Lí 11 chương 7 day them

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (203.09 KB, 54 trang )

Chương VII. MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG
Bài 28: LĂNG KÍNH
A. CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ.
1. Cấu tạo của lăng kính.
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất ( thủy tinh, nhựa....), thường có
dạng lăng trụ tam giác.
* Đặc điểm lăng kính: Cạnh, đáy, hai mặt bên
A
* Đặc trưng lăng kính
- Góc triết quang A
- Chiết suất n
2. Các công thức của lăng kính
Mặt bên
Mặt bên
sini1 = nsinr1 ; A = r1 + r2
sini2 = nsinr2 ; D = i1 + i2 - A
Đáy
Khi có góc lệch cực tiểu
D +A
A
; i 1 = i2 = m
2
2
D +A
A
= n sin
sin m
2
2

r1 = r2 =

-

Nếu góc chiết quang A < 100 và góc tới nhỏ, ta có
i1 = nr1 ; i2 = nr2
Góc chiết quang: A = r1 + r2
Góc lệch:
D = A(n-1)
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN.
1. Phương pháp
B1: Xác định chiết suất của lăng kính, chiết suất của môi trường đặt lăng kính.
B2: Áp dụng các công thức của lăng kính.
B3: Thực hiện tính toán.
2. Các ví dụ.
* Ví dụ 1: Một lăng kính bằng thủy tinh có chiết suất n = 2 . Tiết diện thẳng của lăng
kính là một tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong tiết diện thẳng
vào mặt bên AB sao cho nó ra mặt AC với góc nó là 45 0. Tính góc lêch giữa tia ló và
tia tới.
Lời giải
Theo định luật khúc xạ ánh sáng
sin i2 sin 450 1
=
= ⇒ r2 = 300
sini2 = nsinr2 ⇒ s inr2 =
n
n
2
-

-

Theo công thức lăng kính
r1 + r2 = A ⇒ r1 = A – r2 = 600 - 300
Tại mặt bên AB ta có

105

Sini1 = nsinr1 =

2 sin 300 =

2
⇒ i1 = 450
2

-

Vậy góc lệch là: D = i1 + i2 – A = 450 + 450 – 600= 300
* Ví dụ 2: Một lăng kính phản xạ toàn phần có tiết diện thẳng là một tam giác ABC
vuông cân tại A có chiết suất n = 2 . Chiếu một tia sáng SI song song với mặt BC gặp
mặt bên AB tại I (gần B hơn A). Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng.
Lời giải
Tại I: Theo công thức lăng kính
Sini1 = nsinr1
⇒ sinr1 =
-

Taị J: J1 = r1 + 450 = 750
Góc giới hạn phản xạ toàn phần

Sịnigh =

-

-

sin i1 1
= ⇒ r1 = 300
n
2

A
S

n2
2
=
⇒ igh − 450
n1
2

I
B

K
J1

C

Vì J1 > igh tại J có phản xạ toàn phần

J
Tại K: r2 = r1 → i2 = i1 → KR//SI
Vậy đường đi của tia sáng là: SỊJKR
* Ví dụ 3: Cho một lăng kính thủy tinh có dạng nêm, góc chiết quang là 6 0 coi là
góc nhỏ và chiết suất là 1,6. Chiếu một tia sáng vào mặt bên, dưới góc tới rất nhỏ.
Tìm biểu thức và tính giá trị của góc lệch tia ló.
Lời giải
Vì A và i khá nhỏ nên ta có:
i1 ≈ nr1 ; i2 ≈ nr2
Góc lệch D = i1 + i2 – A = nr1 + nr2 – A = n(r1+ r2) – A = nA – A
Vậy: D = (n - 1)A
D = (1,6 - 1)60 = 3,60 hay 3036’
3. Bài tập vận dụng.
BÀI TẬP TỰ LUẬN.
7.1: Lăng kính có chiết suất n = 2 và góc chiết quang A = 60 0. Một chùm sáng
đơn sắc hẹp được chiếu vào mặt bên AB của lăng kính với góc tới 30 0. Tính góc ló
của tia sáng khi ra khỏi lăng kính và góc lệch của tia ló và tia tới.
……………………………………………………………………………………….
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

106

7.2: Lăng kính có chiết suất n = 1,5 và góc chiết quang A = 8 0. Một chùm sáng đơn
sắc hẹp được chiếu vào mặt bên AB của lăng kính với góc tới nhỏ. Tính góc lệch
của tia ló và tia tới.

