Đang tải... (xem toàn văn)
Do d có thể ở các khoảng cách khác nhau do vậy để hứng được ảnh trên màn thì phải có sự thay đổi của d’ hay f với mắt d’ cố định, f thay đổi còn máy ảnh thì d’ thay đổi còn f không thay[r]
(1)Thấu kính Vật, thấu kính cố đinh, chuyển động thì ảnh chuyển động Nếu vật cố định, thấu kính chuyển động thì chọn vật làm mốc, vị trí thấu kính là d, vị trí ảnh so với vật là khoảng cách ảnh vật L = d +d’ Nếu vật chuyển động, thấu kính cố định thì chọn thấu kính làm mốc, vị trí vật là –d và ảnh là d’, khoảng cách ảnh vật là L = d’ – (-d) = d + d’ Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm Một điểm sáng A trên trục chính cách thấu kính khoảng d = 15cm a/ Xác định vị trí đặt màn để thu ảnh rõ nét b/ Thấu kính cố định, cho A dịch chuyển xa thấu kính Xác định chiều dịch chuyển nào để thu ảnh rõ nét? c/ Vật cố định, dịch chuyển thấu kính xa vật Hỏi màn dịch chuyển nào để thu ảnh rõ nét trên màn? Bài Một điểm sáng A trên trục chính thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm cách thấu kính 30cm a/ Xác định vị trí tính chất ảnh A’ b/ Thấu kính lúc đầu chuyển động xa vật với vận tốc không đổi 5cm/s Viết biểu thức đường đi, vận tốc, gia tốc ảnh theo thời gian c/ Tính đường đi, vận tốc, gia tốc ảnh thời điểm t = 1s, t = 2s kể từ lúc thấu kính bắt đầu chuyển động Bài điểm sáng A trên trục chính cách thấu kính 8cm, biết tiêu cự thấu kính là 40cm a/ Xác định vị trí ảnh b/ Thấu kính cố định, điểm sáng A bắt đầu chuyển động thẳng với vận tốc 5cm/s xa thấu kính Viết phương trình quãng đường, vận tốc, gia tốc ảnh c/ Tính quãng đường, vận tốc, gia tốc ảnh vào lúc t = 4s từ vật bắt đầu chuyển động Bài Điểm sáng A trên trục chính thấu kính cách thấu kính 30cm cho ảnh thật Thấu kính bắt đầu chuyển động xa vật với vận tốc không đổi v = 5cm/s a/ Tính tiêu cự thấu kính? Biết sau 2s thì ảnh đổi chiều chuyển động b/ Chứng minh đó khoảng cách ảnh vật là nhỏ Bài tập xác định loại thấu kính và tiêu cự thấu kính dựa vào tính chất ảnh Chú ý: Thấu kính hội tụ: vật thật, ảnh thật nằm khác phía thấu kính Vật thật ảnh ảo nằm cùng phía so với thấu kính, khoảng cách từ ảnh ảo đến thấu kính lớn khoảng cách từ vật (2) thật đến thấu kính ( d’ d ) và lớn ảnh thật Khi di chuyển vật thật khoảng mà vật thật cho ảnh ảo thì quãng đường vật thật luôn nhỏ quãng đường ảnh ảo ( d d’) Thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo nằm cùng phía với vật thật so với thấu kính Ảnh ảo luôn nhỏ vật thật và khoảng cách từ ảnh ảo đến thấu kính luôn nhỏ khoảng cách từ vật thật tới thấu kính Khi di chuyển vật thật thì ảnh ảo di chuyển quãng đường luôn nhỏ quãng đường vật thật ( d d’) Chỉ có vật thật cho ảnh thật thì có thể đổi chỗ cho ( theo nguyên lý thuận nghịch chiều truyền ánh sáng) Bài Một thấu kính có trục chính xy Cho ba điểm A, B, C trên trục hình vẽ AB = 