Trong 2 trường hợp sau: a, Thấu kính hội tụ b, Thấu kính phân kỳ... Bài 4: Đặt một thấu kính cách một trang sách 20 cm , nhìn qua thấu kính ta thấy ảnh của dịng chử cùng chiều và cao bằ
Trang 1I BÀI TẬP VÍ DỤ :
Bài 1: Cho một lăng kính có góc chiết quang A =60 có chiết suất n= 2, chiếu tia sáng đơn sắc nằm trong một thiết diện thẳng của lăng kính, vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới i45.Tính góc ló và góc lệch của tia sáng
Bài làm:
Áp dụng các công thức lăng kính ta có :
sin sini nsinr sinr i
n
2
+ A= r1+r2 r2=
60 -30 = 30 + sini2 nsinr2 sini2 2.sin 30 i2 45
+ D= i1+i2-A= 45+ 45-60 = 30
Đáp số : Góc ló 45và góc lệch D= 30
Bài 2: Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính A nằm trên trục chính Gọi O,F, '
F quang
tâm tiêu điểm của thấu kính Xác định vị trí tính chất, độ lớn của ảnh khi vật AB nằm ngoài 2.0F; AB nằm tại 2.0F; AB nằm ngoài 0F ;AB nằm tại 0F; AB nằm trong 0F Trong 2 trường hợp sau:
a, Thấu kính hội tụ
b, Thấu kính phân kỳ
Bài làm:
Bằng cách vẽ ảnh của vật AB theo cách khoảng cách đả cho ta có bảng giá trị của d, d '
a, Thấu kính hội tụ:
d=2f f< d<2f
d = f
Thật Thật Thật
Không xác định
f< d <2f '
'
d = 2f
'
d >2f
-1<k<0 k=-1 k<-1
Không xác định
BÀI TẬP CỐT LÕI MẮT VÀ DỤNG CỤ QUANG HỌC
Môn : Vật lí 11 Biên soạn : Cộng đồng học sinh lớp 11
Trang 20< d< f
d =0
ảo Không xác định
'
d
d < 0 '
d = 0 '
k>1 k=1
b, Thấu kính phân kỳ
Vật ảnh
d=2f f< d<2f
d = f
0< d< f
d =0
ảo
ảo
ảo
ảo
ảo
Không xác định
f< d <0 '
f< d <0 '
f< d <0 '
f< d <0 '
f< d <0 '
'
d = 0
0 <k<1
k=1
Bài 3: Tính tiêu cự của thấu kính có độ tụ lần lượt là +0,5 dp; +1 dp; +5 dp; -4 dp; -2 dp; -0,4 dp;
Cho biết thấu kính nào là thấu kính hội tụ, thấu kính nào là thấu kính phân kỳ
Bài làm:
Từ công thức tính độ tụ ta có:
f
D 1
trong đó f (m) D đơn vị đo là điốp (dp) f 1
D
Thay số vào ta có được kết quả tiêu cự là : 2m; 1m ;0,2m ;-0,25m; -0,5m ; -2,5m
Thấu kính hội tụ: f > 0 , D>0 Thấu kính phân kỳ: f < 0 ,D<0
Trang 3Bài 4: Đặt một thấu kính cách một trang sách 20 cm , nhìn qua thấu kính ta thấy ảnh của dịng chử cùng chiều và cao bằng một nửa các dịng chử đĩ Đĩ là thấu kính gì? Tính tiêu cự của thấu kính đĩ
Bài làm:
Bài làm:
+ Cho biết : d= 20cm; k=1
2 yêu cầu : Thấu kính gì? Tính f
Ta thấy ảnh của dịng chử cùng chiều và cao bằng một nửa các dịng chử đĩ suy ra ảnh ảo nhỏ hơn vật nên thấu kính trên là thấu kính phân kỳ
Tiêu cự : Ta áp dụng cơng thức
f d
f K
f
f
Bài 5: Đặt một vật cách một thấu kính hội tụ 12 cm ta thu được một ảnh cao gấp 3 lần vật Tính tiêu cự của thấu kính
Bài làm:
+ Cho biết : d= 12cm; k=3 yêu cầu Tính f
a, Nếu là ảnh thật thì k=- 3 Ta áp dụng cơng thức
f d
f K
12
f
f
b, Nếu là ảnh ảo thì k=+3 Ta áp dụng cơng thức
f d
f K
12
f
f
Bài 6: Một thấu kính hội tụ L1 tiêu cự 30cm Điểm sáng S đặt trên trục chính cách thấu kính 40cm
a/ Xác định vị trí, độ lớn tính chất ảnh của điểm sáng qua thấu kính
b/ Phía sau thấu kính ( khơng cùng phía với S) đặt thêm một thấu kính hội tụ L2 cách L1 một khảng 90cm, xác định vị trí tính chất độ lớn ảnh cuối cùng :
Bài làm:
+ Cho biết : f1=30 cm; d1=40 cm; f2=20cm;l=90cm
Yêu cầu : Tính a, d =?; k1' 1=?
