- Chọn bài xích -Bài 28: Lăng kínhBài 29: Thấu kính mỏngBài 30: Giải việc về hệ thấu kínhBài 31: MắtBài 32: Kính lúpBài 33: Kính hiển viBài 34: Kính thiên vănBài 35: Thực hành: khẳng định tiêu cự của thấu kính phân kì

Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây

Giải bài Tập thứ Lí 11 – bài 29: Thấu kính mỏng dính giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, tương tự như định lượng trong vấn đề hình thành các khái niệm cùng định nguyên lý vật lí:

C1 trang 181 SGK: Hãy hotline tên cha loại kính lồi và cha loại thấu kính lõm làm việc hình 29.1.

Bạn đang xem: Bài tập thấu kính mỏng lớp 11

*

Trả lời:

Ba nhiều loại thấu kính lồi sống hình 29.1a, là những thấu kính hội tụ. Trong đó:

• Ở hình (1) là thấu kính quy tụ hai khía cạnh lồi.

• làm việc hình (2) là thấu kính quy tụ một mặt lồi, một khía cạnh phẳng.

• ở hình (3) là thấu kính quy tụ mặt lồi, một mặt lõm, nửa đường kính mặt lồi nhở hơn nửa đường kính mặt lõm.

bố loại thấu kính lõm sinh sống hình 29.1b, là những thấu kính phân kì. Trong đó:

• sinh sống hình (1) là thấu kính phân kì nhì lõm.

• ở hình (2) là thấu kính phân kì một phương diện lõm, một phương diện phẳng.

• sinh sống hình (3) là thấu kính phân kì một mặt lồi, một phương diện lõm. Bán kính mặt lồi to hơn bán kính mặt lõm.

C2 trang 182 SGK: Coi chùm tia tuy nhiên song như phát xuất hay quy tụ ở một điểm cực kỳ xa ( vô cực), hãy nêu quan hệ giữa điểm này với:

– tiêu điểm ảnh.

– Tiêu điểm thứ của thấu kính hội tụ.

Trả lời:

• Coi chùm tia song song như xuất phát ở một điểm khôn xiết xa (vô cực), có nghĩa là chùm tia cho tới là chùm song song thì chùm tia ló qua thấu kính sẽ đi qua ( đối với thấu kính hội tụ) hay tất cả đường kéo dãn dài ( đối với thấu kính phân kì) tiêu điểm hình ảnh tương ứng cùng với trục song song với chùm tia tới cuả thấu kính đó.

• Coi chùm tia song song như quy tụ ở một điểm siêu xa ( vô cực), tức chùm tia ló là chùm song song thì chùm tia tới thấu kính sẽ trải qua ( đối với thấu kính hội tụ) hay tất cả đường kéo dãn dài ( đối với thấu kính phân kì) tiêu điểm vật khớp ứng với trục song song với chùm tia ló của thấu kính đó.

C3 trang 184 SGK: Vẽ đường truyền của chùm tia sáng sủa minh họa đặc thù của tiêu điểm đồ vật của thấu kính phân kì.

Trả lời:

*
Đường truyền của chùm tia sáng gồm đường kéo dãn dài qua tiêu điểm vật bao gồm F của thấu kính phân kì cho chùm tia ló tuy vậy song cùng với trục chính, hình 29.9a.

C4 trang 185 SGK: lúc tạo hình ảnh ảo, thấu kính quy tụ cho chùm tia ló phân kì. Công dụng này có xích míc với tính chất của thấu kính không? Giải thích.

Trả lời:

Theo đặc thù của thấu kính hội tụ, một chùm tia tới thấu kính, thì chùm tia ló qua thấu kính bao giờ cũng hội tụ hơn chùm tia tới.


Do đó hình ảnh tạo vày vật thật qua thấu kính chỉ có thể cho ảnh thật (nằm sau thấu kính) hay hình ảnh ảo thì ảnh ảo buộc phải xa thấu kính hơn thứ của nó.