20cm, AC = 40cm Đặt điểm sáng A cho ảnh B, đặt điểm sáng B cho ảnh C Hỏi đó là thấu kính gì và tính tiêu cự thấu x C A B y kính? Bài Cho xy là trục chính thấu kính A, B, C là điểm nằm trên trục chính, cho AB = 2cm AC = 6cm Đặt điểm sáng A cho ảnh B, đặt điểm sáng B cho ảnh C hỏi đó là thấu kính gì? Đặt đâu và có tiêu cự bao x C nhiêu? B A y Bài Cho điểm A, B, C trên trục chính thấu kính có AB = 18cm, BC = 4,5cm Nếu đặt vật sáng A thì thu ảnh B, vật sáng đặt B thì thu ảnh C hỏi đó là thấu kính gì, tính tiêu cự? x A B C y Bài Một chùm sáng hội tụ hình nón chiếu qua lỗ tròn đường kính 5cm trên màn ảnh E 1, trên màn E2 đặt phía sau song song và cách E 20cm ta hứng vệt sáng hình tròn đường kính 4cm Nếu nắp khít vào lỗ tròn thấu kính trên màn E thu chấm sáng rõ nét a/ Cho biết đó là thấu kính loại gì b/ Tính tiêu cự Bài tập hệ Thấu kính – thấu kính, thấu kính – gương Bài Cho hệ gồm thấu kính mỏng O 1, O2 có trục chính trùng nhau, cách khoảng m = 48cm O1 là thấu kính hội tụ có f1 = 24cm, O2 là thấu kính phân kì có f2 = -12cm Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính trước thấu kính O1 a/ Xác định vị trí vật để hệ cho ảnh thật cao gấp lần vật (3) b/ Xác định khoảng cách thấu kính để độ phóng đại ảnh qua hệ không phụ thuộc vị trí vật Tính độ phóng đại đó Chứng minh với hệ nói trên vật sáng AB vô cực thì ảnh cho hệ vô cực Hãy vẽ chùm tia sáng song song bất kì qua hệ Bài Hai thấu kính O1, O2 có trục chính trùng nhau, cách 5cm Thấu kính O là thấu kính hội tụ có D2 = +10 điop Một vật sáng AB vuông góc với trục chính, đặt trước O Trên màn M sau thấu kính O2 khoảng 90cm người ta hứng ảnh A2B2 lớn gấp lần vật và ngược chiều vật hãy xác định vị trí vật và tiêu cự f Bài Một thấu kính hội tụ O1 cho trên màn ảnh M đặt sau nó 40cm ảnh thật vật AB Giữ nguyên vật và thấu kính O1, đặt khoảng thấu kính O và màn M thấu kính O2 Khi đó màn phải xô dịch cách O1 là 60cm thì thu ảnh rõ nét trên màn ảnh này lớn gấp lần kính thước ảnh trước đây Xác định loại và tiêu cự thấu kính Bài Một thấu kính hội tụ L đặt đồng trục gương cầu lõm có f = 52cm Một điểm sáng S trên trục chính cách gương đoạn 160cm Khi dịch chuyển thấu kính khoảng điểm sáng S và gương thấy có vị trí thấu kính cho chùm ló cuối cùng trở S Xác định tiêu cự thấu kính và vị trí nói trên Bài Một thấu kính phân kì có f1 = -30cm đặt đồng trục chính với gương cầu lõm, gương đặt đúng tiêu điểm thấu kính Đặt vật bất kì vị trí nào trước thấu kính thì ảnh cuối cùng là ảnh thật Xác định định tiêu cự gương Xác định vị trí vật để hệ cho ảnh vật Bài Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 30cm đặt trước gương cầu lõm bán kính R = 30cm đoạn L, trục chính trùng Vật sáng AB đặt trước và cách thấu kính đoạn d = 60cm Tính L để a/ Hệ cho ảnh đối xứng với vật qua quang tâm thấu kính b/ Hệ cho ảnh trùng khít với vật Mắt và