Tìm hiểu tiêu cự của thấu kính có phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng không? Vì sao?
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng với lưỡng thấu kính Billet gồm 2 nửa thấu kính có tiêu cự f = 20cm, đặt sao cho 2 trục chính song song và O 1 O 2 = 0 , 4 m m . Nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc λ = 600nm đặt trên đường trung trực Δ của O 1 O 2 và cách thấu kính 60cm. Màn hứng vân giao thoa đặt sau thấu kính vuông góc Δ và cách thấu kính l,3m. Khoảng vân giao thoa đo được trên màn là:
A. 0,6mm
B. 0,8mm
C. 1,2mm
D. 1mm
Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f1=32 cm và cách thấu kính 40cm. Sau L1, ta đặt một thấu kính L2 có tiêu cự f2=-15 cm, đồng trục với L1 và cách L1 một đoạn a.
a) Cho a = 190cm. Xác định ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính.
b) Khoảng cách a ở trong khoảng nào thì ảnh của AB cho bởi hệ là ảnh thật?
c) Tìm a để độ lớn của ảnh cuối cùng của AB không phụ thuộc khoảng cách từ vật AB tới hệ
Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ L 1 có tiêu cự f 1 = 32 c m và cách thấu kính 40cm. Sau L 1 , ta đặt một thấu kính L 2 có tiêu cự f 2 = - 15 c m , đồng trục với L 1 và cách L 1 một đoạn a.
a) Cho a = 190cm. Xác định ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính.
b) Khoảng cách a ở trong khoảng nào thì ảnh của AB cho bởi hệ là ảnh thật?
c) Tìm a để độ lớn của ảnh cuối cùng của AB không phụ thuộc khoảng cách từ vật AB tới hệ.
a) Xác định vị trí, tính chất, chiều, độ lớn của ảnh A 2 B 2 cho bởi hệ thấu kính.
+ Sơ đồ tạo ảnh:
\
b) Tìm khoảng cách xác định của a để hệ cho ảnh cuối cùng là ảnh thật.
Một máy quang phổ có lăng kính thuỷ tinh góc chiết quang 65 ° . Chiếu đồng thời các bức xạ màu đỏ, màu tím mà chiết suất của chất làm lăng kính đối với các bức xạ đó lần lượt là: 1,6383 và 1,6896. Lăng kính được đặt sao cho chùm sáng chiếu vào lăng kính với góc tới 55 ° . Cho biết tiêu cự của thấu kính buồng ảnh là 10 cm. Tính khoảng cách giữa 2 vệt sáng màu đỏ và màu tím trên mặt phẳng tiêu diện của thấu kính buồng ảnh.
A. 2,36 cm
B. 1,86 cm.
C. 1,88 cm
D. 1,78 cm.
Chọn A
δ = i 2 t − i 2 d = 13 , 3 ° D T = f . tan δ = 10 tan 13 , 3 ° ≈ 2 , 36 c m
Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự 6 cm hứng chùm ánh sáng mặt trời vào buổi trưa nắng của một ngày hè và hơ được ảnh của mặt trời. Ảnh này có đặc điểm gì và cách thấu kính bao nhiêu?
Một lăng kính có góc chiết quang 600, làm bằng thuỷ tinh trong suốt mà chiết suất phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong chân không như đồ thị trên hình.
1) Xác định vận tốc truyền trong thuỷ tinh đó của các ánh sáng đơn sắc màu tím ( λ t = 0 , 4 μ m ) , màu vàng ( λ t = 0 , 6 μ m ) và màu đỏ ( λ t = 0 , 75 μ m )
2) Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp tới mặt bên AB (gần A) dưới góc tới i sao cho góc lệch tia ló và tia tới ứng với ánh sáng màu vàng là cực tiểu. Tính góc hợp bởi hai tia giới hạn ló ra khỏi mặt bên AC.