………………………………………………………………………………………
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.3: Một lăng kính có góc chiết quang A. Chiếu tia sáng SI đến vuông góc với mặt
bên của lăng kính. Biết góc lệch của tia tới và tia ló là D = 15 0. Cho chiết suất của
lăng kính là n = 4/3. Tính góc chiết quang A?
.....................................................................................................................................
……………………………………………………………………………………….
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.4: Cho lăng kính có chiết suất n = 2 đặt trong không khí. Biết tia tới vuông
góc với mặt bên AB và tia ló ra khỏi lăng kính song song với mặt bên AC. Tính
góc chiết quang của lăng kính.
...................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.5: Một lăng kính có chiết suất n = 2 . Chiếu một tia sáng đơn sắc vào mặt bên

của lăng kính với góc tới i1 = 450. Tia ló ra khỏi lăng kính vuông góc với mặt bên
thứ hai. Tìm góc chiết quang A ?
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
107

7.6: Lăng kính có góc chiết quang A = 600, chiết suất n = 2 đặt trong không khí.
Chiếu tia sáng SI tới mặt bên với góc tới i1 = 450.
a. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
b. Nếu ta tăng hoặc giảm góc tới 100 thì góc lệch tăng hay giảm.
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

7.7: Cho một lăng kính có chiết suất n = 3 và góc chiết quang A. Tia sáng đơn
sắc sau khi khúc xạ qua lăng kính cho tia ló có góc lệch cực tiểu đúng bằng A.
Tính góc chiết quang A.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.8: Lăng kính thủy tinh chiết suất n = 2 có góc lệch cực tiểu D min bằng nửa góc
chiết quang A. Tìm góc chiết quang A của lăng kính?
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

108

7.9: Lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = 2 . Chiếu một tia
sáng SI đến lăng kính tại I với góc tới i. Tính i để:
a. Tia sáng SI có góc lệch cực tiểu.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b. Không có tia ló.
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.10: Chiếu một chùm tia sáng hẹp song song, đơn sắc vào một lăng kính có chiết
suất n = 2 đối với ánh sáng đơn sắc này và có góc chiết quang A = 600.
a. Tính góc tới để có góc lệch cực tiểu. Tính góc lệch cực tiểu này.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
b. Góc tới phải có giá trị trong giới hạn nào để có tia ló ?
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

sáng qua lăng kính.
A. D = A(

n
− 1 ).
n'

B. D = A(

n
+ 1 ).
n,

C. D = A(

n,
− 1 ).
n

D. D = A(

n,
+ 1 ).
n

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
7.14: Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0. Khi ở trong không khí thì góc lệch
cực tiểu là 300. Khi ở trong một chất lỏng trong suốt chiết suất x thì góc lệch cực
tiều là 40. Cho biết sin320 =
A. x =

2.

3 2
. Giá trị của x là
8

B. x = 3 .

C. x =

4
.
3

D. x = 1,5.

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.15: Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0, chiết suất n = 2 ở trong không khí.

Tia sáng tới mặt thứ nhất với góc tới i. Có tia ló ở mặt thứ hai khi.
A. i ≤ 150 .
B. i ≥ 150 .
C. i ≥ 21, 470 .
D. i ≤ 21, 470 .
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
110

7.16: Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0, chiết suất n = 2 ở trong không khí.
Tia sáng tới mặt thứ nhất với góc tới i. Không có tia ló ở mặt thứ hai khi.
A. i ≤ 150 .
B. i ≥ 150 .
C. i ≥ 21, 470 .
D. i ≤ 21, 470 .
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.17: Lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n = 3 . Khi ở trong không khí
thì góc lệch có giá trị cực tiểu Dmin = A. Giá trị của A là

A. A = 300.
B. A = 600.
C. A = 450.
D. A = 150.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.18: Lăng kính có góc chiết quang A = 30 0, chiết suất n = 2 . Tia ló truyền thẳng
ra không khí vuông góc với mặt thứ hai của lăng kính khi góc tới i có giá trị.
A. i = 300.
B. i = 600.
C. i = 450.
D. i = 150.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
7.19: Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0, chiết suất n = 2 . Góc lệch D đạt giá
trị cực tiểu khi góc tới i có giá trị
A. i = 300.
B. i = 600.
C . i = 450.

