Bài trắc nghiệm bài 7.1 trang 74 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 Nâng cao. Chọn câu đúng. 1. Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của lăng kính thì A. luôn luôn có tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai của lăng kính. B. tia ló lệch về phía đáy của lăng kính. C. tia ló lệch về phía đỉnh của lăng kính. D. đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh. 2. Lăng kính có góc ở đỉnh là \({60^o}\), chiết suất 1,5, ở trong không khí. Chiếu vuông góc tới một mặt bên của lăng kính một chùm sáng song song. A. Không có tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai. B. Góc ló lớn hơn \({30^o}\). C. Góc ló nhỏ hơn \({30^o}\). D. Góc ló nhỏ hơn \({25^o}\). 3. Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của một lăng kính ở trong không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi A. góc tới i > góc giới hạn \({i_{gh}}\). B. góc tới i < góc giới hạn \({i_{gh}}\). C. góc tới r’ ở mặt bên thứ hai lớn hơn góc \({i_{gh}}\). D. chiết suất của lăng kính lớn hơn chiết suất bên ngoài. 4. Một tia sáng chiếu tới một mặt bên của một lăng kính có góc ở đỉnh là \({60^o}\) ở vị trí có độ lệch cực tiểu. A. Góc khúc xạ \(r = {20^o}\). B. Góc khúc xạ \(r = {30^o}\). C. Góc khúc xạ \(r < {30^o}\). D. Phải biết góc tới i mới có thể xác định được góc khúc xạ r. Giải : 1.B ; 2.A ; 3.C ; 4.B. Bài trắc nghiệm bài 7.2 trang 75 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Câu (hoặc hình) nào dưới đây sai ? 1. Cho một chùm tia song song, đơn sắc, đi qua một lăng kính thủy tinh. A. Chùm tia ló là chùm tia phân kì. B. Chùm tia ló là chùm tia song song. C. Chùm tia ló bị lệch về phía đáy của lăng kính. D. Góc lệch của chùm tia tùy thuộc vào góc tới i. 2. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính A. phụ thuộc góc ở đỉnh của lăng kính. B. phụ thuộc chiết suất của lăng kính. C. không phụ thuộc chiết suất của lăng kính. D. phụ thuộc góc tới của chùm sáng tới. 3. Đường đi của tia sáng qua lăng kính ở Hình 7.1. A. Hình 7.1a. B. Hình 7.1b. C. Hình 7.1c. D. Hình 7.1d. 4. Khi xét đường đi của tia sáng qua lăng kính, ta thấy A. góc ló i’ phụ thuộc góc tới i. B. góc ló i’ phụ thuộc chiết suất của lăng kính. C. góc ló i’ không phụ thuộc góc ở đỉnh của lăng kính. D. góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc góc tới i, chiết suất và góc ở đỉnh của lăng kính. Giải : 1.A ; 2.C ; 3.C ; 4.C Bài trắc nghiệm bài 7.3 trang 76 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. 1. Một vật thẳng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính L. Đặt ở phía bên kia thấu kính một màn ảnh E vuông góc với trục chính của thấu kính. Xê dịch E, ta tìm được một vị trí của E để có ảnh hiện rõ trên màn. A. L là thấu kính phân kì. B. L là thấu kính hội tụ. C. Không đủ dữ kiện để kết luận như trên . D. Thí nghiệm như trên chỉ xảy ra khi vật AB ở trong khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật của L. 2. Vật thẳng AB được đặt ở một vị trí bất kì và vuông góc với trục chính của một thấu kính L. Đặt một màn ảnh E ở bên kia của thấu kính L, vuông góc với quang trục. Di chuyển E, ta không tìm được vị trí nào của E để có ảnh hiện lên màn. A. L là thấu kính phân kì. B. L là thấu kính hội tụ. C. Thí nghiệm như trên không thể xảy ra. D. Không đủ dữ kiện để kết luận như A hay B. 3. Đặt một vật thẳng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ L. A. Ảnh là ảnh thật. B. Ảnh là ảnh ảo. C. Không đủ dữ kiện để xác định ảnh là ảo hay thật. D. Ảnh lớn hơn vật. 4. Với một thấu kính hội tụ, ảnh ngược chiều với vật A. khi vật là vật thật. B. khi ảnh là ảnh ảo. C. khi vật thật ở ngoài khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật của thấu kính. D. chỉ có thể trả lời đúng khi biết vị trí cụ thể của vật. 5. Thấu kính có một mặt cầu lồi, một mặt cầu lõm là A. thấu kính hội tụ. B. thấu kính phân kì. C. có thể là thấu kính hội tụ hoặc thấu kính phân kì. D. chỉ xác định được loại thấu kính nếu biết suất thấu kính. Giải : 1.B ; 2.A ; 3.C ; 4.C ; 5.C. Bài trắc nghiệm bài 7.4 trang 77 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Câu (hoặc hình) nào dưới đây sai ? 1. Đường đi của tia sáng qua thấu kính ở Hình 7.2. A. Hình 7.2a. B. Hình 7.2b. C. Hình 7.2c. D. Hình 7.2d. 2. Xét ảnh cho bởi thấu kính : A. Với thấu kính phân kì, vật thật cho ảnh ảo. B. Với thấu kính hội tụ L, vật cách L là d = 2f (f là tiêu cự) thì ảnh cũng cách L là 2f. C. Với thấu kính hội tụ, vật thật luôn cho ảnh thật. D. Vật ở tiêu diện vật thì ảnh ở xa vô cực. 3. Vị trí của vật và ảnh cho bởi thấu kính L : A. Cho vật tiến lại gần L, ảnh di chuyển cùng chiều với vật. B. Cho vật tiến ra xa L, ảnh di chuyển ngược chiều với vật. C. Vật ở rất xa thì ảnh ở tiêu diện ảnh. D. Ảnh ở rất xa thì vật ở tiêu diện vật. 4. Nhận xét về thấu kính mỏng : A. Chùm tia song song đi qua hệ gồm hai thấu kính mỏng ghép sát nhau, có độ tụ \({D_1}\) và \({D_2} = - {D_1}\) thì không đổi phương. B. Độ tụ của thấu kính hội tụ lớn hơn độ tụ của thấu kính phân kì. C. Thấu kính có một mặt lõm, một mặt lồi chắc chắn là thấu kính phân kì. D. Thấu kính có một mặt lõm, một mặt phẳng là thấu kính phân kì. Giải : 1.D ; 2.C ; 3.B ; 4.C. Bài trắc nghiệm bài 7.5 trang 78 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Câu (hoặc hình) nào dưới đây không đúng ? 1. Vị trí vật và ảnh ở Hình 7.3. A. Hình 7.3a. B. Hình 7.3b. C. Hình 7.3c. D. Hình 7.3d. 2. Sự tạo ảnh bởi thấu kính : A. Với thấu kính hội tụ, khi vật ở ngoài khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật f, ảnh ngược chiều với vật. B. Với thấu kính hội tụ, khi vật ở trong khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật f, ảnh ngược chiều với vật. C. Với thấu kính phân kì, vật thật cho ảnh cùng chiều với vật. D. Với thấu kính phân kì, ảnh của vật thật luôn luôn nhỏ hơn vật. 3. Đường đi tia sáng qua thấu kính ở Hình 7.4. A. Hình 7.4a. B. Hình 7.4b. C. Hình 7.4c. D. Hình 7.4d. 4. Quan sát vật qua thấu kính là : A. Quan sát vật qua thấu kính hội tụ, ta thấy ảnh lớn hơn vật. B. Quan sát vật qua thấu kính hội tụ, ta thấy ảnh nhỏ hơn vật. C. Quan sát vật qua thấu kính phân kì, ta thấy ảnh nhỏ hơn vật. D. Quan sát vật qua thấu kính phân kì, ta thấy ảnh cùng chiều với vật. Giải : 1.D ; 2.B ; 3.B ; 4.B. Bài trắc nghiệm bài 7.6 trang 80 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Để mắt có thể nhìn thấy rõ vật ở các khoảng cách khác nhau thì A. thấu kính mắt phải dịch chuyển ra xa hay lại gần màng lưới sao cho ảnh của vật luôn nằm trên màng lưới. B. thấu kính mắt phải thay đổi tiêu cự nhờ cơ vòng để cho ảnh của vật luôn nằm trên màng lưới. C. thấu kính mắt đồng thời vừa phải chuyển dịch ra xa hay lại gần màng lưới và vừa phải thay đổi cả tiêu cự nhờ cơ vòng để cho ảnh của vật luôn nằm trên màng lưới. D. Màng lưới phải dịch lại gần hay ra xa thấu kính mắt sao cho ảnh của vật luôn nằm trên màng lưới. Đáp án: B Bài trắc nghiệm bài 7.7 trang 80 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Điểm cực viễn của mắt không bị tật là A. điểm xa nhất trên trục của mắt mà khi mắt không điều tiết, vật đặt tại đó, ảnh của vật nằm đúng trên màng lưới. B. điểm xa nhất trên trục của mắt mà khi mắt không điều tiết, vật đặt tại đó, mắt còn nhìn thấy rõ vật. C. điểm mà khi vật đặt tại đó, mắt nhìn vật dưới góc trông \(\alpha = {\alpha _{\min }}\) D. điểm xa nhất trên trục của mắt mà khi mắt không điều tiết, vật đặt tại đó, mắt nhìn vật dưới góc trông \(\alpha = {\alpha _{\min }}\) và ảnh của vật nằm đúng trên màng lưới. Đáp án: A Bài trắc nghiệm bài 7.8 trang 80 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Điểm cực cận của mắt không bị tật là A. điểm ở gần mắt nhất mà khi vật đặt lại đó, mắt nhìn rõ vật không phải điều tiết. B. điểm gần nhất trên trục của mắt mà khi vật đặt tại đó, ảnh của vật nằm đúng trên màng lưới của mắt. C. điểm gần nhất trên trục của mắt mà khi vật đặt tại đó, mắt nhìn vật dưới góc trông \(\alpha = {\alpha _{\min }}\). D. điểm gần nhất trên trục của mắt mà khi vật đặt tại đó, mắt nhìn vật dưới góc trông lớn nhất. Đáp án: B Bài trắc nghiệm bài 7.9 trang 81 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Muốn nhìn rõ vật thì A. vật phải đặt trong khoảng nhìn rõ của mắt. B. vật phải đặt tại điểm cực cận của mắt. C. vật phải đặt trong khoảng nhìn rõ của mắt và mắt nhìn ảnh của vật dưới góc trông \(\alpha \ge {\alpha _{\min }}\). D. vật phải đặt càng gần mắt càng tốt. Đáp án: C Bài trắc nghiệm bài 7.10 trang 81 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Khi chiếu phim, để người xem có cảm giác quá trình đang xem diễn ra liên tục, thì ta nhất thiết phải chiếu các cảnh cách nhau một khoảng thời gian là A. 0,1 s. B. > 0,1 s. C. 0,04 s. D. tùy ý. Đáp án: C Bài 7.11 trang 81 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Hãy điền các từ thích hợp vào các chỗ trống ở các mệnh đề sau để tạo thành các câu trả lời đúng. Mắt bị cận là mắt có dấu hiệu sau : A. Điểm cực viễn …. mắt hơn so với mắt không tật. B. Điểm cực cận …… mắt hơn so với mắt không tật. C. Thấu kính mắt có tiêu điểm nằm….. màng lưới khi mắt không điều tiết. D. Thấu kính mắt có tiêu cự…. hơn khoảng cách từ quang tâm thấu kính mắt đến màng lưới, khi mắt không điều tiết. Giải : A. gần ; B. gần ; C. trước ; D. ngắn. Bài 7.12 trang 81 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Hãy điền các từ thích hợp vào các chỗ trống ở các mệnh đề sau để tạo thành các câu trả lời đúng. Mắt bị viễn là mắt có dấu hiệu sau : A. Điểm cực viễn là điểm nằm ….. màng lưới. B. Điểm cực cận ….. mắt hơn so với mắt không tật. C. Thấu kính mắt có tiêu điểm nằm ….. màng lưới khi mắt không điều tiết. D. Thấu kính mắt có tiêu cự …… hơn khoảng cách từ quang tâm thấu kính mắt đến màng lưới khi mắt không điều tiết. Giải : A. sau ; B. xa ; C. sau ; D. lớn. Bài 7.13 trang 82 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Hãy điền các từ thích hợp vào các chỗ trống ở các mệnh đề sau để tạo thành các câu trả lời đúng. Mắt lão là mắt có dấu hiệu sau : A. Điểm cực viễn là điểm nằm ở….. B. Điểm cực cận …… mắt hơn so với mắt không tật. C. Thấu kính mắt có tiêu điểm nằm….. màng lưới khi mắt không điều tiết. D. Thấu kính mắt có tiêu cự….. khoảng cách từ quang tâm thấu kính mắt đến màng lưới khi mắt không điều tiết. Giải : A. vô cực ; B. nằm xa ; C. trên ; D. đúng bằng. Bài trắc nghiệm bài 7.14 trang 82 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Để mắt cận có thể nhìn rõ được vật ở xa như mắt thường, thì phải đeo loại kính sao cho khi vật ở vô cực thì A. ảnh cuối cùng của vật qua thấu kính mắt sẽ hiện rõ trên màng lưới. B. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trên màng lưới. C. ảnh được tạo bởi kính đeo không nằm tại điểm cực viễn của mắt. D. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trong khoảng từ vô cực đến điểm cực viễn của mắt. Đáp án: A Bài trắc nghiệm bài 7.15 trang 82 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Để mắt viễn có thể nhìn rõ được vật ở gần như mắt thường, thì phải đeo loại kính sao cho khi vật ở cách mắt 25 cm thì A. ảnh cuối cùng của vật qua thấu kính mắt sẽ hiện rõ trên màng lưới. B. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trên màng lưới. C. ảnh được tạo bởi kính đeo không nằm tại điểm cực cận của mắt. D. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trong khoảng từ thấu kính mắt đến điểm cực viễn sau thấu kính mắt. Đáp án: A Bài trắc nghiệm bài 7.16 trang 82 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Câu nào đúng ? Để mắt lão có thể nhìn rõ được vật ở gần như mắt thường, người ta phải đeo loại kính sao cho khi vật ở cách mắt 25 cm thì A. ảnh cuối cùng của vật qua thấu kính mắt nằm trên màng lưới. B. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trên màng lưới. C. ảnh được tạo bởi kính đeo không nằm tại điểm cực cận của mắt. D. ảnh được tạo bởi kính đeo nằm trong khoảng từ thấu kính mắt đến điểm cực viễn của mắt. Đáp án: A Bài trắc nghiệm bài 7.17 trang 83 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Kính lúp là A. một dụng cụ quang bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ để tạo ra một ảnh thật, lớn hơn vật. B. một gương cầu lõm bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật. C. một thấu kính hội tụ bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ, và chỉ dùng riêng cho những người già. D. Một quang cụ bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ, khi mắt nhìn qua quang cụ này thấy ảnh của vật dưới góc trông \(\alpha \ge {\alpha _{\min }}\). Đáp án: C Bài trắc nghiệm bài 7.18 trang 83 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Ngắm chừng ở điểm cực cận là A. điều chỉnh kính hay vật sao cho vật nằm đúng ở điểm cực cận \({C_c}\) của mắt. B. điều chỉnh kính hay vật sao cho ảnh của vật nằm đúng ở điểm cực cận \({C_c}\) của mắt. C. điều chỉnh kính sao cho vật nằm đúng ở điểm cực cận \({C_c}\) của mắt. D. điều chỉnh vật sao cho vật nằm đúng ở điểm cực cận \({C_c}\) của mắt. Đáp án: B Bài trắc nghiệm bài 7.19 trang 83 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Ngắm chừng ở điểm cực viễn là A. điều chỉnh kính hay vật sao cho vật nằm đúng ở điểm cực viễn \({C_v}\) của mắt. B. điều chỉnh kính hay vật sao cho ảnh của vật nằm đúng ở điểm cực viễn \({C_v}\) của mắt. C. điều chỉnh kính sao cho vật nằm đúng ở điểm cực viễn \({C_v}\) của mắt. D. điều chỉnh vật sao cho vật nằm đứng ở điểm cực viễn \({C_v}\) của mắt. Đáp án: B Bài trắc nghiệm bài 7.20 trang 83 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Số bội giác G của một dụng cụ quang là : A. tỉ số giữa góc trông ảnh của vật qua dụng cụ quang với góc trông trực tiếp vật. B. tỉ số giữa góc trông trực tiếp vật với góc trông ảnh của vật qua dụng cụ quang. C. tỉ số giữa góc trông ảnh của vật qua dụng cụ quang với góc trông trực tiếp vật khi vật đặt ở điểm cực cận của mắt. D. tỉ số giữa góc trông ảnh của vật qua dụng cụ quang với góc trông trực tiếp vật khi vật đặt ở điểm cực viễn của mắt. Đáp án: C Bài trắc nghiệm bài 7.21 trang 84 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Kính hiển vi gồm vật kính và thị kính là các thấu kính hội tụ. A. Vật kính và thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng vài milimet, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. B. Vật kính và thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng vài milimet, khoảng cách giữa chúng không đổi. C. Vật kính có tiêu cự lớn, khoảng vài xentimet, thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. D. Vật kính có tiêu cự nhỏ, khoảng vài milimet, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng không đổi. Đáp án: D Bài trắc nghiệm bài 7.22 trang 84 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn phương án đúng. Công thức số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực \(\left( {{G_\infty }} \right)\) là: A. \({G_\infty } = {k_2}{G_2}\). B. \({G_\infty } = {\delta \over {{f_1}}}\). C. \({G_\infty } = {Đ \over {{f_1}}}\). D. \({G_\infty } = {{\delta } Đ\over {{f_1}{f_2}}}\). Đáp án: D Bài trắc nghiệm bài 7.23 trang 84 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn câu đúng. Kinh thiên văn khúc xạ gồm hai thấu kính hội tụ : A. Vật kính có tiêu cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn ; khoảng cách giữa chúng là cố định. B. Vật kính có tiêu cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn ; khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. C. Vật kính có tiêu cự lớn , thị kính có tiêu cự nhỏ ; khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. D. Vật kính và thị kính có tiêu cự bằng nhau, khoảng cách giữa chúng cố định. Đáp án: C Bài trắc nghiệm bài 7.24 trang 84 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chọn phương án đúng. Công thức số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực \({G_\infty }\) là: A. \({G_\infty } = {{{f_1}} \over {{f_2}}}\). B. \({G_\infty } = {f_1}{f_2}\). C. \({G_\infty } = {Đ{{f_1}} \over {{f_2}}}\). D. \({G_\infty } = {Đ \over {{f_1}{f_2}}}\). Đáp án: A Bài 7.25 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho một lăng kính có chiết suất 1,5 ; tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC. Chiếu tới mặt AB một chùm sáng hẹp (tia sáng) với góc tới : a) \(i = {30^o}\). b) \(i = {15^o}\). Tính góc hợp bởi tia ló và tia tới trong mỗi trường hợp. Giải : a) Góc tới \(i = {30^o}\), góc ở đỉnh lăng kính : \(A = {60^o}\) Ta có : \(\sin r = {{{\mathop{\rm sini}\nolimits} } \over n} = 0,3333 \Rightarrow r = {19^o}28'\) \( \Rightarrow r' = A - r = {40^o}32'\) Suy ra : \(\sin i' = n\sin r' = 0,9748\) \( \Rightarrow i' \approx {77^o}\) Góc lệch làm bởi tia ló và tia tới là: \(D = i + i' - A = {47^o}\) (Hình 7.1G). b) Góc tới \(i = {15^o}\) \(\eqalign{ & \sin r = {{\sin i} \over n} = 0,1725 \cr & \Rightarrow r = {9^o}56' \cr} \) Suy ra \(r' = A - r = {50^o}04'\). So sánh với góc tới giới hạn \({i_{gh}}\), ta thấy \(r' > {i_{gh}}\). \(\left( {\sin {i_{gh}} = {1 \over n} = 0,6666 \Rightarrow {i_{gh}} \approx {{41}^o}48'} \right)\). Vậy, tia sáng phản xạ toàn phần tại mặt AC của lăng kính, tới mặt đáy BC tại K với góc tới là r’’ (Hình 7.2G). Ta có \(r'' = {90^o} - \widehat {JKC}\). Từ đó, tính được \(r'' \approx {9^o}56'\) \(\eqalign{ & \Rightarrow \sin i'' = n\sin r'' = 0,2604 \cr & \Rightarrow i'' \approx {15^o}6' \cr} \) Góc làm bởi tia ló KP và tia tới SI là : \(D = {D_1} + {D_2} + {D_3}\) Với \({D_1} = i - r = {5^o}4'\) \(\eqalign{ & {D_2} = {180^o} - 2r' = {79^o}52' \cr & {D_3} = i'' - r'' = {5^o}10' \cr} \). Suy ra: \(D \approx {90^o}6'\). Bài 7.26 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác ABC, góc ở đỉnh là \(A = {75^o}\), góc \(B = {60^o}\), chiết suất \(n = 1,5\). a) Chiết tới mặt AB một chùm song song với góc tới \(i = {30^o}\). Tính góc lệch của chùm sáng khi đi qua lăng kính. b) Khảo sát đường đi của chùm sáng khi góc tới bằng \({i_o}\) và bằng \({90^o}\). Cho \({{\mathop{\rm sini}\nolimits} _0} = n\sin \left( {A - {i_{gh}}} \right)\). Giải : a) Với \(i = {30^o},n = 1,5\), suy ra: \(r = {19^o}28' \approx {19^o}30'\) \( \Rightarrow r' = A - r = {55^o}30' > {i_{gh}} = {41^o}48'\) (đã tính ở bài 7.25) Vậy tia sáng phản xạ toàn phần tại J (Hình 7.3G). Xét tam giác JKC, ta có : \(\widehat J = {90^o} - r' = {34^o}30'\) Suy ra góc tới tại K là : \(r'' = {180^o} - \widehat J - \widehat C - {90^o}\) với \(\widehat C = {45^o}\) \(r'' = {10^o}30'\) Ta có: \(\sin i'' = n\sin r'' = 0,2733\) \( \Rightarrow i'' = {15^o}50'\) Góc hợp bởi tia ló KR với tia tới SI là : \(D = {D_1} + {D_2} - {D_3}\) Với: \({D_1} = i - r = {10^o}30'\) \(\eqalign{ & {D_2} = {180^O} - 2r' = {69^O} \cr & {D_3} = i'' - r'' = {5^o}20' \cr} \) Suy ra: \(D = {74^o}10'\). b) Khi \(i = {i_o}\) (Hình 7.4G) : \(\eqalign{ & \sin r = {{{{{\mathop{\rm sini}\nolimits} }_0}} \over n} = \sin \left( {A - {i_{gh}}} \right) \cr & \Rightarrow r = A - {i_{gh}} \cr & r' = A - r = {i_{gh}} \cr} \) Suy ra góc ló tại mặt AC là \(i' = {90^o}\). - Khi \(i = {90^o}\) (Hình 7.5G). \(\eqalign{ & \sin r = {{\sin i} \over n} = {1 \over n} = \sin {i_{gh}} \cr & \Rightarrow r = {i_{gh}} \cr & r' = A - {i_{gh}} \cr} \) Suy ra: \({\mathop{\rm sini}\nolimits} ' = nsinr' = nsin\left( {A - {i_{gh}}} \right)\) Vậy \(i' = {i_0}\). Bài 7.27 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiết suất 1,5. Một chùm sáng song song từ khe F của một ống chuẩn trực đến thẳng góc với mặt AB của lăng kính và tới mặt AC. Khe F song song với cạnh của lăng kính. a) Mắt nhìn vào mặt AC có thấy ảnh của khe F không ? Tại sao ? b) Giữ cố định chùm tia tới, quay lăng kính quanh một trục \(\Delta \) song song với cạnh của lăng kính một góc ít nhất là bao nhiêu thì mất trông thấy ảnh của khe F qua mặt AC ? Cho góc tới nhỏ nhất để có tia ló là \({i_0}\) với \(\sin {i_0} = n\sin \left( {A - {i_{gh}}} \right)\). Giải : a) Chùm sáng song song tới vuông góc với mặt AB nên đi thẳng vào lăng kính, đến mặt AC với góc tới là : \(r' = {60^o}\) Góc tới giới hạn là \({i_{gh}}\). Với \(\sin {i_{gh}} = {1 \over n} = 0,6666 \Rightarrow {i_{gh}} = 41,{8^o}\). Vậy \(r' > {i_{gh}}\): Tia sáng không ló ra khỏi mặt AC mà phản xạ toàn phần và ló ra ở mặt BC. Do đó, mắt không nhìn thấy ảnh của khe F (Hình 7.6G). b) Góc tới tại mặt AB là \(i = 0\). Muốn có tia sáng ló ra ở mặt AC, ta phải quay lăng kính theo chiều mũi tên để góc i tăng dần cho tới khi \(i \ge {i_0}\) (góc tới nhỏ nhất để có tia ló ở mặt bên AC, không bị phản xạ toàn phần). \(\eqalign{ & \sin {i_0} = n\sin \left( {A - {i_{gh}}} \right) = 0,4685 \cr & {i_0} = {27^o}56' \cr} \) Mà ta có góc quay của lăng kính là \(\alpha = i\). Vậy \({\alpha _{\min }} = {27^o}56'\). Bài 7.28 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác ABC, góc ở đỉnh \(A = {60^o}\) đặt trong không khí. Một chùm sáng hẹp khi đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu là \({30^o}\). a) Tìm chiết suất n của lăng kính. b) Bây giờ lăng kính được để trong một chất lỏng có chiết suất n’= 1,62. Chiết tới mặt bên AB một chùm sáng song song. Hỏi góc tới i ở trong khoảng nào thì có tia ló ra khỏi mặt bên thứ hai của lăng kính ? Giải : a) Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì : \(\eqalign{ & r = r' = {A \over 2} = {30^o} \cr & i = i' \cr} \) Góc lệch cực tiểu \({D_m} = i + i' - A = 2i - A\) \( \Rightarrow i = {{{D_m} + A} \over 2} = {45^o}\) Chiết suất lăng kính là : \(n = {{\sin i} \over {\sin r}} = {{\sin {{45}^o}} \over {\sin {{30}^o}}} = \sqrt 2 \). b) Lăng kính ở trong chất lỏng có chiết suất \(n' = 1,62\). Ta có: \(n' > n\). Tia sáng chỉ đi vào lăng kính ở mặt AB nếu góc tới \(i < {i_{gh}}\) (Hình 7.7G). Với \(\sin {i_{gh}} = {n \over {n'}} = 0,8728\). \( \Rightarrow {i_{gh}} = {60^o}47'\) Vậy \({0^o} < i < {60^o}47'\). Bài 7.29 trang 85 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một chậu thủy tinh nằm ngang chứa một lớp nước dày có chiết suất \({4 \over 3}\). Một tia sáng SI chiết tới mặt nước với góc tới là \({45^o}\). a) Tính góc lệch \({D_1}\) giữa tia khúc xạ và tia tới. b) Bỏ qua bề dày của đáy chậu. Tính góc ló của tia sáng đi ra khỏi đáy chậu và góc lệch D của tia ló này với tia tới SI. c) Giữ phương tia tới không đổi. Nghiêng đáy chậu một góc đối với mặt ngang. Hỏi giá trị của \(\alpha \) để góc lệch làm bởi tia sáng ló ra khỏi đáy chậu với tia tới SI cũng là \({D_1}\)? Giải : a) Ta có: \(\sin r = {{\sin i} \over n}\) với \(i = {45^o},n = {4 \over 3}\) \(\eqalign{ & \sin r = 0,5302 \cr & \Rightarrow r = {32^o} \cr} \) Suy ra: \({D_1} = i - r = {13^o}\) (Hình 7.8G). b) Góc tới tại J là r. \(\sin i' = n\sin r = \sin i \Rightarrow i' = i\) Do đó, tia ló JR song song với tia tới SI hay góc lệch D = 0. c) Góc lệch giữa tia ló và tia tới bây giờ là : \(D = {D_1} \pm {D_2}\) Trong đó: \({D_2}\) là góc lệch tại J khi đáy chậu nghiêng một góc \(\alpha \). Ta lấy dấu (+) nếu các độ lệch \({D_1}\) và \({D_2}\) cùng chiều ; lấy dấu (-) nếu hai góc lệch này ngược chiều. Muốn \(D = {D_1}\) ta phải có \({D_2} = 0\). Muốn vậy, ti IJ phải vuông góc với đáy chậu. Vậy phải nghiêng chậu một góc \(\alpha = r = {32^o}\) (Hình 7.9G). Bài 7.30 trang 86 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Chiếu một chùm sáng hội tụ tới một thấu kính L và hứng chùm tia ló lên một màn phẳng E vuông góc với trục chính của L, ta được một vệt sáng tròn trên màn. Di chuyển tịnh tiến màn E ra xa hoặc lại gần thấu kính, ta thấy điện tích vệt sáng không đổi. a) Hỏi L là loại thấu kính gì ? Tại sao ? b) Thấu kính này có hai mặt cầu với bán kính bằng nhau là 50 cm, chiết suất 1,5. Tìm độ tụ và tiêu cự của thấu kính. c) Đặt một vật AB = 2 cm vuông góc với trục chính của thấu kính và cách thấu kính 40 cm. Xác định ảnh cho bởi thấu kính. Giải : a) Chùm tia ló phải là chùm tia song song với trục chính của thấu kính. Vậy thấu kính đã làm phân kì chùm kia tia hội tụ thành một chùm tia song song (Hình 7.10G). Vậy L là thấu kính phân kì. b) Độ tụ \(D = (n - 1)\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right)\) với \({R_1} = {R_2} = - 50cm\) \(D = - 2dp\) Tiêu cự \(f = {1 \over D} = - 0,5m\). c) Ảnh cách L là : \(d' = {{df} \over {d - f}}\) với \(d = 40cm \Rightarrow d' = - {{200} \over 9}cm\), là ảnh ảo. Độ lớn \(A'B' = \left| k \right|AB\) với \(k = - {{d'} \over d} = {5 \over 9} \Rightarrow A'B' = {{10} \over 9}cm\) Ảnh cùng chiều với vật (Hình 7.11G). Bài 7.31 trang 86 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một điểm sáng S ở trước một thấu kính hội tụ L một đoạn 40 cm. Tiêu cự của \({L_1}\) là 30 cm. Điểm sáng cách trục chính của thấu kính 2 cm. a) Xác định vị trí và tính chất của ảnh S’ cho bởi S. b) Sát với \({L_1}\) ta đặt đồng trục một thấu kính \({L_2}\) có độ tụ \({D_2} = 5dp\). Xác định vị trí và tính chất của ảnh cho bởi hệ thấu kính. Giải: a) \(d' = 120cm\), là ảnh thật. Gọi y là khoảng cách từ trục chính của thấu kính tới S và y’ là khoảng cách từ trục chính tới S’. Ta có: \({{y'} \over y} =- {{d'} \over d} = - 3\) Vậy ảnh S’ cách trục chính thấu kính là : \(y' = \left| k \right|y = \left| {{{ - d'} \over d}y} \right| = 6cm\) b, Nếu \({L_2}\) được ghép sát \({L_1}\): \({d_2} = - d{'_1} = - 120cm\) Ảnh cuối cùng bây giờ cách hệ thấu kính là : \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = 17,1cm\) Ảnh là ảnh thật và cách trục của hệ thấu kính là: \(y'' = \left| {{{d{'_2}} \over {{d_2}}}} \right|y' = {6 \over 7}cm\) - Nhật xét : Khi hai thấu kính ghép sát nhau, ta có : \({1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_1}}} = {1 \over {{f_1}}}\) \({1 \over {{d_2}}} + {1 \over {d{'_2}}} = {1 \over {{f_2}}}\) với \({d_2} = - {d'_1}\) Cộng hai phương trình với nhau, ta có : \({1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_2}}} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}}\) Vậy hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính có độ tụ là : \(D = {1 \over f} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} = {D_1} + {D_2}\) Với \({D_1} = {1 \over {{f_1}}} = {1 \over {0,3}} = {{10} \over 3}dp\); ta có: \(D = {{10} \over 3} + 5 = {{25} \over 3}dp\). Tiêu cự của thấu kính tương đương là : \(f = {1 \over D} = {3 \over {25}}m = 12cm\) Vậy ảnh S’ cách hệ thấu kính là : \(d' = {{df} \over {d - f}} = {{40.12} \over {40 - 12}} = 17,1cm\). Bài 7.32 trang 86 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Vật sáng AB cách màn ảnh 150 cm. Trong khoảng giữa vật và màn ảnh, ta đặt một thấu kính hội tụ L coi như song song với vật AB. Di chuyển L dọc theo trục chính, ta thấy có hai vị trí của L để ảnh hiện rõ trên màn. Hai vị trí này cách nhau 30 cm. a) Tìm tiêu cự của L. b) Tìm số phóng đại của ảnh A’B’ ứng với hai vị trí trên của L. c) Với thấu kính trên, phải đặt màn ảnh cách vật bao nhiêu thì chỉ có một vị trí của L cho ảnh rõ trên màn ? Giải : a) Nhận xét công thức \({1 \over d} + {1 \over {d'}} = {1 \over f}\), ta thấy nếu hoán đổi d thành d’ và d’thành d thì công thức trở thành \({1 \over {d'}} + {1 \over d} = {1 \over f}\), nghĩa là không có gì thay đổi (so với dạng viết trên). Như vậy, với vị trí thứ nhất của L, nếu vật cách L là \({d_1}\), ảnh cách L là \(d{'_1}\) thì với vị trí thứ hai của L, vật cách L là \({d_2} = d{'_1}\) và ảnh cách L là \(d{'_2} = {d_1}\) (Hình 7.12G). Vậy ta có hệ phương trình sau : \(\eqalign{ & {d_1} + d{'_1} = D \cr & d{'_1} - {d_1} = d \cr} \) Suy ra : \(d{'_1} = {{D + d} \over 2},{d_1} = {{D - d} \over 2}\) Vậy : \({1 \over f} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_1}}} = {2 \over {D - d}} + {2 \over {D + d}} = {{4D} \over {{D^2} - {d^2}}}\) \( \Rightarrow \) Tiêu cự thấu kính : \(f = {{{D^2} - {d^2}} \over {4D}}\) với \(D = 15cm,d = 30cm\) \(f = 36cm\) b) Số phóng đại : - Khi L ở vị trí thứ nhất : \({k_1} = - {{d{'_1}} \over {{d_1}}}\) với \(d{'_1} = {{D + d} \over 2} = 90cm,{d_1} = {{D - d} \over 2} = 60cm\) \({k_1} = - {3 \over 2}\) - Khi L ở trị trí thứ hai : \({k_2} = - {{d{'_2}} \over {{d_2}}} = - {{{d_1}} \over {d{'_1}}} = - {2 \over 3}\). c) Từ công thức trên của f, ta suy ra : \({d^2} = {D^2} - 4Df = D\left( {D - 4f} \right)\) Vì \({d^2} > 0\), suy ra điều kiện \(D > 4f\). Vậy, muốn thí nghiệm xảy ra như trên, khoảng cách D giữa vật AB và màn E phải thỏa mãn điều kiện \(D > 4f\). Ta chỉ có một vị trí của L cho ảnh rõ trên màn khi \(D = 4f\). Khi đó d = 0; nghĩa là hai vị trí của L trở thành trùng nhau. \(D = 4f = 144cm\). Bài 7.33 trang 86 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Thấu kính hội tụ \({L_1}\) có tiêu cự 50 cm. Thấu kính phân kì \({L_2}\) có tiêu cự 30 cm. Hai thấu kính được ghép đồng trục. a) Một vật thẳng AB được đặt vuông góc với quang trục của hệ, cách \({L_1}\) 30 cm. Chùm sáng từ vật qua \({L_1}\) rồi qua \({L_2}\). Hai thấu kính cách nhau 30 cm. Tìm vị trí và số phóng đại của ảnh. b) Bây giờ đặt \({L_2}\) cách \({L_1}\) một khoảng \(\alpha \). Hỏi a bằng bao nhiêu thì độ lớn của ảnh cuối cùng không thay đổi khi ta di chuyển vật lại gần hệ thấu kính ? Giải : a) Sơ đồ tạo ảnh : \(A{B_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_1}{B_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_2}{B_2}\) Khoảng cách từ \({A_1}{B_1}\) tới \({L_1}\): \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) với \({d_1} = 30cm,{f_1} = 50cm\). \(d{'_1} = - 75cm\) \({A_1}{B_1}\) cách \({L_2}\) là: \(d_2 = a - d{'_1} = 30 + 75 = 105cm\); \({A_1}{B_1}\) là vật đối với \({L_2}\), cho ảnh là \({A_2}{B_2}\) cách \({L_2}\) là: \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}\) với \({f_2} = - 30cm\) \(d{'_2} = - 23,3cm\): ảnh \({A_2}{B_2}\) là ảnh ảo. Số phóng đại \(k = {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {AB} }} = {k_1}{k_2} = {{d{'_1}} \over {{d_1}}}.{{d{'_2}} \over {{d_2}}} \approx 0,6\) Vậy ảnh \(A_2B_2\) cùng chiều với AB và có độ lớn là \(A_2B_2=0,6AB\). b) Bây giờ \({d_1}\) là biến số, a là thông số phải xác định trị số. Ta có : \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) Suy ra : \({d_2} = a - d{'_1} = a - {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) và \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}\) Số phóng đại : \(\eqalign{ & k = {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {AB} }} \cr&= {{d{'_1}} \over {{d_1}}}.{{d{'_2}} \over {{d_2}}} = {{{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}.{{{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} \cr & k = {{{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}{{{f_2}} \over {a - {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} - {f_2}}} \cr & = {{{f_1}{f_2}} \over {a\left( {{d_1} - {f_1}} \right) - {d_1}{f_1} - {f_2}\left( {{d_1} - {f_1}} \right)}} \cr & k = {{{f_1}{f_2}} \over {\left( {a - {f_1} - {f_2}} \right){d_1} + {f_1}\left( { - a + {f_2}} \right)}} \cr} \) Muốn độ lớn của ảnh \({A_2}{B_2}\) không đổi khi ta di chuyển vật lại gần thấu kính, số phóng đại k phải độc lập với \({d_1}\). Muốn vậy, ta phải có : \(a - {f_1} - {f_2} = 0\) Hay: \(a = {f_1} + {f_2} = 20cm\). - Ta có thể giải câu b một cách đơn giản hơn. Quan sát đường đi tia sáng trình bày ở Hình 7.13G : Khi cho vật AB tiến lại gần hệ thấu kính, đường đi tia sáng BIJR không đổi, trong khi BI’ quay xung quanh tiêu điểm \({F_1}\), đoạn I’J’ hạ thấp xuống, tia J’R’ quay quanh tiêu điểm ảnh \(F{'_2}\) của \({L_2}\). Ảnh \({B_2}\) là điểm cắt nhau của hai tia ló JR và J’R’ nên \({B_2}\) chạy trên giá của tia JR. Vậy trong trường hợp tổng quát, độ lớn của \({A_2}{B_2}\) thay đổi khi cho vật AB tiến lại gần \({L_1}\). Muốn độ lớn của \({A_2}{B_2}\) không đổi, tia ló JR phải song song với trục của hệ thấu kính. Muốn vậy, tia IJ phải có giá đi qua tiêu điểm vật \({F_2}\) của \({L_2}\). Suy ra, ta phải có \({F_2} \equiv F{'_1}\) Hay \(a = {O_1}{O_2} = {O_1}F{'_1} - {O_2}{F_2}\) \(a = 20cm\) Đường đi tia sáng như trong Hình 7.14G Bài 7.34 trang 87 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một thấu kính \({L_1}\) có chiết suất \(n = 1,5\); hai mặt lồi có bán kính bằng nhau và bằng 10 cm được ghép đồng trục với một thấu kính hội tụ \({L_2}\) có tiêu cự 20 cm. a) Thấu kính \({L_1}\) cách \({L_2}\) một khoảng \(a = 30cm\). Một vật thật AB ở trước \({L_1}\), cách \({L_1}\) là 20 cm. Chùm sáng từ vật qua \({L_1}\) rồi qua \({L_2}\). Tìm vị trí và số phóng đại của ảnh cho bởi hệ. b) Đặt \({L_2}\) sát với \({L_1}\). Chứng tỏ rằng hệ thấu kính này tương đương với một thấu kính L. Hỏi tính chất và tiêu cự của thấu kính tương đương này ? c) Giữ nguyên vị trí của AB và \({L_1}\), thay đổi khoảng cách giữa hai thấu kính. Hỏi khoảng cách a giữa hai thấu kính là bao nhiêu để ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính là ảnh ảo ? Giải : a) Tiêu cự của \({L_1}\): \({1 \over {{f_1}}} = \left( {n - 1} \right)\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right)\) với \(n = 1,5{\rm{ }};{R_1} = {R_2} = 10cm\) \( \Rightarrow {f_1} = 10cm\) Sơ đồ tạo ảnh : \(A{B_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_1}{B_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_2}{B_2}\) Ta có: \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) với \({d_1} = 20cm\) \(d{'_1} = 20cm \Rightarrow {d_2} = a - d{'_1} = 10cm\) \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}\) với \({f_2} = 20cm\) Suy ra: \(d{'_2} = - 20cm\). Số phóng đại: \(k = {{d{'_1}} \over {{d_1}}}.