Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp này \(f = \frac{{d + d'}}{4}\). Trong đó, d’ là khoảng cách từ ảnh của vật đến thấu kính.
Dựng ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 4cm, khoảng cách từ vật đến thấu kính bằng 8cm.
Chứng minh: d’ = d; h’ = h, lập công thức: f = (d+d')/4
Ta có BI = AO = 2f = 2OF’ => OF’ là đường trung bình của ∆B’BI
=> OB’ = OB => ∆A’B’O = ∆ABO => OA’ = OA = 2f và A’B’ = AB
D = d’ = 2f => d + d’ = 4f => f =(d+d')/4
Đố: Đặt vật sáng AB có độ cao h, vuông góc với trục chính của TKHT có tiêu cự f, điểm A nằm trên trục chính, cách thấu kính một khoảng d. Ảnh A'B' của vật AB có độ cao h' và hứng được trên màn cách thấu kính khoảng d'.
a) Chứng minh rằng độ phóng đại ảnh \(k=\frac{A'B'}{AB}=\frac{h'}{h}=\frac{d'}{d}\)
b) Chứng minh mối liên hệ giữa tiêu cự của thấu kính, khoảng các từ vật đến thấu kính và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính tuân theo biểu thức \(\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}\)
MÌNH THAM KHẢO NHÉ
a) Xét △ABO và △A′B′O có:
ABOˆ=A′B′Oˆ=900
BOAˆ=B′OA′ˆ (hai góc đối đỉnh)
⇒ Hai tam giác ABO và A'B'O là hai tam giác đồng dạng
⇒ \(\frac{A'B'}{AB}=\frac{B'O}{BO}\)
⇒ Độ phóng đại ảnh \(k=\frac{A'B'}{AB}=\frac{h'}{h}=\frac{d'}{d}\)
b) Tương tự: Hai tam giác A'B'F' và IOF' là hai tam giác đồng dạng
⇒\(\text{ }\frac{B'F'}{OF'}=\frac{A'B'}{IO}=\frac{d'}{d}\)
Áp dụng tính chất của tỉ lệ thức: \(\frac{B'F'+OF'}{OF'}=\frac{d'+d}{d}\)hay \(\frac{d'}{f}=\frac{d'+d}{d}\)
⇒\(\frac{1}{f}=\frac{1}{d}=\frac{1}{f'}\)
CÓ MẤY CÁI KÍ HIỆU GÓC, MÌNH KHÔNG BIẾT VIẾT, BẠN THÔNG CẢM
a) Xét \(\Delta ABO\) và \(\Delta A'B'O'\)
\(ABO=A'B'O=90^0\)
\(BOA=B'O'A\)( hai góc đối đỉnh )
\(\Rightarrow\)Hai tam giác ABO và A'B'O là hai tam giác đồng dạng
\(\Rightarrow\frac{A'B}{AB}=\frac{B'O}{BO}\)
\(\Rightarrow\)Độ phóng đại ảnh : \(k=\frac{A'B}{AB}=\frac{h'}{h}=\frac{d'}{d}\)
b) Tương tự : Hai tam giác A'B'F và IOF' là hai tam giác đồng dạng
\(\Rightarrow\frac{B'F'}{OF}=\frac{A'B}{TO}=\frac{d'}{d}\)
Dựa vào tính chất của tỉ lệ thức : \(\frac{B'F'+OF'}{OF'}=\frac{d'+d}{d}\)hay \(\frac{d'}{f}=\frac{d'+d}{d}\)
Đặt vật AB trước một thấu kính phân kì có tiêu cự f = 12 cm. Vật AB cách thấu kính khoảng d = 24 cm. A nằm trên trục chính, biết vật AB = 4 cm.
Vận dụng 2 công thức sau hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh?
1/d-1/d'=-1/f và A'B'/AB=d'/d
Với: d là khoảng cách từ vật đến TKPK, d’ là khoảng cách từ ảnh đến TKPK.
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự là \(f > 0\) không đổi. Gọi \(d\) và \(d'\) lần lượt là khoảng cách từ vật thật và ảnh của nó tới quang tâm \(O\) của thấu kính (Hình 5). Ta có công thức: \(\frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} = \frac{1}{f}\) hay \(d' = \frac{{df}}{{d - f}}\).
Xét hàm số \(g\left( d \right) = \frac{{df}}{{d - f}}\). Tìm các giới hạn sau đây và giải thích ý nghĩa.
a) \(\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} g\left( d \right)\);
b) \(\mathop {\lim }\limits_{d \to + \infty } g\left( d \right)\).
a) \(\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} g\left( d \right) = \mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \frac{{df}}{{d - f}} = \mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \left( {df} \right).\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \frac{1}{{d - f}}\)
Ta có: \(\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \left( {df} \right) = f\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} d = {f^2};\mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \frac{1}{{d - f}} = + \infty \)
\( \Rightarrow \mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} g\left( d \right) = \mathop {\lim }\limits_{d \to {f^ + }} \frac{{df}}{{d - f}} = + \infty \)
Ý nghĩa: Khi vật dần đến tiêu điểm từ phía xa thấu kính đến gần thấu kính thì khoảng cách từ ảnh đến thấu kính dần đến \( + \infty \).
b) \(\mathop {\lim }\limits_{d \to + \infty } g\left( d \right) = \mathop {\lim }\limits_{d \to + \infty } \frac{{df}}{{d - f}} = \mathop {\lim }\limits_{d \to + \infty } \frac{{df}}{{d\left( {1 - \frac{f}{d}} \right)}} = \mathop {\lim }\limits_{d \to + \infty } \frac{f}{{1 - \frac{f}{d}}} = \frac{f}{{1 - 0}} = f\)
Ý nghĩa: Khi khoảng cách từ vật đến thấu kính càng xa thì ảnh tiến dần đến tiêu điểm của ảnh \(\left( {F'} \right)\).
