Giải Bài 8.14 trang 25 SBT Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Tóm tắt: $f = 12$ cm; $OA = d = 8$ cm (vật nằm trong khoảng tiêu cự vì $OA < f$). Dùng hai tia đặc biệt để dựng ảnh của điểm B, rồi hạ vuông góc xuống trục chính được A'. Độ phóng đại ảnh: $k = \dfrac{A'B'}{AB} = \dfrac{OA'}{OA}$.

### a) Thấu kính hội tụ

Dựng ảnh:
- Từ B vẽ tia tới song song với trục chính; tia ló đi qua tiêu điểm ảnh $F'$.
- Từ B vẽ tia tới đi qua quang tâm O; tia này truyền thẳng.

Vì $OA = 8\text{ cm} < f = 12\text{ cm}$, hai tia ló phân kì không cắt nhau ở phía sau; phải kéo dài chúng về phía trước thấu kính, chúng cắt nhau tại B'. Vậy ta được ảnh ảo A'B', cùng chiều với vật và nằm cùng phía với vật.

Tính toán (dựa vào hình vẽ, xét các tam giác đồng dạng):
$$\frac{OA'}{OA} = \frac{A'B'}{AB} \quad\text{và}\quad \frac{1}{OA} - \frac{1}{OA'} = \frac{1}{f}$$
$$\frac{1}{OA'} = \frac{1}{OA} - \frac{1}{f} = \frac{1}{8} - \frac{1}{12} = \frac{3-2}{24} = \frac{1}{24} \Rightarrow OA' = 24\text{ cm}$$
$$k = \frac{OA'}{OA} = \frac{24}{8} = 3 \Rightarrow A'B' = 3\,AB$$

Nhận xét: Ảnh là ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật 3 lần.

###

b) Thấu kính phân kì

Dựng ảnh:
- Từ B vẽ tia tới song song với trục chính; tia ló có đường kéo dài đi qua tiêu điểm $F$ ở phía trước thấu kính.
- Từ B vẽ tia tới đi qua quang tâm O; tia này truyền thẳng.

Đường kéo dài của hai tia ló cắt nhau tại B' ở phía trước thấu kính, nằm giữa vật và thấu kính. Vậy ta được ảnh ảo A'B', cùng chiều với vật.

Tính toán:
$$\frac{1}{OA'} = \frac{1}{OA} + \frac{1}{f} = \frac{1}{8} + \frac{1}{12} = \frac{3+2}{24} = \frac{5}{24} \Rightarrow OA' = \frac{24}{5} = 4{,}8\text{ cm}$$
$$k = \frac{OA'}{OA} = \frac{4{,}8}{8} = 0{,}6 \Rightarrow A'B' = 0{,}6\,AB$$

Nhận xét: Ảnh là ảnh ảo, cùng chiều với vật và nhỏ hơn vật (bằng $0{,}6$ lần vật).

Kết luận chung: Với cùng một vật đặt ở vị trí $OA = 8$ cm, thấu kính hội tụ cho ảnh ảo lớn hơn vật, còn thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo nhỏ hơn vật.

Đáp số