máy ảnh, kính hiển vi, ống nhòm, kính thiên văn 1/ Cận thị: mắt cận thị là mắt không điều tiết có tiêu điểm chính nằm trước võng mạc: fmax < OV Điểm cực viễn mắt cách mắt đoạn không lớn, điểm cực cận khá gần mắt Sửa tật cận thị là làm cho mắt cận nhìn các vật xa vô cực mà không phải điều tiết kính cận là thấu kính phân kì có tiêu cự tính theo công thức f k = - OCv 2/ Viễn thị: là mắt không điều tiết có tiêu điểm chính nằm sau võng mạc f max > OV Điểm cực cận khá xa mắt Có thể nhìn các vật xa vô cùng phải điều tiết Sửa tật viễn thị là làm cho mắt viễn thị có thể nhìn vật xa vô cực mà không phải điều tiết (4) thực tế cách sửa này không thực Để đơn giản người ta cho mắt viễn thị đeo kính để nhìn các vật gần mắt bình thường đó dùng thấu kính hội tụ 3/ Mắt lão: là người già đi, mắt co giãn kém nên khả điều tiết mắt kém Mắt nhìn thấy vật xa vô cùng mà không phải điều tiết không thể nhìn vật gần mắt bình thường Sửa tật này sửa tật viễn thị mắt 4/ Máy ảnh có chế mắt người Sự khác mắt người và máy ảnh là khoảng cách từ thủy tinh thể đến võng mạc là không đổi đó khoảng cách từ thấu kính đến phim ảnh là thay đổi và tiêu cự thuỷ tinh thể là thay đổi đó tiêu cự thấu kính máy ảnh là không thay đổi Cả hai cùng có chế là hứng ảnh khoảng cách tuỳ ý ( d có thể thay đổi) vật qua thấu kính ( thuỷ tinh thể mắt, thấu kính máy ảnh ) lên màn ảnh ( võng mạc mắt, phim ảnh máy ảnh ) Do d có thể các khoảng cách khác để hứng ảnh trên màn thì phải có thay đổi d’ hay f ( với mắt d’ cố định, f thay đổi còn máy ảnh thì d’ thay đổi còn f không thay đổi) Bài 1: Một người nhìn rõ vật xa cách mắt 50cm và gần cách mắt 15cm Người mắc tật gì? Tính độ tụ kính đeo sát mắt để sửa tật mắt Khi đeo kính thì người nhìn rõ vật khoảng nào trước mắt? Bài 2: Một người cận thị có thể nhìn rõ vật cách mắt gần 15cm và xa là 35cm Người quan sát vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự f = 5cm Mắt đặt cách kính 10cm a/ Hỏi phải đặt vật khoảng nào trước kính? b/ Tính độ bội giác ảnh trường hợp người ngắm trừng cực cận và cực viễn c/ Biết suất phân ly người là ’ Tính khoảng cách ngắn hai điểm trên vật mà người còn phân biệt được, biết 1’ = 1/3500 rad Bài 3: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 20cm, điểm cực cận cách mắt 5cm a/ Tính độ tụ kính đeo sát mắt để nhìn rõ vật vô cực mà không phải điều tiết Khi đeo kính đó thì đọc dòng chữ cách mắt gần là bao nhiêu? b/ Người này cần đọc thông báo cách mắt 40cm mà tay lúc đó có thấu kính phân kì tiêu cự f = - 15cm Hỏi để đọc thông báo trên mà không cần điều tiết thì phải đeo kính cách mắt bao nhiêu? Bài 4: Một người đứng tuổi có thể nhìn rõ các vật xa để có thể nhìn rõ vật cách mắt gần 27cm thì phải đeo kính có độ tụ D = 2,5 điốp, kính cách mắt 2cm a/ Nếu đưa kính vào sát mắt thì người nhìn rõ vật nằm khoảng nào trước mắt? (5) b/ Kính đeo cách