, nến vng góc với trục chính, vẽ hình? Đs: 12cm; 60 cm Bài Đặt thấu kính cách trang sách 20 cm, nhìn qua thấu kính thấy ảnh dịng chữ chiều với dịng chữ cao nửa dịng chữ thật Tìm tiêu cự thấu kính , suy thấu kính loại gì? d d/ A B F F/ A/ B/ O O F/ A B B/ A/ d /’ d O A B B/ A/ d/ d b Cho biết tiêu cự f thấu kính khoảng cách ℓ vật ảnh , xác định khoảng cách từ vật thật đến thấu kính d, xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh *phương pháp giải: l = d + d ' ⇒ d + d ' = ±l Trong trường hợp: (1) 1 df = + ⇒d'= f d d' d−f d+ df d2 = ±l ⇒ = ±l d− f d− f Từ : Thay vào (1) : Với trường hợp ta có phương trình bậc hai theo d.Giải phương trình tìm d suy d' Chọn nghiệm phù hợp tốn *Các trường hợp xảy vật thật: a Thấu kính hội tụ, vật thật cho ảnh thật d > 0, d' > 0: ℓ = OA+OA' = d+d' b Thấu kính hội tụ, vật thật cho ảnh ảo, d > 0, d' < 0: ℓ =OA’-OA= -d’-d = - (d+d’) c Thấu kính phân kỳ, vật thật cho ảnh ảo, d > 0, d' < 0:ℓ =OA- OA' = d'+d Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cách vật 25cm Xác định vị trí vật ảnh Bài 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cách vật 25cm Xác định vị trí vật ảnh Bài 3: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh chiều vật cách vật 25cm Xác định vị trí vật ảnh Bài 4: Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 30cm Vật sáng AB đoạn thẳng đặt vng góc trục thấu kính cho ảnh cách vật 25cm Xác định vị trí vật ảnh (d=42,6cm) Bài Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục thấu kính hội tụ (tiêu cự 20cm) có ảnh cách vật 90cm Xác định vị trí vật, vị trí tính chất ảnh Bài Một điểm sáng nằm trục thấu kính phân kỳ(tiêu cự 15cm) cho ảnh cách vật 7,5cm Xác định tính chất, vị trí vật, vị trí tính chất ảnh Bài Một vật sáng AB =4mm đặt thẳng góc với trục thấu kính hội tụ (có tiêu cự 40cm), cho ảnh cách vật 36cm Xác định vị trí, tính chất độ lớn ảnh, vị trí vật Bài Vật sáng AB đặt vơng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f =10cm, cho ảnh thật lớn vật cách vật 45cm a) Xác định vị trí vật, ảnh Vẽ hình b) Vật cố định Thấu kính dịch chuyển xa vật Hỏi ảnh dịch chuyển theo chiều nào? Bài Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f =-25cm cho ảnh cách vật 56,25cm Xác định vị trí, tính chất vật ảnh Tính độ phóng đại trường hợp c Cho khoảng cách vật ảnh L, xác định mối liên hệ L f để có vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét Khi TK tạo ảnh vật màn, ta có: d + d’ = L ⇒ df d− f **Ta có ∆ = L2 − Lf ; ∆ = L2 − Lf +d = L ⇒ d2 - Ld +Lf = ⇒ ∆ = L ( L – 4f ) L = d + d’ L d’ d A B ℓ O2 O1 +L > 4f : có vị trí TK cho ảnh rõ ⇒ +L = 4f: có vị trí TK để ảnh d = d’= L + L < 4f : khơng có vị trí TK để ảnh d1 = ** = L2 – 4fL > ∆ L− ∆ L+ ∆ ; d2 = 2 ⇒ d1' = L − d1 = L+ ∆ ' d2 = L − d2 = L− ∆ ⇒ ; Bài 1: Một ảnh đặt song song với vật sáng AB cách AB đoạn L Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt khoảng vật cho AB vng góc với trục thấu kính.Tìm mối liên hệ L & f để a có vị trí TK cho ảnh rõ nét b có vị trí TK cho ảnh rõ nét a khơng có vị trí TK cho ảnh rõ nét Bài Vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính phẳng lồi thuỷ tinh chiết suất n=1,5, bán kính mặt lồi 