Liên hệ zalo
Bán tài liệu, giáo án tất cả các môn toán, lý,hoá,sinh,văn,sử,địa,tiếng anh, công dân,
Phần mềm bán hàng toàn cầu

Lí thuyết thấu kính-Vật lí 11

Thứ ba - 11/05/2021 13:07
Lí thuyết thấu kính-Vật lí 11, Lý thuyết thấu kính lớp 9, thấu kính lớp 11, vẽ thấu kính hội tụ, Lý thuyết hệ thấu kính, thấu kính hội tụ cho ảnh gì, thấu kính hội tụ là gì, thấu kính hội tụ cho ảnh gì, vẽ thấu kính hội tụ, mua thấu kính hội tụ, bài tập thấu kính hội tụ lớp 9, tiêu điểm của thấu kính hội tụ có đặc điểm, thấu kính hội tụ tiếng anh là gì
Lí thuyết thấu kính-Vật lí 11
Lí thuyết thấu kính-Vật lí 11
Lí thuyết thấu kính-Vật lí 11, Lý thuyết thấu kính lớp 9, thấu kính lớp 11, vẽ thấu kính hội tụ, Lý thuyết hệ thấu kính, thấu kính hội tụ cho ảnh gì, thấu kính hội tụ là gì, thấu kính hội tụ cho ảnh gì, vẽ thấu kính hội tụ, mua thấu kính hội tụ, bài tập thấu kính hội tụ lớp 9, tiêu điểm của thấu kính hội tụ có đặc điểm, thấu kính hội tụ tiếng anh là gì 

A.Lý thuyết về thấu kính
1. Thấu kính
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu.
Có 2 loại:
- Thấu kính rìa (mép) mỏng.
- Thấu kính rìa (mép) dày.
 
STUDY TIP
Trong không khí, thấu kính mép mỏng là thấu kính hội tụ, thấu kính mép dày là thấu kính phân kỳ.

2. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
- Tia sáng qua quang tâm O thì không đổi phương.
- Tia sáng song song với trục chính cho tia ló (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm ảnh chính.
- Tia sáng (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính cho tia ló song song trục chính.

3. Tiêu cự, Mặt phẳng tiêu diện
Tiêu cự
\left| f \right|=OF
Quy ước: Thấu kính hội tụ thì f>0, thấu kính phân kỳ thì f<0.
Mặt phẳng tiêu diện:
 + Các tiêu điểm vật phụ ở trên mặt phẳng tiêu diện vật vuông góc với trục chính tại F.
+ Các tiêu điểm ảnh phụ ở trên mặt phẳng tiêu diện ảnh vuông góc với trục chính tại {F}'.

4. Các công thức về thấu kính
a. Tiêu cự - Độ tụ
Tiêu cự là trị số đại số f của khoảng cách từ quang tâm O đến các tiêu điểm chính với quy ước:
STUDY TIP
f>0 với thấu kính hội tụ.
f<0 với thấu kính phân kì. \left( \left| f \right|=OF=O{F}' \right)
Độ tụ là khả năng hội tụ hay phân kì chùm tia sáng của thấu kính. Độ tụ D xác định bởi công thức
Độ tụ
D=\frac{1}{f}=\left( \frac{{{n}_{tk}}}{{{n}_{mt}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right) (f : mét (m); D : điốp (dp))
(R>0 : mặt lồi/ R<0 : mặt lõm/ R=\infty  : mặt phẳng) / f : mét (m); D : điốp (dp))

b. Công thức thấu kính
Công thức về vị trí ảnh – vật
\frac{1}{d}+\frac{1}{{{d}'}}=\frac{1}{f}
Quy ước: vật thật, ảo
\left\{ \begin{matrix} & \overline{OA}=d \\ & \overline{O{A}'}=d \\ & \overline{O{F}'}=f \\ \end{align} \right. với quy ước: \left\{ \begin{align}
  & -\text{ V }\!\!\ddot{\mathrm{E}}\!\!\text{ t th }\!\!\ddot{\mathrm{E}}\!\!\text{ t th }\!\!\times\!\!\text{  }d>0 \\
 & -\text{ V }\!\!\ddot{\mathrm{E}}\!\!\text{ t  }\!\!\P\!\!\text{ o th }\!\!\times\!\!\text{  }d<0 \\
 & -\text{  }\!\!\P\!\!\text{ nh th }\!\!\ddot{\mathrm{E}}\!\!\text{ t th }\!\!\times\!\!\text{  }{d}'>0 \\
 & -\text{  }\!\!\P\!\!\text{ nh  }\!\!\P\!\!\text{ o th }\!\!\times\!\!\text{  }{d}'<0 \\
\end{align} \right.

