Thấu kính

Thấu kính phân kì là một khối chất trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu lõm hoặc một mặt phẳng và một mặt lõm

Tiêu điểm vật của thấu kính là điểm F trên trục chính, tia sáng bất kỳ tới thấu kính đi qua F (hoặc kéo dài qua F) thì có tia ló đi song song với trục chính

Thấu kính hội tụ là một khối chất trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu lồi hoặc một mặt phẳng và một mặt lồi.

+ Kẻ tia tới SI bất kì

+ Kẻ trục phụ song song với SI

+ Qua F’  kẻ đường vuông góc với trục chính, cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ F_p’

+ Tia tới song song với trục phụ thì tia ló qua tiêu điểm phụ nên tia ló qua I và F_p’, tia ló này cắt trục chính tại S. S’ là ảnh cần xác định

A, B, C - đúng

D - sai vì: Tia sáng song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh chính.

Ta có:

+ Tiêu cự của thấu kính: \(f = \frac{1}{D} = \frac{1}{2} = 0,5m\)

A, B, C - đúng

D - sai vì: Tia sáng đi song song với trục chính thì tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh chính của thấu kính

A - sai vì: \(\overline {OF}  = \overline {{\rm{OF}}} ' = f\)

B, C, D - đúng

Ta có:

=> Các phương án:

A, B, D - đúng

C - sai

Ta có:

\(f = 20cm > 0 \to \) thấu kính hội tụ

+ Vật đặt tại vị trí cách thấu kính \(30cm > f\) => tạo ảnh  thật ngược chiều với vật

+  \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \to d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{30.20}}{{30 - 20}} = 60cm\)

+ Độ phóng đại: \(k =  - \frac{{d'}}{d} =  - \frac{{60}}{{30}} = 2\)

Ta có: Thấu kính hội tụ làm hội tụ chùm tia sáng tới, thấu kính phân kì làm phân kì chùm tia sáng tới

=> Thấu kính A là thấu kính hội tụ, B là thấu kính phân kì.

Ta có:

+ Thấu kính phân kì luôn có vật thật cho ảnh ảo nhỏ hơn vật

+ Áp dụng công thức thấu kính: \(\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} \leftrightarrow \frac{1}{{ - 12}} = \frac{1}{{12}} + \frac{1}{d} \to d' =  - 6cm\)

+ Độ phóng đại ảnh: \(k =  - \frac{{d'}}{d} = \frac{{A'B'}}{{AB}} \leftrightarrow  - \frac{{ - 6}}{{12}} = \frac{{A'B'}}{{AB}} \to A'B' = \frac{{AB}}{2} = 1cm\)

Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu → (2) sai

Thấu kính hội tụ (hay còn gọi là thấu kính lồi) có phần rìa mỏng hơn phần giữa → (1), (3) đúng, (4) sai

→ Số phát biểu đúng là 2

Ta có: Vật qua thấu kính hội tụ cho ảnh nhỏ hơn vật \( \Rightarrow \) ảnh thật

\( \Rightarrow \dfrac{{A'B'}}{{AB}} =  - \dfrac{2}{3} =  - \dfrac{{d'}}{d} \Rightarrow d' = \dfrac{2}{3}d\)  (1)

Lại có: \(d + d' = 50cm\) (2)

Từ (1) và (2) ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}d = 30cm\\d' = 20cm\end{array} \right.\)

Áp dụng CT thấu kính: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} \Rightarrow f = 12cm\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}d = 40cm\\d' =  - 20cm\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}} = \dfrac{1}{{40}} + \dfrac{1}{{ - 20}} = \dfrac{1}{{ - 40}} \Rightarrow f =  - 40cm\)

→ Thấu kính đã cho là TKPK có tiêu cự 40cm.

Nhận xét: thấu kính cho ảnh thật → ảnh ngược chiều với vật (k < 0), ở khác phía thấu kính so với vật

Số phóng đại của ảnh là:

\(k =  - \dfrac{{d'}}{d} \Rightarrow  - \dfrac{{d'}}{{20}} =  - 5 \Rightarrow d' = 100\,\,\left( {cm} \right)\)

Khoảng cách giữa vật và ảnh là:

\(L = d + d' = 20 + 100 = 120\,\,\left( {cm} \right)\)

+ Thấu kính phân kỳ tạo ảnh ảo của đèn, ảnh này gần thấu kính hơn đèn.

+ Ánh sáng từ đèn truyền qua thấu kính đến màn coi như phát ra từ ảnh của đèn tạo bởi thấu kính.

+ Đường truyền ánh sáng đến màn được thể hiện như hình vẽ.

+ Ta có tam giác S'MN đồng dạng với tam giác S'PQ:

\(\frac{{MN}}{{PQ}} = \frac{{|d'| + OH}}{{|d'|}}\)

Thay số, ta được:

 \(OH{\rm{ }} = {\rm{ }}20\left| {d'} \right|\) (1)

+ Theo công thức xác định vị trí ảnh:

\(d' = \frac{{df}}{{d - f}} = \frac{{3.( - 5)}}{{3 + 5}} =  - \frac{{15}}{8}cm\) (2)

Từ (1) và (2), ta được: \(OH{\rm{ }} = {\rm{ }}37,5{\rm{ }}cm\)