Hệ Thấu Kính Ghép Sát

     

Các hình thức quang phần đông có cấu trúc phức tạp tất cả nhiều phần tử như thấu kính, gương,...ghép cùng với nhau sản xuất thành một hệ quang quẻ học. Hệ thấu kính rất có thể ghép đồng trục cạnh bên nhau hoặc ghép cách nhau,...

Bạn đang xem: Hệ thấu kính ghép sát


Việc xử lý bài toán hệ quang học bao hàm 2 bước đó là: Phân tích quá trình tạo hình ảnh và biểu hiện bằng một sơ đồ; Áp dụng những công thức liên quan cho từng khâu của sơ đồ nhằm giải bài toán. Trong nội dung bài viết này chúng ta sẽ mày mò chi tiết phương thức giải hệ thấu kính ghép ngay cạnh đồng trục, công thức tính và giải một trong những bài tập ví dụ.


I. Lập sơ đồ tạo nên ảnh

1. Hệ hai thấu kính đồng trục ghép bí quyết nhau

- Xét hệ quang học đồng trục gồm nhị thấu kính L1 và L2 như hình sau:

*

- Toàn bộ quy trình tạo hình ảnh được tóm tắt vì sơ đồ:

 

2. Hệ nhị thấu kính đồng trục ghép tiếp giáp nhau

- cùng với hệ này, ta sử dụng thấu kính tương tự để giải.

*

- Công thức hệ thấu kính đồng trục ghép sát nhau:

 

*
 hay 
*

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

II. Thực hiện đo lường bài toán hệ thấu kính

Nội dung điều tra một hệ quang quẻ học thông thường sẽ có hai yêu thương cầu chính:

- khẳng định các đặc điểm của hình ảnh sau cùng.

- khẳng định các đặc điểm cấu tạo nên của hệ.

• Gọi 

*
là khoảng cách từ thấu kính
*
 đến thấu kính 
*

- khoảng cách từ ảnh  đến thấu kính 

*

- khoảng cách từ  (xem như là vật) mang đến thấu kính 

*

- khoảng cách từ ảnh 

*
 đến thấu kính 
*

- Số phóng đại ảnh sau cùng: 

*

III. Các bài tập lấy ví dụ về hệ thấu kính đồng trục

* bài bác tập 1: Cho thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 24 cm và vật AB để lên trục chủ yếu cách thấu kính một đoạn ko đổi a = 44 cm. Thấu kính phân kì L1 có tiêu cự f1 = -15 centimet được đặt giữa vật AB với L2, cách L2 khoảng l sao để cho hai trục chính trùng nhau.

Xác định vị trí với số cường điệu k của ảnh sau cùng A2"B2" vào trường phù hợp l = 34 cm.

*

° chỉ dẫn giải

- Sơ đồ chế tác ảnh:

 

- Theo bài xích ra, khoảng cách từ vật dụng tới thấu kính phân kỳ L1 là:

 

*
, phải ta có:

 

*

 

*
 
*

- Vậy hình ảnh A2"B2" thật, bí quyết L2 60 cm, và ta có:

 

*

- Như vậy, hình ảnh ngược chiều với thiết bị và gồm độ lớn bằng 9/10 vật.

* bài xích tập 2: Một thấu kính mỏng mảnh phẳng lõm bằng thuỷ tinh, có tiêu cự f1 =- 20cm. Thấu kính được đặt làm sao để cho trục chính thẳng đứng, phương diện lõm hướng lên trên.

Một điểm sáng S nằm trong trục thiết yếu và phương pháp thấu kính một đoạn d như hình sau:

*

a) Ảnh S" của S tạo do thấu kính bí quyết thấu kính 12cm. Tính d.

b) giữ lại S với thấu kính cố định. Đổ một chất lỏng trong suốt vào khía cạnh lõm. Bây giờ ảnh S" của S là ảnh ảo và giải pháp thấu kính 20cm. Tính tiêu cự f2 của thấu kính chất lỏng phẳng lồi.