Như vậy, lúc tạo hình ảnh ảo, thấu kính hội tụ cho chùm tia ló phân kì, cơ mà vẫn hội tụ hơn chùm tia tới.

Kết trái này không mâu thuẫn với đặc điểm của thấu kính quy tụ là tác dụng làm hội tụ chùm tia sáng qua nó.

C5 trang 187 SGK: Dùng cách làm xác xác định trí ảnh hãy chứng tỏ rằng, nếu giữ thấu kính cố định và dời đồ gia dụng theo trục thiết yếu thì ảnh và đồ gia dụng luôn dịch chuyển cùng chiều.

Trả lời:

Công thức xác xác định trí của thấu kính:

*

Thấu kính gồm f= const.

Nếu giữ thấu kính cố định và thắt chặt và dời đồ gia dụng dọc theo trục bao gồm ra xa thấu kính thì d tăng => d’ giảm, tức hình ảnh di gửi lại ngay sát thấu kính => ảnh và vật dịch chuyển cùng chiều.

Ngược lại, dời vật dụng dọc theo trục chủ yếu thì lại sát thấu kính thì d sút => d’ tăng, tức là hình ảnh di đưa ra xa thấu kính => ảnh vật dịch rời cùng chiều.

Tóm lại, nếu như giữ đồ vật giữ thấu kính nạm dịnh với dời đồ dùng dọc theo trục chủ yếu thì ảnh vật luôn di chuyển cùng chiều.

Bài 1 (trang 189 SGK đồ Lý 11): Thấu kính là gì? Kể các loại thấu kính .

Lời giải:

Thấu kính là khối đồng hóa học trong suốt, được số lượng giới hạn bởi hai mặt mong hoặc một mặt ước và một phương diện phẳng.

Có hai nhiều loại là thấu kính phân kì cùng thấu kính hội tụ.

Bài 2 (trang 189 SGK thiết bị Lý 11): Nêu đặc thù quang học tập của quang đãng tâm, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật. Minh họa bằng đường truyền tia sáng cho mỗi trường hợp.

Lời giải:

Tính chất quang học tập của quang tâm, tiêu điểm ảnh, tiêu điểm vật:

• đều tia sáng tới qua quang trung tâm O đầy đủ truyền thẳng qua thấu kính. Hình vẽ:


*

• đều tia sáng tới tuy nhiên song cùng với trục chính là tia ló sẽ qua tiêu điểm ảnh F’ ( đối với thấu kính hội tụ) hay tất cả đường kéo dãn qua tiêu điểm ảnh F’ ( đối với thấu kính phân kì). Hình vẽ:

*

• phần lớn tia sáng tới qua tiêu điểm thứ F (đối với thấu kính hội tụ) hay tất cả đường kéo dãn dài qua tiêu điểm đồ F (đối cùng với thấu kính phân kì) thì tia ló sẽ tuy nhiên song cùng với trục chính. Hình vẽ:

*

Bài 3 (trang 189 SGK vật Lý 11):
Tiêu cự, độ tụ của thấu kính là gì? Đơn vị của tiêu cự cùng độ tụ?

Lời giải:

– Tiêu cự f của thấu kính là đại lượng xác minh khoảng phương pháp từ quang trung ương O cho tiêu điểm bao gồm F của thấu kính.

Qui ước: f= OF

Thấu kính quy tụ : f > 0; Thấu kính phân kì : f

*

Thấu kính hội tụ: D > 0; Tháu kính phân kì : D Bài 4 (trang 189 SGK thiết bị Lý 11): lựa chọn phát biểu đúng với vật dụng thật đặt trước thấu kính:

A. Thấu kính hội tụ luôn tạo thành chùm tia ló là hội tụ.

B. Thấu kính phân kì luôn tạo thành chùm tia ló là phân kì.

C. Ảnh của đồ vật tạo do thấu kính không thể bằng vật.

D. Cả ba phát biểu A , B, C các sai.

Lời giải:

• Trường đúng theo thấu kính hội tụ (f > 0)

+ Nếu vật là tiêu đặc điểm S nằm trong trục chính trong tầm tiêu điểm đồ dùng F của thấu kính với quang vai trung phong O

tức là d

*


→ Tạo ảnh A’B’ là ảnh thật nằm sau thấu kính, giải pháp thấu kính khoảng d’ = 2f và có kích thước A’B’ = AB → Câu C sai.