D. i = 900.
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
111

7.20: Chọn câu trả lời đúng
A. Góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính là D = i + i’ – A.
B. Khi góc tới i tăng dần thì góc lệch D giảm dần, qua một cực tiểu rồi tăng
dần.
C. Khi lăng kính ở vị trí có góc lệch cực tiểu thì tia tới và tia ló đối xứng với
nhau qua mặt phẳng phân cách của góc chiết quang A.
D. Tất cả đều đúng.
7.21: Chọn câu trả lời sai
A. Lăng kính là môi trường trong suốt đồng tính và đẳng hướng được giới hạn bởi
hai mặt phẳng không song song.
B. Tia sáng đơn sắc qua lăng kính sẽ luôn luôn bị lệch về phía đáy.
C. Tia sáng không đơn sắc qua lăng kính thì chùm tia ló sẽ bị tán sắc.
D. Góc lệch của tia đơn sắc qua lăng kính là D = i + i ’ – A.
7.22: Cho một chùm tia sáng chiếu vuông góc đến mặt AB của một lăng kính ABC
vuông góc tại A và góc ABC = 300, làm bằng thủy tinh chiết suất n = 1,3. Tính góc
lệch của tia ló so với tia tới
A. 40,50.
B. 20,20.

C.19,50.
D. 10,50.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.23: Sử dụng hình vẽ về đường đi của tia sáng qua lăng kính: SI là tia tới, JR là tia ló,
D là góc lệch giữa tia tới và tia ló, n là chiết suất của chất làm lăng kính. Công thức
nào trong các công thức sau là sai?
A. sini1 =

1
sin i2 .
n

B. A = r1 + r2. C. D = i1 + i2 –A.

D. sin

A + Dmin
A

= n sin .
2
2

7.24: Sử dụng hình vẽ về đường đi của tia sáng qua lăng kính: SI là tia tới, JR là tia ló,
D là góc lệch giữa tia tới và tia ló, n là chiết suất của chất làm lăng kính. Công thức
nào trong các công thức sau là đúng?
A. sini1 = nsinr1. B. sini2 = nsinr2. C. D = i1 + i2 –A. D. A,B,C đều đúng.
7.25: Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối lăng trụ thủy tinh có tiết diện thẳng là
A. một tam giác vuông cân.
B. một hình vuông.
C. một tam giác đều.
D. một tam giác bất kì.
112

7.26: Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều, ba mặt như nhau, chiết suất n =
3 được đặt trong không khí. Chiếu tia sáng đơn sắc nằm trong mặt phẳng tiết diện
thẳng vào mặt bên của lăng kính với góc tới i = 600. Góc lệch D của tia ló
A. tăng khi i thay đổi.
B. giảm khi i tăng.
C. giảm khi i giảm.
D. không đổi khi i tăng.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.27: Một lăng kính có góc chiết quang 60 0. Chiếu một tia sáng đơn sắc tới lăng kính
sao cho tia ló có góc lệch cực tiểu và bằng 30 0. Chiết suất của thủy tinh làm lăng kính
đối với ánh sáng đơn sắc đó là
A. 1,82.
B. 1,414.
C. 1,503.
D. 1,731.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.28: Chiếu tia sáng thẳng góc với phân giác của lăng kính tam giác đều chiết suất n =
2 . Góc lệch D có giá trị
A. 300.
B. 450.
C. 600.
D. 33,60.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

D. 2 + 1 .

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.30: Chiếu tia sáng từ môi trường 1 chiết suất n 1 = 3 vào môi trường 2 chiết suất n2.
Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới i lớn hơn hoặc bằng 600. Giá trị của n2 là
A. n2 ≤