{{d{'_2}} \over {{d_2}}} = - 2\) b) Khi hai thấu kính sát nhau : \(a = 0 \Rightarrow {d_2} = - {d_1}\) Ta có: \({1 \over {{f_1}}} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_1}}}\) \({1 \over {{f_2}}} = {1 \over {{d_2}}} + {1 \over {d{'_2}}}\) Suy ra: \({1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_2}}}\) Vậy hệ thấu kính ghép này tương đương một thấu kính có tiêu cự f thỏa mãn điều kiện : \({1 \over f} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} = {1 \over {10}} + {1 \over {20}} = {3 \over {20}}\) Hay \(f = {{20} \over 3}cm > 0.\) Vậy thấu kính tương đương là thấu kính hội tụ. c) Ta vẫn có \({d_1} = 20cm\) và \(d{'_1} = 20cm\) Bây giờ \({A_1}{B_1}\) cách \({L_2}\) \({d_2} = a - d{'_1}\), suy ra: \(\eqalign{ & d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{\left( {a - d{'_1}} \right){f_2}} \over {a - d{'_1} - {f_2}}} \cr & d{'_2} = {{\left( {a - 20} \right)20} \over {a - 40}} \cr} \) Nếu \({A_2}{B_2}\) là ảnh ảo, ta phải có \(d{'_2} < 0\) Bảng xét dấu: Vậy, để ảnh \({A_2}{B_2}\) ảo, khoảng cách a giữa \({L_2}\) và \({L_1}\) phải ở trong khoảng: \(20cm < a < 40cm\) Bài 7.35 trang 87 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho thấu kính \({L_1}\) có một mặt phẳng, một mặt lồi. Bán kính mặt lồi là 20 cm. Một thấu kính \({L_2}\) có một mặt phẳng, một mặt lõm. Bán kính mặt lõm là 30 cm. \({L_2}\) được ghép với \({L_1}\) như Hình 7.5. Chiết suất của \({L_1}\) và \({L_2}\) bằng nhau là \(n = 1,5\). a) Đặt một vật AB ở trước \({L_1}\) một đoạn \(d = 40cm\), vuông góc với trục của hệ thấu kính. Xác định ảnh ảo tạo bởi quang hệ này và vẽ đường đi của một chùm sáng đi qua hệ. b) Vật AB ở trong khoảng nào thì các ảnh cùng chiều với vật ? c) Xác định khoảng cách từ AB tới hệ để trong hai ảnh trên có một ảnh thật, một ảnh ảo và ảnh này có độ lớn bằng ba lần độ lớn của ảnh kia. Giải : a) Tiêu cự của thấu kính \({L_1}\): \({1 \over {{f_1}}} = \left( {n - 1} \right)\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right)\) với \({R_1} = 20cm,{R_2} = \infty ,n = 1,5\) \( \Rightarrow {f_1} = {{{R_1}} \over {n - 1}} = 40cm\) Tiêu cự của \({L_2}\): \({1 \over {{f_2}}} = \left( {n - 1} \right){1 \over {R{'_1}}}\) với \(R{'_1} = - 30cm,R{'_2} = \infty \) \( \Rightarrow {f_2} = {{R{'_1}} \over {n - 1}} = - 60cm\) Phần ngoài của chùm tia sáng chỉ đi qua \({L_2}\) trong khi phần giữa của chùm sáng đi qua hệ hai thấu kính \(\left( {{L_1},{L_2}} \right)\) ghép sát nhau. Ta có các sơ đồ tạo ảnh như sau : - Với phần ngoài của chùm sáng: \(AB\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow A'B'\) - Với phần trong của chùm sáng: \(A{B_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_1}{B_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_2}{B_2}\) + Xác định ảnh A’B’: \(d' = {{d{f_2}} \over {d - {f_2}}}\) với \(d = 40cm\) \(d' = - 24cm;A'B'\) là ảnh ảo. Số phóng đại \(k = - {{d'} \over d} = {3 \over 5}\), ảnh cùng chiều với vật. + Xác định ảnh \({A_2}{B_2}\): Vì hai thấu kính sát nhau nên \({d_2} = - d{'_1}\) Làm tương tự bài 7.31, ta có : \({1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_2}}}\) với \({d_1} = d = 40cm\) Suy ra ảnh \({A_2}{B_2}\) cách hệ thấu kính là : \(d{'_2} = - 60cm\) Vậy \({A_2}{B_2}\) ảnh ảo, ở trước hệ thấu kính là 60 cm. + Số phóng đại : \(k' = {{d{'_1}} \over {{d_1}}}{{d{'_2}} \over {{d_2}}} = - {{d{'_2}} \over {{d_1}}}\) (vì \({d_2} = - d{'_1}\)) \(k' = {3 \over 2}\) + Đường đi tia sáng (Hình 7.15G) : b) Ảnh A’B’ là ảnh ảo của vật thật AB cho bởi thấu kính phân kì \({L_2}\) nên luôn luôn cùng chiều với vật AB. Ta thấy phần thấu kính ghép tương đương với một thấu kính có tiêu cự f : \({1 \over f} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}}\) hay \(f = 120cm > 0\) Vậy thấu kính tương đương này là một thấu kính hội tụ. Muốn ảnh \({A_2}{B_2}\) cũng cùng chiều với vật AB thì \({A_2}{B_2}\) phải là ảnh ảo đối với hệ thấu kính ghép (phần giữa của hệ). Muốn vậy, vật AB phải ở trong khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật của thấu kính tương đương : \(d < 120cm\). c) Muốn có một ảnh ảo, một ảnh thật thì ta phải có \(d > 120cm\). Khi đó: \({A_2}{B_2}\) là ảnh thật. Số phóng đại của ảnh A’B’ : \(k = {{\overline {A'B'} } \over {\overline {AB} }} = - {{d'} \over d} = - {{{f_2}} \over {d - {f_2}}} > 0\) (vì \(\overline {A'B'} \) cùng chiều với \(\overline {AB} \)) Số phóng đại của ảnh \({A_2}{B_2}\): \(k' = {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {AB} }} = - {{d{'_2}} \over {{d_1}}} = - {{d{'_2}} \over d}\) Với thấu kính tương đương trên, ta có : \(d{'_2} = {{df} \over {d - f}}\) hay \({{d{'_2}} \over d} = {f \over {d - f}}\) Vậy \(k' = - {f \over {d - f}} < 0\) ( vì \(\overline {{A_2}{B_2}} \) là ảnh thật nên ngược chiều với \(\overline {AB} \)). - Trường hợp \({A_2}{B_2} = 3A'B'\), ta có: \({{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {A'B'} }} = {{k'} \over k} = - 3\) Hay \({f \over {d - f}}.{{d - {f_2}} \over {{f_2}}} = {{120(d + 60)} \over {\left( {d - 120} \right)\left( { - 60} \right)}} = - 3\) \(\eqalign{ & \Rightarrow {{2\left( {d + 60} \right)} \over {d - 120}} = 3 \cr & \Rightarrow d = 480cm \cr} \) - Trường hợp \(A'B' = 3{A_2}{B_2}\) không xảy ra vì dẫn đến một phương trình vô nghiệm.
Bài 7.36 trang 87 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho hai thấu kính hội tụ \({L_1},{L_2}\) có cùng tiêu cự là 3 cm, được ghép đồng trục, cách nhau một đoạn a = 2 cm. Tìm vị trí của vật AB để ảnh cho bởi hệ thấu kính có độ lớn bằng độ lớn của vật. Giải: \(A{B_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_1}{B_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_2}{B_2}\) Ta có: \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) Suy ra: \({d_2} = a - d{'_1} = a - {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) và \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}\) Số phóng đại của ảnh \({A_2}{B_2}\) là: \(\eqalign{ & k = {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {AB} }} = {{d{'_2}} \over {{d_2}}}.{{d{'_1}} \over {{d_1}}}\cr&\;\;\; = {{{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}.{{{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} \cr & k = {{{f_1}{f_2}} \over {\left( {{d_1} - {f_1}} \right)\left( {a - {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} - {f_2}} \right)}} \cr} \) \(k = {{{f_1}{f_2}} \over {{d_1}\left( {a - {f_1} - {f_2}} \right) - {f_1}\left( {a - {f_2}} \right)}}\) Vì ảnh \({A_2}{B_2}\) có độ lớn bằng vật AB nên \(k = \pm 1\). - Trường hợp \(k = + 1\). Từ kết quả trên suy ra : \({d_1} = {{a{f_1}} \over {a - {f_1} - {f_2}}} = - 1,5cm < 0\) (loại bỏ) - Trường hợp \(k = - 1\): ảnh \({A_1}{B_1}\) ngược chiều với vật AB, ta có : \(d = {{\left( {a - 2{f_2}} \right){f_1}} \over {a - {f_1} - {f_2}}} = 3cm\) Vậy, khi đặt vật AB trước \({L_1}\) là 3 cm, ta được ảnh \({A_1}{B_1}\) lớn hơn bằng vật và ngược chiều với vật. Bài 7.37 trang 87 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một thấu kính hội tụ L có một mặt phẳng và một mặt lồi bán kính R = 1 m. Chiết suất của thấu kính n = 1,5. Một điểm sáng S ở trên trục chính, cách L 2 m. Đặt một gương phẳng G vuông góc với trục chính của L, cách L là 7 m. a) Chứng tỏ rằng ảnh cuối cùng của S cho bởi quang hệ có vị trí trùng với S. b) Giữ nguyên vị trí của S và gương phẳng G. Hỏi có vị trí nào khác của thấu kính L trong khoảng từ S tới gương để ảnh cuối cùng của S cũng trùng với S ? Giải : a) Tiêu cự của L : \({1 \over f} = \left( {n - 1} \right)\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right)\) với \({R_1} = \infty ,{R_2} = R = 1m,n = 1,5\), ta tính được \(f = 2m\). Vậy điểm sáng S trùng với tiêu điểm F của L. Chùm tia ló khỏi L có phương song song với trục chính nên tới thẳng góc với gương phẳng G. Các tia phản xạ trùng với các tia tới gương nên khi ló ra khỏi L sẽ đi qua S (Hình 7.16G). Vậy ảnh cuối cùng trùng với S. b) Gọi \({d_1}\) là khoảng cách từ S tới thấu kính L. Sơ đồ tạo ảnh như sau : \({S_{{d_1}}}{\buildrel {\left( L \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{S_{{1_{{d_2}}}}}{\buildrel {\left( G \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{S_{{2_{{d_3}}}}}{\buildrel {\left( L \right)} \over \longrightarrow _{d{'_3}}}{S_3}\) Ta có: \({1 \over f} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_1}}}\) Với chùm tia phản xạ (từ gương G) đi qua L (Hình 7.17G), ta có : \({1 \over f} = {1 \over {{d_3}}} + {1 \over {d{'_3}}}\) Nếu \({S_3}\) trùng với S, ta có \(d{'_3} = {d_1}\), suy ra: \({d_3} = d{'_1}\) hay \({S_2} \equiv {S_1} \equiv H\). Ta có: \({d_1} + d{'_1} = SH = 9m\) hay \({d_1} + {{{d_1}f} \over {{d_1} - f}} = 9\). Từ đó ta có phương trình : \(d_1^2 - 9{d_1} + 18 = 0\) Giải phương trình, ta tìm được hai nghiệm là : \({d_1} = 6m\) và \({d_1} = 3m\) Vậy phải đặt L cách S là 6 m hoặc 3 m. Bài 7.38 trang 88 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ \({L_1}\) có tiêu cự \({f_1} = 30cm\) và cách thấu kính 36 cm. Sau \({L_1}\), ta đặt một thấu kính \({L_2}\) có tiêu cự \({f_2} = - 10cm\), đồng trục với \({L_1}\) và cách \({L_1}\) một đoạn a’. a) Cho a = 200 cm. Xác định ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính. b) a ở trong khoảng nào thì ảnh của AB cho bởi hệ là ảnh thật ? c) Tìm a để độ lớn của ảnh cuối cùng của AB không phụ thuộc khoảng cách từ vật AB tới hệ. Giải : a) Ta có \({d_1} = 36cm,{f_1} = 30cm,a = 200cm.