c. Công thức về hệ số phóng đại ảnh
Hệ số phóng đại ảnh
k=-\frac{{{d}'}}{d};\,\,\left| k \right|=\frac{\overline{{A}'{B}'}}{\overline{AB}};\,\,k=-\frac{{{d}'}}{d}=\frac{\overline{{A}'{B}'}}{\overline{AB}} \\hay \;\; k=-\frac{{{d}'}}{d}=\frac{f}{f-d}=\frac{{d}'-f}{f}
STUDY TIP
k>0 : ảnh, vật cùng chiều; k<0 : ảnh, vật ngược chiều
\left| k \right|>1 : ảnh cao hơn vật, \left| k \right|<1 : ảnh thấp hơn vật

d. Hệ quả
{d}'=\frac{d.f}{d-f};\,\,d=\frac{{d}'.f}{{d}'-f};\,\,f=\frac{d.{d}'}{d+{d}'};\,\,k=\frac{f}{f-d}=\frac{{d}'-f}{f}
Công thức khoảng cách vật và ảnh: L=\left| d+{d}' \right|.
trong đó:    Nếu vật thật qua thấu kính cho ảnh thật thì L>0
          Nếu vật ảo qua thấu kính cho ảnh ảo thì L<0
          Trường hợp khác thì thường chia thành hai trường hợp.
Tỉ lệ về diện tích của vật và ảnh: S={{\left( \frac{\overline{{A}'{B}'}}{\overline{AB}} \right)}^{2}}={{k}^{2}}
Điều kiện để vật thật qua thấu kính cho ảnh thật là: L\ge 4.f
Vật AB đặt cách màn một khoảng L, có hai vị trí của thấu kính cách nhau l sao cho AB qua thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì tiêu cự thấu kính tính theo công thức: f=\frac{{{L}^{2}}-{{l}^{2}}}{4L}
Nếu có các thấu kính ghép sát nhau thì công thức tính độ tụ tương đương là: D={{D}_{1}}+{{D}_{2}}+...

5. Khái niệm về vật và ảnh
* Vật: Là giao của chùm tia tới, chiếu tới dụng cụ
Vật thật: chùm tới là chùm phân kì
Vật ảo: chùm tới là chùm hội tụ
* Ảnh: Là giao của chùm tia ló khỏi dụng cụ
Ảnh thật: chùm ló là chùm hội tụ
Ảnh ảo: chùm ló là chùm phân kì

6. Tính chất ảnh của một vật qua thấu kính (chỉ xét vật thật)
Với thấu kính hội tụ:
Nếu cho ảnh thật:
- Ảnh thật ngược chiều vật (hứng được trên màn)
- Ảnh thật:  + nhỏ hơn vật nếu d>2f
          + lớn hơn vật nếu f<d<2f
          + bằng vật nếu d=2f
Nếu cho ảnh ảo: ảnh ảo luôn cùng chiều vật và lớn hơn vật.
Với thấu kính phân kì:
Ảnh luôn là ảnh ảo, cùng chiều vật và nhỏ hơn vật.

7. Cách vẽ đường đi của tia sáng
* Sử dụng các tia đặc biệt sau:
- Tia tới đi song song với trục chính thì tia ló (hoặc đường kéo dài tia ló) sẽ đi qua tiêu điểm ảnh chính.
- Tia tới (hoặc đường kéo dài tia tới) đi qua tiêu điểm vật chính thì tia ló sẽ song song với trục chính.
- Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló sẽ truyền thẳng (trùng với chính tia tới).
* Trường hợp tia sáng SI bất kì: Cách xác định tia ló

- Dựng trục phụ song song với tia tới.
- Từ {F}' dựng đường thẳng vuông góc với trục chính, cắt trục phụ tại {{{F}'}_{1}}.
- Nối điểm tới I và {{{F}'}_{1}} được giá của tia tới
STUDY TIP
Đối với thấu kính giữ cố định thì vật và ảnh luôn di chuyển cùng chiều


B. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI

DẠNG 1. Vẽ hình đối với thấu kính
1. Phương pháp:
-  Cần 2 tia sáng để vẽ ảnh của một vật.
- Vật nằm trên tia tới, ảnh nằm trên tia ló (hoặc đường kéo dài tia ló).
- Giao của tia tới và tia ló là 1 điểm thuộc thấu kính.
- Nhớ được 3 tia sáng đặc biệt.
- Nhớ được tính chất ảnh của vật qua thấu kính.