3
.
2

B. n2 ≤ 1,5 .

C. n2 ≥

3
.
2

D. n2 ≥ 1,5.

+ D(dp)
b. Đối với các thấu kính mỏng.
D=

 1
1
1 
= ( n − 1)  + ÷
f
 R1 R2 

Qui ước: + Mặt lồi R > 0
+ Mặt lõm R < 0
+ Mặt phẳng R = ∞
+ Thấu kính hội tụ f >0 (D > 0)
+ Thấu kính phân kì f < 0 ( D < 0)
3. Công thức thấu kính.
a. Công thức xác định vị trí vật và ảnh.
1 1 1
= +
f d d'

•

d. f
d '. f
−f
;d = '
;k =
Hệ quả: d =

d− f
d −f
d− f
’

b. Công thức tính độ phóng đại của ảnh.
k=

A' B ' −d '
=
.
d
AB

* Chiều của ảnh: + k > 0 ảnh cùng chiều vật.
+ k < 0 ảnh ngược chiều vật
* Qui ước: +) Vật thật d > 0
+) Vật ảo d < 0
+) Ảnh thật d’ > 0
+) Ảnh ảo d’ < 0
B. CÁC DANG BÀI TẬP CƠ BẢN.
DẠNG 1: Cho tiêu cự thấu kính, khoảng cách từ vật đến thấu kính. Tính khoảng
từ ảnh đến thấu kính và ngược lại.

115

1.Phương pháp
Dùng công thức: d’ =

df
d− f

(1)

và k = -

d'
d

2. Các ví dụ
* Ví dụ 1: Cho thấu kính hội tụ có f = 10cm. Vật sáng AB đặt thẳng góc trục chính và
cách thấu kính một đoạn d. Xác định vị trí, tính chất độ phóng đại và chiều của ảnh
trong các trường hợp.
a. d = 30cm.
b. d = 20cm.
c. d = 10cm.
d. d = 5cm.
Lời giải
a. d = 30cm
- Khoảng cách giữa ảnh tới tháu kính là
Áp dụng công thức: d’ =
-

-

d'
15
1
=− =−

Độ phóng đại của ảnh: k = d
30
2

Nhận xét: Vậy ảnh qua thấu kính là một ảnh thật, nhỏ bằng nửa vật và ngược
chiều với vật.
b. d = 20cm
Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là
Áp dụng công thức: d’ =

-

-

-

d'
20
=−
= −1
d
20

Nhận xét: Vậy ảnh qua thấu kính là một ảnh thật, bằng vật và ngược chiều với
vật.
c. d = 10cm.
- Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là
d. f
10.10
=

=∞
d − f 10 − 10

Độ phóng đại của ảnh: k = -

d'
=∞
d

Nhận xét: Vậy ảnh qua thấu kính nằm ở vô cùng.
d. d = 5cm.
Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là
Áp dụng công thức: d’ =

-

d. f
20.10
=
= 20cm
d − f 20 − 10

Độ phóng đại của ảnh: k = -

Áp dụng công thức: d’ =
-

df
30.10
=

= 15cm
d − f 30 − 10

d. f
5.10
=
= −10cm
d − f 5 − 10

d'
−10
=−
=2
Độ phóng đại của ảnh: k = d
5

116

-

Nhận xét: Vậy ảnh qua thấu kính là một ảnh ảo, lớn gấp hai lần vật và cùng chiều
với vật.
* Ví dụ 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Tìm vị trí của vật trước thấu kính
để ảnh của vật tạo bởi thấu kính gấp 4 lần vật.
Lời giải
Nhận xét: Vật thật có thể cho ảnh thật hoặc ảnh ảo qua thấu kính hội tụ
- Ảnh thật:
k1 =

−f
5 f 5.20
= −4 ⇔ − f = −4d + 4 f ⇒ d =
=
= 25cm
d− f
4
4

- Ảnh ảo:
k2=

−f
3 f 3.20
= 4 ⇔ − f = 4d − 4 f ⇒ d =
=
= 15cm
d− f
4
4

* Ví dụ 3: Cho một thấu kính L có độ tụ D = 5dp. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn
ảnh của một vật AB cao 2cm, vuông góc với trục chính, trong các trường hợp sau.
a. AB là vật thật, cách L là 30cm.
b. AB là vật thật, cách L là 10cm.
Lời giải
Ta có tiêu cự của thấu kính là
f=

