Vật lí Bài tập hay về hệ thấu kính và dịch chuyển thấu kính

linhgiateo

Học sinh chăm học
Thành viên
19 Tháng mười hai 2009
82
1
51
thiên đường

Attachments

  • 20158416_148530049058154_1301850561_n.jpg
    20158416_148530049058154_1301850561_n.jpg
    53.9 KB · Đọc: 108
  • 20158568_148530052391487_393488006_n.jpg
    20158568_148530052391487_393488006_n.jpg
    59 KB · Đọc: 105
  • 20179728_148530089058150_1567103416_n.jpg
    20179728_148530089058150_1567103416_n.jpg
    80 KB · Đọc: 98
  • 20196794_148530102391482_375378499_n.jpg
    20196794_148530102391482_375378499_n.jpg
    78.9 KB · Đọc: 96

Tùy Phong Khởi Vũ

Học sinh gương mẫu
Thành viên
TV ấn tượng nhất 2017
8 Tháng năm 2017
1,000
2,492
349
27
Làm bài 3 trước đã, làm hết một loại chắc là nản lắm.

Có nhận xét này: Khi đặt kính O2 tại giữa O1 và O3 mà ảnh qua cả hệ thấu kính không đổi chứng tỏ ảnh AB qua thấu kính O1 phải rơi ngay vào quang tâm O2. Khi đó ta biết được d1' = 36 cm và d3 = 34 cm.

Vậy được các pt sau:

[TEX]\frac{1}{f_1} =\frac{1}{d_1}+\frac{1}{36} [/TEX]

[TEX]\frac{1}{f_3} =\frac{1}{34}+\frac{1}{d_3'} [/TEX]

Lại có [TEX]K = \frac{d_3'}{34}.\frac{36}{d_1} = 6[/TEX], [TEX]d_1 + 70 + d_3' = 370[/TEX]

Từ đó tính được [TEX]d_1 = 45, d_3' = 255, f_1 = 20, f_3 = 30 [/TEX]

Giờ là đi tìm tiêu cự của thấu kính O2. Nếu O1O2 = 46 cm thì ảnh ra vô cùng. Ảnh ra vô cùng chứng tỏ ảnh qua thấu kính O2 (đóng vai trò là vật đối với tk O3) sẽ rơi vào tiêu điểm thấu kính O3. Xét vị trí các thấu kính như sau:

7776.jpg
(Mũi tên đứt là ảnh qua thấu kính O1). Có thể thấy ảnh qua O2 chỉ có thể lot vào tiêu điểm trước của thấu kính O3.Như vậy có thể thấy O2 phải là thấu kín phân kì chứ ko6ng phải hội tụ. (Ban đầu không biết nên vẽ sai)

Khi đó ta có d2 = 46 - 36 = 10 cm. d2' = 24 - 30 = -6cm.

Ta tính được f2 = -15 cm.

Để độ lớn của ảnh qua hệ thấu kính không phụ thuộc vào vị trí AB thì hệ thấu kính sắp xếp sao cho tia tới hệ này là tia song song thì tia ló ra khỏi hệ cũng là tia song song.

Xét tia sáng từ A đi song song với trục chính, khi đó tia ló của nó sẽ đi qua F1. Để tia ló ra khỏi F3 cũng là tia song song thì tia ló ra khỏi O2 phải đi qua F3.

Như vậy nghĩa là ảnh của F1 qua thấu kính O2 phải đi qua tiêu điểm trước của O3.

Xét O2 nằm trong khoảng O1 F1, khi ấy rơi vào trường hợp vật ảo - ảnh thật.

Xét O2 nằm trong khoảng F1 đến O3, khi ấy là trường hợp vật thật ảnh ảo.

Giải từng trường hợp sẽ ra. :)
 

Tùy Phong Khởi Vũ

Học sinh gương mẫu
Thành viên
TV ấn tượng nhất 2017
8 Tháng năm 2017
1,000
2,492
349
27
Giờ giải thêm bài 4.

Sơ đồ tạo ảnh: S ---- O1 -----> S1 ------O2 ----> S2

Dựa vào chi tiết "dịch màn ra sau thấy kính thì vệt sáng giảm" chứng tỏ rằng ở cả 2 trường hợp tạo ảnh, màn đều ngăn giữa S2 và O2.

Nếu gọi khoảng S2 và O2 là d2' thì ta suy ra được luôn ở hai trường hợp khoảng từ thấu kính đến màn = 2/3 d2' (do vệt sáng trên màn = 1/3 đường kính thấu kính).

