Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm. Một vật thật AB cách thấu kính 40 cm. Ảnh thu được cách thấu kính bao nhiêu cm?

Đáp án: ………………………………………………………………………

* Lời giải:

Ta có: f = 20cm; d = 40cm

Vật đặt tại d = 2f = 40cm ⇒ ảnh thu được là ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật.

+ Áp dụng biểu thức: $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d\text{'}}$ 

Ta suy ra: d′ = $\frac{d.f}{d-f}=\frac{20.40}{40-20}$= 40cm

⇒ Ảnh thu được là ảnh thật ngược chiều với vật, cách thấu

* Phương pháp giải:

Tìm vị trí ảnh (d')

Tìm độ phóng đại ảnh (k)

Xác định tính chất ảnh

* Lý thuyết nắm thêm:

Thấu kính hội tụ. Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

a. Đặc điểm của thấu kính hội tụ

- Thấu kính hội tụ được làm bằng vật liệu trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu (một trong hai mặt có thể là mặt phẳng). Phần rìa ngoài mỏng hơn phần chính giữa.

- Mỗi thấu kính đều có trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự.

Trên hình vẽ ta quy ước gọi:

+ Δ là trục chính của thấu kính

+ O là quang tâm của thấu kính

+ F và F’ là tiêu điểm của thấu kính

+ Khoảng cách OF = OF’ = f gọi là tiêu cự của thấu kính.

b. Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ

+ (1) Tia tới đến quang tâm thì cho tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.

+ (2) Tia tới song song với trục chính thì cho tia ló đi qua tiêu điểm.

+ (3) Tia tới qua tiêu điểm cho tia ló song song với trục chính.

c. Đặc điểm của ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ

Khoảng cách từ vật đến thấu kính (d)	Đặc điểm ảnh
	Vị trí ảnh (d’) (CO = C’O = 2OF)	Tính chất ảnh
Vật ở rất xa thấu kính	d’ = OF	ảnh thật
d > 2f	ảnh ở F’C’	ảnh thật ngược chiều với vật và nhỏ hơn vật.
d = 2f	ảnh ở C’ (với OC’ = 2OF)	ảnh thật ngược chiều với vật và bằng vật.
f < d < 2f	từ C’ đến	ảnh thật ngược chiều với vật và lớn hơn vật.
d = f	ở	không cho ảnh
d < f	trước thấu kính	ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật.

d. Cách dựng ảnh

- Dựng ảnh của điểm sáng S tạo bởi thấu kính hội tụ:

+ Từ S ta dựng hai tia (trong ba tia đặc biệt) đến thấu kính, sau đó vẽ hai tia ló ra khỏi thấu kính.

+ Nếu hai tia ló cắt nhau thực sự thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh thật S’ của S, nếu hai tia ló không cắt nhau thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau, thì giao điểm cắt nhau đó chính là ảnh ảo S’ của S qua thấu kính.

- Dựng ảnh của một vật sáng AB tạo bởi thấu kính hội tụ:

Muốn dựng ảnh A’B’ của AB qua thấu kính (AB vuông góc với thấu kính, A nằm trên trục chính) ta làm như sau:

+ Dựng ảnh B’ của B bằng hai trong ba tia sáng đặc biệt.

+ Từ B’ hạ vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A’ của A.

e. Công thức thấu kính hội tụ

- Tỉ lệ chiều cao vật và ảnh: $\frac{h}{h\text{'}}=\frac{d}{d\text{'}}$

- Quan hệ giữa d, d’ và f:

+ Ảnh thật: $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d\text{'}}$

+ Ảnh ảo: $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}-\frac{1}{d\text{'}}$

Trong đó:

+ h: chiều cao của vật

+ h’: chiều cao của ảnh

+ d: khoảng cách từ vật đến thấu kính

+ d’: khoảng cách từ ảnh đến thấu kính

+ f: tiêu cự của thấu kính

Xem thêm các bài viết liên quan hay, chi tiết:

Lý thuyết Tổng kết chương 3 Quang học (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 9

Các dạng bài tập Quang học