° hướng dẫn giải

a) Tính d

- Theo bài ra, S có ảnh ảo tạo bởi vì thấu kính phân kỳ: 

*

- vì đó: 

*

b) Tính tiêu cự f2

- Hệ gồm thấu kính chất lỏng và thấu kính thuỷ tinh ghép đồng trục gần kề nhau. Thấu kính tương đương có tiêu cự f.

 

*

- Đối cùng với thấu kính tương đương: d’=-20cm, nên:

 

*

- trường đoản cú đó, suy ra: 

*

IV. Bài tập về hệ thấu kính đồng trục ghép giáp nhau, biện pháp nhau.

* Bài 1 trang 195 SGK đồ Lý 11: Một học tập sinh sắp xếp thí nghiệm theo sơ thứ hình 30.5. Thấu kính phân kỳ L1 gồm tiêu cự là f1 = -10cm khoảng cách từ ảnh S"1 tạo vị L1 mang lại màn có mức giá trị nào?

*

A.60cm

B.80cm

C.Một cực hiếm khác A,B

D.Không xác minh được, vì không có vật đề xuất L1 không tạo được ảnh.

° giải mã bài 1 trang 195 SGK đồ vật Lý 11:

• lựa chọn đáp án: B. 80cm

- trường đoản cú hình 30.5, chùm tia tới là chùm tuy nhiên song:

⇒ d = ∞ ⇒ d"= f1 = -10cm 1 là ảnh ảo nằm ở vị trí tiêu điểm hình ảnh F", có nghĩa là trước thấu kính và giải pháp thấu kính 10cm.

- khoảng cách từ hình ảnh S’1 tạo vị L1 đến màn bằng:

 S1H = S1O + OH = |d"| + l = 10 + 70 = 80cm

* Bài 2 trang 195 SGK đồ gia dụng Lý 11: Tiếp theo những giả thiết mang lại ở bài bác tập 1.

Đặt giữa L1 và H một thấu kính hội tụ L2. Khi xê dịch L2 học sinh này nhận ra chỉ có một địa điểm duy độc nhất của L2 tạo được đặc điểm tại H. Tiêu cự của (L2) là bao nhiêu?

A.10cm B.15cm. C.20cm. D.Một quý giá khác A,B,C.

Xem thêm: Bài Văn Tả Cảnh Bình Minh Nơi Em Ở Lớp 5 Hay Nhất, Bài Văn Tả Cảnh Bình Minh Nơi Em Ở

° giải thuật bài 2 trang 195 SGK trang bị Lý 11:

• lựa chọn đáp án: C. 20cm.

- Gọi khoảng cách giữa 2 thấu kính là 

*

- Sơ thiết bị tạo hình ảnh qua hệ thấu kính:

 

- Ta có: 

*

 

*

- Điều kiện nhằm chỉ bao gồm một vị trí duy tốt nhất của L2 tạo được điểm sáng tại H là:

 

*

- mà A1H = A1O1 + O1H = 10 + 70 = 80cm (cách tính ở bài xích 1 trên)

- Ta suy ra: 

*

- Tiêu cự của thấu kính L2 là:

 

*

* Bài 3 trang 195 SGK đồ vật Lý 11: Hai thấu kính, một quy tụ (f1=20cm), một phân kỳ (f2=-10cm), tất cả cùng trục chính. Khoảng cách hai quang trung khu là l=30cm. Vật AB vuông góc cùng với trục chủ yếu được đặt phía trái (L1 ) và bí quyết (L1 ) một đoạn d1.

a) mang đến d1=20cm, hãy xác định vị trí cùng tính số phóng đại hình ảnh cuối cùng cho do hệ nhì thấu kính. Vẽ ảnh.

b) Tính d1 để ảnh sau cùng là ảnh ảo và bởi hai lần vật.

° giải thuật bài 3 trang 195 SGK đồ Lý 11:

- Sơ đồ vật tạo ảnh qua hệ thấu kính:

 

a) d1=20cm;

- Ta có: 

*

 

*

 

*

*

- Số thổi phồng ảnh: 

*

*

b) Tính d1;

- Ta có: 

*

 

*

 

*

- Giải phương trình bên trên ta được d1 = 35cm (thỏa) hoặc d1 = 45cm (loại)

- Kết luận: d1=35cm thì ảnh sau cùng là ảnh ảo với bằng 2 lần vật.