Vậy cả tía phát biểu A, B, C đa số sai. Đáp án: D

Bài 5 (trang 189 SGK thiết bị Lý 11): Một đồ dùng sáng để trước thấu kính, trên trục chính. Ảnh của thiết bị tạo vì thấu kính bằng tía lần vật.

Dời đồ vật lại ngay gần thấu kính một đoạn. Ảnh của vật tại đoạn mới bằng ba lần vật. Hoàn toàn có thể kết luận gì về nhiều loại thấu kính?

A. Thấu kính là thấu kính hội tụ.

B. Thấu kính là thấu kính phân kì.

C. Hai một số loại thấu kính phần đông phù hợp.

D. Ko thể tóm lại vì trả thiết hai hình ảnh bằng nhau là vô lí

Lời giải:

Ảnh của vật dụng tạo do thấu kính trong cả nhì trường thích hợp đều to hơn bằng cha lần vật.

Một trường hợp sẽ là hình ảnh thật cùng trường hợp còn sót lại sẽ là ảnh ảo

Một thấu kính mà rất có thể tạo được ảnh ảo khủng gấp tía lần đồ vật thì chính là thấu kính hội tụ.

Đáp án: A

Bài 6 (trang 189 SGK thiết bị Lý 11): tiếp sau bài tập 5

Cho biết đoạn dời thiết bị là 12 cm.

Tiêu cự của thấu kính là bao nhiêu?

A. -8 cm

B. 18 cm

C. -20 cm

D. Một cực hiếm khác A, B, C.

Lời giải:

Ta tất cả vật AB và hình ảnh A1B1 cùng thật và ngược chiều, phải k1 1B1

*
*

Tương ứng với địa điểm sau của vật dụng AB thiệt và ảnh A2B2 ảo cùng chiều bắt buộc k2 > 0.

Vật dịch chuyển lại gần buộc phải d2 = d1 – 12


*
*

Từ (1) và (2) ta có: 4f = 36 + 2f → f = 18cm

Đáp án: B

Bài 7 (trang 189 SGK vật dụng Lý 11):
Xét thấu kính hội tụ. đem trên trục chính các tiêu điểm I cùng I’ làm sao cho OI = 2OF, OI’= 2OF’ (hình 29.17). Vẽ hình ảnh của đồ dùng AB và nhận xét về đặc điểm của ảnh trong từng trường vừa lòng sau:

– vật thật ở xung quanh đoạn OI.

– đồ gia dụng thật tại I.

– vật thật trong đoạn FI.

– đồ gia dụng thật trong khúc OF.

*

Lời giải:

• vật thật ở không tính đoạn OI: hình 29.17a


*

Ảnh là thật, ngược chiều, nhỏ hơn thiết bị nằm trong tầm OI’.

• thiết bị thật trên I: hình 29.17b

*

Ảnh là thật, ngược chiều, bằng vật và nằm tại I’.

• thiết bị thật trong đoạn FI: hình 29.17c

*

Ảnh thật, ngược chiều, to hơn vật với nằm ngoài khoảng chừng OI’.

• đồ vật thật trong khúc OF: hình 29.17d

*

Ảnh là ảo, cùng chiều, to hơn vật với nằm ngoài khoảng chừng OF.

Bài 8 (trang 189 SGK đồ vật Lý 11): fan ta sử dụng một thấu kính hội tụ 1dp để thu hình ảnh của khía cạnh trăng.

a) Vẽ ảnh.

b) Tính đường kính của ảnh. Mang lại góc trông mặt Trăng là 33′. Rước 1′ ≈ 3.10-4rad.

