Bài 6 trang 189 SGK Vật lí 11

Đề bài

Tiếp theo bài tập 5.

Cho biết đoạn dời vật là 12cm.

Tiêu cự của thấu kính là bao nhiêu ?

A. - 8 cm

B. 18 cm

C. - 20 cm

D. Một giá trị khác A, B, C.

Hướng dẫn giải

Công thức thấu kính:

+ Vị trí ảnh: \({1 \over d} + {1 \over {d'}} = {1 \over f} \Rightarrow f = {{d.d'} \over {d + d'}}\)

+ Số phóng đại ảnh: \(k =  - {{d'} \over d}\)

Nếu k > 0: vật và ảnh cùng chiều

Nếu k < 0: vật và ảnh ngược chiều.

Lời giải chi tiết

Đáp án B.

+ Ở vị trí thứ nhất (ảnh thật, ngược chiều với vật) ta có:

\(k < 0 \Rightarrow k =  - {{d'} \over d} =  - 3 \Rightarrow d' = 3d\)

\(\Rightarrow f = {{d.d'} \over {d + d'}} = {{d.3d} \over {d + 3d}} = {{3d} \over 4}\) (1)

+ Khi dời vật lại gần thấu kính một đoạn 12cm (ảnh ảo, cùng chiều với vật) ta có: 

\(\eqalign{
& k' > 0 \Rightarrow k' = - {{d''} \over {d - 12}} = 3 \Rightarrow d'' = - 3\left( {d - 12} \right) \cr
& \Rightarrow f = {{ - 3\left( {d - 12} \right).\left( {d - 12} \right)} \over { - 3\left( {d - 12} \right) + \left( {d - 12} \right)}} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;= {{ - 3\left( {d - 12} \right).\left( {d - 12} \right)} \over { - 2\left( {d - 12} \right)}} = {{3\left( {d - 12} \right)} \over 2} \cr} \)  (2)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow {{3d} \over 4} = {{3\left( {d - 12} \right)} \over 2} \Rightarrow 2d = 4d - 48 \Rightarrow d = 24cm\)

Thay vào (1) ta có tiêu cự của thấu kính là: \(f = {{3d} \over 4} = {{3.24} \over 4} = 18cm\)