2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Vẽ ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ và phân kì trong những trường hợp sau:
- Vật có vị trí: d > 2f - Vật có vị trí: d = f.
- Vật có vị trí: d = 2f - Vật có vị trí: 0 < d < f.
- Vật có vị trí: f < d < 2f

Ví dụ 2: Vẽ ảnh của điểm sáng S trong các trường hợp sau:


Ví dụ 3: Trong các hình xy là trục chính O là quang tâm, A là vật, A' là ảnh. Xác định: tính chất ảnh, loại thấu kính, vị trí các tiêu điểm chính?
 


Ví dụ 4: Xác định loại thấu kính, O và các tiêu điểm chính?
 




 

DẠNG 2. Xác định các đại lượng trong công thức tính độ tụ phương pháp chung
1. Phương pháp:
Áp dụng công thức tính độ tụ hoặc tiêu cự:
Công thức độ tụ (tiêu cự)
D=\frac{1}{f}=\left( \frac{{{n}_{tk}}}{{{n}_{mt}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)
Quy ước: mặt cầu lồi thì R>0, mặt cầu lõm thì R<0, mặt phẳng thì R=\infty , n là chiết suất của chất làm thấu kính, {{n}_{mt}} là chiết suất của môi trường đặt thấu kính.

2. Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n=1,5 .
a) Tìm tiêu cự của các thấu kính khi đặt trong không khí. Nếu:
- Hai mặt lồi có bán kính 10cm, 30 cm
- Mặt lồi có bán kính 10cm, mặt lõm có bán kính 30cm.
\\A. {{f}_{1}}=15\,\,cm\,;\,\,{{f}_{2}}=30\,\,cm. \\B. {{f}_{1}}=\frac{20}{3}\,\,cm\,;\,\,{{f}_{2}}=\frac{10}{3}\,\,cm. \\C. {{f}_{1}}=\frac{20}{3}\,\,cm\,;\,\,{{f}_{2}}=\frac{10}{3}\,\,cm. \\D. {{f}_{1}}=15\,\,m\,;\,\,{{f}_{2}}=30\,\,m.
b) Tính lại tiêu cự của thấu kính trên khi chúng được dìm vào trong nước có chiết suất {n}'=\frac{4}{3} ?
\\A. {{f}_{3}}=\frac{5}{3}\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=\frac{5}{6}\,\,cm. \\B. {{f}_{3}}=60\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=120\,\,cm. \\C. {{f}_{3}}=120\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=60\,\,cm. \\ D. {{f}_{3}}=\frac{5}{3}\,\,m\,;\,\,{{f}_{4}}=\frac{5}{6}\,\,m.

Lời giải

a) Tiêu cự của các thấu kính là
+\frac{1}{{{f}_{1}}}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=0,5\left( \frac{1}{0,1}+\frac{1}{0,3} \right)=\frac{20}{3}\\\Rightarrow {{f}_{1}}=\frac{3}{20}m=15cm
+ \frac{1}{{{f}_{2}}}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=0,5\left( \frac{1}{0,1}-\frac{1}{0,3} \right)=\frac{10}{3}\\\Rightarrow {{f}_{2}}=\frac{3}{10}m=30cm
Đáp án A.
b) Ta có
+ \frac{1}{{{f}_{3}}}=\left( \frac{{{n}_{tk}}}{{{n}_{mt}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{3}}} \right)=\frac{1}{8}\left( \frac{1}{0,1}+\frac{1}{0,3} \right)=\frac{5}{3}\\\Rightarrow {{f}_{3}}=\frac{3}{5}m=60cm
+ \frac{1}{{{f}_{4}}}=\left( \frac{{{n}_{tk}}}{{{n}_{mt}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=\frac{1}{8}\left( \frac{1}{0,1}-\frac{1}{0,3} \right)=\frac{5}{6}\\\Rightarrow {{f}_{4}}=\frac{6}{5}m=120cm
Đáp án B.