Lời giải:


a) Vẽ ảnh:

*

b) Tiêu cự thấu kính:

*

α là góc trông mặt Trăng:

*

Mặt trăng ở khôn xiết xa, rất có thể coi d = ∞ →d’ = f

→ Ảnh của khía cạnh Trăng qua thấu kính sinh hoạt tại tiêu diện ảnh của thấu kính.

Mặt khác, chùm tia tới từ mặt trăng tới thấu kính là chùm tia song song với tia sáng tới qua quang trọng tâm O vẫn truyền thẳng.

Từ hình vẽ, 2 lần bán kính mặt trăng là:

(vì α rất bé dại nên tanα ≈ α)

Đáp án: D = 0,96cm

Bài 9 (trang 189 SGK đồ Lý 11): đồ dùng sang AB được đặt tuy vậy song với màn và phương pháp màn một khoảng thắt chặt và cố định a.Một thất kính quy tụ có trục chính qua điểm A cùng vuông góc với màn được dịch chuyển giữa vật và màn.

a) tín đồ ta nhận thấy có một địa chỉ của thấu kính tạo hình ảnh rõ nét của đồ gia dụng trên màn, ảnh lớn hơn vật. Hãy chứng minh rằng, còn một địa điểm thứ nhì của thấu kính nghỉ ngơi trong khoảng cách giữa vật và màn tạo thành được ảnh rõ nét của đồ trên màn.

b) Đặt l là khoảng cách giữa hai địa chỉ trên của thấu kính. Hãy lập biểu thức của tiêu cự thấu kính f theo a và l. Suy ra một phương thức đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

Lời giải:

a) Sơ đồ tạo ra ảnh:

*

Ta có:

*

Theo trả thiết: đồ dùng thật và ảnh trên màn ⇒ hình ảnh thật lớn hơn vật suy ra:

a = d1 + d’1 cùng d’1 > d1 > f > 0 (2)

Từ (1) với (2) ta có: d1.d’1 = f.(d1 + d’1) = f.a (3)

Theo định lý Vi-et đảo thì d1 và d’1 là nghiệm của phương trình: X2 – a.X + f.a = 0 (4)

Điều kiện để có hai địa điểm của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn (E) là phương trình (4) phải bao gồm hai nghiệm X1 với X2.

Do đó ta đề nghị có: Δ = a2 – 4fa ≥ 0 ⇒ f 2 – 4fa ≥ 0 luôn đúng. Trường thích hợp Δ = 0 thì d1 = d’1 = a/2, khi đó 2 địa chỉ của thấu kính trùng nhau.

⇒ luôn luôn tồn tại hai vị trí của thấu kính trong vòng Vật-Màn phần đa cho ảnh rõ đường nét trên màn (ĐPCM)

b) Theo đề: l = d2 – d1 = √Δ

Ta có:

*

∗ Vậy mong muốn tìm tiêu cự của thấu kính ta sử dụng thí nghiệm để tìm kiếm được hai vị trí của thấu kính cho hình ảnh rõ trên màn. Sau đó:

– Đo khoảng cách vật – màn bởi a.

– Đo khoảng cách l giữa hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn.

– Áp dụng công thức:

*

Bài 10 (trang 190 SGK đồ Lý 11): Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f=20cm. Thứ sáng AB được để trước thấu kính với có ảnh A’B’.

Tìm địa điểm của vật, cho biết thêm khoảng cách vật-ảnh là:

a) 125cm

b) 45cm.

Lời giải:

Sơ đồ gia dụng tạo hình ảnh

AB → A’B’

d d’

Công thức thấu kính:

*

Gọi khoảng cách từ vật tới ảnh là L ⇒ |d’ + d| = L.