mắt 2cm Tính độ bội giác ảnh người nhìn vật gần mắt và vật đặt xa mắt Bài 5: Một mắt bị cận thị già trông rõ vật đặt cách mắt khoảng từ 40cm – 80cm a/ Để nhìn rõ vật xa cần đeo kính số mấy? Khi đó cận điểm cách mắt bao nhiêu? b/ Để đọc sách đặt cách mắt 25cm thì cần đeo kính số mấy? Khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu? Bài 6: Một mắt cận thị có OCc = 15cm, OCv = 51cm a/ Để sửa tật cận thị phải đeo kính gì? Tiêu cự bao nhiêu nếu: - Kính đeo sát mắt - Cách mắt 1cm - Xác định cận điểm đeo các kính trên b/ Để đọc sách cách mắt 21cm mà mắt không điều tiết thì đeo kính tiêu cự bao nhiêu biết kính cách mắt 1cm c/ Để đọc sách trên có kính hội tụ với f = 28,8cm thì phải đặt kính cách mắt bao nhiêu? Bài 7: Một mắt có khoảng nhìn rõ ngắn D = 50cm a/ Định tiêu cự kính cần đeo để có thể nhìn rõ mắt bình thường có D = 20cm với điều kiện - Kính đeo sát mắt - Kính cách mắt 1cm b/ Nếu có kính với f = 28,8cm thì để đọc sách cách mắt 20cm cần phải đặt kính cách mắt bao nhiêu? Bài 8: Vật kính máy ảnh là thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10,5m Do cấu tạo máy ảnh, nó chụp các vật từ 1,5m a/ Dùng máy ảnh này để chụp vật cách máy 4,5m cao 24cm thì phim phải đặt đâu? Tính chiều cao ảnh b/ Người ta chụp ảnh người xe đạp ngang qua với vận tốc v = 36km/h vuông góc với trục máy ảnh lúc xe đạp cách máy 20m Hỏi thời gian mở cửa sập nằm giới hạn nào để độ nhoè ảnh không quá 0,1mm? c/ Người ta lắp thêm thấu kính phân kì có f = - 4cm đằng sau thấu kính hội tụ để chụp ảnh nhà máy cách máy 20 km Hỏi phim phải đặt cách thấu kính phân kì bao nhiêu biết khoảng cách hai kính là 7cm? (6) Bài 9: Vật kính máy ảnh coi thấu kính hội tụ có f1 = 7cm, khoảng cách từ vật kính đến phim có thể thay đổi khoảng từ 7cm 7,5cm a/ Dùng máy ảnh này có thể chụp các vật nằm khoảng nào trước máy? b/ Hướng máy để chụp ảnh cột điện xa Góc trông cột điện từ chỗ đứng chụp là 30 Tính chiều cao ảnh trên phim c/ Để có ảnh lớn người ta lắp thêm thấu kính phân kì O sau O1 có f2 = 6cm và nối dài ống kính để đưa các kính xa phim Xác định khoảng cách thấu kính phân kì và phim cho ảnh cuối cùng cột điện lớn gấp lần ảnh trước Bài 10: Vật kính máy ảnh bao gồm thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 7cm và thấu kính phân kì có f2 = - 10cm Hai kính đặt cách 2cm Máy hướng để chụp ảnh vật xa a/ Tính khoảng cách từ thấu kính phân kì đến phim b/ Biết góc trông vật từ chỗ người đứng chụp là 30 Tính chiều cao ảnh trên phim c/ Nếu thay vật kính trên thấu kính hội tụ và muốn thu ảnh có cùng kích thước trên thì thấu kính phải có tiêu cự là bao nhiêu? Và phim phải đặt cách thấu kính khoảng là bao nhiêu? Bài 11: Vật kính máy ảnh có dạng phẳng lồi với bán kính cong mặt lồi R = 6cm, làm băng thuỷ tinh có chiết suất n = 1,6 a/ Tính độ tụ vật kính b/ Dùng máy ảnh để chụp người chạy ngang