Hướng dẫn:
1) Dựa vào đồ thị chiết suất của thuỷ tinh đối với các ánh sáng đơn sắc lần lượt là:
Với tia tím λ t = 0 , 4 μ m thì n t = 1 , 7.
Với tia vàng λ v = 0 , 6 μ m thì n v = 1 , 625.
Với tia đỏ λ d = 0 , 75 μ m thì n d = 1 , 6.
+ Mặt khác, theo định nghĩa chiết suất n = c v , suy ra, công thức xác định vận tốc theo chiết suất: v = c n .
Với tia tím thì v t = c n t = 3.10 8 1 , 7 ≈ 1 , 765.10 8 ( m / s ) .
Với tia vàng thì v v = c n v = 3.10 8 1 , 625 ≈ 1 , 846.10 8 ( m / s ) .
Với tia đỏ thì v d = c n d = 3.10 8 1 , 6 ≈ 1 , 875.10 8 ( m / s ) .
2) Khi tia vàng có góc lệch cực tiểu: r 1 v = r 2 v = A 2 = 30 0 sin i 1 = n v . sin r 1 v
⇒ sin i 1 = n v . sin r 1 v = 1 , 625. sin 30 0 ⇒ i 1 ≈ 54 , 34 0
+ Sử dụng công thức lăng kính: s i n i 1 = n . sin r 1 s i n i 2 = n . sin r 2 A = r 1 + r 2 D = ( i 1 + i 2 ) − A cho các tia sáng đơn sắc:
Tia tím: s i n i 1 = n t . sin r 1 t A = r 1 t + r 2 t s i n i 2 t = n t . sin r 2 t ⇒ s i n 54 , 34 0 = 1 , 7. sin r 1 t ⇒ r 1 t ≈ 28 , 55 0 r 2 t = 60 0 − r 1 t = 60 0 − 30 , 52 0 = 29 , 48 0 s i n i 2 t = n t . sin r 2 t = 1 , 7. sin 31 , 45 0 ⇒ i 2 t ≈ 62 , 50 0
Tia đỏ: s i n i 1 = n d . sin r 1 d A = r 1 d + r 2 d s i n i 2 d = n d . sin r 2 d ⇒ s i n 54 , 34 0 = 1 , 6. sin r 1 d ⇒ r 1 t ≈ 30 , 52 0 r 2 d = 60 0 − r 1 t = 60 0 − 30 , 52 0 = 29 , 48 0 s i n i 2 d = n d . sin r 2 d = 1 , 6. sin 29 , 48 0 ⇒ i 2 d ≈ 51 , 94 0
+ Góc hợp bởi hai tia giới hạn ló ra khỏi mặt bên AC là
i 2 t − i 2 d = 62 , 50 0 − 51 , 94 0 = 10 , 56 0
Chú ý: Nếu trong chùm sáng hẹp chiếu vào lăng kính có một màu nào đó cho góc lệch cực tiểu thì sẽ không có màu nào cho góc lệch cực tiểu. Muốn màu khác cho góc lệch cực tiểu thì ta phải thay đổi góc tới i1 bằng cách quay lăng kính hoặc quay tia ló hoặc cả hai:
sin i 1 = n . sin A 2 ⇒ i 1 = ? sin i ' 1 = n ' . sin A 2 ⇒ i ' 1 = ?
1/ a) Ban ngày lá cây thường có màu gì? Trong đêm tối ta thấy nó có màu gì? Tại sao?
b) Hãy giải thích tại sao khi quan sát các váng dầu mỡ trên mặt nước, bong bóng xà phòng hay cầu vồng, ta thấy chúng có nhiều màu sắc khác nhau?
2/ Một vật sáng AB cao 2cm có dạng hình mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính 18cm. Thấu kính có tiêu cự 12cm.
a) Hãy vẽ ảnh của vật AB cho bởi thấu kính và nêu tính chất của nó?
b) Dựa vào hình vẽ, tính khoảng cách từ ảnh tới thấu kính và chiều cao của ảnh.
