BÀI tập LẬP TRÌNH 9 và 11

VẤN ĐỀ 9 &11

Nhóm 2
• Phan Thị Kiều Loan
• Phạm Đăng Khoa
• Nguyễn Quang Khởi
Hình II.19
RP1 RP2
+10D
-10D
0.05m
Vấn đề 9
Một thấu kính mỏng tiêu cự 10cm đặt cách một thấu kính
mỏng khác có tiêu cự -10cm một khoảng cách 5cm (Hình
II.9). Tìm tiêu cự, vị trí mặt phẳng tiêu và mặt phẳng
chính của thấu kính tƣơng đƣơng.
Nhập giá trị:
12
,,f f L
Tiêu cự của hệ tương đương:
1
f
C


f
= -1/M(2,1)
Tiêu điểm thứ nhất cách RP1 một khoảng: D/C

M(2,2)/M(2,1)
Nếu các giá trị tính được mang giá trị âm thì các điểm cần tìm sẽ nằm bên trái RP1 hoặc

RP2 tương ứng và ngược lại.
Bài toán thuận:
PHƢƠNG PHÁP GIẢI:
AB
M
CD




Xác định:
RP1
RP2
L
f1 f2
 Xuất ra: tiêu cự f của hệ và các điểm đặc biệt(F1,F2,H1,H2
Xây dựng ma trận truyền tia sáng:
Tiêu điểm thứ hai cách RP2 một khoảng: -A/C -M(1,1)/M(2,1)


Mặt phẳng chính thứ nhất (H1) cách RP1 khoảng: (D-1)/C
[M(2,2) – 1] / M(2,1)

Mặt phẳng chính thứ hai(H2) cách RP2 khoảng: (1-A)/C
[1 – M(1,1)] / M(2,1)
1
10
1
1
f







RP1
RP2
L
f1 f2
1
01
L



2
10
1
1
f






 Ma trận truyền tia sáng:
21
1 0 1 0

1
11
11
01
L
M
ff
   

   



   

   
   
AB
M
CD




*Tìm ma trận truyền tia sáng M
TH1:
Nhập vào: tiêu cự của hệ thấu kính f, vị trí các điểm chính F1,F2, chiết suất n
12
,,f f L
Bài toán nghịch:

Xuất ra :
AB
M
CD




Thành lập các phƣơng trình:
1
2
/0
/0
/0
nD C t
nA C t
n C f

  
  
t1: vị trí của F1 (từ F1 đến RP1)
t2: vị trí của F2(từ F2 đến RP2)
f: tiêu cự hệ thấu kính
Dùng lệnh Solve để giải hệ 3 phƣơng trình trên ta tim đƣợc :
12
,,f f L
PHƢƠNG PHÁP GIẢI:
Xây dựng ma trận truyền tia sáng:
12
,,f f L

TH2:
Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính H1,H2, chiết suất n

Xuất ra:
Phương pháp giải: tương tự TH1
12
,,f f L
TH3:
Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính F1,H2, chiết suất n

Xuất ra:
TH4:
Nhập vào: tiêu cự hệ thấu kính, vị trí các điểm chính F2,H2, chiết suất n

Xuất ra:
12
,,f f L
• Một thấu kính thủy tinh dày 3cm, một mặt lồi bán kính 5cm,
một mặt lõm bán kính 2cm. Mặt phía trước, ở bên trái tiếp xúc
với không khí. Mặt phía sau, ở bên phải tiếp xúc với chất lỏng
có chiết suất là 1.4. chiết suất của thủy tinh là 1.5.
• Tìm vị trí các tiêu điểm, các điểm chính, các nodal point.
• Tính các tiêu cự của hệ.
Vấn đề 11
RP1 RP2
n=1.5
n=1.4
H1
L1
F1

F2
R=5cm R=5cm
H2
3cm
Hình II.21
L2
Nhập vào: n, n1,n2,r1,r2, L
 Xây dựng ma trận truyền tia sáng:
AB
M
CD




F1 cách RP1 khoảng:
11
/ (2,2)/ (2,1)n D C n M M
H1 cách RP1 khoảng:
11
( 1)/ [ (2,2) 1]/ (2,1)n D C n M M   
L1 cách RP1 khoảng:
1 2 1 2
( )/ [ (2,2) ]/ (2,1)Dn n C n M n M   
Tiêu cự:
1
1
1/ (2,1)fM
C


  
F2 cách RP2 khoảng:
22
/ (1,1)/ (2,1)n A C n M M   
H2 cách RP2 khoảng:
22
(1 )/ [1 (1,1)]/ (2,1)n A C n M M  
L2 cách RP2 khoảng:
1 2 1 2
( )/ [ (1,1)]/ (2,1)n An C n n M M   
Tiêu cự:
2
22
/ (2,1)
n
f n M
C

  
Nếu giá trị tìm đƣợc
là âm thì các điểm
chính nằm bên trái
RP1 hoặc RP2
tƣơng ứng và ngƣợc
lại.
Bài toán thuận:
Xuất ra: các tiêu cự của hệ f1,f2, vị trí các điểm chính; F1,F2,H1,H2,L1,L2.
PHƢƠNG PHÁP GIẢI:
Xác định:
L

1
r
2
r
RP1 RP2
1
n
2
n
n
1
1
10
()
1
nn
r






1
01
L
n





2
2
10
()
1
nn
r






 Ma trận truyền tia sáng:
21
21
1 0 1 0
1
( ) ( )
11
01
L
M
n n n n
n
rr
   

   



   
   

   

   
AB
M
CD




TH1:
Nhập vào: vị trí các điểm chính F1,F2,L1,n1,n2, chiết suất thấu kính n

Bài toán nghịch:
Xuất ra :
AB
M
CD




Thành lập các phƣơng trình:
Dùng lệnh Solve để giải hệ 3 phƣơng trình trên ta tim đƣợc :
PHƢƠNG PHÁP GIẢI:

Xây dựng ma trận truyền tia sáng:
r1,r2,L
11
1 2 1
22
/0
( / ) / 0
/0
n D C t
n D C n C p
n A C t

  
  
t1: vị trí F1(từ F1 đến RP1)
t2:vị trí F2(từ F2 đến RP2)
p1: vị trí L1(từ L1 đến RP1)
r1,r2,L
TH2:
Nhập vào: vị trí các điểm chính F1,F2,L1,n1,n2, bề dày thấu kính L

Xuất ra :
r1,r2,L