Ví dụ 2: Một thấu kính có dạng phẳng cầu, làm bằng thủy tinh có chiết suất n=1,5. Đặt trong không khí. Một chùm tia sáng tới song song với trục chính cho chùm tia ló hội tụ tại điểm phía sau thấu kính, cách thấu kính 12 cm.
a) Thấu kính thuộc loại lồi hay lõm?
b) Tính bán kính mặt cầu?
A. 6 cm.     B. 9 cm.     C. 3 cm.     D. 4 cm.

Lời giải

a) Vì chùm tia ló hội tụ nên đó là thấu kính hội tụ, mặt cầu là mặt lồi.
b) \frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)\Rightarrow \frac{1}{12}=0,5\left( \frac{1}{R}+\frac{1}{\infty } \right)\Rightarrow R=6\,\,cm
Đáp án A.

Ví dụ 3: Một thấu kính hai mặt lồi. Khi đặt trong không khí có độ tụ {{D}_{1}}, khi đặt trong chất lỏng có chiết suất n'=1,68 thấu kính lại có độ tụ {{D}_{2}}=-\frac{{{D}_{1}}}{5} .
a) Tính chiết suất n của thấu kính?
A. 1,33.      B. 1,2.        C. 1,5.        D. 1,8.
b) Cho {{D}_{1}}=2,5 dp và biết rằng một mặt có bán kính cong gấp 4 lần bán kính cong của mặt kia. Tính bán kính cong của hai mặt này?
\\A. {{R}_{1}}=25\,\,cm\,;\,\,{{R}_{2}}=100\,\,cm. \\B. {{R}_{1}}=30\,\,cm\,;\,\,{{R}_{2}}=120\,\,cm. \\C. {{R}_{1}}=20\,\,cm\,;\,\,{{R}_{2}}=80\,\,cm. \\ D. {{R}_{1}}=15\,\,cm\,;\,\,{{R}_{2}}=60\,\,cm.

Lời giải

a) \frac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}=-5=\frac{\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)}{\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)}=\frac{n-1}{\frac{n}{{{n}'}}-1}\\ \Rightarrow 5-5.\frac{n}{{{n}'}}=n-1\Rightarrow n-6+\frac{5n}{1,68}=0\Rightarrow n=1,5
Đáp án C.
b) Theo đề bài ta được: 2,5=\left( 1,5-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{4{{R}_{1}}} \right)\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & {{R}_{1}}=25\,\,cm \\ & {{R}_{2}}=100\,\,cm \\ \end{align} \right.
Đáp án A.

Ví dụ 4: Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n=1,5. Khi đặt trong không khí nó có độ tụ 5 dp. Dìm thấu kính vào chất lỏng có chiết suất {n}' thì thấu kính có tiêu cự f'=-1m. Tìm chiết suất của thấu kính?
A. 1,33.      B. 1,5.        C. 1,67.      D. 1,8.

Lời giải

\frac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}=\frac{5}{\frac{1}{{{f}_{2}}}}=-5=\frac{1,5-1}{\frac{1,5}{{{n}'}}-1}\Rightarrow 5-\frac{7,5}{{{n}'}}=0,5\Rightarrow {n}'=\frac{4}{3}=1,67
Đáp án C.

Ví dụ 5: Một thấu kính thủy tinh có chiết suất n=1,5 có một mặt phẳng và 1 mặt lồi có bán kính R=25cm. Tính tiêu cự của thấu kính trong 2 trường hợp:
a) Thấu kính đặt trong không khí?
\\A. f=25\,\,cm. \\B. f=50\,\,cm. \\C. f=75\,\,cm. \\D. f=100\,\,cm.
b) Thấu kính đặt trong nước có chiết suất \frac{4}{3} ?
\\A. f=100\,\,cm. \\B. f=300\,\,cm. \\ C. f=200\,\,cm. \\D. f=150\,\,cm.

Lời giải

a) D=\frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{\infty } \right)=0,5.\frac{1}{0,25}=2\Rightarrow f=50\,\,cm
Đáp án B.
b) D=\frac{1}{f}=\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{\infty } \right)=\frac{1}{8}.\frac{1}{0,25}=\frac{1}{2}\Rightarrow f=2\,m=200\,\,cm
Đáp án C.

Ví dụ 6: Một thấu kính phẳng - lồi có n=1,6 và bán kính mặt cong là R=10 cm.
a) Tính f và D?
\\A. f=\frac{1}{3}\,\,m. \\B. f=\frac{1}{2}\,\,m. \\C. f=\frac{1}{6}\,\,m. \\D. f=\frac{1}{4}\,\,m.
b) Điểm sáng S nằm trên trục chính cách thấu 1m. Xác định tính chất ảnh, vẽ hình?

