Tailieumoi.vn biên soạn và giới thiệu bộ câu hỏi Vật lí gồm các kiến thức lý thuyết và thực hành, giúp học sinh ôn tập và bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Vật lí. Mời các bạn đón xem:

Top 1000 câu hỏi thường gặp môn Vật lí (Phần 9)

Bài 54: Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính cho ảnh thật. Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính một khoảng 30 cm thì ảnh của AB vẫn là ảnh thật nằm cách vật một khoảng như cũ và lớn hơn gấp 4 lần.

a) Hãy xác định tiêu cự của thấu kính và vị trí ban đầu của vật AB.

b) Để có được ảnh cho bằng vật, phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu đi một khoảng bằng bao nhiêu, theo chiều nào?

Lời giải:

Ta có công thức tính khoảng cách giữa ảnh và vật: \[L = \left| {d + d'} \right|\] mà trong cả hai trường hợp, ảnh là ảnh thật nên L = d + d'. Mặt khác, L không thay đổi nên trong hai trường hợp, d và d' đổi chỗ cho nhau: 

- Ban đầu: d1 = d thì d1' = d' 

- Sau đó: d2 = d' thì d2' = d 

- Theo bài ra: d1 - d2 = d - d' = 30 cm (1) 

- Thêm vào đó: chiều cao của vật là h, chiều cao của ảnh đầu là h1, chiều cao của ảnh sau là h2. 

Ta có: \[\frac{{{h_1}}}{h} = \frac{{{d_1}'}}{{{d_1}}} = \frac{{d'}}{d};\frac{{{h_2}}}{h} = \frac{{{d_2}'}}{{{d_2}}} = \frac{d}{{d'}}\] do đó: \[\frac{{{h_2}}}{{{h_1}}} = {\left( {\frac{d}{{d'}}} \right)^2} = 4\]

nên có \[\frac{d}{{d'}} = 2 \Rightarrow d = 2d'\,\,\,\left( 2 \right)\]

Từ (1) và (2) ta có d' = 30 cm, d = 60 cm => f = 20 cm 

b) Để ảnh cao bằng vật \[d = d' \Rightarrow \frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{{d'}} = \frac{2}{d} \Rightarrow d = 2f = 40\,cm\] vậy phải dịch lại gần thấu kính 20 cm.