Thấu kính hội tụ có tiêu cự f= 20 cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính có ảnh A'B' cách vật 18 cm. Xác định ảnh, vẽ ảnh.
Thấu kính hội tụ có tiêu cự f= 20 cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính có ảnh A'B' cách vật 18 cm. Xác định vị trí của vật.
Trong mọi trường hợp (Hình 29.3G):
AA’ = |d + d’|
Do đó theo đề bài: |d + d’| = 18cm
Với d' = df/(d-f) = 20d/(d-f)
Ta suy ra
d + 20d/(d-f) = ±18
=> d 2 ±18 = ±360
Giải:
* d 2 – 18d + 360 = 0: phương trình vô nghiệm.
* d 2 + 18d – 360 = 0: có hai nghiệm.
Hai vị trí của vật:
d 1 = 12cm; d 2 = -30cm.
Chú ý: Phương trình d 2 – 18d + 360 = 0 ứng với vật thật - ảnh thật.
Ta biết khi đó A A ' m i n = 4f = 80cm
Do đó trị số AA’ = 18cm không phù hợp.
Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm. Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh A'B' cách vật 60 cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm một vật thật AB cao 4 cm đặt trước thấu kính là vuông góc với trục chính A nằm trên trục chính hãy vẽ ảnh a'b' và nêu tính chất của ảnh trong các trường hợp sau A điểm A cách thấu kính 20 cm b điểm A cách thấu kính 8 cm
Để vẽ ảnh của vật AB, ta sử dụng công thức ảnh của thấu kính hội tụ:
1/f = 1/do + 1/di
Với f là tiêu cự của thấu kính, do là khoảng cách từ vật đến thấu kính, di là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
a) Khi đặt điểm A cách thấu kính 20 cm (do = 20 cm)
Áp dụng công thức 1/f = 1/do + 1/di, ta tính được:
1/12 = 1/20 + 1/di
=> di = 30 cm
Do ảnh a'b' của vật AB nằm trên cùng trục với vật, nên a'b' cũng có chiều cao bằng 4 cm và nằm ở phía đối diện với vật (ảnh đối xứng với vật qua trung tâm của thấu kính).
Vậy, ảnh a'b' của vật AB sẽ có kích thước bằng với vật và nằm ở phía đối diện.
b) Khi đặt điểm A cách thấu kính 8 cm (do = 8 cm)
Áp dụng công thức 1/f = 1/do + 1/di, ta tính được:
1/12 = 1/8 + 1/di
=> di = 24 cm
Ở trường hợp này, do ảnh a'b' của vật AB nằm giữa trung tâm thấu kính và vật nên a'b' sẽ được phóng đại so với vật AB ban đầu. Ta có thể sử dụng quy tắc nhận diện ảnh của thấu kính hội tụ để vẽ ảnh.
Theo đó:
Vật AB đặt trước trung tâm thấu kính thì ảnh a'b' sẽ nằm sau thấu kính, có kích thước lớn hơn vật AB.Khi vật AB tiến gần đến tiêu điểm F của thấu kính (do tiệm cận vô cùng), ảnh a'b' sẽ trở thành ảnh thu nhỏ, đặt sau tiêu điểm F của thấu kính.Đặt một vật AB trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm và cách thấu kính 18cm sao cho AB vuông góc với trục chính . A nằm trên trục chính a. Hãy dựng ảnh A'B' của AB qua thấu kính b. Nêu tính chất của ảnh A'B' c. Biết vật cao 6 cm . Tìm độ cao của ảnh
a. Dựng ảnh A'B'
b) d > f , ảnh lớn hơn và ngược chiều với vật
c)
Tóm tắt:
OF = 12cm
OA = 18cm
AB = 6cm
A'B' = ?