C5. Đặt vật AB trước một thấu kính có tiêu cự f= 12cm. Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 8cm, A nằm trên trục chính. Hãy dựng ảnh A'B' của AB. Dựa vào hình vẽ để nêu nhận xét về độ lớn của ảnh so với vật trong hai trường hợp:
+ Thấu kính là hội tụ.
+ Thấu kính là phân kì.
C7. Vận dụng kiến thức hình học, tính khoảng cách từ ảnh đén thấu kính và chiều cao của ảnh trong hai trường hợp ở C5 khi vật có chiều cao h = 6mm.
C5:
Đặt vật AB trong khoảng tiêu cự.
+ Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính hội tụ lớn hơn vật (H.45.2).
+ Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật (H.45.3)
C7:
- Xét 2 cặp tam giác đồng dạng trong hình 45.2: OB'F' và BB'I; OAB và OA'B'
Từ hệ thức đồng dạng, ta tính được h' = 3h = l,8cm; OA' = 24cm.
- Xét hai cặp tam giác đồng dạng trong hình 45.3: FB'O và IB'B; OA'B' và OAB.
Từ hệ thức đồng dạng, ta tính được: h' = 0,36cm; OA' = 4,8cm.
+ Ảnh của vật AB tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật (H.45.3).
C5.
+ Thấu kính là hội tụ: Ảnh của vật AB (hình 45.4) tạo bởi thấu kính hội tụ lớn hơn vật.
+ Thấu kính là phân kì: Ảnh của vật AB(hình 45.5) tạo bởi thấu kính phân kì nhỏ hơn vật.
C7.
Tam giác BB'I đồng dạng với tam giác OB'F' cho ta:
=> => => = 1,5
1 + = 1,5 => = 0,5 = => = 2
Tam giác OAB đồng dạng với tam giác OA'B', cho ta:
(*)
Ta tính tỉ số: =
Cho một vật sáng AB cao 4cm đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự 30cm. B nằm trên trục chính AB cách thấu kính một khoảng bằng 20cm. A.dựng ảnh A'B' của vật AB qua thấu kính và tính chất của ảnh trong trường hợp này. B. Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Vật thật AB đặt trước một thấu kính có tiêu cự f. Khi thay đổi khoảng cách d từ vật đến thấu kính thì vị trí ảnh d’ được mô tả bằng đồ thị bên. Đó là thấu kính gì và tiêu cự bằng bao nhiêu
A. thấu kính phân kì, tiêu cự 20 cm
B. thấu kính phân kì, tiêu cự 40 cm
C. thấu kính hội tụ, tiêu cự 20 cm
D. thấu kính hội tụ, tiêu cự 10 cm
Cho 1 thấu kính hội tụ có tiêu cự 12cm,vẽ hình nêu tính chất của ảnh và tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính trong các trường hợp sau: a) Vật cách thấu kính 18cm b)Vật cách thấu kính 8cm
a/ 2f >d=18cm >f
=> ảnh thật, lớn hơn vật, ngược chiều vật
b/ d=8cm< f
=> ảnh ảo, cùng chiều vật, lớn hơn vật
hình tự vẽ nhé
Gọi h là chiều cao của vật AB
h` là chiều cao của ảnh
d là khoảng cách từ vật đến TK
d` là khoảng cách từ ảnh đến TK
a)Vì d > f nên A`B` là ảnh thật ngược chiều với vật
Xét △ BOA ∼ △B`OA` ta có:
\(\dfrac{h}{h`}=\dfrac{d}{d`}\) (1)
Xét △IF`O ∼ △B`F`A` ta có
\(\dfrac{h}{h`}=\dfrac{f}{d`-f}\) (2)
Từ (1) và (2) ta có:
\(\dfrac{d}{d`}=\dfrac{f}{d`-f}\) thay f= 12 ; d= 18 ➜ d`= 36cm
b) Vì d < f nên A`B` là ảnh ảo cùng chiều với vật và lớn hơn vật
CM tương tự như trên ( hình khác ) ta có
\(\dfrac{h}{h`}=\dfrac{d}{d`}\) (3)
\(\dfrac{h}{h`}=\dfrac{f}{d`+f}\) (4)
Từ (3) và (4) ta có
\(\dfrac{d}{d`}=\dfrac{f}{d`+f}\) thay f= 12 ; d= 8
➜ d`= 24cm
Một vật sáng AB đăt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ. Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, thấu kính có tiêu cự f. Khi 0 < d < f, ảnh của vật qua thấu kính là
A. ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật
B. ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
C. ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật
D. ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật
Đáp án C
Khi 0 < d < f, vật ở trong đoạn FO
Ảnh là ảo, cùng chiều, lớn hơn vật và nằm ngoài khoảng OF.
Một vật sáng AB đăt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ. Gọi khoảng cách từ vật đến thấu kính là d, thấu kính có tiêu cự f
Khi f < d < 2f, ảnh của vật qua thấu kính là?
A. Ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật
B. Ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật
C. Ảnh ảo, ngược chiều và nhỏ hơn vật
D. Ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Đáp án: A
Khi f < d < 2f, vật ở trong đoạn FI (hình vẽ)
Ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật và nằm ngoài khoảng OI’.