Để giải quyết bài toán này, ta sẽ sử dụng định lý thấu kính hội tụ và các công thức liên quan đến thấu kính.
Đề bài:
- Vật sáng AB có chiều cao 4 cm, được đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ.
- Tiêu cự của thấu kính là f = 18 cm.
- Vật A nằm trên trục chính cách quang tâm của thấu kính một khoảng u = 36 cm.
Câu a: Dựng ảnh A'B' của vật AB.
Câu b: Tính độ cao của ảnh A'B' và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.
Giải pháp:
Câu a: Dựng ảnh A'B'
Xác định khoảng cách từ ảnh: Ta sử dụng công thức thấu kính hội tụ:
Trong đó:
- f là tiêu cự của thấu kính,
- v là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính,
- u là khoảng cách từ vật đến thấu kính.
Dựng ảnh:
- Vật sáng AB có chiều cao 4 cm, vật được đặt vuông góc với trục chính.
- Khoảng cách từ vật đến thấu kính là u = 36 cm, ảnh sẽ được tạo ra ở vị trí v = 12 cm trên trục chính, và ảnh này là ảnh đảo ngược, thu nhỏ do thấu kính hội tụ.
Câu b: Tính độ cao ảnh A'B' và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính
Tính độ cao ảnh A'B': Ta sử dụng công thức tỷ lệ giữa chiều cao vật và chiều cao ảnh trong thấu kính hội tụ:
Trong đó:
- h' là chiều cao ảnh,
- h là chiều cao vật (4 cm),
- v là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (12 cm),
- u là khoảng cách từ vật đến thấu kính (36 cm).
Kết luận:
- Độ cao ảnh: 1.33 cm.
- Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính: 12 cm.
- Ảnh sẽ là ảnh đảo ngược và thu nhỏ so với vật sáng.