\) Suy ra : \(\eqalign{ & d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} = 180cm \cr & {d_2} = a - d{'_1} = 20cm \cr} \) Ảnh cuối cùng cách \({L_2}\) là: \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = - {{20} \over 3}cm\), là ảnh ảo. Số phóng đại : \(k = {{d{'_1}} \over {{d_1}}}.{{d{'_2}} \over {{d_2}}} = - 1,7\). b) Sơ đồ tạo ảnh : \(A{B_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_1}{B_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_2}{B_2}\) (ảnh thật) Vị trí của vật AB và thấu kính \({L_1}\) không đổi nên ta vẫn có \({d_1} = 36cm,d{'_1} = 180cm\). Suy ra : \(\eqalign{ & {d_2} = a - d{'_1} = a - 180 \cr & d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{\left( {a - 180} \right)\left( { - 10} \right)} \over {a - 170}} \cr} \) Để ảnh \({A_2}{B_2}\) là ảnh thật, ta phải có \(d{'_2} > 0\). - Bảng xét dấu: Vậy, để \({A_2}{B_2}\) là ảnh thật, phải đặt \({L_2}\) cách \({L_1}\) từ 170 cm đến 180 cm \(\left( {170cm < a < 180cm} \right)\). c) Xét số phóng đại : \(k = {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {\overline {AB} }} = {{d{'_1}} \over {{d_1}}}.{{d{'_2}} \over {{d_2}}}\) Với \({{d{'_1}} \over {{d_1}}} = {{{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}};{d_2} = a - d{'_1} = a - {{{f_1}{d_1}} \over {{d_1} - {f_1}}}\) \({{d{'_2}} \over {{d_2}}} = {{{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{{f_2}} \over {a - {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} - {f_2}}}\) Suy ra: \(k = {{{f_1}{f_2}} \over {{d_1}\left( {a - {f_2} - {f_1}} \right) - {f_1}\left( {a - {f_2}} \right)}}\). Muốn độ lớn của \({A_2}{B_2}\) (và của k) không phụ thuộc khoảng cách \({d_1}\) từ vật tới \({L_1}\), ta phải có : \({d_1}\left( {a - {f_2} - {f_1}} \right) = 0\) Suy ra: \(a - {f_2} - {f_1} = 0\) Vậy \(a = {f_2} + {f_1} = 20cm\) Bài 7.39 trang 88 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Hai thấu kính cùng có một mặt phẳng và một mặt lồi có bán kính R = 15 cm, chiết suất n = 1,5 nhưng đường kính khẩu độ khác nhau, được ghép đồng trục với nhau như Hình 7.6. a) Đặt một vật nhỏ AB vuông góc với quang trục của hệ và cách hệ một đoạn d. Chứng tỏ rằng hệ thấu kính sẽ cho hai ảnh phân biệt. b) Tìm điều kiện về d để hai ảnh trên cùng thật hay cùng ảo. Chứng tỏ rằng nếu hai ảnh cùng ảo hay cùng thật thì độ lớn của chúng không thể bằng nhau. c) Tìm d để hai ảnh trên có độ lớn bằng nhau. Tính số phóng đại của chúng. Giải : a) Tiêu cự của các thấu kính : \({1 \over {{f_1}}} = {1 \over {{f_2}}} = \left( {n - 1} \right)\left( {{1 \over {{R_1}}} + {1 \over {{R_2}}}} \right)\) Với \(n = 1,5;{R_1} = \infty ,{R_2} = 15cm\) Suy ra: \({f_1} = {f_2} = {{{R_2}} \over {n - 1}} = 30cm\) Xét một chùm sáng từ B tới hệ thấu kính. Phần ngoài của chùm sáng chỉ đi qua \({L_2}\), cho ảnh là A'B'. Phần trong của chùm sáng đi qua thấu kính ghép \(\left( {{L_1} + {L_2}} \right)\) cho ảnh A"B". Đây là hai ảnh phân biệt (Hình 7.18G). b) Các sơ đồ tạo ảnh như sau : \(A{B_d}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d'}}A'B'\) Và \(A{B_d}{\buildrel {\left( {{L_1} + {L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d'}}A"B"\) Ta có: \(d' = {{d{f_2}} \over {d - {f_2}}}\) Và \(d" = {{df} \over {d - f}}\) với \({1 \over f} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}}\). Muốn hai ảnh A'B' và A"B" cùng thật thì khoảng cách từ AB đến quang tâm chung của hai thấu kính phải lớn hơn \({f_2}\) (hay f) nếu \({f_2} > f\) (nếu \({f_2} < f\)). \(f = {{{f_1}{f_2}} \over {{f_1} + {f_2}}} = 15cm < {f_2} = 30cm\) Vậy \(d > 30cm\). Muốn hai ảnh trên cùng ảo thì khoảng cách từ AB đến quang tâm phải nhỏ hơn \({f_2}\) (hay f) nếu \({f_2} < f\) (nếu \({f_2} > f\)). Suy ra: \(d < 15cm\). Nhận xét : - Nếu hai ảnh cùng thật thì cùng ngược chiều với vật. -Nếu hai ảnh cùng ảo thì đều cùng chiều với vật. Vậy, trong cả hai trường hợp trên, hai ảnh A'B' và A"B" đều cùng chiều với nhau. - Số phóng đại của A'B': \(k = - {{d'} \over d}\) - Số phóng đại của A"B": \(k' = - {{d"} \over d}\) cùng dấu với k. Ta có: \({{k'} \over k} = {{d"} \over {d'}} \ne 1\) Vậy, trong hai trường hợp trên, độ lớn của hai ảnh phải khác nhau. c) Để hai ảnh trên có độ lớn bằng nhau thì phải có một ảnh ảo và một ảnh thật. Trong trường hợp này, ta phải có \(f < d < {f_2}\) hay \(15cm < d < 30cm\). Suy ra hai ảnh A'B' và A"B" ngược chiều nhau : \({{k'} \over k} = - 1\) hay \(k' = - k\) \( \Rightarrow - {{d"} \over d} = {{d'} \over d}\) hay \( - d" = d'\) \( - {{df} \over {d - f}} = {{d{f_2}} \over {d - {f_2}}}\) Hay \( - {{15} \over {d - 15}} = {{30} \over {d - 30}}\) Suy ra: d = 20cm Các số phóng đại của các ảnh là : \(\eqalign{ & k = - {{d'} \over d} = - {{{f_2}} \over {d - {f_2}}} = 3 \cr & k' = - {{d"} \over d} = - {f \over {d - f}} = - 3 \cr} \) - Đường đi tia sáng (Hình 7.19G) : Bài 7.40 trang 88 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho một thấu kính phân kì \({L_1}\) có tiêu cự 20 cm và một điểm sáng S ở rất xa trên trục chính của \({L_1}\). Để hứng được ảnh rõ nét của S trên một màn E vuông góc với trục chính của \({L_1}\) và cách \({L_1}\) 100 cm, người ta đặt thêm một thấu kính hội tụ \({L_2}\) đồng trục với \({L_1}\), ở trong khoảng \({L_1}\) và màn E. Khi xê dịch \({L_2}\) cho tiến lại gần hay ra xa \({L_1}\) ta chỉ tìm được một vị trí của \({L_2}\) để có ảnh rõ nét của S trên màn E. a) Tìm tiêu cự \({f_2}\) của \({L_2}\). b) Tìm vị trí của thấu kính \({L_2}\). Giải : a) Sơ đồ tạo ảnh : \({S_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{S_1}_{{d_2}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{S_2}\) Vì S ở rất xa nên \({d_1} = \infty ,d{'_1} = {f_1}\) ( \({S_1}\) ở tiêu điểm ảnh \(F{'_1}\) của \({L_1}\)) (Hình 7.20G). Ta có: \(d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}}\) và \({d_2} + d{'_2} = {S_1}{S_2}\) Với \({S_1}{S_2} = D = \left| {{f_1}} \right| + {O_1}{S_2} = 120cm\) Suy ra: \({d_2} + {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = D\) \( \Rightarrow d_2^2 - {\rm{D}}{{\rm{d}}_2} + D{f_2} = 0\) Có biệt số là : \(\Delta = {D^2} - 4D{f_2}\). Trong bài toán này, \({S_1}\) và \({S_2}\) cố định, nên \({d_2}\) xác định vị trí của \({L_2}\) để cho ảnh rõ trên màn E. Theo giả thiết, chỉ có một vị trí của \({L_2}\) để cho ảnh \({S_2}\) rõ nét trên màn. Do đó, phương trình trên chỉ có một nghiệm. Vậy ta phải có \(\Delta = 0\), suy ra tiêu cự của \({L_2}\) là: \({f_2} = {D \over 4} = 30cm\). b) Nghiệm của phương trình trên là : \({d_2} = {D \over 2} = 60cm\) Vậy \({L_2}\) cách \({S_1}\) là 60 cm, hay cách \({L_1}\) là: \({d_2} - \left| {{f_1}} \right| = 40cm\) Bài 7.41 trang 89 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho ba thấu kính ghép đồng trục (Hình 7.7) đặt cách đều nhau 10 cm. Độ tụ của các thấu kính là \({D_1} = {D_3} = 10dp,{D_2} = - 10dp\) a) Chiếu tới hệ một chùm sáng song song với quang trục. Xác định đường đi của chùm sáng qua hệ. b) Tìm vị trí một điểm A ở trên quang trục sao cho ảnh của A cho bở quang hệ đối xứng với A. c) Giữ vị trí của A không đổi và đặt \({L_3}\) sát với \({L_2}\). Tìm lại vị trí ảnh của A cho bởi quang hệ. Giải : a) Tiêu cự các thấu kính là : \(\eqalign{ & {f_1} = {f_3} = {1 \over {{D_1}}} = {1 \over {10}}m = 10cm \cr & {f_2} = {1 \over {{D_2}}} = - {1 \over {10}}m = - 10cm \cr} \) Ta thấy tiêu điểm vật \({F_3}\) của \({L_3}\) và tiêu điểm ảnh \(F{'_1}\) của \({L_1}\) trùng với quang tâm của \({L_2}\) (Hình 7.21G). Vậy ta có chùm tia ló khỏi hệ song song với quang trục. b) Sơ đồ tạo ảnh : \({A_{{d_1}}}{\buildrel {\left( {{L_1}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_1}}}{A_{1{d_2}}}{\buildrel {\left( {{L_2}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_2}}}{A_{2{d_3}}}{\buildrel {\left( {{L_3}} \right)} \over \longrightarrow _{d{'_3}}}{A_3}\) Ta có: \(d{'_1} = {{{d_1}{f_1}} \over {{d_1} - {f_1}}} = {{10{d_1}} \over {{d_1} - 10}}\) Suy ra : \(\eqalign{ & {d_2} = a - d{'_1} = 10 - {{10{d_1}} \over {{d_1} - 10}} \cr&\;\;\;\;\;= - {{100} \over {{d_1} - 10}} \cr & d{'_2} = {{{d_2}{f_2}} \over {{d_2} - {f_2}}} = {{{{ - 100} \over {{d_1} - 10}}\left( { - 10} \right)} \over {{{ - 100} \over {{d_1} - 10}} + 10}} \cr&\;\;\;\;\;= {{100} \over {{d_1} - 20}} \cr & {d_3} = a - d{'_2} = 10 - {{100} \over {{d_1} - 20}}\cr&\;\;\;\;\; = {{10{d_1} - 300} \over {{d_1} - 20}} \cr} \) Ảnh \({A_3}\) cách \({L_3}\) là: \(d{'_3} = {{{d_3}{f_3}} \over {{d_3} - {f_3}}}\) với \({f_3} = 10cm\) Suy ra: \(d{'_3} = 30 - {d_1}\) Mà \({A_3}\) đối xứng với A qua hệ thấu kính, nên ta có \(d{'_3} = {d_1}\) Hay \(30 - {d_1} = {d_1}\) \( \Rightarrow \) Điểm A cách \({L_1}\) là \({d_1} = 15cm\). - Đường đi tia sáng (Hình 7.22G). c) Khi \({L_3}\) sát với \({L_2}\): Làm tương tự bài 7.31, ta thấy \({L_2}\) và \({L_3}\) ghép sát nhau tương đương với một thấu kính có độ tụ là : \(D = {1 \over f} = {1 \over {{f_2}}} + {1 \over {{f_3}}}\) Với \({f_2} = - 10cm\) và \({f_3} = 10cm \Rightarrow D = 0\) Vậy hệ thấu kính \(\left( {{L_2},{L_3}} \right)\) này không làm lệch tia sáng đi qua. Các tia ló khỏi \({L_3}\) cắt nhau tại \({A_1}\). Ảnh cuối cùng trùng với \({A_1}\) (Hình 7.23G). Bài 7.42 trang 89 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Khoảng cách từ quang tâm thấu kính mắt đến màng lưới của một mắt bình thường là 1,5 cm. a) Điểm cực viễn của mắt nằm ở đâu ? Độ tụ của mắt ứng với khi mắt nhìn vật đặt ở điểm cực viễn là bao nhiêu? b) Khả năng điều tiết của mắt giảm theo độ tuổi. So với lúc mắt không điều tiết thì khi mắt điều tiết tối đa, độ tụ của mắt tăng thêm một lượng : \(\Delta D = \left( {16 - 0,3n} \right)dp\) (với n là số tuổi tính theo đơn vị là năm). Tính độ tụ tối đa của mắt bình thường ở tuổi 17 và khoảng cực cận của mắt ở độ tuổi đó. Giải : a) Mắt bình thường có điểm cực viễn ở vô cực. Vật đặt tại vô cực cho ảnh qua thấu kính mắt nằm trên màng lưới. Độ tụ của mắt ứng với khi mắt nhìn vật tại điểm cực viễn là 67 dp. b) Độ tụ tối đa của mắt bình thường ở tuổi 17 là tông của độ tụ khi nhìn vật tại điểm cực viễn (mắt không điều tiết) và độ tăng thêm \(\Delta D = \left( {16 - 0,3n} \right)dp\), với \(n = 17\). Biết độ tụ tối đa, tức là ở độ tụ đó mắt nhìn vật đặt cách mắt gần nhất. Từ đó tính được khoảng thấy rõ ngắn nhất của mắt ở độ tuổi 17. Đáp số : a) Điểm