Anonymous

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

- asked 4 months agoVotes

0Answers

2Views

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

1. Lập sơ đồ tạo ảnh

a. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau

- Xét hệ quang học đồng trục gồm hai thấu kính L₁ và L₂.

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

- Sơ đồ tạo ảnh:

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

b. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau

- Hệ hai thấu kính L₁ và L₂ được ghép sát nhau, có tiêu cự lần lượt là f₁ và f₂ tương đương với một thấu kính L có tiêu cự f:

$\frac{1}{f} = \frac{1}{f_{1}} + \frac{1}{f_{2}}$

- Độ tụ của hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau bằng tổng đại số các độ tụ của từng thấu kính ghép thành hệ:

D = D₁ + D₂

Vật AB qua hệ cho ảnh như qua thấu kính L:

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

2. Thực hiện tính toán

Gọi d₁ là khoảng cách từ thấu kính L₁ đến thấu kính L₂

Khoảng cách từ ảnh A'₁B'₁ đến thấu kính L₁:

$d_{1}' = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}}$

Khoảng cách từ A'₁B'₁ (xem như là vật) đến thấu kính L₂: d₂ = l - d'₁

(l là khoảng cách giữa hai thấu kính)

Khoảng cách từ ảnh A'₂B'₂ đến thấu kính L₂:

$d_{2}' = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}}$

Số phóng đại ảnh sau cùng: $k = k_{1} . k_{2} = \frac{d_{1}' d_{2}'}{d_{1} d_{2}}$

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

Câu 1.

A. 15 cm.

B. 10cm.

C. 20 cm.

D. 35cm

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Từ $\underset{d_{1}^{/}}{\underset{⎵}{A_{1} B_{2}}} \overset{O_{1}}{\leftarrow} \underset{l}{\underset{⎵}{\underset{d_{1} d_{2}}{\underset{⎵}{A B}}}} \overset{O_{2}}{\to} \underset{d_{2}^{/}}{\underset{⎵}{A_{2} B_{2}}}$

+ Để có hai ảnh có vị trí trùng nhau thì hai ảnh đều là ảnh ảo và $- l = d_{1}^{/} + d_{2}^{/}$

$\Rightarrow - l = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} + \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}}$

$\Rightarrow - 40 = \frac{d_{1} .15}{d_{1} - 15} + \frac{(40 - d_{1}) (- 15)}{40 - d_{1} + 15}$

$\Rightarrow d_{1} = 10 (c m)$

Câu 2.

A. 15 cm.

B. 10cm.

C. 20 cm.

D. 35 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ $\underset{d_{1}^{/}}{\underset{⎵}{A_{1} B_{1}}} \overset{O_{1}}{\leftarrow} \underset{l}{\underset{⎵}{\underset{d_{1} d_{2}}{\underset{⎵}{A B}}}} \overset{O_{2}}{\to} \underset{d_{2}^{/}}{\underset{⎵}{A_{2} B_{2}}}$

+ Để hai ảnh có độ lớn bằng nhau: $k_{1}| = k_{2}| \to_{d_{2} = l - d_{1}}^{k = \frac{- f}{d - f}} \frac{15}{d_{1} - 15|} = \frac{15}{40 - d_{1} + 15|}$

$\Rightarrow d_{1} = 35 (c m)$

Câu 3.

A. ảnh thật, cách L₂ là 10 cm.

B. ảnh ảo, cách L₂ là 10 cm.

C. ảnh ngược chiều và cao bằng nửa vật.

D. ảnh cùng chiều và cao gấp đôi vật.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ $\frac{1}{d_{1}} + \frac{1}{d_{1}^{/}} = \frac{1}{f_{1}} \overset{d_{1} = f_{1} = 20}{\to} d_{1}^{/} = \infty \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = - \infty \overset{\frac{1}{d_{2}} + \frac{1}{d_{2}^{/}} = \frac{1}{f_{2}}}{\to} d_{2} = f_{2} = - 10$

=> Ảnh A₂B₂ là ảnh ảo cách O₂ là 10cm

+ $k = k_{1} k_{2} = \frac{- d_{1}^{/}}{d_{1}} \frac{- d_{2}^{/}}{d_{2}} = \frac{- \infty + 10}{20 - \infty} = \frac{1}{2}$ => Ảnh A₂B₂ cùng chiều và bằng nửa vật.

Câu 4.

