Vật sáng AB đặt cách màn ảnh một khoảng L = 100 cm. Dịch chuyển theo phương vuông góc với màn một thấu kính hội tụ trong khoảng từ vật đến màn, ta thấy có hai vị trí thấu kính cách nhau l = 10 cm đều cho ảnh của AB rõ nét trên màn. Tiêu cự thấu kính là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có thấu kính nằm giữa vật và màn nên ta có vật thật (d > 0) và ảnh thật (d’ > 0).
Ta có: \(\text{L}=\left| \text{d}+\text{d }\!\!'\!\!\text{ } \right|=100\Rightarrow \text{d}+\text{d }\!\!'\!\!\text{ }=100\text{ cm}\text{.}\)
Tiêu cự của thấu kính: \(\text{f}=\frac{\text{d}\text{.d }\!\!'\!\!\text{ }}{\text{d}+\text{d }\!\!'\!\!\text{ }}=\frac{\text{d}\text{.}\left( 100-\text{d} \right)}{100}\Rightarrow {{\text{d}}^{\text{2}}}-100\text{d}+\text{100f}=0.\) (1)
Dịch chuyển thấu kính thì có 2 vị trí thấu kính cho ảnh rõ trên màn nên phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt.
Nghiệm phương trình (1): \(\left\{ \begin{align} & {{\text{d}}_{1}}=\frac{100-\sqrt{\Delta }}{2}=\frac{100-\sqrt{10000-400\text{f}}}{2} \\ & {{\text{d}}_{2}}=\frac{100+\sqrt{\Delta }}{2}=\frac{100-\sqrt{10000-400\text{f}}}{2} \\ \end{align} \right.\) và d2 > d1.
Mặt khác, ta có: \({{\text{d}}_{\text{2}}}-{{\text{d}}_{\text{1}}}=10\Leftrightarrow \sqrt{10000-400\text{f}}=10\Rightarrow \text{f}=24,975\text{ cm}\text{.}\)