Dựng ảnh A'B' của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ

Dựng ảnh A'B' của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính) (Hình 9.2).

Sách bài tập KHTN 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ - Kết nối tri thức

Bài 9.2 trang 25 Sách bài tập KHTN 9: Dựng ảnh A'B' của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính) (Hình 9.2).

a) Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp này, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ vật đến thấu kính bằng nhau.

b) So sánh độ cao h' của ảnh A'B' với độ cao h của vật AB.

c) Gọi d' là khoảng cách từảnh của vật đến thấu kính. Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp này: $f=\frac{d+d^{\text{'}}}{4}$

Lời giải:

Ta có hình vẽ:

a) Từ hình vẽ trên, ta có: BI = AO = 2f = 2OF’, do vậy OF’ là đường trung bình của $\Delta B^{\text{'}}BI.$

Suy ra OB = OB’.

Mặt khác $\stackrel{}{\widehat{BOA}}=\stackrel{}{\widehat{B^{\text{'}}OA}}$(hai góc đối đỉnh), $AB\perp AO;A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}\perp O{A}^{\text{'}}.$

Do vậy: $\Delta ABO=\Delta A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}O$ (cạnh huyền và một góc nhọn bằng nhau)

Suy ra OA = OA’.

b) Ảnh có kích thước bằng vật: AB = A’B’ hay h = h’.

c) Công thức tính tiêu cự trong trường hợp này:

Vì OA’=OA = 2f $\Rightarrow d^{\text{'}}=d=2f\Rightarrow f=\frac{d+d^{\text{'}}}{4}.$

Lời giải sách bài tập KHTN 9 Bài 9: Thực hành đo tiêu cự của thấu kính hội tụ hay khác:

• Bài 9.1 trang 25 Sách bài tập KHTN 9: Hình 9.1 mô tả bộ dụng cụ thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ ...

• Bài 9.3 trang 26 Sách bài tập KHTN 9: Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để có một phương án đo tiêu cự f đầy đủ ...

• Bài 9.4 trang 26 Sách bài tập KHTN 9: Giả sử kết quả thí nghiệm theo phương án của câu 9.3 như bảng dưới đây: ...

• Bài 9.5 trang 27 Sách bài tập KHTN 9: Thực nghiệm cho thấy, với bộ dụng cụ thí nghiệm như Hình 9.1. Khi đã thu được ảnh của vật rõ nét trên màn, nếu giữ cố định khoảng cách ...

• Bài 9.6 trang 28 Sách bài tập KHTN 9: Từ kết quả tính toán từ câu 9.5, hãy thiết kế một phương án thí nghiệm sử dụng Bộ dụng cụ thí nghiệm Hình 9.1 ...