1 1

= = 0, 2m = 20cm
D 5

a. AB là vật thật, cách L là 30cm.
- Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Áp dụng công thức: d’ =

d. f
30.20
=
= 60cm
d − f 30 − 20

- Độ phóng đại của ảnh: k = - Độ lớn của ảnh: k =

d'
60
=−
= −2
d
30

A' B '
= 2 ⇒ A' B ' = 2 AB = 2.2 = 4cm
AB

b. AB là vật thật, cách L là 10cm.
- Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Áp dụng công thức: d’ =

d. f
10.20
=
= −20cm
d − f 10 − 20

- Độ phóng đại của ảnh: k = - Độ lớn của ảnh: k =

d'
−20
=−
=2
d
10

A' B '
= 2 ⇒ A' B ' = 2. AB = 2.2 = 4cm
AB

117

Dạng 2: Cho tiêu cự thấu kính, khoảng cách giữa vật và ảnh. Tính khoảng cách
từ vật đến thấu kính và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
1.Phương pháp
Giải hệ phương trình
d’ =

d. f
d− f

(1)

và

d + d' = L

(2)

2. Các ví dụ.
* Ví dụ 1: Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc
với trục chính có ảnh A’B’ cách vật 18cm.
a. Xác định vị trí của vật.
b. Xác định ảnh.
Lời giải
a.Xác định vị trí của vật.
- Theo công thức thấu kính: d’ =

d. f
20d
=
(1)
d − f d − 20

'
- Theo điều kiện bài toán: d + d = 18

(2)

+ TH1: d + d’= 18 (3)

Thay (1) và (3) ta được: d2 + 18d +360 = 0 phương trình vô nghiệm
+ TH 2: d + d’ = -18 (4)
Thay (1) vào (4) ta được phương trình: d 2 + 18d – 360 = 0 ⇒ d = 12cm hoặc d = 30cm (loại)
b) Xác định vị trí ảnh.
- Từ (1) ta có: d’ = - 30cm
* Ví dụ 2: Một thấu kính hội tụ có f = 6cm. Vật sáng AB cho ảnh trên màn cách vật
25cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.
Lời giải
- Theo công thức thấu kính.
d’ =

df
6d
=
d − f d −6

(1)

'
- Theo điều kiện bài toán. d + d = 25

+ TH1: d + d’ = 25 (2)
Thay (1) vào (2) ta được phương trình: d2 – 25d + 150 = 0 ⇒ d=10cm hoặc d =
15cm.
Với d = 10cm thì d’ = 15cm
Với d = 15cm thì d’ = 10cm.
+ TH2: d + d’ = - 25 (3)
Thay (1) vào (3) ta được phương trình: d 2 + 19d – 150 = 0 phương trình vô
nghiệm
Vậy vị trí của vật và ảnh là: Với d = 10cm thì d’ = 15cm

118

hoặc với d = 15cm thì d’ = 10cm.
* Ví dụ 3: Một thấu kính phân kì có tiêu cự 30cm. Vật AB cho ảnh A ’B’ cách vật
15cm. Xác định vị trí cảu vật và ảnh.
Lời giải
- Theo công thức thấu kính. d’ =

df
−30d
=
d − f d + 30

(1)

d + d ' = 15

- Theo điều kiện bài toán:

+ TH 1: d + d’ = 15 (2)
Thay (1) vào (2) ta được phương trình: d 2 + 15d – 450 =0 ⇒ d = 30cm hoặc d =
-15cm
Với d = 30cm thì d’ = - 15cm.
Với d = -15cm thì d’ = 30cm.
+ TH 2: d + d’ = - 15 (3)
Thay ( 1) vào (3) ta được phương trình: d2 + 15d + 450 = 0 phương trình vô nghiệm
Dạng 3: Cho tiêu cự thấu kính f và độ dịch chuyển a, b của vật và ảnh. Tìm vị trí
đầu, cuối của vật và ảnh.
1.Phương pháp.