Đáp số: a) d"2 = -10cm; k = 0,5; b) d1 = 35cm.

* Bài 4 trang 195 SGK đồ gia dụng Lý 11: Một hệ bao hàm hai thấu kính (L1 )và (L2) đồng trục tất cả tiêu điểm hình ảnh chính của (L1) trùng với đái điểm thiết yếu của (L2). Chiếu một chùm tia sáng tuy nhiên song cho tới (L1) theo bất kì.

a) minh chứng chùm tia ló thoát khỏi (L2) cũng chính là chùm tia ló song song.

b) Vẽ lối đi của chùm tia sáng ứng với các trườn hợp:

- (L1) và (L2) rất nhiều là thấu kính hội tụ.

- (L1) là thấu kính hội tụ; (L2) là thấu kính phân kì.

- (L1) là thấu kính phân kì; (L2) là thấu kính hội tụ.

° giải thuật bài 4 trang 195 SGK đồ dùng Lý 11:

a) Sơ thứ tạo ảnh của hệ nhì thấu kính đồng trục:

 

*

- Hệ tất cả hai thấu kính L1 và L2 đồng trục tất cả tiêu điểm hình ảnh chính của (L1) trùng cùng với tiêu điểm vật thiết yếu của L2 ⇒ 

*

- Chùm tia sáng tới tuy vậy song: d1 = ∞ ⇒ d"1 = f1 ⇒ d2 = a - d"1 = f2 ⇒ d"2 = ∞

 ⇒ chùm tia ló thoát ra khỏi (L2) cũng là chùm tia tuy nhiên song.

b) Vẽ lối đi của chùm tia sáng ứng với các trường hợp:

¤ Trường thích hợp (L1) với (L2) rất nhiều là thấu kính hội tụ:

*

¤ Trường hòa hợp (L1) là thấu kính quy tụ còn (L2) là thấu kính phân kỳ:

*

¤ Trường phù hợp (L1) là thấu kính phân kỳ còn (L2) là thấu kính hội tụ:

*

* Bài 5 trang 195 SGK đồ Lý 11: Một thấu kính mỏng mảnh phẳng – lồi L1 có tiêu cự f1 = 60cm được ghép sát đồng trục với cùng 1 thấu kính mỏng dính phẳng – lồi khác L2 có tiêu cự f2 = 30cm. Khía cạnh phẳng tất cả hai thấu kính cạnh bên nhau.

Thấu kính (L1) có 2 lần bán kính rìa gấp rất nhiều lần đường kính rìa của thấu kính (L2). Một đặc điểm S nằm ở trục thiết yếu của hệ, trước (L1)

a) minh chứng có hai hình ảnh của S được tạo bởi hệ.

b) Tìm đk về địa chỉ của S nhằm hai ảnh đều thật và hai hình ảnh đều ảo.

° lời giải bài 5 trang 195 SGK đồ gia dụng Lý 11:

a) minh chứng có hai ảnh của S được tạo vì chưng hệ.

Xem thêm: Khi Đôi Ta Về Một Nhà, Khép Đôi Mi Chung Một Giường", Khi Đôi Ta Về Một Nhà, Khép Đôi Mi Một Giường

- Khi chùm tia sáng sủa từ S tới các điểm đến từ miền vành không tính của thấu kính L2 trở ra thì chỉ đi qua thấu kính L1 và chùm tia ló đã tạo hình ảnh S1

- Còn chùm tia sáng từ S tới các điểm tới trong vòng từ trọng điểm thấu kính tới miền vành trong của thấu kính L2 thì trải qua cả nhì thấu kính L1 cùng L2 cùng chùm tia ló đang tạo hình ảnh S"2. Như vậy sẽ sở hữu được hai đồng thời được sinh sản thành như hình vẽ:.