Bài 12 trang 243 SGK Vật lí 11 Nâng cao

Đề bài

Cho thấu kính L₁ độ tụ D₁ = 4 điôp, thấu kính L₂, độ tụ D₂ = -4 điôp, ghép đồng trục, cách nhau 60cm.

a) Điểm sáng S ở trên trục của hệ, cách L₁ là 50cm. Ánh sáng qua L₁ rồi qua L₂. Xác định vị trí, tính chất của ảnh cho bởi hệ.

b) Tìm khoảng cách giữa L₁ và L₂ để chùm tia ló ra khỏi hệ là chùm tia song song.

Lời giải chi tiết

Hệ thấu kính D₁ = 4 điôp, D₂ = -4 diôp ghép đồng trục, a = 60 cm.

 Điểm sáng S trên quang trục cách (L₁) 50 cm \(\Rightarrow\) d₁=50 (cm)

a) Theo sơ đồ tạo ảnh

 Với \({f_1} = {1 \over {{D_1}}} = {1 \over 4}\left( m \right) = 25\left( {cm} \right);\)

       \({f_2} = {1 \over {{D_2}}} = - {1 \over 4}\left( m \right) = - 25\left( {cm} \right)\)

Ta có \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} = {{50.25} \over {50 - 25}} = 50\left( {cm} \right)\,\,\,\, \Rightarrow \) S₁ là ảnh thật

\( \Rightarrow {d_2} = a - d{'_1} = 60 - 50 = 10\left( {cm} \right)\)

\( \Rightarrow d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{10\left( { - 25} \right)} \over {10 + 25}} = - 7,14\left( {cm} \right)\, \Rightarrow \) S₂ là ảo

Vì là vật và ảnh điểm nên không tính số phóng đại ảnh.

b) Xác định a để chùm tia ló ra khỏi hệ là một chùm tia song song, nghĩa là

\(d{'_2} = \infty \,\,\,\,\,\,\,\, \Rightarrow {d_2} = {f_2} = - 25cm\)

Ta có  \({d_1} = 50cm\,\, \Rightarrow d{'_1} = 50cm\)

 Khoảng cách \(a = d{'_1} + {d_2} = 50 - 25 = 25\left( {cm} \right)\)