PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ THẤU KÍNH
I- DẠNG 1. TÍNH ĐỘ TỤ VÀ TIÊU CỰ THẤU KÍNH DỰA VÀO HÌNH DẠNG VÀ MÔI TRƯỜNG
- Áp dụng công thức tính độ tụ hoặc tiêu cự: \({\bf{D}}{\rm{ }} = \dfrac{1}{f} = (\dfrac{n}{{{n_{mt}}}} - 1)(\dfrac{1}{{{R_1}}} + \dfrac{1}{{{R_2}}})\)
Quy ước:
+ mặt cầu lồi thì \(R > 0\), mặt cầu lõm thì \(R < 0\), mặt phẳng thì \(R = \infty \)
+ n là chiết suất của chất làm thấu kính, nmtlà chiết suất của môi trường đặt thấu kính.
II- DẠNG 2: XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT, ĐỘ LỚN CỦA VẬT VÀ ẢNH.
- Biết vị trí của vật hoặc ảnh và số phóng đại:
+ \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\) suy ra \(d' = \dfrac{{d.f}}{{d - f}} \), \(d = \dfrac{{d'.f}}{{d' - f}} \)
+ vận dụng công thức độ phóng đại: \(k = - \dfrac{{d'}}{d} = \dfrac{f}{{f - d}} = \dfrac{{f - d'}}{{ f}}\)
- Biết vị trí của vật hoặc ảnh và khoảng cách giữa vật và màn:
+ \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)
+ và công thức về khoảng cách: L = |d + d’|
+ Vật và ảnh cùng tính chất thì trái chiều và ngược lại.
+ Vật và ảnh không cùng tính chất thì cùng chiều và ngược lại.
+ Thấu kính hội tụ tạo ảnh ảo lớn hơn vật thật.
+ Thấu kính phân kỳ tạo ảnh ảo nhỏ hơn vật thật.
III- DẠNG 3: DỜI VẬT HOẶC THẤU KÍNH THEO PHƯƠNG CỦA TRỤC CHÍNH
- Thấu kính cố định: vật và ảnh dời cùng chiều.
+ Trước khi dời vật:\(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{{d'}}\)
+ Dời vật một đoạn \(\Delta d\) thì ảnh dời một đoạn \(\Delta d'\) thì: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{{d + \Delta d}} + \dfrac{1}{{d' + \Delta d'}}\)
- Có thể giải bằng cách khác nếu bài toán cho độ phóng đại k1 và k2:
\(\dfrac{{\Delta d'}}{{\Delta d}} = - \dfrac{f}{{{d_2} - f}} . \dfrac{f}{{{d_1} - f}}{\rm{ }} = - {k_1}.{k_2}\)
- Vật cố định, dời thấu kính: phải tính khoảng cách từ vật đến ảnh trước và sau khi dời thấu kính để biết chiều dời của ảnh.
IV- DẠNG 4: HỆ HAI THẤU KÍNH GHÉP ĐỒNG TRỤC
- Nếu ta có các thấu kính ghép đồng trục sát nhau thì ta có độ tụ tương đương của hệ là:
\(D = {D_1} + {D_2} + ...{D_n}\)
hay tiêu cự tương đương của hệ: \(\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{{{f_1}}} + \dfrac{1}{{{f_2}}} + ... + \dfrac{1}{{{f_n}}} \)
Khi đó ta xét bài toán tương đương như một thấu kính có độ tụ D hay có tiêu cự f.
- Nếu hệ thấu kính ghép đồng trục cách nhau một khoảng O1O2 = l
+ Ta có sơ đồ tạo ảnh bởi hệ là:
$AB\xrightarrow[{{d_1}{\text{ }}{{\text{d}}_1}'}]{{{O_1}}}{A_1}{B_1}\xrightarrow[{{d_2}{\text{ }}{{\text{d}}_2}'}]{{{O_2}}}{A_2}{B_2}$
+ Áp dụng công thức thấu kính lần lượt cho mỗi thấu kính ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{d_1}' = \dfrac{{{d_1}{f_1}}}{{{d_1} - {f_1}}}\\{d_2} = l - {d_1}'\\{d_2}' = \dfrac{{{d_2}{f_2}}}{{{d_2} - {f_2}}}\end{array} \right.\)
\(k = \dfrac{{\overline {{A_2}{B_2}} }}{{\overline {AB} }} = \dfrac{{\overline {{A_2}{B_2}} }}{{\overline {{A_1}{B_1}} }}.\dfrac{{\overline {{A_1}{B_1}} }}{{\overline {AB} }} = {k_1}.{k_2}\)
+ Khoảng cách giữa hai thấu kính: \({O_1}{O_2} = l\) và \({d_2} = l-{\rm{ }}{d_1}'\)
+ Nếu hai thấu kính ghép sát nhau thì: \({d_1}' = - {\rm{ }}{d_2}\)