Tính b, d =?; k=? 2'
+ Bài giải : câu a, Vị trí ảnh : ' 1
1 1
d f d
thay số
' 1
d = 120 cm
Tính chất ảnh d >0 ảnh thật 1'
Độ lớn ảnh k=
' 1 1
d d
= -3
Trang 4Câu b, vì hệ thấu kính nên có sơ đồ tạo ảnh: ' 2 2
2 2
2 1 1 ' 1 1
1
;
O B A d d
O AB
Từ trên ta có d = 120 cm nên d1' 2= l - d =90-120=-30cm 1'
Vị trí ảnh : ' 2 2
2
d f d
thay số vào
' 2
d =60 cm
Tính chất ảnh thật
Độ lớn ảnh:
' '
1 2
1 2
1 2
d d
d d
Bài 7: Một người có mắt bình thừơng nhìn thấy được các vật ở rất xa mà không phải điều tiết khoảng cực cận của người này là 25 cm
Độ tụ của mắt người này khi điều tiết tối đa tăng thêm bao nhiêu?
Bài làm:
+ Cho biết : OCC= 25cm ;OCV=;OV= hằng số không đổi
Yêu cầu : Tính D =?
Ta có phương trình tạo ảnh :
Khi nhìn điều tiết tối đa : min
min
C
D
Khi nhìn không điều tiết max
max
V
D
Lấy (2)-(1) ta có max min 1 1 1 4
Bài 8 Một người cận thị lớn tuổi có điểm cực viễn cách mắt 100cm và điểm cực cận cách mắt 50cm tính
độ tụ của kính phải đeo để người này có thể (kính đeo sát mắt ):
a, Nhìn xa vô cùng không phải điều tiết
b, Đọc được trang sách khi đặt gần mắt nhất, cách mắt 25 cm
Bài làm:
+ Cho biết: OCV=100cm, OCC=50 cm,l=0
Yêu cầu : Tính a, D=?
b, d=25cm,d = -50cm,D=? '
Câu a : Để nhìn xa vô cùng không phải điều tiết thì phải có
f = -OCV = -100 cm= -1m nên D=1
f = -1 dp
Trang 5d=25cm,d = - OC' C = -50cm, 1 1 1 2
0, 25 0,50
f
Bài 9: Một người mắt bị tật cĩ điểm cực viễn cách mắt 50cm và điểm cực cận cách mắt 12,5cm
a/Mắt người này bị tật gì?Tính độ tụ của TK phải đeo để tật này ( kính đeo sát mắt )
b/ Khi đeo kính khắc phục tật trên thì mắt nhìn được điểm gần nhất là bao nhiêu?
Bài làm:
+ Cho biết : OCC= 12,5cm ;OCV=50cm ;l=0
Yêu cầu : Mắt bị tật gì? tính D =? dC=?