Lời giải

a) D=\frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{\infty } \right)=0,6.\frac{1}{0,1}=6\,\,dp\\\Rightarrow f=\frac{1}{6}\,m=16,7\,\,cm
Đáp án C.
b) Từ công thức của thấu kính \frac{1}{d}+\frac{1}{{{d}'}}=\frac{1}{f} \Rightarrow {d}'=\frac{df}{d-f}=\frac{100.16,7}{100-16,7}=20\,\,cm>0: ảnh thật
Vậy: Ảnh của S qua thấu kính là ảnh thật cách thấu kính 20 cm
Cách dựng ảnh:
- Dựng tia Sx theo phương bất kì không song song với trục chính, vẽ một trục phụ Ox song song với tia Sx, tia đi qua thấu kính là tia đi qua tiêu điểm phụ F1 (giao điểm của Ox với tiêu diện là đường thẳng hạ vuông góc với trục chính đi qua tiêu điểm ảnh chính)
- Tia tới SO truyền thẳng
- Giao điểm của 2 tia trên là {S}' là ảnh của S

Ví dụ 7: Một thấu kính phẳng - lõm có n=1,5 và bán kính mặt lõm là R=15 cm. Vật AB vuông góc với trục chính của thấu kính và trước thấu kính. Ảnh qua thấu kính là ảnh ảo cách thấu kính 15 cm và cao 3 cm. Xác định vị trí vật và độ cao của vật?
A. Vật cách thấu kính 30cm, AB=6 cm.   B. Vật cách thấu kính 15cm, AB=12 cm.
C. Vật cách thấu kính 60cm, AB=3 cm.   D. Vật cách thấu kính 30cm, AB=12 cm.

Lời giải

+\frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{\infty }-\frac{1}{0,15} \right)=0,5.\frac{-1}{0,15}\Rightarrow f=-30cm<0\,,vậy thấu kính là thấu kính phân kì
+ d=\frac{{d}'f}{{d}'-f}=\frac{-15.-30}{-15+30}=30\,\,cm (do ảnh là ảnh ảo nên d'<0)
+ k=\frac{-{d}'}{d}=\frac{15}{30}=\frac{1}{2}=\frac{A{B}'}{AB}\Rightarrow AB=6\,\,cm
Đáp án A.

Ví dụ 8: Một thấu kính phẳng - lồi có chiết suất n=1,5 và tiêu cự 40 cm. Đặt mắt sau thấu kính quan sát, ta thấy có một ảnh cùng chiều vật và có độ lớn bằng nửa vật. Xác định vị trí ảnh, vật, và bán kính của mặt cầu?
A. R=20 cm.        B. R=40 cm.        C. R=30 cm.        D. R=10 cm.

Lời giải

+ Vì ảnh cùng chiều vật nên k>0 và thấu kính ở đây có mặt lồi nên thấu kính là thấu kính hội tụ có f>0
\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & k=\frac{A{B}'}{AB}=-\frac{{{d}'}}{d}=\frac{1}{2} \\ & f=\frac{d{d}'}{d+{d}'} \\ \end{align} \right.\Rightarrow f=\frac{-2{{{{d}'}}^{2}}}{-{d}'}=-2{d}'=40\,\,cm\\\Rightarrow {d}'=-20\,\,cm + \frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{R}+\frac{1}{\infty } \right)=\frac{0,5}{R}\Rightarrow R=0,5f=20\,\,cm.
Đáp án A.

Ví dụ 9: Cho một thấu kính thuỷ tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30cm và 20cm. Hãy tính độ tụ và tiêu cự của thấu kính khi nó đặt trong không khí, trong nước có chiết suất {{n}_{2}}=\frac{4}{3} và trong chất lỏng có chiết suất {{n}_{3}}=1,64. Cho biết chiết suất của thuỷ tinh {{n}_{1}}=1,5
\\A. {{f}_{1}}=24cm\,;\,\,{{f}_{2}}=96\,cm;\,\,{{f}_{3}}=140,6\,cm. \\ B. {{f}_{1}}=-24cm\,;\,\,{{f}_{2}}=96\,cm;\,\,{{f}_{3}}=-140,6\,cm. \\C. {{f}_{1}}=24cm\,;\,\,{{f}_{2}}=96\,cm;\,\,{{f}_{3}}=-140,6\,cm. \\ D. {{f}_{1}}=-24cm\,;\,\,{{f}_{2}}=96\,cm;\,\,{{f}_{3}}=140,6\,cm.