10cm, cho ảnh rõ nét đặt cách vật khoảng L a) Xác định khoảng cách ngắn L (L=80cm) b) Xác định vị trí thấu kính trường hợp L=90cm So sánh độ phóng đại ảnh thu trường hợp này? (d=30,60cm; k1.k2=1) Bài 3: Một vật sáng AB cho ảnh thật qua thấu kính hội tụ L, ảnh hứng E đặt cách vật khoảng 1,8m, ảnh thu cao 1/5 vật a) Tính tiêu cự thấu kính b) Giữa nguyên vị trí AB E Dịch chuyển thấu kính khoảng AB Có vị trí khác thấu kính để ảnh lại xuất E không? d Cho khoảng cách vật ảnh L, cho biết khoảng cách hai vị trí đặt thấu kính hội tụ cho ảnh rõ nét ℓ Tìm tiêu cự f d1 = L− ∆ L+ ∆ ; d2 = 2 Hai vị trí thấu kính ứng với ⇒ d2 – d = ℓ =ℓ ⇒ ∆ L2 − l2 4L L2 – 4fL = ℓ2 ⇒ f= (phương pháp Bessel đo tiêu cự thấu kính hội tụ ) Bài Một ảnh đặt song song với vật sáng AB cách AB đoạn L = 72cm Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt khoảng vật cho AB vng góc với trục thấu kính, người ta tìm hai vị trí TKcho ảnh rõ nét Hai vị trí cách l = 48cm Tính tiêu cự thấu kính _ DẠNG DỜI VẬT, DỜI THẤU KÍNH THEO PHƯƠNG CỦA TRỤC CHÍNH *Phương pháp :Ta xét trường hợp vật dịch chuyển theo phương trục chính: Cách 1: L O F' • • F A' B' B A a b 1 + = d d' f Do hệ thức không đổi nên d d' biến thiên ngược chiều thấu kính giữ cố định ảnh vật di chuyển chiều Gọi a, b khoảng dịch chuyển vật ảnh d1' = d1 f d1 − f -vị trí lúc đầu vật ảnh :d1 -vị trí lúc sau vật ảnh : d2 = d1± a ⇒ d2 f d f = mb d2 − f d1 − f ⇒ ' d = d1' mb (d1 ± a ) f d f = mb ( d1 ± a ) − f d1 − f Lập phương trình bậc hai theo d1 Giải phương trình tìm d1, suy đại lượng khác theo yêu cầu toán Chọn nghiệm phù hợp Cách 2: Khi di chuyển vật ảnh d d’ liên hệ với bởi: Ký hiệu : ∆d = d2 - d1 độ dời vật TK; ∆d' = d'2 - d'1 độ dời ảnh TK 1 1 = + ' = + ' f d1 d1 d1 + ∆d d1 + ∆d ' k1 = − ' d1' f − d 1' d' f − d2 f f = = k2 = − = = d1 f − d1 f d2 f − d2 f ; Đối với thấu kính : chọn chiều dương chiều truyền ánh sáng tới TK -Nếu hai ảnh tính chất ( vật chưa dịch chuyển qua tiêu điểm vật) Khi k 1.k2 > 0⇒ ∆d ∆d ' ∆d ∆d ' 0 *BÀI TẬP Bài Một vật thật AB đặt vng góc với trục thấu kính Ban đầu ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo nửa vật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục 100 cm Ảnh vật ảnh ảo cao 1/3 vật Xác định chiều dời vật, vị trí ban đầu vật tiêu cự thấu kính? Đs: 100 cm; 100cm Bài Một vật thật AB đặt vng góc với trục thấu kính Ban đầu ảnh vật qua thấu kính A 1B1 ảnh thật Giữ thấu kính cố định di chuyển vật dọc trục lại gần thấu kính cm thu ảnh vật A 2B2 ảnh A2 B2 = A1 B1 thật cách A1B1 đoạn 30 cm Biết ảnh sau ảnh trước có chiều dài lập theo tỉ số a)Xác định loại thấu kính, chiều dịch chuyển ảnh? b)Xác định tiêu cự thấu kính? Đs: 15 cm Bài 3.Đặt vật sáng AB vng góc với trục thấu kính hội tụ Qua thấu kính cho ảnh thật A 1B1 Nếu tịnh tiến vật dọc trục lại gần thấu kính thêm đoạn 30 cm lại thu ảnh A2B2 ảnh thật cách vật AB khoảng cũ Biết ảnh lúc sau lần ảnh lúc đầu a.Tìm tiêu cự thấu kính vị trí ban đầu? Đs: 20cm; 60 cm b để ảnh cao vật phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu khoảng bao nhiêu, theo chiều nào? Đs: 20 cm; 60 cm Bài Đặt vật phẳng nhỏ AB vng góc với trục thấu kính phẳng lồi thuỷ tinh, chiết suất n 