Câu a :Do mắt cĩ OCC= 12,5cm < Đ= 25 cm mắt bị tật cận thị
Để nhìn xa vơ cùng khơng phải điều tiết thì phải cĩ :
f = -OCV = -50 cm= -0,5m nên D= 1
f = -2 dp
Câu b: Khi đeo kính khắc phục tật trên nhìn vật gần nhất thi:
d = - OC' C = -12,50cm,f= - 50 cm , nên
' '
16, 7
C
d f
Bài 10: Một người cĩ khoảng nhìn rỏ từ 20 cm đến vơ cùng Quan sát một vật nhỏ qua kính lúp cĩ ký hiệu 5X.mắt đặt sát kính.Khoảng nhìn rỏ ngắn nhất là 25 cm
a, Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính
b, Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vơ cực
Bài làm:
+ Cho biết : OCC= 20cm ;OCV= ;l=0,
Yêu cầu : d c d d v; G?
Câu a :Do kính 5X nên tiêu cự là f=25
5 = 5cm
- Khi nhìn xa vơ cùng khơng phải điều tiết thì phải cĩ :
' '
'
v
v
f d
- Khi đeo kính lúp trên nhìn vật gần nhất thi:
d = - OC' C = -20 cm,f= 5 cm , nên
' '
4
C
d f
Khi đeo kính nhìn vật đặt trong khoảng 4cm d 5cm
Câu b: Số bội giác khi ngắm chừng vơ cực
Trang 6
Thay số vào ta có
20 4 5
Bài 11: Vật kính của kính hiển vi có tiêu cự f1= 1cm, thị kính có tiêu cự f2= 4 cm vật kính và thị kính cách nhau l= 21 cm không đổi Mắt người quan sát không bị tật đặt sát kính có khoảng cực cận là Đ= 20 cm
a, Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính để người quan sát có thể nhìn thấy ảnh của vật qua kính
b, Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực
Bài làm:
+ Cho biết : OCC= 20cm ;OCV= ; f1= 1cm, f2= 4 cm; l=21cm,
Yêu cầu : d1c d d1v; G?
2 2
2 1 1 ' 1 1
1
;
O B A d d
O AB
+ Khi ngắm chừng ở cực cận thì :
d2' OC C 20cm 2' 2
d f d
thay số d2=
10
3 cm
Mặt khác d + d1' 2= l nên d = 1' 53
3 cm Vậy
'
1 1
1
1, 06
v
d f
+ Khi ngắm chừng ở vô cùng thì :
d2' OC v 2' 2
d f d
thay số d2= f2 4cm
Mặt khác d + d1' 2= l nên d = 1' ld2 17cm
'
1 1
1
1, 0625
c
d f
Vậy đặt vật trong khoảng : 1, 0600cm d 1, 0625cm
Câu b: Số bội giác khi ngắm chừng vô cực là :
Với l f1 f2 16cm thay số vào 16.20 80
1.4
Trang 7Bài 12: Vật kính của kính thiên văn học sinh có tiêu cự f1= 85cm, thị kính có tiêu cự f2= 5cm, khoảng cách
từ vật kính đến thị kính là l thay đổi được Một người mắt bình thường quan sát mặt trăng ở trạng thái không điều tiết
a, Tính khoảng cách từ vật kính đế thị kính
b, Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực
Bài làm:
+ Cho biết :OCV= ; f1= 85cm, f2= 5 cm; ,
Yêu cầu : d2' OC v , l=? ; G?
2 2
2 1 1 ' 1 1
1
;
O B A d d
O AB
+ Khi ngắm chừng ở vô cùng thì :
d2' OC v 2' 2
d f d
thay số d2= f2 4cm
Mặt khác d1= '
1
d = f1= 85 cm, mà: d + d1' 2= l nên l= 90cm
Câu b: Số bội giác khi ngắm chừng vô cực là :
1
2
85 17 5
f G
f