1/ a) + Ban ngày lá cây thường có màu xanh vì chúng tán xạ tốt ánh sáng xanh trong chùm sáng trắng của mặt trời.
+ Trong đêm tối, ta thấy chúng có màu đen vì không có ánh sáng chiếu đến chúng và chúng không có gì để tán xạ.
b) Khi quan sát các váng dầu mỡ trên mặt nước, bong bóng xà phòng hay cầu vồng, ta thấy chúng có nhiều màu sắc khác nhau bởi vì chùm ánh sang trắng của mặt trời chiếu tới chúng bị phân tích thành nhiều chùm sáng màu khác nhau.
2 /a)
- Tính chất của ảnh:
+ Là ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn vật.
b)
- Xét \(\Delta\)ABO ~ \(\Delta\)A’B’O ta có
\(\frac{A'B'}{AB}=\frac{OA'}{OA}\left(1\right)\)
- Xét \(\Delta\)A’B’F’ ~ \(\Delta\)OIF’ ta có:
\(\frac{A'B'}{OI}=\frac{A'B'}{AB}=\frac{A'F'}{OF'}=\frac{OA'-OF'}{OF'}\left(2\right)\)
Từ (1) và (2) suy ra:
\(\frac{OA}{OA'}=\frac{OA'-OF'}{OF'}\)
OA’.OF’ = OA. (OA’ – OF’)
12.OA’ = 18.OA’ – 216
6.OA’ = 216
OA’ = 36 cm
Thay OA’ = 16 cm vào (1) ta được: A’B’ = 4cm
Một chiếc phông hình tròn, đường kính 210cm được chiếu sáng vào buổi tối. Để tạo độ sáng dịu trên phông, một học sinh đã lắp trước đèn, cách đèn 3cm một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = − 5 c m , đường kính 10cm. Coi đèn là nguồn sáng điểm. Vị trí đặt thấu kính thế nào để ánh sáng qua thấu kính chiếu vừa vặn vào phông?
A.Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 35,7cm
B.Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 357cm
C.Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông, đi qua tâm phông, cách phông 3,57cm
D.Quang tâm thấu kính nằm trên đường vuông góc với mặt phẳng phông tại tâm phông, cách phông 35,7cm
Đáp án cần chọn là: D
+ Thấu kính phân kỳ tạo ảnh ảo của đèn, ảnh này gần thấu kính hơn đèn.
+ Ánh sáng từ đèn truyền qua thấu kính đến màn coi như phát ra từ ảnh của đèn tạo bởi thấu kính.
+ Đường truyền ánh sáng đến màn được thể hiện như hình vẽ.
+ Ta có tam giác S'MN đồng dạng với tam giác S'PQ: M N P Q = | d ' | + O H | d ' |
Thay số, ta được:
O H = 20 d ' (1)
+ Theo công thức xác định vị trí ảnh:
d ' = d f d − f = 3. ( − 5 ) 3 + 5 = − 15 8 c m (2)
Từ (1) và (2), ta được: O H = 37,5 c m
Một hệ gồm hai thấu kính hội tụ O 1 v à O 2 đồng trục, cách nhau L, có tiêu cự lần lượt là f 1 = 20 c m v à f 2 = - 10 c m . Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính và cách O 1 một khoảng d 1 . Xác định L để độ cao của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vào vị trí đặt vật.
Sơ đồ tạo ảnh:
Để độ cao của ảnh cuối cùng không phụ thuộc vào vị trí đặt vật tức là
Một người có khoảng cực cận và cực viễn tương ứng là OC c và OC v , dùng kính lúp có tiêu cự f và đặt mắt cách kính một khoảng ? để quan sát vật nhỏ. Để số bội giác của thấu kính không phụ thuộc vào cách nắm chừng thì
A. l = OC c
B. l = OCv
C. l = f
D. l = 2f.