Thực nghiệm cho thấy, với bộ dụng cụ thí nghiệm như Hình 9.1 trang 27 SBT Khoa học tự nhiên 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 giữa vật và màn rồi di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, người ta sẽ thu được một vị trí nữa của thấu kính cũng cho ảnh rõ nét trên màn như Hình 9.3.

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

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 giữa vật và màn rồi di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, người ta sẽ thu được một vị trí nữa của thấu kính cũng cho ảnh rõ nét trên màn như Hình 9.3.

Gọi $\mathcal{l}$ là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính đếu cho ảnh rõ nét trên màn và L là khoảng cách giữa vật và màn. Hãy chứng minh công thức: $f=\frac{L^2-{\mathcal{l}}^2}{4.L}$

Lời giải:

Ta có: d + d’ = L; $d^{\text{'}}=\frac{df}{d-f}\Rightarrow d^2-Ld+Lf=0$, đây là phương trình bậc hai đối với ẩn d. Để có hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn thì phương trình có hai nghiệm phân biệt (tức là có hai giá trị của d) thì $\Delta =L^2-4Lf>0\Rightarrow L>4f.$

Vị trí 1: d₁ = d; $d_1^{\text{'}}=d^{\text{'}}$

Vị trí 2: d₂, $d_2^{\text{'}}$

Do tính chất đối xứng, vật và ảnh có thể đổi chỗ cho nhau nên ta có:

$\left\{\begin{array}{c}{d}_2=d_1^{\text{'}}=d^{\text{'}}\\ d_2^{\text{'}}=d_1=d\end{array}\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}d+d^{\text{'}}=L\\ d^{\text{'}}=d+\mathcal{l}\end{array}\Rightarrow d=\frac{L-\mathcal{l}}{2};d^{\text{'}}=\frac{L+\mathcal{l}}{2}\right.\right.$

Thay d và d’ vào công thức: $f=\frac{{\text{dd}}^{\text{'}}}{d+d^{\text{'}}}$, ta được: $f=\frac{L^2-{\mathcal{l}}^2}{4.L}$

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 9.2 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 ...

• 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 9.6 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 ...