Bài toán yêu cầu vẽ ảnh của vật AB qua thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm, vật AB cao 6 cm, đặt vuông góc với trục chính, điểm A nằm trên trục chính cách quang tâm O của thấu kính 30 cm.
---
**Bước 1: Xác định vị trí vật và các điểm cần vẽ**
- Tiêu cự thấu kính: \( f = +20\,cm \) (thấu kính hội tụ nên f > 0)
- Vật AB cao 6 cm, đặt vuông góc với trục chính.
- Điểm A nằm trên trục chính, cách O 30 cm.
- Điểm B nằm cách O về phía vật 30 cm và cao 6 cm.
---
**Bước 2: Xác định vị trí ảnh A'B'**
Ta sẽ dùng phương pháp vẽ tia sáng để xác định vị trí ảnh.
1. Vẽ thấu kính tại vị trí O.
2. Vẽ vật AB: A nằm trên trục chính cách O 30 cm bên trái, B nằm thẳng đứng cao 6 cm.
3. Vẽ tia sáng xuất phát từ điểm B:
- Tia 1: Tia sáng song song với trục chính đi đến thấu kính, sau khi qua thấu kính sẽ đi qua tiêu điểm F' (phía phải thấu kính, cách O 20 cm).
- Tia 2: Tia sáng đi qua quang tâm O thấu kính sẽ không bị khúc xạ, đi thẳng.
4. Giao điểm của 2 tia sáng sau khúc xạ là vị trí ảnh B'.
5. Điểm A' nằm trên trục chính, vị trí sẽ xác định bằng công thức thấu kính hoặc dựa vào giao điểm các tia từ B.
---
**Bước 3: Tính toán vị trí ảnh bằng công thức thấu kính**
- Khoảng cách vật: \( d = OA = 30\, cm \)
- Tiêu cự: \( f = 20\, cm \)
Công thức thấu kính:
\[
\frac{1}{f} = \frac{1}{d} + \frac{1}{d'}
\Rightarrow \frac{1}{d'} = \frac{1}{f} - \frac{1}{d} = \frac{1}{20} - \frac{1}{30} = \frac{3 - 2}{60} = \frac{1}{60}
\]
\[
\Rightarrow d' = 60\, cm
\]
Vậy ảnh của vật cách thấu kính 60 cm về phía bên phải (phía đối diện vật).
---
**Bước 4: Xác định chiều cao ảnh**
Chiều cao ảnh:
\[
\frac{A'B'}{AB} = - \frac{d'}{d} = - \frac{60}{30} = -2
\]
Vậy:
\[
A'B' = -2 \times 6 = -12\, cm
\]
Chiều cao ảnh là 12 cm, dấu âm nghĩa là ảnh bị ngược chiều so với vật.
---
**Kết luận:**
- Ảnh A'B' nằm cách thấu kính 60 cm về phía phải.
- Ảnh cao 12 cm, ngược chiều so với vật.
- Vẽ:
- Vật AB: từ A trên trục chính ở 30 cm bên trái thấu kính, B cao 6 cm.
- Ảnh A'B': từ A' trên trục chính ở 60 cm bên phải thấu kính, B' cao 12 cm, ngược chiều so với B.
---
**Tóm tắt lời giải bằng tiếng Việt:**
- Vật AB cao 6 cm, cách thấu kính 30 cm.
- Tiêu cự thấu kính 20 cm.
- Ảnh A'B' của vật cách thấu kính 60 cm bên phải.
- Chiều cao ảnh là 12 cm, ảnh ngược chiều vật.
Bạn vẽ thấu kính tại O, vẽ vật AB ở bên trái O, A trên trục chính cách O 30 cm, B cao 6 cm. Vẽ ảnh A'B' ở bên phải O, cách O 60 cm, chiều cao 12 cm, ngược chiều vật. Dùng tia sáng song song và đi qua quang tâm để xác định ảnh.
---
Nếu bạn cần, tôi có thể hướng dẫn chi tiết cách vẽ từng bước.