Đề bài
Cho một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là : f1 = 20 cm; f2 = - 10 cm. Khoảng cách giữa hai quang tâm O1O2 = a = 30 cm. Vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính và ở trước L1, cách L1 là 20 cm.
a) Xác định ảnh sau cùng của vật, vẽ ảnh.
b) Tìm vị trí phải đặt vật và vị trí của ảnh sau cùng biết rằng ảnh này là ảo và bằng hai lần vật.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Sử dụng biểu thức tính số phóng đại ảnh: \(K=\dfrac{d'}{d}\)
+ Xét hệ hai thấu kính: \(k=k_1k_2\)
Lời giải chi tiết
\(\begin{array}{l}
AB-->{A_1}{B_1}-->A'B'\\
{d_1} = 20cm = {f_1};{d_1}' \to \infty \\
{d_2} = a - {d_1}' \to - \infty ;{d_2}' = {f_2} = - 10cm
\end{array}\)
Ảnh ảo cách O2 một đoạn 10cm
\(k = {k_1}{k_2} = \left( { - \dfrac{{{d_1}'}}{{{d_1}}}} \right)\left( { - \dfrac{{{d_2}'}}{{{d_2}}}} \right) = \dfrac{{{d_2}'}}{{{d_1}}}\dfrac{{{d_1}'}}{{{d_2}}} = \left( {\dfrac{{{d_2}'}}{{{d_1}}}} \right)\dfrac{{{d_1}'}}{{a - {d_1}'}} = \left( {\dfrac{{{d_2}'}}{{{d_1}}}} \right)\dfrac{1}{{\dfrac{a}{{{d_1}'}} - 1}}\)
Với d1’ --> ∞; k = 1/2.
Ảnh cùng chiều và bằng 1/2 vật. Vẽ ảnh theo các trị số tính được.
b) Ta phải có d2’ < 0 và |k| = 2
\(\begin{array}{l}
k = {k_1}{k_2};{k_1} = \dfrac{{{f_1}}}{{{f_1} - {d_1}}} = \dfrac{{20}}{{20 - {d_1}}};{k_2} = \dfrac{{{f_2}}}{{{f_2} - {d_2}}} = \dfrac{{10}}{{10 + {d_2}}}\\
{d_2} = a - {d_1}' = 30 - \dfrac{{20{d_1}}}{{{d_1} - 20}} = \dfrac{{10{d_1} - 600}}{{{d_1} - 20}}\\
{k_2} = \dfrac{{10}}{{10 + \dfrac{{10{d_1} - 600}}{{{d_1} - 20}}}} = \dfrac{{10({d_1} - 20)}}{{20{d_1} - 800}} = \dfrac{{{d_1} - 20}}{{2({d_1} - 40)}}\\
\Rightarrow k = \dfrac{{10}}{{40 - {d_1}}} = \pm 2 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{d_{11}} = 35cm \Rightarrow {d_{21}} = - \dfrac{{50}}{3}cm\\
{d_{12}} = 45cm \Rightarrow {d_{22}} = - 6cm
\end{array} \right.
\end{array}\)
d21: ảnh ảo; d22: ảnh thật.
Vậy d = 35cm.
