Dùng kính lúp có tiêu cự 10cm để quan sát một vật nhỏ cao 1mm

Giải SBT Vật lí 9 Bài 50: Kính lúp

Bài 50.6* trang 102 SBT Vật lí 9:

a) Dùng kính lúp có tiêu cự 10cm để quan sát một vật nhỏ cao 1mm. Muốn có ảnh ảo cao 10mm thì phải đặt vật cách kính bao nhiêu xentimet? Lúc đó ảnh cách kính bao nhiêu xentimet ?

Gợi ý: Hãy dựng ảnh, không cần dùng tỉ lệ. Dựa vào hình vẽ để tính.

b) Dùng một thấu kính hội tụ có tiêu cự 40cm để quan sát vật nói trên. Ta cũng muốn có ảnh ảo cao 10mm thì phải đặt vật cách kính bao nhiêu xentimet? Lúc đó ảnh cách kính bao nhiêu xentimet?

c) Cho rằng trong cả hai trường hợp, người quan sát đều đặt mắt sát sau kính để nhìn ảnh ảo. Hỏi trong trường hợp nào người ấy có cảm giác là ảnh lớn hơn ?

Lời giải:

a) Dựng ảnh như hình vẽ 50.6

- Vì ΔA’B’F’ ~ ΔOIF’ nên: 

$\frac{OI}{A\text{'}B\text{'}}=\frac{\text{OF}\text{'}}{A\text{'}F\text{'}}=\frac{\text{OF}\text{'}}{A\text{'}O+OF\text{'}}$

- Vì ΔOAB ~ ΔOA’B’nên: $\frac{AB}{A\text{'}B\text{'}}=\frac{OA}{OA\text{'}}\left(1\right)$

- Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật)

Thay số: A’B’ = 10mm; AB = 1mm; f = 10cm = 100mm

$\Rightarrow \frac{A\text{'}B\text{'}}{AB}=\frac{d\text{'}}{d}=\frac{f}{f-d}\iff \frac{10}{1}=\frac{100}{100-d}=\frac{d\text{'}}{d}$

⇒d = 90mm = 9cm

⇒d’= 10.d = 90cm

Vậy vật cách kính 9cm và ảnh cách kính 90cm.

b) Tương tự, thay số: AB = 1mm; A’B’ = 10mm; f = 40cm = 400mm

$\Rightarrow \frac{A\text{'}B\text{'}}{AB}=\frac{d\text{'}}{d}=\frac{f}{f-d}\iff \frac{10}{1}=\frac{400}{400-d}=\frac{d\text{'}}{d}$

⇒d = 360mm = 36cm

⇒d’= 10.d = 360cm

Vậy vật cách kính 36cm và ảnh cách kính 360cm.

c) Trong cả hai trường hợp ảnh đều cao l0 mm. Trong trường hợp a) thì ảnh cách mắt có 90cm, còn trong trường hợp b) ảnh cách mắt đến 360cm. Như vậy, trong trường hợp a) ảnh nằm gần mắt hơn và người quan sát sẽ thấy ảnh lớn hơn so với trường hợp b).