- Vị trí đầu của ảnh: d1’ =

d1 f
d1 − f

(1)

- Vị trí sau của ảnh: d2’ =

d2 f
d2 − f

(2)

- Vị trí sau của vật và ảnh: d2 = d1 ± a (3), d2’ = d1’ ±b (4)
2. Các ví dụ.
* Ví dụ 1: Thấu kính hội tụ có f = 10cm. Điểm sáng A trên trục chính của thấu kính,
vật sáng AB cho ảnh A’B’. Dịch chuyển vật ra xa 5cm, thấy ảnh dịch chuyển đi 10cm.
Xác định vị trí đầu và cuối của vật và ảnh.
Lời giải
-Vị trí 1: Theo công thức thấu kính
d1’ =

d1 f
10d1
=
d1 − f d1 − 10

- Vị trí 2: ta có d2’ =

(1)

d2 f
10d 2
=
d 2 − f d 2 − 10

⇔ d1' − 10 =

10(d1 + 5)
d1 − 5

(2)

- Từ (1) và (2) ta có phương trình: d12 – 15d1 = 0 ⇒ d1 = 0 hoặc d1 = 15cm.
+ Với d1 = 0 ⇒ d1’ = 0 ⇒ d2 = 5cm ⇒ d2’ = -10cm.
'
+ Với d1 = 15cm ⇒ d1’ = 30cm ⇒ d 2 = 20cm ⇒ d 2 = 20cm .

119

* Ví dụ 2: Thấu kính hội tụ có f = 12cm. Vật sáng AB cho ảnh A ’B’. Dịch chuyển vật
lại gần 6cm thấy ảnh dịch chuyển 2cm. Xác định vị trí ban đầu của vật và ảnh.
Lời giải
-Vị trí 1: Theo công thức thấu kính
d1 f
12d1
=
d1 − f d1 − 12

d1’ =

- Vị trí 2: Ta có d2’ =

(1)

12 ( d1 − 6 )
d2 f
12d 2
=
⇔ d '1 + 2 =
d 2 − f d 2 − 12
d1 − 18

(2)

- Thay (1) vào (2) ta được phương trình: d12 – 30d1 – 216 = 0 phương trình có nghiệm
là d1 = 36cm hoặc d1 = - 6cm (loại).
'
'
Với d1 = 36cm ⇒ d 1 = 18cm ⇒ d 2 = 30cm ⇒ d 2 = 20cm .

* Ví dụ 3: Thấu kính phân kì có tiêu cự 10cm. Vật sáng AB cho ảnh A ’B’. Dịch vật lại
gần thấu kính 15cm thấy ảnh dịch chuyển 1,5cm. Xác định vị trí đầu và cuối của vật
và ảnh.
Lời giải
- Vị trí 1: Theo công thức thấu kính
d 1’ =

d1 f
−10d1
=
d1 − f d1 + 10

- Vị trí 2: d2’ =

(1)

−10 ( d1 − 15 )
d2 f
⇔ d '1 + 1,5 =
d2 − f
d1 − 5

(2)

- Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được
3. Bài tập vận dụng.
BÀI TẬP TỰ LUẬN
7.31: Thấu kính hội tụ có f = 10cm. Vật sáng AB đặt thẳng góc trục chính và cách
thấu kính một đoạn d = 30cm. Xác định vị trí, tính chất độ phóng đại và chiều của
ảnh, vẽ ảnh.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
120

7.32: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Tìm vị trí của vật trước thấu kính để
ảnh của vật tạo bởi thấu kính gấp 4 lần vật.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
7.33: Cho một vật sáng AB qua thấu kính L 1 cho ảnh rõ nét trên màn A 1B1 =

1
AB.
3

Biết vật cách màn 1,2m.
a. Xác định tiêu cự f1 của thấu kính và khoảng cách từ thấu kính đến màn.

