một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6 cm vuong góc trục chính cưa…

Chào em, thầy/cô rất vui được giúp em giải quyết bài toán vật lý lớp 9 này về thấu kính hội tụ. Chúng ta sẽ cùng nhau phân tích và giải chi tiết từng bước nhé.

Phần a: Dựng ảnh của vật qua thấu kính hội tụ

Để dựng ảnh A’B’ của vật sáng AB qua thấu kính hội tụ, em làm theo các bước sau:

• Vẽ trục chính của thấu kính, đặt thấu kính hội tụ vuông góc với trục chính, ký hiệu quang tâm O, tiêu điểm F ở bên phải và tiêu điểm F’ ở bên trái thấu kính (cách đều O).
• Đặt vật sáng AB thẳng đứng vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính một đoạn 15 cm. Do tiêu cự là 10 cm, vật AB nằm trong khoảng ngoài tiêu điểm và trong khoảng 2 lần tiêu cự.
• Từ điểm B của đỉnh mũi tên, vẽ tia sáng thứ nhất song song với trục chính. Tia ló của tia này sẽ đi qua tiêu điểm F’ ở phía bên kia thấu kính.
• Từ điểm B, vẽ tia sáng thứ hai đi thẳng qua quang tâm O. Tia này truyền thẳng không đổi hướng.
• Giao điểm của hai tia ló chính là điểm B’ (ảnh của B). Từ B’ hạ đường vuông góc xuống trục chính, ta cắt trục chính tại điểm A’ (ảnh của A). Ta thu được ảnh A’B’ là ảnh thật, ngược chiều với vật.

Phần b: Xác định vị trí và kích thước của ảnh

Dựa vào đề bài, ta có các dữ kiện sau:

• Chiều cao của vật: h bằng AB bằng 6 cm.
• Khoảng cách từ vật đến thấu kính: d bằng OA bằng 15 cm.
• Tiêu cự của thấu kính: f bằng OF bằng OF’ bằng 10 cm.

1. Xác định vị trí của ảnh:

Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính được ký hiệu là d’ bằng OA’. Ta áp dụng công thức thấu kính hội tụ:

1 chia f bằng 1 chia d cộng 1 chia d’

Thay số vào công thức, ta có:

1 chia 10 bằng 1 chia 15 cộng 1 chia d’

Suy ra 1 chia d’ bằng 1 chia 10 trừ đi 1 chia 15

Quy đồng mẫu số ta được: 1 chia d’ bằng 3 phần 30 trừ đi 2 phần 30 bằng 1 phần 30

Do đó, d’ bằng 30 cm.

Kết luận về vị trí: Ảnh cách thấu kính một khoảng 30 cm. Vì d’ mang giá trị dương nên ảnh thu được là ảnh thật và nằm ở phía bên kia thấu kính so với vật.

2. Xác định kích thước của ảnh:

Chiều cao của ảnh được ký hiệu là h’ bằng A’B’. Ta áp dụng công thức độ phóng đại của ảnh:

h’ chia h bằng d’ chia d

Thay các giá trị đã biết vào công thức:

h’ chia 6 bằng 30 chia 15

h’ chia 6 bằng 2

Suy ra h’ bằng 2 nhân 6 bằng 12 cm.

Kết luận về kích thước: Ảnh A’B’ có chiều cao bằng 12 cm, lớn hơn vật gấp 2 lần.

Như vậy, qua bài toán này, em đã xác định được ảnh là ảnh thật, ngược chiều, nằm cách thấu kính 30 cm và cao 12 cm. Chúc em học tập thật tốt môn Vật lý nhé!