Lời giải

\left\{ \begin{matrix} & \frac{1}{{{f}_{1}}}=\left( {{n}_{1}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=0,5\left( \frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,3} \right)=\frac{25}{6}\,\,dp \\ & \frac{1}{{{f}_{2}}}=\left( \frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=\frac{1}{8}\left( \frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,3} \right)=\frac{25}{24}\,\,dp \\ & \frac{1}{{{f}_{3}}}=\left( \frac{{{n}_{1}}}{{{n}_{3}}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=-\frac{7}{82}\left( \frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,3} \right)=\frac{-175}{246}\,\,dp \\ \end{align} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & {{f}_{1}}=24\,cm \\ & {{f}_{2}}=96\,cm \\ & {{f}_{3}}=-140,6\,cm \\ \end{align} \right.
Đáp án C.

Ví dụ 10: Một thấu kính thuỷ tính (chiết suất n=1,5) giới hạn bởi một mặt lồi bán kính 20cm và một mặt lõm bán kính 10cm. Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính khi nó đặt trong không khí và trong chất lỏng có chiết suất {n}'=1,8.
\\A. {{f}_{1}}=-40\,cm;\,\,{{f}_{2}}=120\,cm. \\B. {{f}_{1}}=40\,cm;\,\,{{f}_{2}}=-120\,cm. \\C. {{f}_{1}}=120\,cm;\,\,{{f}_{2}}=40\,cm. \\D. {{f}_{1}}=-80\,cm;\,\,{{f}_{2}}=-40\,cm.

Lời giải

\left\{ \begin{matrix} & {{D}_{1}}=\frac{1}{{{f}_{1}}}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=0,5.\left( \frac{1}{0,2}-\frac{1}{0,1} \right)=-2,5\,\,dp \\ & {{D}_{2}}=\frac{1}{{{f}_{2}}}=\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right)=-\frac{1}{6}\left( \frac{1}{0,2}-\frac{1}{0,1} \right)=\frac{5}{6}\,\,dp \\ \end{align} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & {{f}_{1}}=-40\,cm \\ & {{f}_{2}}=120\,cm \\ \end{align} \right.
Đáp án A.

Ví dụ 11: Một thấu kính bằng thuỷ tinh (chiết suất n=1,5) đặt trong không khí có độ tụ 8 điôp. Khi nhúng thấu kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự lm. Tính chiết suất của chất lỏng.
A. 1,5.        B. 1,6.        C. 1,33.      D. 1,8.

Lời giải

\frac{{{D}_{1}}}{{{D}_{2}}}=\frac{8}{\frac{-1}{{{f}_{2}}}}=-8=\frac{n-1}{\frac{n}{{{n}'}}-1}\Rightarrow 8-\frac{12}{{{n}'}}=0,5\Rightarrow {n}'=\frac{8}{5}=1,6
Đáp án B.

Ví dụ 12: Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí có tiêu cự f=30 cm. Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng, rồi cho một chùm sáng song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80cm. Tính R, cho biết chiết suất của nước bằng \frac{4}{3}
A. 30 cm.   B. 20 cm.   C. 40 cm.   D. 25 cm.

Lời giải

+ Khi đặt thấu kính trong nước thì điểm hội tụ cách thấu kính 80 cm \Rightarrow {{f}_{1}}=80\,\,cm
\Rightarrow \frac{D}{{{D}_{1}}}=\frac{{{f}_{1}}}{f}=\frac{n-1}{\frac{n}{{{n}_{1}}}-1}=\frac{8}{3}=\frac{n-1}{\frac{n}{\frac{4}{3}}-1}\Rightarrow n=\frac{5}{3} \Rightarrow \frac{1}{30}=\left( \frac{5}{3}-1 \right)\left( \frac{1}{R}+\frac{1}{R} \right)\\\Rightarrow R=40\,\,cm
Đáp án C.