cực viễn của mắt nằm ở vô cực. Độ tụ của mắt ứng với khi mắt nhìn vật đặt ở điểm cực viễn là 67 dp. b, \({D_{\max }} = 78dp;O{C_c} = 9,17cm\). Bài 7.43 trang 89 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một học sinh do thường xuyên đặt sách cách gần mắt 11 cm khi đọc nên sau một thời gian học sinh ấy không còn thấy rõ những vật ở cách mắt mình lớn hơn 101 cm. a) Mắt học sinh đó bị mắc tật gì ? Có mấy cách khắc phục tật đó ? b) Xác định khoảng có thể nhìn thấy rõ của mắt, nếu học sinh đó đeo kính để cho mắt lại có thể nhìn tháy vật ở xa vô cực. Kính đeo cách mắt 1 cm. Giải : a) Mắt không thể nhìn xa hơn 1,01 m là mắt bị tật cận thị. Có hai cách khắc phục : đeo kính phân kì hoặc phẫu thuật giác mạc. Nếu đeo kính phân kì thì có thể tính được độ tụ của kính, nếu cho biết khoảng cách giữa kính và mắt. b) Tính độ tụ của kính khi đeo vào mắt có thể nhìn thấy vật ở xa vô cực. Tiêu cự kính phân kì cần đeo là : \(\eqalign{ & f = - \left( {O{C_V} - O{O_1}} \right) = - \left( {101 - 1} \right) \cr & = - 100cm = - 1m \cr & D = {1 \over f} = - 1dp \cr} \) Vị trí vật gần mắt nhất khi đeo kính mà mắt còn có thể thấy rõ được, là vị trí nếu đặt vật tại đó, kính sẽ cho một ảnh ảo nằm tại điểm cực cận của mắt. Do vậy khoảng cách từ ảnh tới kính là : \(\eqalign{ & d' = - \left| {11 - 1} \right| = - 10cm \cr & \Rightarrow d = {{d'f} \over {d' - f}} \cr} \) Thay số, ta được \(d = 11,11cm\). Vậy vật có thể đặt gần mắt nhất một khoảng \(11,11cm + 1cm = 12,11cm\). Từ đây suy ra khoảng có thể nhìn thấy rõ của mắt là từ 12,11 cm đến \(\infty \). Bài 7.44 trang 89 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một mắt bình thường khi về già khả năng điều tiết kém, nên khi điều tiết tối đa độ tụ chỉ tăng thêm 1 điôp. Lúc chưa điều tiết, độ tụ là \({D_0} = 67dp\). a) Xác định điểm cực viễn và điểm cực cận của mắt. b) Để đọc một quyển sách đặt cách xa mắt 25 cm, không cần mắt điều tiết, người già đó đeo một kính lão xa mắt 2 cm. Tính độ tụ của kính này. Giải : a) Xác định điểm cực viễn và điểm cực cận : - Xác định điểm cực viễn : Điểm cực viễn của mắt lão của người già luôn ở vô cực. Điều này không có liên hệ đến khả năng điều tiết của mắt. - Xác định điểm cực cận : Gọi \({d_1}\) là khoảng cách từ điểm cực cận đến quang tâm thấu kính mắt và \(d{'_1}\) là khoảng cách từ màng lưới đến quang tâm của mắt. Tiêu cự của thấu kính mắt khi mắt chưa điều tiết là : \({f_0} = {1 \over {{D_0}}} = {1 \over {67}}m\). Đây chính là giá trị \(d{'_1}\), coi như không đổi khi nhìn. Độ tự tối đa của mắt. \(D = {D_0} + 1 = {1 \over f}\), trong đó f là tiêu cự thấu kính mắt khi mắt nhìn vật ở điểm cực cận, nghĩa là khi mắt điều tiết tối đa. Lại có : \({1 \over f} = {1 \over {{d_1}}} + {1 \over {d{'_1}}};{1 \over {d'_1}} = {1 \over {{f_0}}} = {D_0}\) Suy ra: \({1 \over {{d_1}}} = D - {D_0} = 1dp\), vậy \({d_1} = 1m\). b) Tính độ tụ của mắt lão khi đọc : Gọi \({d_2}\) là khoảng cách từ vật AB trên trang sách đến quang tâm thấu kính mắt và \(d{'_2}\) là khoảng cách từ quang tâm thấu kính mắt đến ảnh A'B' của AB. \({d_2} = 25cm - 2cm = 23cm\) Khi nhìn ảnh A'B' mắt không phải điều tiết thì A'B' phải ở điểm cực viễn của mắt, nghĩa là \(d{'_2} = \infty \). Do đó AB phải đặt ở tiêu điểm F của kính, tiêu cự \(f = 23cm = 0,23m\). Từ đó suy ra: \(D = {1 \over f} = {1 \over {0,23}} = 4,35dp\). Bài 7.45 trang 89 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một mắt cận về già có điểm cực cận cách mắt 0,4 m và điểm cực viễn cách mắt 1 m. a) Phải đeo kính \({L_1}\) loại gì, có độ tụ bao nhiêu để có thể thấy rõ vật ở xa vô cực mà mắt không phải điều tiết ? Kính đeo cách mắt 1 cm. b) Để có thể đọc cách mắt 20 cm khi mắt điều tiết tối đa, người ta phải gắn thêm vào phần phía dưới của \({L_1}\) một kính hội tụ \({L_2}\) sao cho mắt nhìn qua cả \({L_1}\) và \({L_2}\). Tính độ tự của kính \({L_2}\). c) Thấu kính \({L_2}\) có hai mặt cong cùng bán kính R, có chiết suất n = 1,5. Tính R. Kính coi như được đeo sát mắt. Giải : a) Kính \({L_1}\) phải đeo sao cho ảnh \({A_1}\) của vật A ở xa vô cực nằm ở điểm cực viễn của mắt. Vậy \(F{'_1}\) của kính trùng với điểm cực viễn trước mắt 1m = 100cm, hay trước kính 100cm - 1cm = 99cm. Vì tiêu điểm ảnh \(F{'_1}\) trước kính nên kính là phân kì. Tiêu cự \({f_1} = - 99cm\), suy ra \({D_1} = {1 \over {{f_1}}} = {1 \over { - 0,99}} \approx - 1dp\) b) Để có thể nhìn rõ vật A (chữ trên sách) thì phải đeo kính L sao cho A cách mắt 20 cm (tức trước kính \(20cm - 1cm = 19cm\)) sẽ cho ảnh \({A_1}\) tại điểm cực cận của mắt, trước mắt \(0,4m = 40cm\) (tức trước kính 39 cm). Sơ đồ tạo ảnh : \(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_d} L\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d'}} {A_1}\) Tiêu cự của L là : \(f = {{{\rm{dd}}'} \over {d + d'}} = 37,05cm\) Coi L là hệ hai kính ghép sát từ \({L_1}\) và \({L_2}\), đã biết \(f\) và \({f_1}\), có thể tính \({f_2}\) từ công thức độ tụ : \(\eqalign{ & {1 \over f} = {1 \over {{f_1}}} + {1 \over {{f_2}}} \cr & \Rightarrow {f_2} = 26,96cm \cr & \Rightarrow {D_2} = 3,71dp \cr} \) c, Tính R : Từ \({1 \over {{f_2}}} = \left( {n - 1} \right).{2 \over R}\), ta tính được \(R = 26,96cm\). Bài 7.46 trang 90 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Hãy chỉ ra các trường hợp mà số bội giác G của kính lúp nhận các giá trị dưới đây (với k là số phóng đại của ảnh ; d’ là khoảng cách từ ảnh đến kính ; l là khoảng cách từ mắt đến kính ; Đ là khoảng cực cận của mắt ; f là tiêu cự kính lúp). a, \(G = k{ Đ\over {\left| {d'} \right| + l}}\) trong trường hợp ………………………………………… b) \(G = k\) trong trường hợp…………………………………………… c) \(G = { Đ\over f}\) trong trường hợp…………………………………………… Giải : a) ngắm chừng không ở điểm cực cận và không ở vô cực. b) ngắm chừng ở điểm cực cận. c) ngắm chừng ở vô cực. Bài 7.47 trang 90 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một mắt không tật có điểm cực cận cách mắt 20 cm, quan sát vật AB qua một kính lúp có tiêu cự \(f = 2cm\). a) Xác định số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực. b) Xác định số bội giác của kính khi ngắm chừng ở điểm cực cận, khi mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của kính. c) Một người cận thị đặt mắt tại tiêu điểm ảnh của kính, quan sát ảnh mà không phải điều tiết mắt. Xác định số bội giác của kính đối với mắt người đó, biết rằng mắt cận có điểm cực cận cách mắt 10 cm và điểm cực viễn cách mắt 122 cm. Giải : a) \({G_\infty } = {Đ \over f} = 10\) b) Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh, khi ngắm chừng ở điểm cực cận thì ảnh \({A_1}{B_1}\) sẽ cách kính một khoảng d': \(d' = - \left( {20cm - 2cm} \right) = - 18cm\) Vậy AB cách kính một khoảng d : \(d = {{d'f} \over {d' - f}} = 1,8cm\) Khi mắt ngắm chừng ở điểm cực cận, ta có : \(\eqalign{ & \tan \alpha = {{\overline {{A_1}{B_1}} } \over Đ};\tan {\alpha _0} = {{\overline {AB} } \over Đ} \cr & {G_{{C_c}}} = {{\tan \alpha } \over {\tan {\alpha _0}}} = {{\overline {{A_1}{B_1}} } \over {\overline {AB} }} = - {{d'} \over d} = 10 \cr} \) c) Khi mắt cận thấy ảnh ảo \({A_1}{B_1}\) tại điểm cực viễn thì không phải điều tiết. \(\eqalign{ & \tan \alpha = {{{A_1}{B_1}} \over {O{C_V}}} = {{{A_1}{B_1}} \over {122}};\cr&tan{\alpha _0} = {{AB} \over Đ} = {{AB} \over {10}} \cr & G = {{\tan \alpha } \over {\tan {\alpha _0}}} = {{{A_1}{B_1}} \over {AB}}.{Đ \over {122}} \cr} \) Khi mắt cận thấy \({A_1}{B_1}\) tại điểm cực viễn cách mắt 122 cm thì ảnh ảo \({A_1}{B_1}\) cách kính là: \(d' = - \left( {122 - 2} \right) = - 120cm\) Suy ra: \(d = {{d'f} \over {d' - f}} = 1,97cm\) Vậy: \(\eqalign{ & {{{A_1}{B_1}} \over {AB}} = - {{d'} \over d} = {{120} \over {1,97}} \cr & \Rightarrow G = {{120} \over {1,97}}.{{10} \over {122}} = 5 \cr} \) Bài 7.48 trang 90 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 15 cm, quan sát vật AB qua một kính lúp ở trạng thái không điều tiết. Xác định giá trị cho phép của tiêu cự kính lúp để khi mắt nhìn qua kính, thấy ảnh của vật AB rõ hơn so với khi nhìn trực tiếp không có kính. Giải : Khi dùng kính lúp, để mắt ở trạng thái không điều tiết thấy rõ ảnh của vật AB hơn so với nhìn trực tiếp vật AB thì góc trông ảnh \(\alpha \) phải lớn hơn góc trông vật \({\alpha _0}\) hay: \({\alpha \over {{\alpha _0}}} = {G_\infty } > 1\) Mắt thường nhìn AB qua kính lúp ở trạng thái không điều tiết nghĩa là ngắm chừng ở vô cực. \({G_\infty } = {Đ \over f}\) Suy ra : \({Đ \over f} > 1 \Rightarrow Đ > f\) hay \(f < Đ = 15cm\). Bài 7.49 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Khi đeo sát mắt cận một thấu kính phân kì có độ tụ \(D = - 1dp\), mắt nhìn rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết và nhìn rõ vật đặt cách mắt 25 cm nếu mắt điều tiết tối đa. a) Nếu thay thấu kính trên bằng một thấu kính phân kì có độ tụ bằng -0,5 dp, thì mắt có thể thấy rõ vật trong khoảng nào ? b) Độ tụ của mắt có thể thay đổi trong khoảng nào ? Cho biết khoảng cách từ quang tâm mắt đến màng lưới là 16 mm. c) Nếu mắt cận nói trên (không đeo kính) đặt lại tiêu điểm ảnh của một kính lúp có tiêu cự bằng 4 cm, thì phải đặt vật trong khoảng cách nào trước kính để mắt có thể nhìn rõ ảnh của vật ? Giải : a) Để xác định khoảng có thể thấy rõ vật, khi thay kính cần xác định điểm thấy rõ xa mắt nhất và gần mắt nhất. - Trước hết ta cần xác định điểm cực viễn và cực cận của mắt cận. Sơ đồ tạo ảnh : + Khi mắt không điều tiết : \(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d = \infty }} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = f = {1 \over D} = - 1m}} A'\) (nằm ở điểm cực viễn) Điểm cực viễn trước mắt 100 cm. + Khi mắt điều tiết tối đa : \(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d = 25cm}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d'}} A'\) (ở điểm cực cận) \( \Rightarrow d' = {{df} \over {d - f}} = - 20cm\) Điểm cực cận trước mắt 20 cm. - Xác định khoảng có thể thấy rõ vật khi đeo kính có độ tụ \(D = - 0,5dp\). Sơ đồ tạo ảnh : + Khi mắt không điều tiết : \(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d = ?}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 100cm}} A'\)(ở điểm cực viễn) \(d = {{d'f} \over {d' - f}} = 200cm\) ( sau khi thay số, với \(f = {1 \over D} = {1 \over {0,5}}m = - 200cm\)) + Khi mắt điều tiết tối đa : \(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d = ?