1=1,5, ta thu ảnh thật nằm cách thấu kính 5cm Khi nhúng vật thấu kính nước chiết suất n 2=4/3, ta thu ảnh thật, cách vị trí ảnh cũ 25cm xa thấu kính Khoảng cách vật thấu kính giữ khơng đổi Tính bán kính mặt cầu thấu kính tiêu cự đặt khơng khí nhúng nước Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính Bài Một thấu kính hội tụ cho ảnh thật S’ điểm sáng S đặt trục Khi dời S gần thấu kính 5cm ảnh dời 10cm,khi dời S xa thấu kính 40cm ảnh dời 8cm (kể từ vị trí đầu tiên).Tính tiêu cự thấu kính? Bài A, B, C điểm thẳng hàng Đặt vật A, thấu kính B ảnh thật C với độ phóng đại |k 1|=3 Dịch thấu kính xa vật đoạn l = 64cm ảnh vật C với độ phóng đại |k 2| =1/3 Tính f đoạn AC DẠNG 5:THẤU KÍNH VỚI MÀN CHẮN SÁNG Bài 1:Thấu kính hội tụ tiêu cự 12cm Điểm sáng S nằm trục cách vật 90 cm.Đặt sau thấu kính.Xác định vị trí S so với thấu kính để: a.Trên thu ảnh điểm S (d=75,74 d=14,26) b.Trên thu vịng trịn sáng, có: +Bán kính bán kính đường rìa (d=12, 16, 18cm) +Có bán kính gấp đơi bán kính đường rìa (d=36cm, 30cm, 10,43cm) +Có bán kính nửa bán kính đường rìa (d=15,85cm, 68,15cm, 82,99cm, 13,01cm) Bài Một TKHT có tiêu cự f = 25cm Điểm sáng A trục cách thấu kính 39cm; chắn E trùng với tiêu diện ảnh a Tính bán kính r vệt sáng màn; Biết bán kính thấu kính R = 3cm b Cho điểm sáng A dịch chuyển phía thấu kính Hỏi bán kính vệt sáng thay đổi nào? c Điểm sáng A cố định Khi thấu kính dịch chun từ A đến bán kính vệt sáng thay đổi nào? Bài Điểm sáng A trục thấu kính hội tụ Bên đặt chắn vng góc với trục thấu kính Màn cách A đoạn khơng đổi a=64cm Dịch thấu kính từ A đến ta thấy thấu kính cách 24cm bán kính vệt sáng có giá trị nhỏ Tính tiêu cự thấu kính ĐS:(f=25cm) Bài ảnh thật S’ điểm sáng S cho TKHT có tiêu cự f =10cm hứng E vng góc với trục S’ cách trục h’ =1,5cm; cách thấu kính d’ =15cm a Tìm khoảng cách từ S đến thấu kính đến trục (d’=30cm, h=3cm) b Thấu kính đường trịn bán kính R = 6cm Dùng chắn nửa hình trịn bán kính r=R Hỏi phải đặt chắn cách thấu kính đoạn để S’ biến E (>30cm) c S cố định Hỏi phải tịnh tiến thấu kính phía cách S để lại thấy S’ Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm Tại F có điểm sáng S Sau thấu kính đặt (E) tiêu diện a) Vẽ đường chùm tia sáng Vệt sáng có dạng gì? (như hình dạng TK) b) Thấu kính giữ cố định Di chuyển S trục xa thấu kính Kích thước vệt sáng thay đổi (Nhỏ dần) c) Từ F điểm sang S chuyển động xa thấu kính khơng vận tốc đầu với gia tốc a = 4m/s Sau bao lâu, diện tích vệt sáng 1/36 diện tích ban đầu (t=0,5s) DẠNG 6:ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐẶT GIỮA HAI THẤU KÍNH, ẢNH CỦA HAI VẬT ĐẶT HAI BÊN THẤU KÍNH Bài Hai điểm sáng S1, S2 cách l =24cm Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 9cm đặt khoảng S 1S2 có trục trùng với S1S2 Xác định vị trí thấu kính để ảnh hai điểm sáng cho thấu kính trùng Bài Có hai thấu kính đặt đồng trục Các tiêu cự f 1=15cm f2=-15cm Vật AB đặt trục vng góc với trục khoảng hai thấu kính Cho O1O2=l=40cm Xác định vị trí vật để: a) Hai ảnh có vị trí trùng b) Hai ảnh có độ lớn A Bài Hai thâú kính hội tụ có tiêu cự f 1=10cm f2=12cm đặt đồng trục, quang tâm cách đoạn l=30cm khoảng hai quang tâm, có điểm sáng