Trả lời câu hỏi C6 trang 118 – Bài 43 - SGK môn Vật lý lớp 9
Vận dụng kiến thức hình học, hãy tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và chiều cao của ảnh trong hai trường hợp ở C5. Cho biết vật AB có chiều cao h = 1cm
Câu C5:
Vật sáng AB được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12cm. Điểm A nằm trên trục chính. Hãy dựng ảnh A'B' của AB và nhận xét đặc điểm của ảnh A'B' trong hai trường hợp:
+ Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 36cm (hình 43.4a)
+ Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 8cm (hình 43.4b)
- TH1: Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 36cm.
Ta có: \(\Delta OAB\sim \Delta OA'B'\Rightarrow \dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'O}{AO}(1)\)
Ta có: \(\Delta OIF\sim \Delta A'B'F'\Rightarrow \dfrac{A'B'}{OI}=\dfrac{A'F'}{OF'}(2)\)
Mà OI=AB (3)
Từ (1),(2),(3) \(\Rightarrow \dfrac{A'O}{AO}=\dfrac{A'F'}{OF'}=\dfrac{A'O-OF'}{OF'}\Leftrightarrow \dfrac{A'O}{36}=\dfrac{A'O-12}{12} \)
\(\Rightarrow A'O=18(cm)\)
Thay A'O=18cm vào (1) ta có: \(\dfrac{A'B'}{1}=\dfrac{18}{36}\Rightarrow A'B'=0,5(cm) \)
Vậy chiều cao của ảnh là 0,5cm, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 18cm.
- TH2: Vật AB cách thấu kính một khoảng d = 8cm.
Ta có: \(\Delta OAB\sim \Delta OA'B'\Rightarrow \dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'O}{AO}(1)\)
Ta có: \(\Delta OIF\sim \Delta A'B'F'\Rightarrow \dfrac{A'B'}{OI}=\dfrac{A'F'}{OF'}(2)\)
Mà OI=AB (3)
Từ (1),(2),(3) \(\Rightarrow \dfrac{A'O}{AO}=\dfrac{A'F'}{OF'}=\dfrac{A'O-OF'}{OF'}\Leftrightarrow \dfrac{A'O}{8}=\dfrac{A'O+12}{12} \)
\(\Rightarrow A'O=24(cm)\)
Thay A'O=18cm vào (1) ta có: \(\dfrac{A'B'}{1}=\dfrac{24}{8}\Rightarrow A'B'=3(cm) \)
Vậy chiều cao của ảnh là 3cm, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 24cm.
Ghi nhớ:
- Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa.
- Một chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm của thấu kính.
- Đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
+ Tia tới đến quang tâm thì tia ló tiếp tục truyền thẳng theo phương của tia tới.
+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm.
+ Tia tới qua tiêu điểm thì tia ló song song với trục chính.