Đáp án: B

Giữa độ bội giác và tiêu cự f (đo bằng cm) có hệ thức: 

** Muốn dựng ảnh của một vật AB qua thấu kính phân kì khi AB vuông góc với trục chính, A nằm trên trục chính, ta làm như sau:

Dùng hai trong ba tia sáng đã học để dựng ảnh B’ của điểm B.

+ Tia BI đi song song với trục chính nên cho tia ló có đường kéo dài đi qua F

+ Tia tới BO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng

+ Hai tia ló trên có đường kéo dài giao nhau tại B’, ta thu được ảnh ảo B’ của B qua thấu kính.

+ Từ B’ hạ vuông góc với trục của thấu kính, cắt trục chính tại điểm A’. A’ là ảnh của điểm A. A’B’ là ảnh ảo của AB tạo bởi thấu kính phân kỳ. (Hình 45.2a)

** Ta dựa vào tia đi song song trục chính và tia đi qua quang tâm để dựng ảnh A'B' của AB. Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI luôn không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B' nằm trong đoạn FI → Hình chiếu A’ của B’ lên trục chính nằm trong đoạn OF. Chính vì vậy, ảnh A'B' luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.

Ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

Ảnh cách thấu kính một đoạn:

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\Rightarrow\dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{15}+\dfrac{1}{d'}\Rightarrow d'=30cm\)

Chiều cao ảnh:

\(\dfrac{h}{h'}=\dfrac{d}{d'}\Rightarrow\dfrac{3}{h'}=\dfrac{15}{30}\Rightarrow h'=6cm\)

Ảnh thật, ngược chiều và cao bằng vật.

Ảnh cách thấu kính một đoạn:

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\Rightarrow\dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{20}+\dfrac{1}{d'}\Rightarrow d'=20cm\)

Chiều cao ảnh:

\(h'=h=5cm\)

Ảnh A'B' của vật AB tạo bởi thấu kính đã cho:

+ Ta dựa vào tia đi song song trục chính và tia đi qua quang tâm để dựng ảnh A'B' của AB. Khi tịnh tiến AB luôn vuông góc với trục chính thì tại mọi vị trí, tia BI luôn không đổi, cho tia ló IK cũng không đổi. Do đó tia BO luôn cắt tia IK kéo dài tại B' nằm trong đoạn FI. Chính vì vậy, ảnh A'B' luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính.

Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính:

\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\Rightarrow\dfrac{1}{10}=\dfrac{1}{15}+\dfrac{1}{d'}\)

\(\Rightarrow d'=30cm\)

Độ cao ảnh:

\(\dfrac{h}{h'}=\dfrac{d}{d'}\Rightarrow\dfrac{2}{h'}=\dfrac{15}{30}\Rightarrow h'=4cm\)

b) Ảnh A'B' là ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật AB.

c) \(\Delta OAB~\Delta OA'B'\Rightarrow\dfrac{OA}{OA'}=\dfrac{AB}{A'B'}\Rightarrow\dfrac{30}{OA'}=\dfrac{5}{A'B'}\Rightarrow\dfrac{6}{OA'}=\dfrac{1}{A'B'}\) (1)

\(\Delta FOI~\Delta FA'B'\Rightarrow\dfrac{OF}{FA'}=\dfrac{OI}{A'B'}\Rightarrow\dfrac{15}{OF-OA'}=\dfrac{AB}{A'B'}\)\(\Rightarrow\dfrac{15}{15-OA'}=\dfrac{5}{A'B'}\Rightarrow\dfrac{3}{15-OA'}=\dfrac{1}{A'B'}\) (2)

Từ (1) và (2) \(\Rightarrow\dfrac{6}{OA'}=\dfrac{3}{15-OA'}\Rightarrow\dfrac{2}{OA'}=\dfrac{1}{15-OA'}\Rightarrow30-2OA'=OA'\)\(\Rightarrow3OA'=30\Rightarrow OA'=10\left(cm\right)\)

\(\Rightarrow\dfrac{6}{10}=\dfrac{1}{A'B'}\Rightarrow A'B'=\dfrac{10}{6}\approx1,667\left(cm\right)\)

Vậy khoảng cách từ ảnh tới thấu kính là 10cm, chiều cao của ảnh là khoảng 1,667cm.