}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 20cm}} A'\) (ở điểm cực cận) \(d = {{d'f} \over {d' - f}} = {{200} \over 9}cm \approx 22cm\) Vậy khoảng có thể thấy rõ vật khi đeo kính có \(D = - 0,5dp\) cách mắt từ 22 cm đến 200 cm. b) Để xác định khoảng có thể thay đổi độ tụ của mắt, cần xác định độ tụ ở hai trạng thái : lúc mắt không điều tiết và lúc mắt điều tiết tối đa. - Độ tụ lúc mắt không điều tiết : Sơ đồ tạo ảnh : \(A \equiv {C_v}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d = 1m = 100cm}} \) mắt \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 16mm = {{16.10}^{ - 3}}m}} A'\) (nằm trên màng lưới) \({D_1} = {1 \over d} + {1 \over {d'}} = {1 \over 1} + {{{{10}^3}} \over {16}} = 63,5dp\) Độ tụ thay đổi từ \({D_1} = 63,5dp\) đến \({D_2} = 67,5dp\) c) Xác định khoảng đặt vật so với kính để mắt có thể nhìn rõ ảnh của vật. Cách tính tương tự như ở câu a, song chú ý thêm hai điểm khác với câu a là : - lúc này mắt nhìn vật qua kính lúp có tiêu cự bằng 4 cm. - mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của kính lúp. Kết quả : mắt nhìn rõ ảnh của vật khi vật đặt cách kính là 3,2 cm đến 3,84 cm. Bài 7.50 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính lúp có độ tự 50 dp. Mắt có điểm cực cận cách mắt 20 cm đặt tại tiêu điểm ảnh của kính để nhìn ảnh của vật AB dưới góc trông \(\alpha = 0,05rad\). a) Xác định độ lớn của AB. b) Đặt mắt cách kính lúp 5 cm và ngắm chừng ở điểm cực cận. Xác định số bội giác của kính trong trường hợp này. Giải : a) Từ Hình 7.24G ta thấy có thể viết: \(OC = \tan \alpha .OF' = \alpha .OF'\) (vì \(\alpha \) nhỏ) Mặt khác ta có : OC = AB Từ đó suy ra : \(AB = \alpha .OF' = 0,05.2 = 0,1cm.\) b) Người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận nên ta có : \(G = \left| k \right|\) Từ Hình 7.24G suy ra : \(G = {{{A_1}{B_1}} \over {AB}}\) Vì \({A_1}{B_1} = O{C_c}\) tức là ở trước mắt 20 cm nên sẽ cách kính là \(20cm - 5cm = 15cm.\) Suy ra : \(d' = - 15cm\) \(d = {{d'f} \over {d' - f}} \Rightarrow k = - {{d'} \over d} = - {{d' - f} \over f}\) Vì \(f = {1 \over D} = {1 \over {50}}m = 2cm\), nên \(k = 8,5 \Rightarrow G = 8,5\). Bài 7.51 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực có số bội giác 250. Vật quan sát \(AB = 1\mu m\). a) Tính góc trông ảnh của AB qua kính. Cho Đ = 25 cm. b) Tính độ lớn của một vật đặt ở điểm cực cận, được nhìn dưới góc trông \({\alpha _0} = {10^{ - 3}}rad\). Giải : a) \(G = {\alpha \over {{\alpha _0}}} \approx {{aĐ} \over {AB}} \Rightarrow \alpha = G{{AB} \over Đ} = {10^{ - 3}}\) \(rad.\) b) \(\eqalign{ & {\alpha _0} \approx \tan {\alpha _0} = {{AB} \over Đ} \cr & \Rightarrow AB = {\alpha _0}.Đ = {10^{ - 3}}.25cm \cr & = 0,025cm = 250\mu m. \cr} \) Bài 7.52 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Kính hiển vi có vật kính \({L_1}\) với tiêu cự \({f_1} = 0,1cm\), thị kính \({L_2}\) với tiêu cự \({f_2} = 2cm\) và độ dài quang học \(\delta = 18cm\). Mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 25 cm, mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. a) Xác định phạm vị đặt vật trước vật kính để mắt có thể nhìn rõ ảnh của vật qua kính. b) Quan sát các hồng cầu có đường kính \(7\mu m\). Tính góc trông ảnh của các hồng cầu qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. c) Nếu năng suất phân li của mắt \({\alpha _{\min }} = {3.10^{ - 4}}rad\) thì người quan sát có thể thấy rõ các hồng cầu đó không ? Giải : a) Sơ đồ tạo ảnh : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1}}} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} {A_1}{B_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d^2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} {A_2}{B_2}\) Để tính phạm vi ngắm chừng của kính, tức là để tính được \({d_1}\) ứng với trường hợp ngắm chừng ở điểm cực viễn và ngắm chừng ở điểm cực cận, thì từ việc biết \(d{'_2}\), ta tính \({d_2}\), rồi tính \(d{'_1}\) và cuối cùng là tính \({d_1}\). - Trường hợp ngắm chừng ở điểm cực viễn : Điểm cực viễn của mắt thường ở vô cực, \({A_2}{B_2}\) ở vô cực nên \({A_1}{B_1}\) ở tiêu điểm vật của thị kính, \({A_1}{B_1}\) trước \({O_2}\) một khoảng bằng \({f_2} = 2cm\), khi đó chiều dài kính hiển vi là : \(\eqalign{ & {O_1}{O_2} = \delta + \left( {{f_1} + {f_2}} \right) \cr & = 18cm + 0,1cm + 2cm = 20,1cm \cr} \) So với \({O_1}\) thì \({A_1}{B_1}\) cách sau \({O_1}\) là: \(d{'_1} = 20,1cm - 2cm = 18,1cm\) Suy ra: \({d_1} = {{d{'_1}{f_1}} \over {d{'_1} - {f_1}}} = 0,100556cm.\) - Trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận : \({A_2}{B_2}\) ở điểm cực cận, nên trước mắt 25 cm. Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh \(F{'_2}\) của thị kính \({O_2}\) tức là sau \({O_2}\) một khoảng 2 cm, nên \({A_2}{B_2}\) trước \({O_2}\) là: \(25cm - 2cm = 23cm\) Suy ra \(d{'_2} = - 23cm\) Tương tự như phần trên, ta tính tiếp được \({d_2},d{'_1}\) và \({d_1}\) Kết quả cho \({d_1} = 0,100551cm\) Phạm vi ngắm chừng : từ 0,100551 cm đến 0,100556 cm. b) \({G_\infty } = {{\delta Đ} \over {{f_1}{f_2}}}\) mà \(\eqalign{ & {G_\infty } = {\alpha \over {AB}}.Đ \cr & \Rightarrow \alpha = {{{G_\infty }.AB} \over Đ} = 0,063rad \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;= 6,{3.10^{ - 2}}rad \cr} \) c) Người quan sát có thể thấy rõ các hồng cầu qua kính hiển vi vì \(\alpha \ge {\alpha _{\min }} = {3.10^{ - 4}}rad\) Bài 7.53 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự \({f_1} = 2,4cm\), thị kính với tiêu cự \({f_2} = 4cm\) và khoảng cách giữa hai kính bằng 16 cm. Một vật AB đặt trước vật kính. Mắt một học sinh, không bị tật, có khoảng cực cận là 24 cm. Mắt quan sát ảnh của vật AB ở trạng thái không điều tiết. Tính khoảng cách từ vật AB đến vật kính và số bội giác. Giải : Sơ đồ tạo ảnh : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1}}} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} {A_1}{B_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} {A_2}{B_2}\) - Để tính khoảng cách từ AB đến vật kính \({O_1}\) ta cần xác định \(d{'_2}\) sau đó tính tiếp \(d_2, d'_1\) và cuối cùng là \({d_1}\). Chú ý: \({A_2}{B_2}\) nằm ở điểm cực viễn của mắt không tật, nghĩa là nằm ở vô cực. Suy ra \({A_1}{B_1}\) phải đặt tại tiêu điểm vật \({F_2}\) của \({O_2}\). - Tính số bội giác, cần chú ý đây là số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực, công thức là : \({G_\infty } = {{\delta Đ} \over {{f_1}{f_2}}} = 24\) Bài 7.54 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính hiển vi, vật kính có tiêu cự \({f_1} = 0,6cm\), thị kính có tiêu cự \({f_2} = 3,4cm\). Hai kính đặt cách nhau 16 cm. a) Mắt một học sinh không bị tật, có khoảng thấy cực cận là 25 cm. Học sinh này dùng kính hiển vi để quan sát một vết bẩn nằm ở mặt trên một tấm kính trong trạng thái ngắm chừng ở vô cực. Tính khoảng cách giữa vết bẩn và vật kính. Tính số bội giác của kính trong trường hợp này. b) Học sinh khác mắt cũng không bị tật trước khi quan sát đã lật ngược tấm kính làm cho vết bẩn nằm ở mặt dưới tấm kính. Hỏi nếu học sinh sau cũng ngắm chừng ở vô cực thì phải dịch chuyển kính theo chiều nào và dịch chuyển một khoảng bằng bao nhiêu ? Cho biết tấm kính có độ dày \(d = 1,5mm\) và chiết suất \(n = 1,5\). Giải : a) Sơ đồ tạo ảnh (AB là vết bẩn) : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1}}} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} {A_1}{B_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} {A_2}{B_2}\) - Để tính khoảng cách giữa vết bẩn và vật kính (chính là ), xác định lần lượt \(d{'_2},{d_2},d{'_1}\) và cuối cùng là \({d_1}\) \(({d_1} = 6,3mm).\) Chú ý : Do ngắm chừng ở vô cực nên \(d{'_2}\) ở vô cực. - Số bội giác \({G_\infty } = {{\delta Đ} \over {{f_1}{f_2}}}\) với \(\delta = \left[ {{O_1}{O_2} - \left( {{f_1} + {f_2}} \right)} \right]\). b) Sơ đồ tạo ảnh : \(AB \to \) tấm kính \( \to {A_1}{B_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1}}} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} {A_2}{B_2}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} {A_3}{B_3}\) - Khi quan sát vết bẩn AB qua tấm kính thì ảnh của nó sẽ nằm cao hơn một khoảng (Hình 7.25G) : \(x = d\left( {1 - {1 \over n}} \right) = 1,5\left( {1 - {1 \over {1,5}}} \right) \) \(= 0,5mm\) - Vì học sinh sau quan sát \({A_1}{B_1}\) cũng giống như học sinh trước quan sát AB nên quá trình tạo ảnh sau đó là hoàn toàn như nhau. Nghĩa là khoảng cách \({d_1}\) từ \({A_1}{B_1}\) đến \({O_1}\) cũng bằng 6,3 mm. Khi lật tấm kính thì AB cách \({O_1}\) một khoảng 6,3mm + 1,5mm = 7,8mm. Nhưng ảnh của vật AB là \({A_1}{B_1}\) được nâng lên là 0,5 mm. Bây giờ coi \({A_1}{B_1}\) là vật của vật kính \({O_1}\), nó cách vật kính là 7,8mm - 0,5mm = 7,3mm. Suy ra phải dịch kính xuống dưới một khoảng : 7,3mm - 6,3mm = 1mm Bài 7.55 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính thiên văn có vật kính với tiêu cự \({f_1} = 1m\), thị kính với tiêu cự \({f_2} = 4cm\). Một mắt thường có điểm cực cận cách mắt 24 cm, đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. a) Tính số bội giác của kính và độ lớn ảnh của Mặt Trăng khi nhìn qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực và ngắm chừng ở điểm cực cận. b) Tính phạm vi ngắm chừng (vị trí ảnh của vật qua vật kính so với thị kính khi ngắm chừng ở vô cực và ở điểm cực viễn ; khoảng cách giữa hai vị trí đó). Cho góc nhìn trực tiếp Mặt Trăng từ Trái Đất là \({\alpha _0} = \left( {{1 \over {100}}} \right)rad\). Giải : Sơ đồ tạo ảnh : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1}}} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} {A_1}{B_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} {A_2}{B_2}\) a) –Trường hợp ngắm chừng ở vô cực : \({A_2}{B_2}\) nằm ở vô cực nên \({A_1}{B_1}\) nằm ở \({F_2}\). Hơn nữa Mặt Trăng AB coi như ở vô cực nên \({A_1}{B_1}\) nằm ở \(F{'_1}\). Lúc này \({F_1} \equiv {F_2}\). \({G_\infty } = {{{f_1}} \over {{f_2}}} = 25\) Khi mắt thấy \({A_2}{B_2}\) ở vô cực thì góc trông ảnh \(\alpha \) không phụ thuộc vị trí của mắt. \(\tan \alpha = {{{A_1}{B_1}} \over {{f_2}}} = {1 \over 4}\) (\({A_1}{B_1}\) được tính ở dưới). Tính \({A_1}{B_1}\) (ảnh của Mặt Trăng qua vật kính) : \({A_1}{B_1} = \tan {\alpha _0}.{f_1} \approx {\alpha _0}{f_1} \) \(= {1 \over {100}}.100 = 1cm\) Vì \({A_2}{B_2}\) ở xa vô cùng nên không xác định được độ lớn mà chỉ xác định được góc trông \(\alpha \) \(\tan \alpha = {{{A_1}{B_1}} \over {{f_2}}} = {{{\alpha _0}{f_1}} \over {{f_2}}} \) \(= 25.{\alpha _0} \approx 25.\tan {\alpha _0}\) - Trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận: \({A_2}{B_2}\) là ảnh ảo nằm ở điểm cực cận, trước mắt 24 cm, cách thị kính \({O_2}\) một khoảng \(d{'_2}\). \(\eqalign{ & d{'_2} = - \left( {24 - 4} \right) = - 20cm \cr & {d_2} = {{d{'_2}{f_2}} \over {d{'_2} - {f_2}}} = 3,33cm = {{10} \over 3}cm \cr & {{\overline {{A_2}{B_2}} } \over {{A_1}{B_1}}} = - {{d{'_2}} \over {{d_2}}} = {{20} \over {3,33}} = {{20} \over {{{10} \over 3}}} = 6 \cr & {A_2}{B_2} = 6.