- Để K không đổi thì độ cao A2B2 không đổi với mọi vị trí AB.
b. một chất lỏng trong suốt chiết suất n’ vào trong cốc cho vừa đủ ngập thấu kính Khi S đang ở một trong hai vị trí S1, S2 thì nó cho ảnh thật cách thấu kính
thấu kính. Khi S đang ở một trong hai vị trí S1, S2 thì nó cho ảnh thật cách thấu kính 150cm. Tính chiết suất n’của chất lỏng.
Giải: (Dựa vào kết quả ý (a) là ví dụ 3 – dạng 5)
d1 d’1 d2 d’2
L2L1 L1
- Đổ chất lỏng vừa đủ ngập thấu kính, ta có hệ hai thấu kính mỏng ghép sát gồm TK phẳng-lồi tiêu cự f ban đầu và TK chất lỏng phẳng-lõm tiêu cự f ’. Hệ tương đương như một thấu kính có tiêu cự fh.
+ n R R f 1 ). 1 5 , 1 ( 15 1 1 ). 1 ( 1 1 − = ⇔ − = R=7,5 (cm)
- Theo kết quả câu (a): Khi S ở một trong 2 vị trí S1, S2 đều cho ảnh thật cách thấu kính 150cm. + d1 = 30 cm; d’ 1 = 150 cm Tiêu cự của hệ là: 1 1 1 1 30.150 25 30 150 h d d f cm d d ′ = = = ′ + + Mặt khác ' 1 1 1 1 1 ( 1) ( 1) h n n f = +f f = − R − ′− R fh R n' 1, 2 n n → = → = ′ − + d2 = 10 cm; d’ 2 = 150 cm Tiêu cự của hệ là: fh=dd .dd'' 1010.150150 9,375cm 2 2 2 2 = + = + = n−Rn' n’=0,7 <1 (loại). BÀI TẬP CỦNG CỐ
Bài 1: ( Bài 26.5 - Tr306 - Giải toán VL 11 - Bùi Quang Hân)
Một thấu kính phẳng – lõm làm bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5 ghép sát với một thấu kính khác có độ tụ 8dp. Hệ thấu kính ghép tạo ảnh thật cách hệ một đoạn 66,7cm ≈ 2003 cm khi vật đặt cách hệ 40cm
a) Tính bán kính mặt lõm
b) Đặt thấu kính phẳng lõm nằm ngang. Đổ vào mặt lõm một chất lỏng trong suốt chiết suất n’. Định n’ để thấu kính chứa chất lỏng là thấu kính hội tụ.
Đáp số: a) R = 12,5cm b) n’ > 1,5
Bài 2: (Trích ý 1 câu 5 đề thi HSG tỉnh Vĩnh Phúc khối phổ thông chuyên - 2017)
1. Cho hệ thấu kính ghép sát, đồng trục như hình vẽ. Thấu kính O1 có bán kính đường rìa là , tiêu cự là . Thấu kính O2 có bán kính đường rìa là , tiêu cự là . Đặt trên trục chính của hệ một điểm sáng S cách hệ một khoảng . Ở phía bên kia của hệ đặt một màn ảnh E vuông góc với trục chính. Xác định:
a) Vị trí các ảnh của điểm sáng S.
b) Vị trí đặt màn E để vệt sáng thu được trên màn có diện tích nhỏ nhất.
Chú ý: Thí sinh được phép sử dụng công thức thấu kính.
Hình vẽ
S
• O1 O2
Đáp số: a) S1 cách O2 đoạn S1O2=25cm, S2 cách O2 đoạn S2O2=100/9cm. b) 17,65cm.
Bài 3: Vật sáng AB cách màn ảnh 200cm, trong khoảng giữa vật và màn ảnh,
ta đặt một thấu kính hội tụ L coi như song song với vật AB. Di chuyển L dọc theo trục chính, ta thấy có hai vị trí của L để ảnh hiện rõ trên màn. Hai vị trí này cách nhau 40cm.
a) Tìm tiêu cự của L.
b) Tính số phóng đại của ảnh A’B’ ứng với hai vị trí trên của L.
c) Với thấu kính trên, phải đặt màn ảnh cách vật bao nhiêu thì chỉ có một vị trí của L cho ảnh rõ trên màn?
Đáp số: a) f = 48cm. b) k= -2/3.
c) a = 4f = 192cm.
Dạng 7: Bài toán thấu kính và chuyển động cơ học của chất điểm
Cần nhớ :
Kết hợp các đặc điểm, công thức của các loại chuyển động cơ học với tính chất tạo ảnh của thấu kính.
Ví dụ 1: Một điểm sáng S chuyển động tròn đều trên 1 quĩ đạo tròn nằm trong
mặt phẳng vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ, tâm qũi đạo ở trên trục chính. Cho biết mặt phẳng qũi đạo cách thấu kính 60cm và vận tốc dài của điểm sáng S là 0,2 m/s. Tìm vận tốc dài của ảnh S’ của S đối với thấu kính, biết rằng: Nếu khoảng cách từ thấu kính đến điểm sáng tăng 40 cm thì vận tốc của S và S’ bằng nhau.
Giải:
- Nhận xét:
+ Khi S chuyển động trên quĩ đạo tròn (bán kính R) thì S’ cũng chuyển động trên quĩ đạo tròn (bán kính R’) nhưng quay ngược chiều nhau và mặt phẳng hai quĩ đạo này // với nhau.
+ Vì S quay được 1 vòng thì S’ cũng quay được 1 vòng S, S’ có cùng tốc độ góc.
v’ v
R’R R
Tốc độ dài của chúng lần lượt là: v=ω.R ; v’=ω.R’
R R v
v' = ' = K (1) (vì qua thấu kính, bán kính quĩ đạo cũng được phóng đại).
- Mà : K d ff
− −
= (2)
- Theo bài: Nếu khoảng cách từ S đến thấu kính tăng 40 cm thì v’=v R’=R K =1. TH này xảy ra khi vật nằm ở vị trí cách thấu kính đoạn 2f 60+40=2f f=50 (cm)
- Thay f vào (2) K=4 , lại thay vào (1) v’=5.v=1 (m/s).
Ví dụ 2: Cho một điểm sáng A chuyển động với vận tốc vh=1m/s theo phương vuông góc với trục chính, song song với thấu kính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f=20cm. Cho khoảng cách từ A đến thấu kính bằng 60cm. Tìm vận tốc ảnh A’ của A đối với thấu kính?
Giải: