Đáp án bài tập trang 119-120 vbt vật lí 9

42-43.1. Tia SI đi song song với trục chính nên cho tia ló đi qua F’

Tia tới SO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng

Hai tia ló trên có đường kéo dài giao nhau tại S’, ta thu được ảnh ảo S’ của S qua thấu kính.

Hình vẽ 42-43.1.a

42-43.2.

a) Vì S và S’ nằm về 2 phía đối với trục chính Δ nên S’ là ảnh thật.

b) Vì điểm sáng S qua thấu kính cho ảnh thật nên thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ.

+ Xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F’ bằng cách:

- Nối S với S’ cắt trục chính Δ của thấu kính tại O

- Dựng đường thẳng vuông góc với trục chính tại O. Đó là vị trí đặt thấu kính.

- Từ S dựng tia tới SI song song với trục chính của thấu kính. Nối I với S’ cắt trục chính tại tiêu điểm F’.

- Lấy F đối xứng với F’ qua O (OF = OF’) ta được tiêu điểm vật F.

+ Hình vẽ:

42-43.3.

a) Thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ vì chùm tia ló ra khỏi thấu kính cắt nhau tại ảnh S’ và S’ là ảnh thật.

b) Xác định điểm sáng S bằng cách vẽ như hình 42-43.3a

- Tia ló 1 đi qua tiêu điểm F’, vậy tia tới là tia đi song song với trục chính của thấu kính. Tia ló 2 là tia đi song song với trục chính, vậy tia tới là tia đi qua tiêu điểm của thấu kính.

- Từ I vẽ tia song song với trục chính Δ. Nối K với F. Hai đường trên cắt nhau ở S, ta được điểm sáng S cần vẽ.

42-43.4. 

a) Vì A’B’ cùng chiều với vật và nằm cùng phía với vật đối với trục chính nên nó là ảnh ảo.

b) Vì ảnh A’B’ là ảnh ảo lớn hơn vật nên thấu kính đã cho là thấu kính hội tụ.

c) Xác định quang tâm O, hai tiêu điểm F và F’ bằng cách vẽ như hình 42-43.4a

- B’ là ảnh của điểm B nên ta nối B’ với B cắt trục chính của thấu kính tại quang tâm O.

- Từ O dựng vuông góc với trục chính, ta có vị trí đặt thấu kính.

- Từ B dựng tia BI song song với trục chính của thấu kính. Nối IB’ kéo dài cắt trục chính tại F’. Lấy F đối xứng với F’ ta được tiêu điểm vật F.

42-43.5.

a) Dựng ảnh của vật sáng AB qua thấu kính hội tụ. Dùng hai trong ba tia sáng đã học để dựng ảnh B’ của điểm B.

+ Vật AB cách thấu kính d = 2f, vật ngoài khoảng OF.

Tia BI đi song song với trục chính nên cho tia ló đi qua F’

Tia tới BO là tia đi quang tâm O nên cho tia ló đi thẳng

Hai tia ló trên giao nhau tại B’, ta thu được ảnh thật B’ của B qua thấu kính.

Từ B’ hạ vuông góc với trục của thấu kính, cắt trục chính tại điểm A’. A’ là ảnh của điểm A. A’B’ là ảnh của AB tạo bởi thấu kính hội tụ.

b) Trên hình 42-43.5a, xét hai cặp tam giác đồng dạng:

ΔABO và ΔA’B’O; ΔA’B’F’ và ΔOIF’.

Từ hệ thức đồng dạng được: $\frac{AB}{A'B'}=\frac{AO}{A'O} (*); \frac{OI}{A'B'}=\frac{OF'}{F'A'}=\frac{OF'}{OA'-OF'}$

Vì AB = OI (tứ giác BIOA là hình chữ nhật)

$\Rightarrow \frac{AO}{A'O}=\frac{OF'}{OA'-OF'}\Leftrightarrow \frac{d}{d'}=\frac{f}{d'-f}\Leftrightarrow d.d'-d.f=d'.f$ (1)

Chia cả hai vế của (1) cho tích d.d’.f ta được:

$\frac{d.d'-d.f}{d.d'.f}=\frac{d'.f}{d.d'.f}\Leftrightarrow \frac{1}{f}-\frac{1}{d'}=\frac{1}{d}\Leftrightarrow \frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}$

(đây được gọi là công thức thấu kính cho trường hợp ảnh thật)

Thay d = 2f, ta tính được: OA’ = d’ = 2f = d

Thay vào (*) ta được: $h'=A'B'=AB.\frac{A'O}{AO}=h.\frac{d'}{d}=h.\frac{2f}{2f}=h$

Vậy d’ = d; h’ = h.