{A_1}{B_1} = 6cm \cr & \tan \alpha = {{{A_2}{B_2}} \over Đ} = {6 \over {24}} \cr & G = {{\tan \alpha } \over {\tan {\alpha _0}}} = {6 \over {24}}.{{100} \over 1} = 25 \cr} \) b) Tính phạm vi ngắm chừng : - Khi ngắm chừng ở vô cực, thì \({A_1}{B_1}\) nằm tại \({F_2}\), cách \({O_2}\) một đoạn \({f_2} = 4cm\). - Khi ngắm chừng ở điểm cực cận thì \({A_1}{B_1}\) cách \({O_2}\) một đoạn 3,33 cm. Vậy phạm vi ngắm chừng : vật \({A_1}{B_1}\) đặt cách \({O_2}\) từ 3,33 cm đến 4 cm. Bài 7.56 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một kính thiên văn khúc xạ có vật kính với độ tụ là 1 điôp và thị kính với tiêu cự là 2 cm. Trục của kính hướng sát mép vành ngoài của Mặt Trăng. a) Tính góc trông Mặt Trăng qua kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực. Cho biết góc trông Mặt Trăng trực tiếp bằng mắt là 32’ b) Mắt có khoảng cực cận là 22 cm, đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. Hỏi, nếu thị kính đang ở vị trí ngắm chừng ở vô cực (như ở câu a) thì phải được dịch chuyển về phía nào và dịch chuyển bao nhiêu để mắt ngắm chừng ở điểm cực cận ? Giải : a) Tiêu cự của vật kính : \(\eqalign{ & {f_1} = {1 \over {{D_1}}} = {1 \over 1}m = 100cm \cr & {G_\infty } = {{{f_1}} \over {{f_2}}} = {{100cm} \over {2cm}} = 50 \cr & {G_\infty } = {\alpha \over {{\alpha _0}}} \cr&\Rightarrow \alpha = G{\alpha _0} = 50.32' = 1600' \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\approx {26^o}40' \cr} \) b) Khi ngắm chừng ở vô cực. Mặt Trăng AB ở vô cùng qua vật kính cho ảnh \({A_1}{B_1}\) nằm ở tiêu điểm vật \({F_2}\) của thị kính, trước thị kính \({O_2}\) là 2 cm. Khi ngắm chừng ở điểm cực cận, \({A_2}{B_2}\) (qua thị kính) nằm ở điểm cực cận, trước mắt 22 cm, trước \({O_2}\) là 22cm - 2cm = 20cm. Vì là ảnh ảo nên \(d{'_2} = - 20cm\) \({d_2} = {{d{'_2}{f_2}} \over {{d'_2} - {f_2}}} = 1,82cm\) Vậy \({A_1}{B_1}\) trước \({O_2}\) là 1,82 cm. Thị kính phải dịch lại gần vật kính một khoảng : 2cm - 1,82cm = 0,18cm Bài 7.57 trang 93 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự \({f_1} = 1,2m\). a) Hỏi thị kính phải có tiêu cự \({f_2}\) bằng bao nhiêu để cho kính có số bội giác G = 60 khi hệ vô tiêu (tức là khi ngắm chừng ở vô cực đối với mắt bình thường, tiêu điểm ảnh của vật kính trùng với tiêu điểm vật của thị kính) ? b) Kính đang ở trạng thái vô tiêu, hỏi phải dịch chuyển thị kính về phía nào và dịch chuyển bao nhiêu để có thể ghi trên phim một ảnh lớn hơn ảnh cho bởi vật kính năm lần ? Phim đặt tại đâu ? c) Ảnh của hai ngôi sao (coi như hai điểm) chụp được trên phim sẽ phân biệt được nếu cách xa nhau \(30\mu m\) trở lên. Tính cự giác (khoảng cách tính bằng góc trông, cũng chính là góc trông trực tiếp bằng mắt đoạn thẳng nối hai ngôi sao đó) nhỏ nhất của hai ngôi sao, sao cho ảnh của chúng có thể phân biệt được trên phim. Giải : a) \({G_\infty } = {{{f_1}} \over {{f_2}}} \Rightarrow {f_2} = {{{f_1}} \over {{G_\infty }}} = 2cm.\) b) Sơ đồ tạo ảnh : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1} = \infty }} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} \mathop {{A_1}{B_1}}\limits_{\left( {F{'_1}} \right)} \mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2}}} \mathop {{A_2}{B_2}}\limits_{(phim)} \) - Nhận xét : \({A_2}{B_2}\) ghi được trên phim nên là ảnh thật, ngược chiều với \({A_1}{B_1}\) \(\eqalign{ & \Rightarrow {k_2} = - 5 = - {{d{'_2}} \over {{d_2}}} \Rightarrow d{'_2} = 5{d_2} \cr & {1 \over {{f_2}}} = {1 \over {d{'_2}}} + {1 \over {{d_2}}} \Rightarrow {d_2} = 2,4cm \cr} \) \({A_1}{B_1}\) ở trước \({O_2}\) là 2,4 cm. - Khi hệ ở trạng thái vô tiêu : \({A_1}{B_1}\) có vị trí tại \(F{'_1} \equiv {F_2}.{A_1}{B_1}\) trước \({O_2}\) là 2 cm. Vậy phải dịch \({O_2}\) xa \({O_1}\) một khoảng : 2,4cm - 2cm = 0,4cm Phim đặt cách \({O_2}\) là \(d{'_2} = 5{d_2} = 5.2,4cm = 12cm\) c) Giả sử A và B là hai ngôi sao, góc trông AB là \({\alpha _0}\) (cự giác của hai ngôi sao). \({A_1}{B_1} = {f_1}.{\alpha _0}\) và \({A_2}{B_2} = 30\mu m = {3.10^{ - 3}}cm\) \(\eqalign{ & \left| k \right| = {{{A_2}{B_2}} \over {{A_1}{B_1}}} = 5 \Rightarrow {{{A_2}{B_2}} \over {{f_1}.{\alpha _0}}} = 5 \cr & \Rightarrow {\alpha _0} = {{{{3.10}^{ - 3}}} \over {5.120}}rad = {5.10^{ - 6}}rad \cr} \) Vậy cự giác nhỏ nhất \({\alpha _0} = {5.10^{ - 6}}\). Bài 7.58 trang 93 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Một ống nhòm Ga-li-lê cấu tạo bởi vật kính có tiêu cự \({f_1} = 25cm\) và thị kính có độ tụ là \( - 10dp\). a) Hãy thông qua việc dựng ảnh để chứng minh rằng, nếu tiêu điểm ảnh \({F_1}\) của vật kính nằm ngoài khoảng \({O_2}{F_2}\) của thị kính (\({F_2}\) là tiêu điểm vật của thị kính) thì ảnh cuối cùng của một vật đặt ở xa vô cực sẽ là ảnh ảo và cùng chiều với vật. b) Một mắt thường đặt sát thị kính, ngắm chừng ở vô cực để quan sát ảnh cuối cùng qua kính. Tính chiều dài của kính và số bội giác của nó. c) Dùng kính ở câu b quan sát một tháp cao 50 m, xa 2 km sẽ thấy ảnh của nó dưới góc trông là bao nhiêu ? Giải: a) Hình vẽ : Học sinh tự vẽ. b) Sơ đồ tạo ảnh : \(AB\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_1} = \infty }} {O_1}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_1}}} \mathop {{A_1}{B_1}}\limits_{\left( {F{'_1}} \right)} \mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{{d_2}}} {O_2}\) \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow} \limits_{d{'_2} = \infty }} {A_2}{B_2}\) (ở vô cực) Vì ngắm chừng ở vô cực nên \({A_2}{B_2}\) ở vô cực \( \Rightarrow {A_1}{B_1} \equiv {F_2} \Rightarrow F{'_1} \equiv F{'_2}\) \(\eqalign{ & {O_1}{O_2} = {O_1}F{'_1} - {O_2}F{'_1} \cr&\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,= {O_1}F{'_1} - {O_2}{F_2} = {f_1} - \left| {{f_2}} \right| \cr & {f_2} = - {1 \over {10}}m = - 10cm \cr & {O_1}{O_2} = 25cm - 10cm = 15cm \cr & G = {\alpha \over {{\alpha _0}}} \cr & {\alpha _0} \approx {{{A_1}{B_1}} \over {{f_1}}} \cr & \alpha = \widehat {{A_1}{O_2}{B_1}} \cr} \) (Xem Hình 7.2G) \(\eqalign{ & \alpha \approx \tan \alpha = {{{A_1}{B_1}} \over {{O_2}{F_2}}} = {{{A_1}{B_1}} \over {\left| {{f_2}} \right|}} \cr & G = {{{A_1}{B_1}} \over {\left| {{f_2}} \right|}}.{{{f_1}} \over {{A_1}{B_1}}} = {{{f_1}} \over {\left| {{f_2}} \right|}} = {{25} \over {10}} \cr&\;\;\;\;= 2,5 \cr} \) c) Với \(AB = 50m;A{O_1} = 2km = 2000m\) thì ta có: \({\alpha _0} \approx \tan {\alpha _0} = {{AB} \over {A{O_1}}} = {{50} \over {2000}} \) \(= {25.10^{ - 3}}rad\) \(\alpha = G.{\alpha _0} = 2,{5.25.10^{ - 3}}rad \) \(= 6,{25.10^{ - 2}}rad\) Bài 7.59 trang 93 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Cho các dụng cụ sau : - Một thấu kính phân kì. - Một bóng đèn sáng nhỏ, pin, dây dẫn. - Một thấu kính hội tụ. - Một thước đo có vạch chia tới milimet. Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định tiêu cự của thấu kính phân kì. Giải : Gợi ý một phương án : - Dùng kính hội tụ và đèn nhỏ S tạo một chùm sáng song song. - Đặt kính phân kì hứng chùm song song đó rồi chiếu lên tường (Hình 7.27G). - Tính tiêu cự của thấu kính phân kì : + Xét các tam giác đồng dạng, ta có : \({{FO} \over {FO + OH}} = {{OP} \over {HN}}\) + Dùng thước đo các độ dài OH, OP, HN sẽ tính được FO. + Độ dài FO chính là độ lớn của tiêu cự kính phân kì. Bài 7.60 trang 94 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Tiến hành thí nghiệm : Giữ một vật nhỏ (đầu bút bi, nắp bút máy…) nằm ngang ngay trước một cốc thủy tinh hình trụ thành mỏng, chứa gần đầy nước. Đặt mắt quan sát vật nhỏ ở phía bên kia cốc nước (Hình 7.8). Dịch chuyển vật ra xa dần cốc nước. Mô tả và giải thích hiện tượng quan sát được. Giải : Cốc nước là một thấu kính hội tụ theo phương ngang. Theo tính chất ảnh của vật thật qua thấu kính hội tụ, ban đầu ta sẽ quan sát thấy ảnh rất lớn của vật, ảnh này cùng chiều với vật. Khi dịch vật ra ngoài tiêu điểm của cốc thì ảnh đảo chiều theo phương ngang so với chiều của vật. Trong quá trình dịch chuyển vật ra xa cốc, ta thấy ảnh luôn dịch chuyển cùng chiều với chiều dịch chuyển của vật và độ lớn của ảnh nhỏ dần. Bài 7.61 trang 94 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Nhúng nghiêng một ống thủy tinh rỗng vào một cốc thủy tinh chứa gần đầy nước sao cho đáy ống chạm vào đáy cốc và miệng ống nằm ở phía trên (Hình 7.9). Cốc nước được đặt trên một tờ giấy trắng ở mặt bàn. a) Nhìn dọc theo thành ống thủy tinh từ phía trên (A). Mô tả và giải thích hiện tượng quan sát được. b) Cuộn một đoạn giấy màu thành hình trụ và luồn nó vào trong ống thủy tinh tới sát đáy ống, rồi lại nhúng ống vào cốc nước. Dự đoán hiện tượng sẽ quan sát được khi lại nhìn dọc theo thành ống thủy tinh từ phía trên (A). Tiến hành thí nghiệm kiểm tra điều đã dự đoán. c) Rút đoạn giấy màu ra khỏi ống thủy tinh. Dự đoán các hiện tượng sẽ quan sát được khi nhìn dọc theo thành ống từ phía trên (A) trong hai trường hợp : - Đổ nước vào trong ống cho tới nửa chiều cao của mực nước trong cốc thủy tinh. - Đổ nước vào trong ống tới khi mặt nước trong ống ngang với mặt nước trong cốc. Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra các dự đoán nêu ra. Giải : a) Do hiện tượng khúc xạ ánh sáng, ta thấy phần ống nghiệm ngập trong nước như được nâng lên (Hình 7.28G). Mặt khác, do hiện tượng phản xạ toàn phần ở thành ống, ta lại thấy thành ống nghiệm sáng lóa như được mạ bạc. b) Do hiện tượng phản xạ toàn phần, ta thấy thành ống nghiệm sáng như được mạ bạc và không nhìn thấy cuộn giấy màu. c) - Do hiện tượng phản xạ toàn phần, ta thấy như có thủy ngân nổi lên trên mặt nước. - Khi mặt nước trong ống ngang với mặt nước trong cốc thì không còn hiện tượng phản xạ toàn phần nên sự sáng, lóa không còn nữa, chỉ thấy phần ống nghiệm ngập trong nước như được nâng lên. Bài 7.62 trang 94 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao Đổ gần đầy nước vào một cốc nhự trong suốt (hoặc chai nhựa nhẵn) hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ có đường kính khoảng \(8 \div 10cm\). Cắt một tấm bìa có chiều cao bằng khoảng \({2 \over 3}\) chiều cao của cốc, rồi đặt tấm bìa sát thành cốc nước. Đặt một ngọn nến nhỏ đang cháy ở gần thành đối diện của cốc nước (Hình 7.10). Nếu nhìn cốc nước phía trên tấm bìa từ dưới lên, ta sẽ quan sát thấy hiện tượng gì ? Giải thích hiện tượng quan sát được. Giải: Nhiều tia sáng từ ngọn lửa nến sau khi khúc xạ ở thành cốc bị phản xạ toàn phần ở mặt phân cách nước – không khí, lại khúc xạ qua thành cốc rồi đến mắt ta. Ta nhìn thấy ảnh lộn ngược của ngọn lửa dường như lơ lửng trong không khí.
