Giải bài 5 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11

Một thấu kính mỏng phẳng – lồi \(L_1\) có tiêu cự \(f_1=60cm\) được ghép sát đồng trục với một thấu kính mỏng phẳng – lồi khác \(L_2\) có tiêu cự \(f_2=30cm\). Mặt phẳng có hai thấu kính sát nhau.
Thấu kính \(L_1\) có đường kính rìa gấp đôi đường kính rìa của thấu kính \(L_2\). Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trước \(L_1\)
a) Chứng tỏ có hai ảnh của S được tạo bởi hệ.
b) Tìm điều kiện về vị trí của S để hai ảnh đều thật và hai ảnh đều ảo.
Lời giải:
a)
Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm nằm ngoài thấu kính \(L_2\) trở ra thì chỉ đi qua thấu kính \(L_1\) và chùm tia ló sẽ tạo ảnh \(S_1\)
Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành của thấu kính \(L_2\) thì đi qua cả hai thấu kính \(L_1\)và \(L_2\) và chùm tia ló sẽ tạo ảnh \(S_2\) Như vậy sẽ có hai ảnh đồng thời được tạo thành
b)
Tiêu cự của hệ thấu kính:
\(\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{f_1}+\dfrac{1}{f_2}=\dfrac{1}{60}+\dfrac{1}{30}=\dfrac{3}{60}\)
\(\Rightarrow f=20\left(cm\right)\)
Khi tia tới nằm ngoài đường kính của thấu kính \(L_2\), tia sáng chỉ đi qua thấu kính \(L_1\):
\(d'_1=\dfrac{d_1.f_1}{d_1-f_1}=\dfrac{60.d_1}{d_1-60}\)
Lập bảng xét dấu \(d'_1\)
\(d_1\) 0 60 
\(60d_1\)-0+|+
\(d_1-60\)-|-0+
\(d'_1\)+0-||+
 
Khi tia tới trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành của thấu kính \(L_2\) thì đi qua cả hai thấu kính \(L_1\)và \(L_2\) :
\(d'_1=\dfrac{d_1.f_1}{d_1-f_1}=\dfrac{20.d_1}{d_1-20}\)
Lập bảng xét dấu \(d'_1\):
\(d_1\) 0 20 
\(20d_1\)-0+|+
\(d_1-20\)-|-0+
\(d'_1\)+0-||+
 
Dựa vào hai bảng xét dấu ta thấy: 
Trường hợp 1: Hai ảnh đều thật khi: \(d_1>60cm\)
Trường hợp 2: hai ảnh đều ảo khi: \(0 < d_1 < 20 cm\)

GHI NHỚ: 

- Độ tụ của hai thấu kính mỏng đồng trục ghép sát nhau bằng tổng đại số của từng thấu kính ghép thành hệ.

Tham khảo lời giải các bài tập Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính khác • Trả lời câu hỏi C1 trang 192 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Chứng tỏ rằng, với... • Trả lời câu hỏi C2 trang 193 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Hãy xét các trường... • Giải bài 1 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Một học sinh bố trí... • Giải bài 2 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Tiếp theo các giả... • Giải bài 3 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Hai thấu kính, một hội... • Giải bài 4 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11  Một hệ bao gồm... • Giải bài 5 trang 195 - Bài 30 - SGK môn Vật lý lớp 11 Một thấu kính mỏng...
Bài trước Bài sau
+ Mở rộng xem đầy đủ