qua với vận tốc 18km/h theo phương vuông góc với trục chính vật kính cách máy ảnh 500cm Hỏi thời gian ống kính mở tối đa là bao nhiêu? Biết để ảnh không bị nhoè thì điểm ảnh không dịch quá 0,2mm vật chuyển động Bài 12: Vật kính kính hiển vi có f1 = 1cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4cm, có = 16cm Một người quan sát mắt không có tật có khoảng nhìn rõ ngắn 20cm a/ Hỏi phải đặt vật khoảng nào trước vật kính? b/ Tính độ bội giác ảnh trường hợp người quan sát ngắm trừng vô cực và cực cận c/ Cho suất phân ly mắt là phút Tính khoảng cách ngắn hai điểm trên vật để mắt còn có thể phân biệt d/ Một người cận thị quan sát vật nhỏ qua kính hiển vi trạng thái không điều tiết Xác định vị trí vật, độ bội giác ảnh Cho OCc = 5cm, OCv = 40cm (7) Bài 13: Vật kính kính hiển vi có tiêu cự f = 0,6cm, thị kính có tiêu cự f2 cách vật kính 14,2cm Mắt nhìn vật AB cao 0,1 mm qua kính hiển vi trạng thái ngắm trừng vô cực góc trông 0,125 rad a/ Tính f2, xác đinh vị trí vật b/ Để thu ảnh thật trên màn đặt cách thị kính 11,6cm phải dịch chuyển vật khoảng bao nhiêu theo chiều nào? Cho khoảng cách thấy rõ ngắn mắt người quan sát là 25cm Bài 14: Vật kính kính thiên văn là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn a/ Một người mắt không có tật dùng kính thiên văn quan sát mặt trăng trạng thái không điều tiết Khi đó khoảng cách vật kính và thị kính là 90cm và ảnh có độ bội giác 17 lần Tính tiêu cự vật kính và thị kính b/ Góc trông mặt trăng từ trái đất là 30’ Tính đường kính mặt trăng cho vật kính và góc trông ảnh mặt trăng qua thị kính c/ Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm không đeo kính quan sát mặt trăng trạng thái không điều tiết Người phải dịch chuyển thị kính đoạn bao nhiêu và theo chiều nào? Tính độ bội giác ảnh lúc đó Bài 15: Một ống nhỏ cấu tạo theo nguyên tắc kính thiên văn đã điều chỉnh để nhìn rõ vật xa theo cách ngắm trừng vô cực cho mắt bình thường khỏi mỏi Hỏi nếu quay ngược ống nhòm ( thị kính quay phía vật cần ngắm) a/ Mắt bình thường nhìn vào ống nhòm có thể trông rõ vật xa không ( vật đủ lớn)? Tại sao? b/ Mắt cảm thấy vật lớn hay nhỏ so với nhìn vật mắt thường? Tại sao? Bài 16: Vật kính kính thiên văn là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn a/ Một người mắt không có tật dùng kính thiên văn này để quan sát mặt trăng Người điều chỉnh kính để quan sát mắt không phải điều tiết Khi đó khoảng cách vật kính và thị kính là 90cm và ảnh có độ bội giác là 17 Xác định tiêu cự vật kính và thị kính b/ Góc trông mặt trăng từ trái đất là 30’ Tính đường kính ảnh mặt trăng cho vật kính và góc trông ảnh mặt trăng qua thị kính c/ Một người cận thị có OCv = 50cm không đeo kính quan sát ảnh mặt trăng qua kính thiên văn nói trên Người phải dịch chuyển thị kính nào để quan sát mặt trăng không phải điều tiết Tính G trường hợp này (8)