Bài tập dịch chuyển thấu kính là một phần quan trọng trong việc học về quang học. Chúng giúp hiểu rõ hơn về sự hình thành ảnh, tiêu cự và các tính chất quang học khác của thấu kính. Bài viết này sẽ cung cấp các bài tập có giải chi tiết về dịch chuyển thấu kính, giúp bạn nắm vững kiến thức và áp dụng vào thực tế.
Hiểu Về Dịch Chuyển Thấu Kính
Dịch chuyển thấu kính là việc thay đổi vị trí của thấu kính so với vật và màn ảnh. Việc này ảnh hưởng đến vị trí và tính chất của ảnh được tạo ra. Bài tập về dịch chuyển thấu kính thường yêu cầu tính toán vị trí mới của ảnh, độ phóng đại, hoặc tiêu cự của thấu kính.
Bài Tập Dịch Chuyển Thấu Kính Có Giải Chi Tiết
Bài Tập 1: Thay Đổi Khoảng Cách Vật – Thấu Kính
Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm. Ban đầu, vật cách thấu kính một khoảng d = 30cm. Tính khoảng cách giữa vật và ảnh. Sau đó, dịch chuyển vật lại gần thấu kính 10cm. Xác định vị trí và tính chất của ảnh mới.
Giải:
- Trường hợp 1: d = 30cm
Áp dụng công thức thấu kính: 1/f = 1/d + 1/d’ => d’ = df/(d-f) = 60cm. Khoảng cách vật – ảnh: L = d + d’ = 90cm.
- Trường hợp 2: d = 20cm
d’ = df/(d-f). Vì d = f nên d’ tiến ra vô cùng, ảnh ở vô cực.
Bài Tập 2: Thay Đổi Khoảng Cách Thấu Kính – Màn Ảnh
Một vật sáng AB đặt trước một thấu kính hội tụ, cho ảnh thật trên màn. Khi thấu kính cách màn một khoảng L1 = 90cm thì ảnh cao gấp 2 lần vật. Khi thấu kính cách màn một khoảng L2 = 60cm thì ảnh cao gấp 3 lần vật. Tính tiêu cự của thấu kính.
Giải:
Gọi d1, d’1 là khoảng cách vật-thấu kính và thấu kính-ảnh trong trường hợp 1. Tương tự, d2, d’2 là khoảng cách vật-thấu kính và thấu kính-ảnh trong trường hợp 2.
Ta có: d1 + d’1 = 90cm và d2 + d’2 = 60cm.
Độ phóng đại: k1 = -d’1/d1 = 2 và k2 = -d’2/d2 = 3.
Từ đó, ta có hệ phương trình: d1 + 2d1 = 90cm và d2 + 3d2 = 60cm. Suy ra: d1 = 30cm, d’1 = 60cm và d2 = 15cm, d’2 = 45cm.
Áp dụng công thức thấu kính cho cả hai trường hợp:
1/f = 1/d1 + 1/d’1 và 1/f = 1/d2 + 1/d’2
Từ đó, ta tính được f = 20cm.
Bài tập 2: Thay đổi khoảng cách thấu kính – màn ảnh
Kết Luận
Bài Tập Có Giải Chi Tiết Dịch Chuyển Thấu Kính giúp bạn rèn luyện kỹ năng tính toán và hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của thấu kính. Việc luyện tập thường xuyên sẽ giúp bạn tự tin hơn khi gặp các bài toán quang học phức tạp hơn.
FAQ
- Dịch chuyển thấu kính ảnh hưởng gì đến ảnh?
- Công thức nào được sử dụng để tính toán trong bài toán dịch chuyển thấu kính?
- Khi nào ảnh là ảnh thật, khi nào là ảnh ảo?
- Độ phóng đại ảnh là gì và được tính như thế nào?
- Làm thế nào để phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì?
- Khi vật đặt tại tiêu điểm của thấu kính hội tụ thì ảnh sẽ ở đâu?
- Khi vật đặt tại tiêu điểm của thấu kính phân kì thì ảnh sẽ ở đâu?
Mô tả các tình huống thường gặp câu hỏi.
Thường gặp các câu hỏi liên quan đến việc xác định vị trí, kích thước và tính chất của ảnh khi thay đổi vị trí của thấu kính hoặc vật.
Gợi ý các câu hỏi khác, bài viết khác có trong web.
Bạn có thể tìm hiểu thêm về các bài tập quang hình học khác trên website “Giải Bóng”.