A ảnh A tạo hai thấu kính ảnh thật, cách khoảng A1A2=126cm.Xác định vị trí A Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f =24cm Hai điểm sáng S 1, S2 đặt trục thấu kính hai bên thấu kính, cho khoảng cách d1, d2 từ chúng đến thấu kính thỗ mãn d1=4d2 Xác định khoảng d1 d2 hai trường hợp sau: a) ảnh hai điểm sáng trùng b) ảnh hai điểm sáng cách 84cm bên thấu kính DẠNG HỆ THẤU KÍNH GHÉP SÁT Hai thấu kính có tụ số D1 D2 ghép sát tương đương thấu kính có tụ số D = D1 +D2 Bài Một thấu kính mỏng phẳng lồi O1 tiêu cự f1=60cm ghép sát với thấu kính phẳng lồi O2 tiêu cự f2=30cm, mặt phẳng hai thấu kính sát trục hai thấu kính trùng Thấu kính O1 có đường kính đương rìa lớn gấp đơi đường kính đường rìa thấu kính O2 Điểm sáng S nằm trục hệ trước O1 CMR qua hệ hai thấu kính thu hai ảnh S Tìm điều kiện vị trí S để hai ảnh thật, để hai ảnh ảo Bây hai thấu kính ghép sát quang tâm chúng lệch 0,6cm Điểm sáng S nằm trục TKO1 trước O1 khoảng 90cm Xác định vị trí hai ảnh S cho hệ hai thấu kính Bài Một TK mẳng, phẳng lõm làm thuỷ tinh, chiết suất n=1,5 Mặt lõm có bán kính R=10cm TK đặt cho trục thẳng đứng mặt lõm hướng lên Một điểm sang S đặt trục phía TK cách khoảng d Biết ảnh S’ S cho TK nằm cách TK khoảng12cm Tính d Giữ cố định S TK Đổ lớp chất lỏng vào mặt lõm Bây ảnh cuối S nằm cách TK 20cm Tính chiết suất n’ chất lỏng, biết n’ 0 => ảnh A’B’ ảnh thật k = -6 ảnh A’B’ ngược chiều với vật AB A’B’= AB= cm Bài 3:Một hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự f1= 40 cm có thấu kính phân kỳ L có tiêu cự f2 =-20 cm dặt cách L = 60 cm Một vật sáng AB cao cm đặt vng góc trục trước thấu kính L1 cách L1 khoảng d1 = 60 cm Hãy xác định vị trí , tính chất, chiều độ cao ảnh cuối A’B’ cho hệ ĐS: d2’ = -30 cm < => ảnh A’B’ ảnh ảo;k = > => ảnh A’B’ chiều với vật AB; A’B’= AB= cm Bài 4:Một hệ đồng trục gồm hai thấu kính hội tụ L1 L2 có tiêu cự f1= 10 cm f2= 20 cm đặt cách khoảng L= 75 cm Vật sáng AB cao cm đặt vng góc trục ( A trục chính) phía trước L cách L1 khoảng d1= 30 cm Hãy xác định vị trí , tính chất, chiều độ cao ảnh cuối A’B’ cho hệ ĐS: d2’ = 30 cm > => ảnh A’B’ ảnh thật; k = > => ảnh A’B’ chiều với vật AB →A’B’= cm XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CỦA VẬT, ĐIỀU KIỆN CỦA d1 ĐỂ ẢNH A’B’ THỎA MÃN NHỮNG ĐẶC ĐIỂM ĐÃ CHO *Phương pháp • Bước 1: Sơ đồ tạo ảnh : AB L1 A1B1 L2 A’B’ Bước 2: Sử dụng công thức nêu dạng f1d1 d1 − f1 d1’ = ( L − f )d − f L d1 − f1 d2 = L – d1’= f [(L − f )d − f L ] f2d2 d − f ( L − f − f )d − f L + f f d2’= (1) d1 ' d ' f1 f = d d ( L − f − f )d − f L + f f k = (2) Bước : Tùy theo đặc điểm ảnh cho mà xác định vị trí vật (d ) dùng bảng xét dấu d2 theo d1 *Bài Tập Bài 1: Một hệ gồm hai thấu kính hội tụ O1 O2 đồng trục cách L =50 cm có tiêu cự f1=20 cm f2= 10 cm Vật sáng AB đặt vng góc trục cách O khoảng d1 Xác định d1 để hệ cho: a)Ảnh A’B’ thật cách O2 20 cm b)Ảnh A’B’ ảo cách O2 10 cm Đs: a d1= 60 cm b.d1= 36 cm Bài 2: Một hệ đồng trục gồm hai thấu kính có tiêu cự f1= 24 cm f2= -12 cm đặt cách 48 cm Vật sáng AB đặt trước O1 vng góc trục cách O1 khoảng d1 Xác định d1 để: a Hệ cho ảnh A’B’ cuối ảnh thật b Hệ cho ảnh A’B’ thật cao gấp lần vật AB ĐS: d1=44cm Bài 3: Một hệ đồng trục gồm hai thấu kính có tiêu cự f1=20 cm f2 = -10 cm đặt cách L= 10 cm Vật sáng AB đặt cách O1 vng góc trục cách O1 khoảng d1 Chứng tỏ độ phóng đại ảnh cho hệ khơng phụ thuộc vào d1’ (k=1/2) Bài 4: Một hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ có tiêu cự f1=30 cm thấu kính phần kỳ có tiêu cự f2 = -30 cm đặt cách khoảng L= 60 cm Một vật sáng AB đặt vng góc trục trước O cách O1 khoảng d1 Xác định d1 để: a Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh vô cực (45 cm < d1 ảnh ảo ; k = => ảnh chiều vật d = 75 cm, d2’ = 60 cm > ảnh thật Bài 7: Cho thấu kính đồng trục O1, O2 đặt cách 10 cm có tiêu cự f1= 10 cm f2 = 40 cm Trước thấu kính O1 đặt vật phẳng AB vng góc với trục cách O1 khoảng d1 Khoảng cách từ vật AB đến thấu kính O1 phải thỏa mãn điều kiện để ảnh AB qua hệ thấu kính ảnh ảo? Xác định vị trí vật AB trước thấu kính O1 để ảnh qua hệ thấu kính ảnh ảo có độ cao gấp 20 lần vật AB ĐS: ≤ d1 < 7.5 cm d =7 cm => d2’ =-200 cm : ảnh ảo XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH L GIỮA HAI THẤU KÍNH VÀ LOẠI THẤU KÍNH (TÍNH TIÊU CỰ f) ĐỂ ẢNH THỎA NHỮNG ĐẶC ĐIỂM ĐÃ CHO *Phương pháp giải: • Bước : Sơ đồ tạo ảnh : L2 L1 AB A1B1 Bước 2: Sử dụng công thức nêu dạng A’B’ f1d1 d1 − f1 d1’ = (d1 − f ) L − f1 d1 d1 − f1 d2 = L – d1’= f [(d − f ) L − f d ] f2d2 d − f d − f ) L − ( f + f )d + f f d2’= (3) d1 ' d ' f1 f = d d (d − f ) L − ( f + f )d + f f k = (4) Bước 3: Tùy theo đặc điểm ảnh cho để xác định L, dùng bảng xét dấu *Bài tập: Bài 1: Một hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có tiêu cự f1= 40 cm thấu kính phân ky O2 có tiêu cự f2 = -20 cm đặt cách khoảng L.Vật sáng AB đặt vng góc trục cách O khoảng d1=90 cm Xác định khoảng cách L thấu kính để ảnh A’B cuối cho hệ là: Ảnh thật, ảnh ảo, ảnh vô cực Ảnh thật ngược chiều cao gấp hai lần vật Bài 2: Một hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có tiêu cự f1=30 cm thấu kính phân ky O2 có tiêu cự f2 = -10 cm đặt cách khoảng L Trước O1 khoảng d1 có vật sáng AB đặt vng góc với trục Xác định L để phóng đại ảnh khơng phụ thuộc vào vị trí vật AB so với O1 Bài 3: Cho hệ thấu kính L1, L2 trục chính, cách 7,5 cm Thấu kính L2 có tiêu cự f2 = 15 cm Một vật sáng AB đặt vng góc trục trước cách L1 15 cm Xác định giá trị f1 để: 1.Hệ cho ảnh cuối ảnh ảo 2.Hệ cho ảnh cuối ảnh ảo chiều với vật 3.Hệ cho ảnh cuối ảnh ảo chiều lớn gấp lần vật Bài 4: Một hệ đồng trục gồm thấu kính phân kỳ O1 có tiêu cự f1=-18 cm thấu kính hội tụ O có tiêu cự f2 = 24 cm đặt cách khoảng L.Vật sáng AB đặt vng góc trục cách O1 18 cm Xác định L để: Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh vô cực Hệ cho ảnh cao gấp lần vật Hệ cho ảnh ảo trùng vị trí vật ĐS: 1.Hệ cho ảnh thật :L >15 cm; ảnh ảo :0 ≤ L 0: ảnh thật , k = -2,5 < : ảnh ngược chiều vật 2.Gọi Lx khoảng cách L1 L2 để cho ảnh thật CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ******************** C©u : Điều sau sai nói thấu kính hội tụ: A.Vật nằm khoảng f < d < 2f cho ảnh ảo nhỏ vật B.Vật nằm khoảng < d < f cho ảnh ảo lớn vật C.Vật nằm khoảng 2f < d < ∞ cho ảnh thật nhỏ vật D.Vật ảo cho ảnh thật nhỏ vật C©u : Vật sáng AB cách 150cm Trong khoảng vật ảnh, ta đặt thấu kính hội tụ L coi song song với AB Di chuyển L dọc theo trục chính, ta thấy có hai vị trí L để ảnh rõ nét Hai vị trí cách 30cm Tiêu cự thấu kính là: A.32cm B.60cm C 36cm D 30cm C©u : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm, vật sáng AB = 6cm đặt vng góc với trục cách thấu kính 20cm cho ảnh A’B’ A.