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b. Đặt thêm một thấu kính L2 trong khoảng giữa thấu kính L1 và màn thì phải dịch
màn đi một khoảng 20cm mới lại thu được ảnh thật A 2B2 = AB. Hãy xác định tiêu cự
f2 của thấu kính và vị trí đặt thấu kính L2.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.34: Chiếu một chùm sáng hội tụ tới một thấu kính L. Cho biết chùm tia ló song song
với trục chính của L.
a. Hỏi L là thấu kính loại gì?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

121

b. Điểm hội tụ của chùm sáng tới là một điểm ở sau thấu kính, cách L là 25cm. Tìm
tiêu cự và độ tụ của L.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
c. Đặt vật AB = 2cm vuông góc với trục chính và cách L 40cm. Xác định ảnh của AB.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.35: Một thấu kính mỏng L hai mặt lồi giống nhau, làm bằng thủy tinh chiết suất n =
1,5 đặt trong không khí, biết độ tụ của kính là D = + 10(dp).
a. Tính tiêu cự của thấu kính.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b. Tính bán kính cong các mặt thấu kính.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
c. Một vật sáng AB = 5cm đặt cách thấu kính 15cm. Xác định vị trí, tính chất, độ cao
của ảnh cho bởi thấu kính. Vẽ hình.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
122

7.36: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục
chính, điểm A thuộc trục chính và cách thấu kính một đoạn d = 15cm.
a. Xác định vị trí ,tính chất, chiều của ảnh; khoảng cách vật - ảnh và vẽ hình.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b. Giữ thấu kính cố định, dịch chuyển vật lại gần thấu kính một đoạn l. Ảnh của vật ở

vị trí này cũng có cùng độ cao như ảnh ban đầu. Tính l.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.37: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15cm. Vật sáng AB = 4cm đặt vuông góc với
trục chính của thấu kính trước thấu kính và cách thấu kính một khoảng d.
a. Tính độ tụ của thấu kính.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b. Xác định vị trí, tính chất, độ cao ảnh, vẽ ảnh khi d = 20cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
c. Xác định vị trí đặt vật trước thấu kính và vị trí ảnh khi thấu kính cho ảnh ảo A ’B’ =
8cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
123

7.38: Thấu kính hội tụ có f = 10cm. Vật sáng AB cho ảnh A ’B’. Nếu dịch thấu kính ra
xa 3cm, ta thấy ảnh dịch đi 30cm. Định vị trí đầu và cuối của thấu kính.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.39: Một thấu kính được làm bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5 được giới hạn bởi
một mặt phẳng và một mặt lồi có bán kính 15cm đặt trong không khí.
a. Tính tiêu cự, độ tụ của thấu kính trên.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
b. Một vật sáng AB cao 2cm đặt trước thấu kính. Xác định vị trí ảnh, tính chất ảnh qua
thấu kính khi d = 20cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.40: Một vật sáng AB = 2cm vuông góc với trục chính và đặt trước một thấu kính hội
tụ có tiêu cự 30cm và cách thấu kính 40cm. Xác định vị trí, tính chất ảnh, độ cao ảnh
và vẽ ảnh.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
124

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
7.41: Trong các công thức sau về thấu kính, công thức nào không đúng?
A.

1 1 1
= +
.

f d d'

B. k =

f
.
f −d

C. k =

−f
.
d' − f

D.k =

−d '
.
d

7.42: Một vật đặt trước một thấu kính, nhìn qua thấu kính thấy ảnh cùng chiều lớn gấp
3 lần vật hỏi thấu kính đó là thấu kính gì?
A. Thấu kính phân kì.
B. Thấu kính hội tụ.
C. Gương phẳng.
D. Cả A, B và C đều đúng.
7.43: Một vật đặt trước một thấu kính, nhìn qua thấu kính thấy ảnh cùng chiều nhỏ
hơn vật, thấu kính đó là thấu kính
A. Thấu kính phân kì.
B. Thấu kính hội tụ.