A. 15 cm.

B. 45 cm.

C. 20 cm.

D. 35 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ $\begin{array}{l} d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{20 d_{1}}{d_{1} - 20} \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = 30 - \frac{20 d_{1}}{d_{1} - 20} = \frac{10 d_{1} - 600}{d_{1} - 20} \\ k = k_{1} k_{2} = - \frac{f_{1}}{d_{1} - f_{1}} . \frac{- f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 20}{d_{1} - 20} . \frac{10}{\frac{10 d_{1} - 600}{d_{1} - 20} + 10} = \frac{10}{- d_{1} + 40} \end{array}$

$\overset{k = \pm 2}{\to} \begin{array}{l} d_{1} = 45 \Rightarrow d_{2} = \frac{10.45 - 600}{45 - 20} = - 6 \Rightarrow d_{2}^{/} = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = 15 > 0 \\ d_{1} = 35 \Rightarrow d_{2} = \frac{10.35 - 600}{35 - 20} = - \frac{50}{3} \Rightarrow d_{2}^{/} = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = - 25 < 0 \end{array}$

Câu 5.

A. 175 cm.

B. 181 cm.

C. 178 cm.

D. 171 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{36.30}{36 - 30} = 180 \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = l - 180$

- Đối với thấu kính phân kì, muốn có ảnh thật thì vật phải là vật ảo nằm trong khoảng từ tiêu điểm đến quang tâm: f₂ < d₂ = $l - 180 < 0 \Leftrightarrow 170 < l < 180$ .

Câu 6.

A. d₁ > 200cm.

B. d₁ > 180cm.

C. d₁ > 250cm.

D. d₁ > 150cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{40 d_{1}}{d_{1} - 40}$

$\Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = 30 - \frac{40 d_{1}}{d_{1} - 40} = - 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40}$

$d_{2}^{/} = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40} (- 20)}{- 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40} + 20}$

$= 20. \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 200} > 0 \Rightarrow d_{1} > 200$

Câu 7.

A. 200 cm.

B. 104 cm.

C. 96 cm.

D. 150 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Tính $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{60.40}{60 - 40} = 120 \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = l - 120$

$\Rightarrow k = k_{1} k_{2} = \frac{- d_{1}^{/}}{d_{1}} . \frac{- f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 120}{60} . \frac{20}{l - 120 + 20}$

$\overset{k = \pm 10}{\to} \begin{array}{l} l = 104 \Rightarrow d_{2} = - 16 \Rightarrow d_{2}^{/} = \frac{160}{7} > 0 : a n h t h a t \\ l = 96 \Rightarrow d_{2} = - 24 \Rightarrow d_{2}^{/} = - 120 < 0 : a n h a o \end{array}$

Câu 8.

A. 20 cm.

B. 25 cm.

C. 28 cm.

D. 15 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Vì hệ số phóng đại ảnh cuối cùng của AB tạo bởi hệ không phụ thuộc vào khoảng cách AO₁ nên chùm tia tới đi qua A song song với trục chính thì chùm tia ló đi qua B₂ và cũng song song với trục chính. Nghĩa là nếu AB ở vô cùng thì A₂B₂ cũng ở vô cùng.

+ Sơ đồ tạo ảnh: $\underset{d_{1} = \infty}{\underset{⎵}{A B}} \overset{O_{1}}{\to} \underset{l}{\underset{⎵}{\underset{d_{1}^{/} = f_{1} d_{2} = f_{2}}{\underset{⎵}{A_{1} B_{1}}}}} \overset{O_{2}}{\to} \underset{d_{2}^{/} = \pm \infty}{\underset{⎵}{A_{2} B_{2}}}$

$\Rightarrow l = f_{1} + f_{2} = 20 (c m)$

Câu 9.

A. 50 cm.

B. 25 cm.

C. 30 cm.

D. 12 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Sơ đồ tạo ảnh: $\underset{d_{1} = \infty}{\underset{⎵}{S}} \overset{O_{1}}{\to} \underset{d_{1}^{/} = f_{1} d_{2}}{\underset{⎵}{S_{1}}} \overset{O_{2}}{\to} \underset{d_{2}^{/}}{\underset{⎵}{S_{2}}}$

+ S₁ là vật thật đối với O₂ và cho ảnh thật S₂ trên màn nên khoảng cách giữa S₁ và S₂ là:

$L = d_{2} + d_{2}^{/} = d_{2} + \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} \Rightarrow d_{2}^{2} - L d_{2} + L f_{2} = 0$

Phương trình có nghiệm kép: $Δ = L^{2} - 4 L f_{2} = 0 \Rightarrow f_{2} = \frac{l}{4} = \frac{20 + 100}{4} = 30 (c m)$

Câu 10.

A. 5 cm.

B. 4 cm.

C. 3 cm.

D. 1,5 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Sơ đồ tạo ảnh: $\underset{d_{1}}{\underset{⎵}{A B}} \overset{O_{1}}{\to} \underset{l}{\underset{⎵}{\underset{d_{1}^{/} d_{2}}{\underset{⎵}{A_{1} B_{1}}}}} \overset{O_{2}}{\to} \underset{d_{2}^{/}}{\underset{⎵}{A_{2} B_{2}}}$

+ $\begin{array}{l} d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{3 d_{1}}{d_{1} - 3} \Rightarrow d_{2} = 2 - d_{1}^{/} = \frac{- 6 - d_{1}}{d_{1} - 3} \\ k = k_{1} k_{2} = \frac{- f_{1}}{d_{1} - f_{1}} . \frac{- f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 3}{d_{1} - 3} \frac{- 3}{\frac{- 6 - d_{1}}{d_{1} - 3} - 3} \end{array} = \frac{9}{3 - 4 d_{1}}$

+ Nếu $k = + 1 \Rightarrow \frac{9}{3 - 4 d_{1}} = 1 \Rightarrow d_{1} = - 1, 5 < 0$

+ Nếu $k = - 1 \Rightarrow \frac{9}{3 - 4 d_{1}} = - 1 \Rightarrow d_{1} = 3 (c m)$

Bài tập liên quan

▸Lý thuyết Bài 31: Mắt

▸Lý thuyết Bài 32: Kính lúp

▸Lý thuyết Bài 33: Kính hiển vi

▸Lý thuyết Bài 34: Kính thiên văn

▸Lý thuyết Bài 19: Từ trường

Write your answer here

Anonymous

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

- asked 4 months agoVotes

0Answers

2Views

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

1. Lập sơ đồ tạo ảnh

a. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau

- Xét hệ quang học đồng trục gồm hai thấu kính L₁ và L₂.

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

- Sơ đồ tạo ảnh:

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

b. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau

- Hệ hai thấu kính L₁ và L₂ được ghép sát nhau, có tiêu cự lần lượt là f₁ và f₂ tương đương với một thấu kính L có tiêu cự f:

$\frac{1}{f} = \frac{1}{f_{1}} + \frac{1}{f_{2}}$

- Độ tụ của hệ hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau bằng tổng đại số các độ tụ của từng thấu kính ghép thành hệ:

D = D₁ + D₂

Vật AB qua hệ cho ảnh như qua thấu kính L:

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính | Vật lí lớp 11 (ảnh 1)

2. Thực hiện tính toán

Gọi d₁ là khoảng cách từ thấu kính L₁ đến thấu kính L₂

Khoảng cách từ ảnh A'₁B'₁ đến thấu kính L₁:

$d_{1}' = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}}$

Khoảng cách từ A'₁B'₁ (xem như là vật) đến thấu kính L₂: d₂ = l - d'₁

(l là khoảng cách giữa hai thấu kính)

Khoảng cách từ ảnh A'₂B'₂ đến thấu kính L₂:

$d_{2}' = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}}$

Số phóng đại ảnh sau cùng: $k = k_{1} . k_{2} = \frac{d_{1}' d_{2}'}{d_{1} d_{2}}$

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

Câu 1.

A. 15 cm.

B. 10cm.

C. 20 cm.

D. 35cm

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Để có hai ảnh có vị trí trùng nhau thì hai ảnh đều là ảnh ảo và $- l = d_{1}^{/} + d_{2}^{/}$

$\Rightarrow - l = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} + \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}}$

$\Rightarrow - 40 = \frac{d_{1} .15}{d_{1} - 15} + \frac{(40 - d_{1}) (- 15)}{40 - d_{1} + 15}$

$\Rightarrow d_{1} = 10 (c m)$

Câu 2.

A. 15 cm.

B. 10cm.

C. 20 cm.

D. 35 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Để hai ảnh có độ lớn bằng nhau: $k_{1}| = k_{2}| \to_{d_{2} = l - d_{1}}^{k = \frac{- f}{d - f}} \frac{15}{d_{1} - 15|} = \frac{15}{40 - d_{1} + 15|}$

$\Rightarrow d_{1} = 35 (c m)$

Câu 3.

A. ảnh thật, cách L₂ là 10 cm.

B. ảnh ảo, cách L₂ là 10 cm.

C. ảnh ngược chiều và cao bằng nửa vật.

D. ảnh cùng chiều và cao gấp đôi vật.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

=> Ảnh A₂B₂ là ảnh ảo cách O₂ là 10cm

+ $k = k_{1} k_{2} = \frac{- d_{1}^{/}}{d_{1}} \frac{- d_{2}^{/}}{d_{2}} = \frac{- \infty + 10}{20 - \infty} = \frac{1}{2}$ => Ảnh A₂B₂ cùng chiều và bằng nửa vật.

Câu 4.

A. 15 cm.

B. 45 cm.

C. 20 cm.

D. 35 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Câu 5.

A. 175 cm.

B. 181 cm.

C. 178 cm.

D. 171 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{36.30}{36 - 30} = 180 \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = l - 180$

Câu 6.

A. d₁ > 200cm.

B. d₁ > 180cm.

C. d₁ > 250cm.

D. d₁ > 150cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{40 d_{1}}{d_{1} - 40}$

$\Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = 30 - \frac{40 d_{1}}{d_{1} - 40} = - 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40}$

$d_{2}^{/} = \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40} (- 20)}{- 10 \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 40} + 20}$

$= 20. \frac{d_{1} + 120}{d_{1} - 200} > 0 \Rightarrow d_{1} > 200$

Câu 7.

A. 200 cm.

B. 104 cm.

C. 96 cm.

D. 150 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Tính $d_{1}^{/} = \frac{d_{1} f_{1}}{d_{1} - f_{1}} = \frac{60.40}{60 - 40} = 120 \Rightarrow d_{2} = l - d_{1}^{/} = l - 120$

$\Rightarrow k = k_{1} k_{2} = \frac{- d_{1}^{/}}{d_{1}} . \frac{- f_{2}}{d_{2} - f_{2}} = \frac{- 120}{60} . \frac{20}{l - 120 + 20}$

Câu 8.

A. 20 cm.

B. 25 cm.

C. 28 cm.

D. 15 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

$\Rightarrow l = f_{1} + f_{2} = 20 (c m)$

Câu 9.

A. 50 cm.

B. 25 cm.

C. 30 cm.

D. 12 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ S₁ là vật thật đối với O₂ và cho ảnh thật S₂ trên màn nên khoảng cách giữa S₁ và S₂ là:

$L = d_{2} + d_{2}^{/} = d_{2} + \frac{d_{2} f_{2}}{d_{2} - f_{2}} \Rightarrow d_{2}^{2} - L d_{2} + L f_{2} = 0$

Phương trình có nghiệm kép: $Δ = L^{2} - 4 L f_{2} = 0 \Rightarrow f_{2} = \frac{l}{4} = \frac{20 + 100}{4} = 30 (c m)$

Câu 10.

A. 5 cm.

B. 4 cm.

C. 3 cm.

D. 1,5 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Nếu $k = + 1 \Rightarrow \frac{9}{3 - 4 d_{1}} = 1 \Rightarrow d_{1} = - 1, 5 < 0$

+ Nếu $k = - 1 \Rightarrow \frac{9}{3 - 4 d_{1}} = - 1 \Rightarrow d_{1} = 3 (c m)$

Bài tập liên quan

▸Lý thuyết Bài 31: Mắt

▸Lý thuyết Bài 32: Kính lúp

▸Lý thuyết Bài 33: Kính hiển vi

▸Lý thuyết Bài 34: Kính thiên văn

▸Lý thuyết Bài 19: Từ trường

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

Câu 1.

Câu 2.

Câu 3.

Câu 4.

Câu 5.

Câu 6.

Câu 7.

Câu 8.

Câu 9.

Câu 10.

Bài tập liên quan

Write your answer here

Lý thuyết Giải bài toán về hệ thấu kính (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

Câu 1.

Câu 2.

Câu 3.

Câu 4.

Câu 5.

Câu 6.

Câu 7.

Câu 8.

Câu 9.

Câu 10.

Bài tập liên quan

Write your answer here

Top Questions

Popular Tags