Ví dụ 13: Thấu kính có chiết suất n=1,5, hai mặt cầu có bán kính 20 cm và 30cm. Tìm tiêu cự của thấu kính khi thấu kính đặt trong không khí và thấu kính đặt trong nước có chiết suất n=\frac{4}{3} trong 2 trường hợp:
a) Hai mặt cầu là hai mặt lồi.
\\A. {{f}_{1}}=24\,\,cm;\,\,{{f}_{2}}=96\,\,cm. \\B. {{f}_{1}}=20\,\,cm;\,\,{{f}_{2}}=30\,\,cm. \\C. {{f}_{1}}=30\,\,cm;\,\,{{f}_{2}}=20\,\,cm. \\ D. {{f}_{1}}=10\,\,cm;\,\,{{f}_{2}}=50\,\,cm.
b) Hai mặt cầu gồm mặt lồi - mặt lõm.
\\A. {{f}_{3}}=120\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=240\,\,cm. \\B. {{f}_{3}}=120\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=480\,\,cm. \\C. {{f}_{3}}=240\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=480\,\,cm. \\D. {{f}_{3}}=240\,\,cm\,;\,\,{{f}_{4}}=240\,\,cm.

Lời giải

a) \left\{ \begin{matrix} & \frac{1}{{{f}_{1}}}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right) \\ & \frac{1}{{{f}_{2}}}=\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}+\frac{1}{{{R}_{2}}} \right) \\ \end{align} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & {{f}_{1}}=24\,\,cm \\ & {{f}_{2}}=96\,\,cm \\ \end{align} \right.
Đáp án A.
b) \left\{ \begin{matrix} & \frac{1}{{{f}_{3}}}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right) \\ & \frac{1}{{{f}_{4}}}=\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{{{R}_{2}}} \right) \\ \end{align} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{matrix} & {{f}_{3}}=120\,\,cm \\ & {{f}_{4}}=480\,\,cm \\ \end{align} \right.
Đáp án B.

Ví dụ 14: Thấu kính thủy tinh có chiết suất n=1,5, mặt phẳng và mặt lồi đặt trong không khí có độ tụ D=2đp.
a) Tính bán kính mặt lồi.
A. 25 cm.   B. 20 cm.   C. 30 cm.   D. 50 cm.
b) Đặt thấu kính vào cacbon sunfua chiết suất n=1,75. Tính độ tụ của thấu kính.
\\A. \frac{4}{7} dp. \\B. -\frac{4}{7} dp. \\C. \frac{2}{3} dp. \\D. -\frac{2}{3} dp.

Lời giải

a) D=\frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{R}+\frac{1}{\infty } \right)=\frac{0,5}{{{R}_{1}}}\Rightarrow R=\frac{0,5}{D}=0,25m=25cm
Đáp án A.
b) D=\frac{1}{f}=\left( \frac{n}{{{n}'}}-1 \right)\left( \frac{1}{R}+\frac{1}{\infty } \right)=-\frac{4}{7}dp.
Đáp án B.

Ví dụ 15: Thấu kính thủy tinh đặt trong không khí, tiêu cự của thấu kính là {{f}_{1}}. Đặt thấu kính trong chất lỏng n'=1,6, tiêu cự của thấu kính là {{f}_{2}}=-8.{{f}_{1}}. Tính chiết suất của chất làm thấu kính.
A. 1,5.        B. 1,33.      C. 1,6.        D. 1,8.

Lời giải

\frac{{{f}_{2}}}{{{f}_{1}}}=-8=\frac{n-1}{\frac{n}{1,6}-1}\Rightarrow 8-5n=n-1\Rightarrow n=1,5
Đáp án A.

Ví dụ 16: Một thấu kính thủy tinh chiết suất n=1,5, một mặt lồi và một mặt lõm, bán kính mặt lõm gấp đôi bán kính mặt lồi. Biết rằng khi đặt thấu kính hứng ánh sáng mặt trời thì thấy một điểm sáng cách thấu kính 20cm. Hãy tính bán kính các mặt cầu của thấu kính.
A. 15 cm.   B. 5 cm.     C. 10 cm.   D. 20 cm.

Lời giải

Khi thấu kính hứng ánh sáng mặt trời có 1 điểm sáng cách thấu kính 20 cm
\Rightarrow f=20\,\,cm \Rightarrow \frac{1}{f}=\left( n-1 \right)\left( \frac{1}{{{R}_{1}}}-\frac{1}{2{{R}_{1}}} \right)=5\Rightarrow \frac{1}{2{{R}_{1}}}=10\\\Rightarrow {{R}_{1}}=\frac{1}{20}=0,05\,m=5\,cm
Đáp án B.

 

Tổng số điểm của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 5 - 1 phiếu bầu
Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

DANH MỤC TÀI LIỆU
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây