Đề bài - bài 5 trang 195 sgk vật lý 11

Đề bài

Bài 5.Một thấu kính mỏng phẳng - lõiL1có tiêu cự f1= 60 cm được ghép sát đồng trục với một thấu kính mỏng phẳng - lồi khácL2có tiêu cựf2= 30 cm. Mặt phẳng của hai thấu kính sát nhau.

Thấu kính L1có đường kính rìa gấp đôi đường kính rìa của thấu kính L2. Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trướcL1.

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 chi tiết

a)

Khi chùm tia sáng từ S tới các điểm tới từ miền vành ngoài của thấu kính L2trở ra thì chỉ đi qua thấu kính L1và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S1

Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong trong khoảng từ tâm thấu kính tới miền vành của thấu kính L2thì đi qua cả hai thấu kính L1và L2và chùm tia ló sẽ tạo ảnh S2.

Sơ đồ tạo ảnh qua thấu kínhL1

Sơ đồ tạo ảnh của hệ hai thấu kính đồng trục:

Trong đó: \(\displaystyle{1 \over {{d_1}}} + {1 \over {{d_1}'}} = {1 \over {{f_2}}}\)

f2= 30cm

Trong đó: \(\displaystyle{1 \over {{d_2}}} + {1 \over {{d_2}'}} = {1 \over {{f_{12}}}}\)

D12= D1+D2

\( \Rightarrow \displaystyle{1 \over {{f_{12}}}} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} \Rightarrow {f_{12}} = 20cm\)

Vì f2 f12 d1 d2

Hai hình ảnh S1và S2không trùng nhau

b) Vì \(f_1> f_2 >f_{12}\) nên:

* Điều kiện để hai ảnh S1, S2đều thật là: d1và d2> fmax=f1=60cm

* Điều kiện để hai ảnh S1, S2đều ảo làd1và d2< fmin=f12=20cm