Giải:
Δ ABF ~ OIF
\(\Rightarrow\dfrac{AB}{OI}=\dfrac{AF}{OF}\Leftrightarrow\dfrac{AB}{A'B'}=\dfrac{OA-OF}{OF}\Leftrightarrow\dfrac{6}{A'B'}=\dfrac{18-12}{12}\)
=> A'B' = 12cm
Bài tập: Một vật AB đặt vuông góc với trục chính, điểm A trên trục chính và đặt trước thấu kính hội tụ vật AB cao 2 cm, thấu kính có tiêu cự 10 cm và vật AB đặt cách thấu kính 30 cm a) Dựng ảnh A'B' của AB và nêu đặc điểm của ảnh A'B' b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (OA') và chiều cao của ảnh (A'B')
a)
+ Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 30 cm
Vì d > f = 10cm, nên ảnh A'B' là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật
b) Ta có: \(\dfrac{d}{d'}=\dfrac{h}{h'}\Leftrightarrow\dfrac{d}{h}=\dfrac{d'}{h'}\Rightarrow\dfrac{d'}{h'}=\dfrac{30}{2}\Leftrightarrow d'=15h'\)
Áp dụng công thức tính thấu kính:
\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\Leftrightarrow\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{15h'}\Rightarrow\dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{30}+\dfrac{1}{15h'}\)
\(\Rightarrow h'=1\left(cm\right)\)
Vậy ảnh cao 1(cm)
Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính:
\(d'=15h'=15.1=15\left(cm\right)\)
Bài tập: Một vật AB đặt vuông góc với trục chính, điểm A trên trục chính và đặt trước thấu kính hội tụ vật AB cao 2 cm, thấu kính có tiêu cự 10 cm và vật AB đặt cách thấu kính 30 cm a) Dựng ảnh A'B' của AB và nêu đặc điểm của ảnh A'B' b) Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và tính chiều cao của ảnh
a)
+ Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 30 cm
Vì d > f = 10cm, nên ảnh A'B' là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật
b) Ta có: \(\dfrac{d}{d'}=\dfrac{h}{h'}\Leftrightarrow\dfrac{d}{h}=\dfrac{d'}{h'}\Leftrightarrow\dfrac{d'}{h'}=\dfrac{30}{2}\Leftrightarrow d'=15h'\)
Áp dụng công thức tính thấu kính:
\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\Leftrightarrow\dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{30}+\dfrac{1}{15h'}\)
\(\Rightarrow h'=1\left(cm\right)\)
Vậy chiều cao của ảnh là 1(cm)
Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính:
\(d'=15h'=15.1=15\left(cm\right)\)
Một vật sáng AB cao 6cm đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự bằng 20cm , A nằm trên trục chính và cách quang tâm của thấu kính 30cm a) vẽ ảnh A'B' của AB qua thấu kính , ảnh A'B' là ảnh thật hay ảnh ảo ? b) xác định khoảng cách từ ảnh A' B' đến thấu kính ? c) xác định chiều cao ảnh ?
Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm điểm A nằm trên trục chính vật AB cách thấu kính một khoảng d = 30 cm a, hãy dựng ảnh A'B' của vật AB và nhận xét đặc điểm của ảnh A'B' b, Cho biết vật AB có chiều cao h=1cm. Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh
cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm vật sáng AB=2cm đặt vuông góc với trục chính A trên trục chính và thấu kính 12cm a. Xác định vị trí, tính chất ,chiều cao của ảnh AB bởi thấu kính, vẽ hình b.xác định khoản cách giữa vật AB và hình ảnh A'B'
(đề bài), ...và cách thấu kính 12cm à (hình anh tự vẽ )
\(=>d< f\left(12cm< 20cm\right)\)=>ảnh tạo bới vật AB qua thấu kính hội tụ là ảnh ảo , lớn hơn vật và cùng chiều vật
\(=>\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}-\dfrac{1}{d'}=>\dfrac{1}{20}=\dfrac{1}{12}-\dfrac{1}{d'}=>d'=30cm\)
=>ảnh cách tk 30cm
\(=>\dfrac{h}{h'}=\dfrac{d}{d'}=>\dfrac{2}{h'}=\dfrac{12}{30}=>h'=5cm\)
=>ảnh A'B' cao 5cm
\(=>\)khoảng cách giữa ảnh với vật d+d'=42cm