C. Gương phẳng.
D. Cả A, B và C đều đúng.
7.44: Một vật sáng đặt trước một thấu kính, nhìn qua thấu kính thấy một ảnh ngược
chiều nhỏ hơn vật, thấu kính đó là thấu kính
A. Thấu kính phân kì.
B. Thấu kính hội tụ.
C. Gương phẳng.
D. Cả A, B và C đều đúng.
7.45: Một thấu kính có tiêu cự 20cm. Độ tụ của thấu kính là
A. 2 dp.
B. 8 dp.
C. 5 dp.
D. 10 dp.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.46: Một vật đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự 10cm và cách thấu kính 20cm.
Cho ảnh
A. ảnh thật cách thấu kính 20cm.
B. ảnh ảo cách thấu kính 20cm.
C. ảnh thật cách thấu kính 10cm.
D. ảnh ảo cách thấu kính 10cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.47: Phải đặt một vật thật cách thấu kính hội tụ tiêu cự f một khoảng bao nhiêu để

khoảng cách giữa vật và ảnh thật cho bởi thấu kính có giá trị nhỏ nhất.
A. d = f.
B. d = 2f.
C. d = 0,5f.
D. d = 4f.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

125

7.48: Một thấu kính hai mặt cầu giống nhau cùng có bán kính cong R, có chiết suất n,
đặt trong không khí. Độ tụ của thấu kính được xác định bằng hệ thức nào sau đây.
A. D =

( n − 1)
2R

. B. D = 2R(n-1).

C. D = (n-1)

R
.
2

D. D =

2 ( n − 1)
R

.

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.49: Một thấu kính hội tụ có chiết suất n = 1,5 tiêu cự f = 30cm, một mặt lồi và một
mặt lõm. Biết bán kính mặt nọ lớn gấp đôi bán kính của mặt kia. Bán kính hai mặt của
thấu kính lần lượt là
A. 7,5cm và – 15cm.
B. 7,5cm và 15cm.
C. – 7,5cm và 15cm.
D. – 7,5cm và – 15cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
7.50: Vật sáng AB nằm vuông góc với trục chính và cách thấu kính 30cm. Thấu kính
có tiêu cự 20cm. Độ phóng đại và vị trí của ảnh là
A. d’ = 60cm, k =

1

.
2

B. d’ = 60cm, k = 2.

C. d’ = - 60cm, k = -2.
D. d’ = 60cm, k = -2.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
7.51: Đặt vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, cách thấu kính
46cm. Ảnh của vật có vị trí đối xứng với vật qua thấu kính. Tiêu cự của thấu kính là.
A. f = 23cm.
B. f = 46cm.
C. f = 92cm.
D. f = 11,5cm
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

126

7.52: Một thấu kính hội tụ có độ tụ bằng 25dp, tiêu cự của thấu kính đó là?
A. 25cm.
B. 12,5cm.
C. 4cm.
D. 50cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.53: Một vật sáng đặt trước màn M một khoảng cách 1,8m. Giữa vật và màn đặt một
thấu kính hội tụ có tiêu cự 40cm. Khoảng cách từ hai vị trí của thấu kính đến màn, khi
nó cho ảnh rõ nét trên màn, lần lượt là
A. 15cm hoặc 30cm.
B. 30cm hoặc 60cm.
C. 60cm hoặc 120cm.
D. 45cm hoặc 60cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.54: Một vật qua thấu kính hội tụ cho ảnh thật cao gấp 3 lần vật. Dịch vật đi một
khoảng 4cm thì thu được ảnh thật cao gấp 4 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là
..........................................................................................................................................

D. 10cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
7.57: Chọn phát biểu đúng.
Với vật thật đặt trước thấu kính.
A.Thấu kính hội tụ luôn tạo chùm tia ló hội tụ.
B. Thấu kính phân kì luôn tạo chùm tia ló phân kì.
C. Ảnh của vật tạo bởi thấu kính không thể bằng vật.
D. Cả ba phát biểu A, B, C đều sai.
7.58: Một vật sáng đặt trước một thấu kính, trên trục chính. Ảnh của vật tạo bởi thấu
kính bằng ba lần vật. Dời vật lại gần thấu kính một đoạn 12cm. Ảnh của vật ở vị trí
mới vẫn bằng ba lần vật. Tiêu cự của thấu kính là
A. -8cm.
B. 18cm.
C. -20cm.
D. Một giá tri khác.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

7.60: Một thấu kính mỏng bằng thủy tinh chiết suất n = 1,5 hai mặt cầu lồi có các bán
kính 10cm và 30cm. Tiêu cự của thấu kính đặt trong không khí là
A. 20cm.
B. 15cm.
C. 25cm.
D. 17,5cm.
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

129

Lí 11 chương 7 day them

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về