Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. M là một điểm nằm trên trục chính của thấu kính, P là một điểm dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng trùng với M. Gọi P’ là ảnh của P qua thấu kính. Khi P dao động vuông góc với trục chính của thấu kính, biên độ 4 cm thì ảnh ảo P’ dao động với biên độ 12 cm. Nếu P dao động dọc theo trục chính với tần số 2 Hz, biên độ 5 cm thì P’ có tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 0,5 s là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhận xét: Ảnh là ảnh ảo → ảnh và vật cùng chiều
Độ phóng đại của ảnh là: \( \left| k \right| = \left| {\frac{{A'}}{A}} \right| = \frac{{12}}{4} = 3 \Rightarrow k = 3\)
Mặt khác, \( k = \frac{f}{{f - d}} \Rightarrow 3 = \frac{{30}}{{30 - d}} \Rightarrow d = 20{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Chu kì dao động của vật và ảnh là:\( T = \frac{1}{f} = \frac{1}{2} = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right) \Rightarrow {\rm{\Delta }}t = 0,5{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( s \right) = T\)
Trường hợp 1: Nếu P dịch lại gần thấu kính 5 cm
Ta có:
\( {d_1} = 20 - 5 = 15{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) \Rightarrow {d_1}^\prime = \frac{{{d_1}f}}{{{d_1} - f}} = \frac{{15.30}}{{15 - 30}} = - 30{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Trường hợp 2: Nếu P dịch ra xa thấu kính 5 cm
\( {d_2} = 20 + 5 = 25{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) \Rightarrow {d_2}^\prime = \frac{{{d_2}f}}{{{d_2} - f}} = \frac{{25.30}}{{25 - 30}} = - 150{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Quãng đường ảnh đi được trong 1 chu kì là:
\( S = 2.\left| {{d_2}^\prime - {d_1}^\prime } \right| = 2.\left| { - 150 - \left( { - 30} \right)} \right| = 240{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right) = 2,4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( m \right)\)
Tốc độ trung bình của ảnh trong khoảng thời gian 0,1 s là:
\( {v_{tb}} = \frac{S}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{S}{T} = \frac{{2,4}}{{0,5}} = 4,8{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {m/s} \right)\)
Câu hỏi liên quan
-
Thấu kính có chiết suất n = 1,5 khi ở trong không khí có độ tụ là D. Khi ở trong nước có chiết suất n' = 4/3 thì độ tụ sẽ bằng
-
Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh thật. Nếu cho vật dịch chuyển lại gần thấu kính 30cm thì ảnh sau của AB vẫn là ảnh thật nằm cách vật một khoảng như cũ và cao gấp 4 lần ảnh trước. Tiêu cự của thấu kính này là
-
Qua một thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm, một vật đặt trước thấu kính 60 cm sẽ cho ảnh cách vật bao xa?
-
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 5dp và cách thấu kính một đoạn 30cm. Ảnh A’B’ của AB qua thấu kính là
-
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm, một vật sáng AB = 6cm đặt vuông góc với trục chính cách thấu kính 20cm thì cho ảnh A’B’ là ...
-
Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì sẽ cho ảnh A’B’ là ảnh
-
Tìm câu đúng khi nói về ảnh A’B’ của vật AB trước TKHT:
-
Một thấu kính có chiết suất n = 1,5 giới hạn bởi một mặt lõm và một mặt lồi có bán kính lần lượt là 10 cm và 30 cm. Tiêu cự của thấu kính khi đặt trong không khí là
-
Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật một khoảng 180cm, ảnh thu được cao bằng 1/5 vật. Tiêu cự của thấu kính có giá trị:
-
Trong không khí, trong số các thấu kính sau, thấu kính có thể hội tụ được chùm sáng tới song song là
-
Chọn hệ thức sai về số phóng đại.
-
Đặt vật sáng cao 2cm trước thấu kính phân kì có tiêu cự -12cm, cách thấu kính một đoạn 12cm. Ảnh của vật qua thấu kính là
-
Đặt một vật sáng song song và cách màn M một đoạn 2m (hình vẽ). Một thấu kính được đặt luôn song song với màn M, di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn thì thu được hai vị trí cho ảnh rõ nét và cách nhau 40cm. Tiêu cự của thấu kính này là
-
Thấu kính có chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Thấu kính gồm một mặt lồi là mặt cầu và một mặt phẳng. Độ tụ của thấu kính bằng 2 dp. Tính tiêu cự của thấu kính và bán kính của mặt cầu.
-
Vật sáng AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Khi đặt vật sáng cách thấu kính 30 cm thì vị trí, tính chất, chiều và độ lớn của ảnh là
-
Một vật sáng AB đặt trước một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 80 cm cho một ảnh cao gấp 2 lần vật. Tiêu cự của thấu kính là
-
Một thấu kính hội tụ có độ tụ +5 dp. Thấu kính này là
-
Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có độ tụ 2dp và cách thấu kính một khoảng 25cm. Khoảng cách từ ảnh A’B’ của AB đến thấu kính là
-
Số phóng đại của ảnh qua một dụng cụ quang học
-
Nhận định nào sau đây là đúng về tiêu điểm chính của thấu kính?
