1/ Chứng minh công thức thấu kính hội tụ
xét trường hợp vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ.
- d = OA: khoảng cách từ vị trí của vật đến thấu kính
- d' = OA': khoảng cách từ vị trí của ảnh đến thấu kính
- f = OF = OF': tiêu cự của thấu kính
- A'B': chiều cao của ảnh
- AB: chiều cao của vậta/ trường hợp vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh thật
ΔABO đồng dạng với ΔABO =>
\[\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'O}{AO}=\dfrac{d'}{d}\] [1]
ΔABF đồng dạng với ΔOIF =>
\[\dfrac{A'B'}{OI}=\dfrac{A'F'}{OF'}\]=\[\dfrac{OA'-OF'}{OF'}=\dfrac{d'-f}{f}\] [2]
từ [1] và [2] => \[\dfrac{d'}{d}=\dfrac{d'-f}{f}\] => \[\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\]
b/ trường hợp vật thật qua thấu kính hội tụ cho ảnh ảo
ΔABO đồng dạng với ΔA'B'O =>
\[\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'O}{AO}=\dfrac{d'}{d}\] [1]
ΔOIF đồng dạng với ΔA'B'F =>
\[\dfrac{A'B'}{OI}=\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'F'}{OF'}\]=\[\dfrac{OA'+OF'}{OF'}=\dfrac{d'+f}{f}\] [2]
từ [1] và [2] => \[\dfrac{d'}{d}=\dfrac{d'+f}{f}\] => \[\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}-\dfrac{1}{d'}\]
2/ Chứng minh công thức thấu kính phân kỳ
ΔABO đồng dạng với ΔA'B'O =>
\[\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'O}{AO}=\dfrac{d'}{d}\] [1]
ΔOIF đồng dạng với ΔA'B'F và [OI = AB] =>
\[\dfrac{A'B'}{AB}=\dfrac{A'F'}{OF'}\]=\[\dfrac{OF'-OA'}{OF'}=\dfrac{f-d'}{f}\] [2]
từ [1] và [2] => \[\dfrac{d'}{d}=\dfrac{f-d'}{f}\] => \[\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d'}-\dfrac{1}{d}\]
3/ Công thức thấu kính dùng chung và qui ước dấu
a/ Công thức liên hệ giữa vị trí của vật, vị trí của ảnh và tiêu cự của thấu kính
\[\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{d}+\dfrac{1}{d'}\]Qui ước dấu:
- Thấu kính hội tụ: f > 0
- Thấu kính phân kỳ: f < 0
- ảnh là thật: d' > 0
- ảnh là ảo: d' < 0
- vật là thật: d > 0b/ Công thức số phóng đại của thấu kính
\[|k| = \dfrac{A'B'}{AB}\]
\[k = \dfrac{-d'}{d}=\dfrac{f}{f-d}\]Qui ước dấu: - k > 0: ảnh và vật cùng chiều
- k < 0: ảnh và vật là ngược chiềuc/ Công thức tính độ tụ của thấu kính
\[D=\dfrac{1}{f}=[n-1][\dfrac{1}{R_{1}}+\dfrac{1}{R_{2}}]\]Trong đó: - n: chiết suất của chất làm thấu kính
- R1; R2: bán kính của các mặt cong [R = cho trường hợp mặt phẳng] [m]
- D: độ tụ của thấu kính [dp đọc là điốp]
- f: tiêu cự của thấu kính [m]Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lý lớp 11 chương mắt và các dụng cụ quang
nguồn: vật lý phổ thông trực tuyến