Chứng tỏ có hai ảnh của S được tạo bởi hệ

Giải Vật Lí 11 Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

Video Giải Bài 5 trang 195 SGK Vật Lí 11

Bài 5 trang 195 SGK Vật Lí 11: 

Thấu kính L₁ có đường kình rìa gấp đôi đường kính rìa của thấu kính L₂. Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trước L₁.

a) Chứng tỏ có hai ảnh của S được tạo bởi hệ.

b) Tìm điều kiện về vị trí của S để hai ảnh đều thật và hai ảnh đều ảo.

Lời giải:

a)

- Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm tới từ miền vành ngoài của thấu kính L₂ trở ra thì chỉ đi qua thấu kính L₁ và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S₁.

- Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành của thấu kính L₂ thì đi qua cả hai thấu kính L₁ và L₂ và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S’₂. Như vậy sẽ có hai đồng thời được tạo thành như hình vẽ:

Sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính L₁:

$S\stackrel{L_1}{\to }S{\text{'}}_1$

d₁      d’₁

Sơ đồ tạo ảnh của hệ hai thấu kính đồng trục:

$S\stackrel{L_1}{\to }S{\text{'}}_1\stackrel{L_2}{\to }S{\text{'}}_2$

d₁    d’₁,d₂     d’₂

Trong đó:  $\frac{1}{d_1}+\frac{1}{d_1\text{'}}=\frac{1}{f_1}$

Trong đó:

$\frac{1}{d_1}+\frac{1}{d_2}=\frac{1}{f_{12}}$;

D₁₂ = D₁ + D_{2 $\Rightarrow \frac{1}{f_1}+\frac{1}{f_2}=\frac{1}{f_{12}}$}

=> f₁₂ = 20cm

Vì f₁ ≠ f₁₂ ⇒ d’₁ ≠ d’₂ ⇒ Hai hình ảnh S’₁ và S’₂ không trùng nhau.

b) Vì f₁ > f₁₂ nên:

• Điều kiện để hai ảnh S’₁ và S’₂ đều thật là: d₁ > f₁ = 60cm

• Điều kiện để hai ảnh S’₁ và S’₂ đều ảo: d₁ < f₁₂ = 20cm.

Đáp án: b) d > 60cm; d < 20cm