Một hệ đồng trục gồm hai thấu kính có f1 = 30cm và f2 = -30cm đặt cách nhau khoảng L = 60cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính trước O1 cách O1 một khoảng d1. Xác định d1 để
a) hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh ở vô cực.
b) hệ cho ảnh cùng chiều, ngược chiều với vật AB.
c) hệ cho ảnh cùng chiều bằng vật
Giải chi tiết:
Theo bài ra: f1 = 30cm; f2 = -30cm, L = 60cm, d1
Sơ đồ tạo ảnh: (ABxrightarrow{{{L}_{1}}}{{A}_{1}}{{B}_{1}}xrightarrow{{{L}_{2}}}{{A}_{2}}{{B}_{2}})
Ảnh A1B1 cách O1 đoạn ({{d}_{1}}'=frac{{{d}_{1}}{{f}_{1}}}{{{d}_{1}}-{{f}_{1}}}=frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30})
A1B1 là vật đối với L2và cách O2 đoạn d2 = L – d1’ = 60 –d1’
Ảnh A2B2cách O2 đoạn: ({{d}_{2}}'=frac{{{d}_{2}}{{f}_{2}}}{{{d}_{2}}-{{f}_{2}}}=frac{(L-{{d}_{1}}'){{f}_{2}}}{L-{{d}_{1}}'-{{f}_{2}}})
Hệ số phóng đại của ảnh:
(k=frac{{{d}_{1}}'}{{{d}_{1}}}.frac{{{d}_{2}}'}{{{d}_{2}}}=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{{{d}_{2}}+30}=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{60-{{d}_{1}}'+30}=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{90-frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}})
a) Hệ cho ảnh thật thì ảnh A1B1 là ảnh ảo: ({{d}_{1}}'=frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}<0Rightarrow {{d}_{1}}<30cm)
Hệ cho ảnh ảo thì A1B1 là ảnh thật: ({{d}_{1}}'=frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}>0Rightarrow {{d}_{1}}>30cm)
Hệ cho ảnh ở vô cực thì A1B1nằm ở tiêu điểm của L2 hay d2 = f2 = -30cm
=> d1’ = 90cm => d1 = 45cm
b) Ảnh cùng chiều với vật thì k > 0:
(k=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{90-frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}}>0Rightarrow ({{d}_{1}}-30).(90-frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30})<0Rightarrow frac{60{{d}_{1}}-2700}{{{d}_{1}}-30}<0Rightarrow 30cm<{{d}_{1}}<45cm)Ảnh ngược chiều với vật thì k < 0
(k=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{90-frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}}0Rightarrow frac{60{{d}_{1}}-2700}{{{d}_{1}}-30}<0)
=> d1 > 45cm hoặc d1 < 30cm
c) Ảnh cùng chiều bằng vật: k = 1
(k=frac{30}{{{d}_{1}}-30}.frac{-30}{90-frac{30{{d}_{1}}}{{{d}_{1}}-30}}=1Rightarrow {{d}_{1}}=30cm)
Chọn B
( * ) Xem thêm: Ôn tập vật lý 11 cơ bản và nâng cao. Tổng hợp đầy đủ lý thuyết, công thức, phương pháp giải và bài tập vận dụng.