TH1) Qua thấu kính 1 ta có pt:

[TEX]\frac{1}{f_1} =\frac{1}{10} + \frac{1}{d_1'}[/TEX] (d1' < 0)

Gọi a là khoảng từ thấu kính O2 đến O1. Khi đó d2 = a - d1'

Ta có pt sau: [TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a - d_1'} + \frac{1}{d_2'}[/TEX]

Từ giả thiết kc từ thấu kính đến màn = 2/3 d2' nên ta tính được d2' theo a: [TEX]d_2' = \frac{3}{2}(15 - a) = 22,5 - 1,5a[/TEX]

Vậy pt được viết lại thành [TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a - d_1'} + \frac{1}{22,5 - 1,5a}[/TEX]

TH2) sau khi dịch thấu kính O2 lui đi 6 cm. Tương tự:

Qua thấu kính 1 ta có pt:

[TEX]\frac{1}{f_1} =\frac{1}{10} + \frac{1}{d_1'}[/TEX] (d1' < 0)

Khoảng cách từ tk O2 đến O1 lúc này là d2 = a+6 - d1'

Ta có pt: [TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a+6 - d_1'} + \frac{1}{d_2'}[/TEX]

Lúc này [TEX]d_2' = \frac{3}{2}(15 - (a+6)) = 13,5 - 1,5a[/TEX]

Pt được viết lại [TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a +6 - d_1'} + \frac{1}{13,5 - 1,5a}[/TEX]

Tổng kết lại ta có hệ 3 pt 3 ẩn:

[TEX]\frac{1}{f_1} =\frac{1}{10} + \frac{1}{d_1'}[/TEX] (1)

[TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a - d_1'} + \frac{1}{22,5 - 1,5a} \Leftrightarrow 6 = \frac{(a-d_1')(22,5 - 1,5a)}{22,5 - d_1' - 0,5a}[/TEX] (2)

[TEX]\frac{1}{6} =\frac{1}{a +6 - d_1'} + \frac{1}{13,5 - 1,5a} \Leftrightarrow 6 = \frac{(a+6-d_1')(13,5 - 1,5a)}{18,5 - d_1' - 0,5a}[/TEX] (3)

Giải hệ 3 phương trình trên.
 

Tùy Phong Khởi Vũ

Học sinh gương mẫu
Thành viên
TV ấn tượng nhất 2017
8 Tháng năm 2017
1,000
2,492
349
27
Hôm nay rảnh làm thêm bài 5 nữa.

a) Gọi a là khoảng cách L1L2 ta sẽ có [TEX]a = 7,2f_2 - 20 - 16 = 7,2f_2 - 36[/TEX].

Ảnh cuối cùng chiều trên màn chứng tỏ cả 2 lần tạo ảnh đều cho ảnh thật.

Xét sự tạo ảnh qua thấu kính L1.

[TEX]\frac{1}{f_1} = \frac{1}{16} + \frac{1}{d_1'}[/TEX]

Lúc này [TEX]d_2 = a - d_1' = 7,2f_2 - 36 - d_1'[/TEX]

Xét sự tảo ảnh qua tk L2.

[TEX]\frac{1}{f_2} = \frac{1}{7,2f_2 - 36 - d_1'} + \frac{1}{20}[/TEX]

Xét độ phóng đại chung qua hệ thấu kính. [TEX]K =\frac{20}{7,2f_2 - 36 - d_1'}.\frac{d_1'}{16} = 1[/TEX] (*)

Từ pt (*) chúng ta lập được tỷ số giữa [TEX]d_1'[/TEX] và [TEX]f_2[/TEX]. Thay vào các pt trên để giải.

b) Giờ biết được f1, f2 và khoảng cách từ AB đến mà là 95 cm. Ta thiết lập lại các công thức:

Xét sự tạo ảnh qua thấu kính L1.

[TEX]\frac{1}{8} = \frac{1}{d_1} + \frac{1}{d_1'}[/TEX]

Gọi khoảng cách giữa hai thấu kính là L thì [TEX]d_2 = L - d_1'[/TEX]

Xét sự tảo ảnh qua tk L2.

[TEX]\frac{1}{10} = \frac{1}{L-d_1'} + \frac{1}{95 - L - d_1}[/TEX]

Xét độ phóng đại chung qua hệ thấu kính. [TEX]K =\frac{95-L-d_1}{L-d_1'}.\frac{d_1'}{d_1} = 8[/TEX]

Ra hệ 3 phương trình 3 ẩn rồi, vấn đề chỉ là tìm cách giải thôi.
 
Top Bottom