ảnh thật đối xứng với vật qua quang tâm O, có A’ thuộc trục B.ảnh ảo cao 6cm ,cách thấu kính 20cm C.ảnh vơ D.ảnh thật cao 3cm cách thấu kính 15cm C©u : Một thấu kính phân kì có tiêu cự - 50 cm cần ghép sát đồng trục với thấu kính có tiêu cự để thu kính tương đương có độ tụ dp? A.Thấu kính phân kì tiêu cự 25 cm B Thấu kính hội tụ có tiêu cự 50 cm C.thấu kính phân kì có tiêu cự 50 cm D Thấu kính hội tụ có tiêu cự 25 cm C©u : Một thấu kính phân kì có tiêu cự 20 cm ghép đồng trục với thấu kính hội tụ có tiêu cự 40 cm, đặt cách thấu kính thứ 50 cm Đặt vật phẳng nhỏ vng góc với trục trước thấu kính 20 cm Ảnh cuối cùng: A.thật cách kính hai 40 cm B ảo cách kính hai 40 cm C.ảo cách kính hai 120 cm D thật cách kính hai 120 cm C©u : Cho 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 a Để chiếu chùm sáng song song tới kính chùm ló khỏi kính (2) song song a phải A.20 cm B 40 cm C 60 cm D 80 cm C©u : Qua thấu kính, ảnh thật vật thật cao vật lần cách vật 36 cm Đây thấu kính A.hội tụ có tiêu cự 24 cm B phân kì có tiêu cự cm C.phân kì có tiêu cự 24 cm D hội tụ có tiêu cự cm C©u : Đặt vật AB vng góc trước thấu kính cho ảnh A1B1 có độ phóng đại K1 = -3, dịch vật 5cm ta lại thu ảnh A2B2 có độ phóng đại K2 = -2 Tiêu cự thấu kính A.35cm B.40cm C 20cm D 30cm C©u : Mét thÊu kÝnh thủ tinh st cã chiÕt st n = 1,5 hai mỈt lõm bán kính cong đặt không khí Đặt vật AB trớc vuông góc với trục thấu kính cho ảnh cao 4/5 lần vật Dịch vật đoạn thấy ảnh dịch khỏi vị trí cũ 12cm cao 2/3 lần vật HÃy tÝnh b¸n kÝnh cong cđa thÊu kÝnh A.-45cm B.-90cm C 90cm D 45cm Câu 10 : Đặt điểm sáng S cách ảnh 30cm Chính S đặt thấu kính cho trục qua S vuông góc với Trên ta thu đợc vết sáng hình tròn có đờng kính 1/2 đờng kính rìa thấu kính Tính tiêu cự thấu kính A.6cm B 10cmC 12cmD A B Câu 11 : Đặt AB vuông góc trớc thấu kính hội tụ cho ảnh thật A1B1 cao gấp lần vËt Di chun vËt AB cho ¶nh thËt A2B2 cao gấp lần vật Biết ảnh dịch 10 cm, tìm f A.5cm B.20cm C 10cm D 15cm Câu 12 : Đặt vật phẳng nhỏ vng góc với trục thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm cách kính 100 cm Ảnh vật A.ngược chiều 1/3 vật B chiều 1/3 vật C.cùng chiều 1/4 vật D ngược chiều bng 1/4 vt Câu 13 : Đặt vật sáng AB song song cách ảnh khoảng L = 100cm Trong khoảng AB đặt thấu kÝnh héi tơ cã tiªu cù f cho trơc vuông góc với Khi di chuyển thấu kính ta thÊy cã mét vÞ trÝ cđa thÊu kÝnh cho ảnh rõ nét Xác định tiêu cự thấu kính A.50cm B.25cm C 20cm D Không đủ kiện xác định Câu 14 : Chn phỏt biu ỳng Với thấu kính hội tụ, ảnh chiều với vật … A.biết cụ thể vị trí vật (ta khẳng định được) B.vật vật thật C.vật thật đặt khoảng tiêu cự D.vật vật ảo Câu 15 : Đặt nguồn sáng điểm S trớc chắn có lỗ tròn nhỏ cách tâm lỗ tròn 15cm Sau chắn 30cm đặt ảnh song song thu đợc vết sáng hình tròn Khi đặt khít vào lỗ tròn thấu kính thi thấy vết sáng ảnh không thay đổi Xác định tiêu cự thấu kính A.10cm B.5cm C 25cm D 15cm C©u 16 : Khoảng cách từ vật đến tiêu điểm vật thấu kính hội tụ 1/4 khoảng cách từ ảnh thật đên tiêu điểm ảnh thấu kính Độ phóng đại ảnh là: A.0,5 B.- 0,5 C -2 D C©u 17 : Một tia sáng từ S trước thấu kính, qua thấu kính (L) cho tia ló hình vẽ Thấu kính cho x y S O (L) A.thấu kính phân kỳ, vật thật S cho ảnh ảo B.thấu kính hội tụ, vật thật S cho ảnh ảo C.thấu kính phân kỳ, vật thật S cho ảnh thật D.thấu kính hội tụ, vật thật S cho ảnh thật C©u 18 : Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính phân kỳ, có f = -10cm qua thấu kính cho ảnh A’B’ cao AB Ảnh A'B' A.ảnh thật, cách thấu kính 10cm B ảnh ảo, cách thấu kính 5cm C.ảnh ảo, cách thấu kính 10cm D ảnh ảo, cách thấu kính 7cm C©u 19 : Vật sáng AB song song cách ảnh khoảng 60cm Trong khoảng vật màn, ta di chuyển thấu kính hội tụ cho trục ln vng góc với thấy có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét Tiêu cự thấu kính là: A.22,5cm B.30cm C 15cm D 45cm C©u 20 : Qua thấu kính, vật thật cho ảnh chiều thấu kính A.khơng tồn B.chỉ thấu kính hội tụ C.chỉ thấu kính phân kì D.có thể thấu kính hội tụ phân kì C©u 21 : Người ta dùng thấu kính hội tụ có độ tụ 1dp để thu ảnh mặt trăng Góc trơng mặt trăng 33 / (phút), lấy 1/ = 3.10-4rad Đường kính ảnh A.4cm B.0,99cm C 2,99cm D 1,5cm Câu 22 : Đặt AB vuông góc víi trơc chÝnh tríc mét thÊu kÝnh cho ¶nh A1B1 có độ phóng đại K1 = -3 dịch vật 5cm ta thu đợc ảnh A2B2 có độ phóng đại K2 = -2 Xác định tính chất, vị trí tiªu cù cđa thÊu kÝnh A.Thấu kính hội tụ, f = 30cm B Thấu kính phân kỳ, f = -30cm C.Thấu kính hội tụ, f = 25cm D Thấu kính phân kỳ, f = -25cm C©u 23 : Một thấu kính phẳng - lồi, có độ tụ 4điốp Tiêu cự thấu kính : A.-25cm B.25cm C 2.5cm D 50cm C©u 24 : Chọn phát biểu Với thấu kính phân kì, ảnh ngược chiều với vật … A.vật ảo khoảng tiêu cự OF B vật vật ảo C.biết cụ thể vị trí vật (ta khẳng định được) D vật vật thật C©u 25 : Nói thấu kính phân kì, phát biểu sau sai ? A.Vật ảo qua thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo B.Vật thật trước thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo chiều nhỏ vật, nằm khoảng F’O C.Giữ vật cố định, dịch chuyển thấu kính phân kì đoạn nhỏ theo phương vng góc với trục ảnh ảo dịch chuyển chiều với chiều dịch chuyển thấu kính D.Một tia sáng qua thấu kính phân kì cho tia ló lệch xa trục hn tia ti Câu 26 : Cho ba điểm A, B, C liªn tơc trªn trơc chÝnh cđa mét thÊu kính Nếu đặt điểm sáng A cho ảnh B, đặt điểm sáng B cho ảnh ë C BiÕt AB = 8cm; BC = 24cm; X¸c định vị trí thấu kính A tiêu cù cña thÊu kÝnh A.26cm; f = 30cm B.16cm; f = 48cm C 12cm; f = 24cm D 16cm; f = 24cm Câu 27 : Đặt AB vuông góc với trục trớc thấu kính cho ảnh thật cách vật khoảng Nếu dịch vật lại gần thấu kính 30cm cho ảnh thật cách vật nh cũ lớn gấp lần ảnh cũ Tính tiªu cù cđa thÊu kÝnh A.20cm B.35cm C 30cm D 25cm C©u 28 : Đặt AB vng góc với trục trước thấu kính hội tụ cho ảnh A1B1 cao 0,5 lần vật Di chuyển AB 5cm cho ảnh A2B2 cao 0,25 lần vật Thấu kính có tiêu cự A.2,5cm B.10cm C 5cm D Khơng xác định C©u 29 : x x x x y y y y S’ S O S O S’ S S’ O