Bài tập tự luận-hệ thấu kính ghép cách quãng

Dạng 3: Hệ thấu kính ghép cách quãng
Lý thuyết:
- Với mỗi thấu kính, áp dụng các công thức về ảnh:
f
df
df
f
d
d
k
fd
df
d
''
'
;
−
=
−
=−=
−
=
- Mối quan hệ giữa vị trí ảnh đối với thấu kính trước và vị trí vật đối với thấu kính kế tiếp: d
2
= l - d
1
'; với l
là khoảng cách giữa hai thấu kính.
- Độ phóng đại của ảnh sau cùng so với vật:
121
11

22
11
11
........... kkkk
AB
BA
BA
BA
BA
BA
AB
BA
k
nnn
nn
nn
nn
nnnn
−−
−−
−−
−−
====
* Chú ý: Các bài toán thường gặp là:
- Xác định vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh.
- Xác định cấu tạo của hệ hay điều kiện của vật để ảnh có những đặc điểm cho trước.
- Thiết lập hệ thức liên lạc giữa cấu tạo của hệ và đặc điểm của vật thỏa mãn một tính chất của ảnh.
Bài tập
Bai 1: Cho hệ thấu kính L
1

và L
2
ghép đồng trục. Các tiêu cự là f
1
= 20cm và f
2
= 10cm. Khoảng cách giữa
hai quang tâm O
1
O
2
= l = 30cm. Vật phẳng nhỏ AB đặt rên trục chính, vuông góc với trục chính và ỏ trước
L
1
, cách L
1
là 20cm.
a, Xác định vị trí sau cùng của vật, vẽ ảnh.
b, Tìm vị trí phải đặt vật và vị trí của ảnh sau cùng biết rằng ảnh này là ảo và bằng hai lần vật.
HD:
a, Sơ đồ tạo ảnh:
1 2
' '
1 1 2 2
1 1 2 2
; ;
L L
d d d d
AB A B A B→ →
d

2
' = -10cm; k = k
1
k
2
= 1/2
b, d
2
' <0; |k| = 2
1 2
1 2
1 1 1 2 2 2
20 10
;
20 10
f f
k k
f d d f d d
= = = =
− − − +
'
1 1
2 1 2
1 1 1
10 600 20 10
2
20 2 80 40
d d
d l d k k
d d d

− −
= − = ⇒ = ⇒ = = ±
− − −
=> d
11
= 35cm => d
21
= -50/3cm
d
12
= 45cm => d
22
= 6cm (loại)
Bài 2: Cho hệ quang học gồm thấu kính f
1
= -30cm đặt trước thấu kính f
2
= -10cm; khoảng cách giữa hai
thấu kính O
1
O
2
= l.
a, Vật AB đặt trước thấu kính thứ nhất khoảng d
1
= 36cm. Xác định ảnh cuối cùng A
2
B
2
của AB tạo bởi hệ

với l = 70cm. Tìm giá trị của l để A
2
B
2
là ảnh thật.
b, Với giá trị nào của l thì số phóng đại ảnh của hệ thấu kính không phụ thuộc vào vị trí của vật.
HD:
a, Sơ đồ tạo ảnh:
1 2
' '
1 1 2 2
1 1 2 2
; ;
L L
d d d d
AB A B A B→ →
=>d
2
' = -11cm; k = 1/2
Để A
2
B
2
là ảnh thật thì
'
' '
2 2 1 2
2 2
'
2 2 1 2

( ) ( 180)( 10)
0 170 180
170
d f l d f l
d cm d cm
d f l d f l
− − −
= = = > ⇒ < <
− − − −
b,
1 2 2 2 2 1 1
1 2 1 2
'
1 1
1 1 2 2 2 1 1 2 1 1 1 2
2
1 1
2 1
1 2 1 2 1 1
( )
; ;
( ) ( )
( )
( )
f f f f f d f
k k k k k
d f
f d f d f l d f f l d lf f f
f l
d f

f f
k
f f f f l d lf
−
= = = = = =
− − − − + − + −
− −
−
⇒ =
− + − −
Để k không phụ thuộc vào d
1
thì: f
1
+ f
2
-l = 0 =>l = f
1
+ f
2
. (Khi đó F
1
'
≡
F
2
).
Bài 3: Một vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính của một thấu kính hội tụ O
2
có tiêu cự f

2
= 15cm và các
thấu kính 49cm. Đặt xen giữa vật và thấu kính O
2
một thấu kính O
1
. Khi khoảng cách giữa hai thấu kính là
28cm người ta thu được một ảnh cuối cùng gấp 3 lần vật.
GV: Đinh Thư
́
Cơ Trang 1 Trường THPT Kim Sơn A
/var/www/html/tailieu/data_temp/document/bai-tap-tu-luan-he-thau-kinh-ghep-ca--13794234303658/xfe1372539053.doc
Dạng 3: Hệ thấu kính ghép cách quãng
Xác định tiêu cự f
1
của thấu kính O
1
.
HD: Sơ đồ tạo ảnh:
1 2
' '
1 1 2 2
1 1 2 2
; ;
L L
d d d d
AB A B A B→ →
1 1
1
1 1 1

21
f f
k
f d f
= =
− −
;
2 1
2
2 2 1
15(21 )
34 273
f f
k
f d f
−
= =
− −
mà |k | = 3 =>
1
1
15
3
34 273
f
f
=
−
=>f
1

= 273/39 = 7cm; f
2
= 273/29 = 9,4cm
GV: Đinh Thư
́
Cơ Trang 2 Trường THPT Kim Sơn A
/var/www/html/tailieu/data_temp/document/bai-tap-tu-luan-he-thau-kinh-ghep-ca--13794234303658/xfe1372539053.doc