Vật thật ⇒ d > 0

a) L = 125cm

∗ Trường hợp 1: A’B’ là ảnh thật → d’ > 0

→ L = d’ + d =125cm (2)

Từ (1) và (2) ta có:

*

Giải phương trình đem nghiệm d1 > 0 ta được: d1 = 17,54 centimet

∗ Trường hòa hợp 2


d’ + d = – 125cm (trường đúng theo này thì hình ảnh A’B’ là hình ảnh ảo) (3)

Từ (1) với (3) ta có:

*

Giải phương trình lấy nghiệm d1 > 0 ta được: d1 = 25cm hoặc d1 = 100cm

b) L = 45cm

∗ Trường vừa lòng 1

d’ + d = -45cm (2)

Từ (1) và (2) ta có:

*

Giải phương trình mang nghiệm d > 0 ta được: d = 15 centimet

∗ Trường hợp 2

d’ + d = 45cm (3)

Từ (1) cùng (3) ta có:

*

phương trình này vô nghiệm

Đáp án: a)17,54cm; 25cm; 100cm; b)15cm

Bài 11 (trang 190 SGK đồ dùng Lý 11): Một thấu kính phân kì có độ tụ -5dp.

a) Tính tiêu cự của thấu kính.

Xem thêm: " Confession Là Gì Và Trào Lưu Confession, Mặt Lợi Và Hại Khi Trào Lưu Confessions Lên Ngôi

b) Nếu vật dụng đặt phương pháp kính 30cm thì ảnh hiện ra ở chỗ nào và gồm số cường điệu bao nhiêu?

Lời giải:

a) Tính tiêu cự của thấu kính:

*

b) d=30cm:

*

=>Ảnh ảo chỉ ra trước thấu kính và phương pháp thấu kính 12cm

Số cường điệu ảnh:

*

Đáp án: a) f=-20cm; b)d’=-12cm; k=0,4

Bài 12 (trang 190 SGK đồ dùng Lý 11): vào hình 29.8, xy là trục chủ yếu của thấu kính (L), A là thiết bị điểm thật, A’ là hình ảnh của A tạo vày thấu kính, O là quang trọng điểm của thấu kính.

Với mỗi trường phù hợp hãy xác định

a) A’ là ảnh thật hay ảnh ảo

b) một số loại thấu kính

c) các tiêu điểm bao gồm (bằng phép vẽ)

Lời giải:

∗Trường thích hợp 1-hình 29.18a:

– A là đồ thật; A’ và A ở cùng bên trục thiết yếu xy của thấu kính ⇒ A’ là ảnh ảo. A’ ở xa trục chính của thấu kính rộng A ⇒Thấu kính hội tụ.

– Vẽ: hình 29.18a

*

+ Nối AA’ giảm xy tại O thì O là quang vai trung phong của thấu kính.

+ Dựng thấu kính tại O và vuông góc cùng với trục bao gồm xy.

+ tự A vẽ tia AI // xy cắt thấu kính tại I. Nối IA’ kéo dài cắt xy tại F lúc ấy F’ là tiêu điểm ảnh của thấu kính. Tiêu điểm vật dụng F lấy đốĩ xứng cùng với F’ qua quang trọng tâm O.

∗ Trường vừa lòng 2-hình 29.18b:

– A là đồ gia dụng thật: A’ với A nằm cùng bên trục bao gồm xy của thấu kính ⇒ A’ là ảnh ảo. A’ nằm ngay sát trục bao gồm của thấu kính hơn A ⇒ thấu kính phân kì.

– Vẽ hình:

*

+ Nối AA’ giảm xy trên O thì O là quang chổ chính giữa của thấu kính.

+ Dựng thấu kính tại O cùng vuông góc cùng với trục bao gồm xy.

+ trường đoản cú A vẽ tia AI // xy cắt thấu kính tại I. Nối IA’ kéo dãn cắt xy tại F’ lúc ấy F’ là tiêu điểm ảnh của thấu kính. Tiêu điểm đồ gia dụng F mang đối xứng với F’ qua quang trung tâm O.