O S’ S H.1 H.2 H.3 H.4 Cho hình vẽ 1,2,3,4 có S vật S' ảnh S cho thấu kính có trục xy quang tâm O, chọn chiều ánh sáng từ x đến y Hình vẽ ứng với thấu kính phân kỳ ? A.H.3 B.H.1 C H.4 D H.2 Câu 30 : Đặt điểm sáng S trơc chÝnh cđa mét thÊu kÝnh héi tơ cã tiªu cự f = 10cm Sau thấu kính đặt chắn vuông góc với trục cách S khoảng 22,5cm, chắn có vết sáng hình tròn Xác định vị trí thấu kính S để vết sáng có kích thớc nhá nhÊt ? A.25cm B.15cm C 20cm D 10cm C©u 31 : Khi ghép sát thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm đồng trục với thấu kính phân kì có tiêu cự 10 cm ta có thấu kính tương đương với tiêu cự A.50 cm B.15 cm C 20 cm D – 15 cm Câu 32 : Đặt AB vuông góc trớc thấu kÝnh héi tơ cho ¶nh ¶o A1B1 cao gÊp lần vật Di chuyển vật AB cho ảnh ảo A2B2 cao gấp lần vật Biết ảnh dịch 10 cm, tìm f A.10cm B.5cm C 20cm D 15cm Câu 33 : Chùm sáng chiếu thấu kính hội tụ (f = 20cm), hội tụ điểm S trục sau thấu kính đoạn 20cm Ảnh S’ S … A.ảnh thật, cách thấu kính 20cm B ảnh ảo, cách thấu kính 10cm C.ảnh thật cách thấu kính 10cm D.ảnh vơ cực, chùm tia ló song song C©u 34 : Trong nhận định sau, nhận định đường truyền ánh sáng qua thấu kính hội tụ là: A.Tia sáng tới kéo dài qua tiêu điểm ảnh ló song song với trục chính; B.Tia sáng song song với trục ló qua tiêu điểm vật chính; C.Tia tới qua tiêu điểm vật tia ló thẳng; D.Tia sáng qua thấu kính bị lệch phía trục C©u 35 : Đặt điểm sáng S trước thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm, cách thấu kính 30cm Di chuyển S xa vng góc với trục thấu kính đoạn 2cm A.Ảnh di chuyển xa vng góc với trục 6cm chiều di chuyển S B.Ảnh đứng yên C.Ảnh di chuyển dọc theo trục lại gần thấu kính 6cm D.Ảnh di chuyển xa vng góc với trục 6cm ngược chiều di chuyển S C©u 36 : Tìm phát biểu sai thấu kính hội tụ: A.Một tia sáng qua thấu kính hội tụ khúc xạ, ló sau thấu kính cắt quang trục B.Vật thật qua thấu kính cho ảnh thật thấu kính thấu kính hội tụ C.Vật thật nằm khoảng tiêu cự (trong OF) cho ảnh ảo lớn vật, chiều với vật D.Một chùm sáng song song qua thấu kính hội tụ chụm lại tiờu im nh sau thu kớnh Câu 37 : Đặt vËt AB tríc thÊu kÝnh vu«ng gãc víi trơc chÝnh có f = 40cm cho ảnh A1B1 cao 4cm Dịch phía vật 70cm phải dịch thấu kính đoạn để lại thu đợc ảnh cao 2cm A.Dịch thấu kính lại gần vật 10cm B DÞch thÊu kÝnh xa vËt 10cm C.DÞch thấu kính lại gần vật 20cm D Dịch thấu kính xa vËt 20cm C©u 38 : Hai thấu kính tiêu cự f1 = 40cm, f2 = -20cm ghép đồng trục Muốn cho chùm tia sáng song song sau qua hệ hai thấu kính cho chùm tia ló song song khoảng cách hai thấu kính là: A.60cm B.40cm C 20cm D 10cm C©u 39 : Đặt điểm sáng nằm trục thấu kính cách kính 0,2 m chùm tia ló khỏi thấu kính chùm song song Đây A.thấu kính hội tụ có tiêu cự 200 cm B thấu kính phân kì có tiêu cự 20 cm C.thấu kính phân kì có tiêu cự 200 cm D thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm C©u 40 : Ảnh vật thật nó cách 100 cm Thấu kính A.là thấu kính phân kì có tiêu cự 50 cm B thấu kính hội tụ có tiêu cự 50 cm C.là thấu kính phân kì có tiêu cự 25 cm D thấu kính hội tụ có tiêu cự 25 cm C©u 41 : Khi dùng cơng thức số phóng đại với vật thật qua thấu kính, ta tính độ phóng đại k