Công thức tính hệ số phóng đại (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Công thức tính hệ số phóng đại Vật Lí lớp 11 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính hệ số phóng đại.

1. Định nghĩa

Hệ số phóng đại cho ta biết ảnh có độ lớn gấp bao nhiêu lần vật, được tính bằng tỉ số giữa chiều cao của ảnh và chiều cao của vật, được kí hiệu là k.

2. Công thức – đơn vị đo

Công thức số phóng đại ảnh

  

Trong đó:

+ k là số phóng đại ảnh, ảnh ảo nên  k > 0 (ảnh cùng chiều với vật);

+   là chiều cao ảnh, có đơn vị mét;

+   là chiều cao vật, có đơn vị mét;

+ d là khoảng cách từ vật đến thấu kính, có đơn vị mét;

+ d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính, có đơn vị mét;

+ f là tiêu cự của thấu kính, có đơn vị mét.

Quy ước:

+ Thấu kính hội tụ: f > 0; thấu kính phân kì: f  < 0

+ vật thật: d > 0; vật ảo: d < 0;

+ ảnh thật: d’ > 0; ảnh ảo: d’ < 0

+ ảnh lớn hơn vật: |k| > 1; ảnh nhỏ hơn vật thì |k| < 1

+ ảnh ảo cùng chiều với vật: k > 0; ảnh thật ngược chiều với vật: k < 0.

3. Mở rộng

Kết hợp công thức thấu kính để xác định vị trí ảnh và vị trí vật, ta có thể xác định số phóng đại ảnh bởi công thức:

 

Khi biết số phóng đại ảnh, ta có thể tính được chiều cao ảnh, hoặc chiều cao vật

 

Khi biết số phóng đại ảnh, ta có thể xác định tỉ số giữa khoảng cách từ ảnh đến thấu kính với khoảng cách từ vật đến thấu kính

 

Đối với hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát, thì số phóng đại ảnh được xác định như sau :

+ Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau một khoảng ℓ.

Sơ đồ tạo ảnh:

  

  Với: d₂ = O₁O₂ – d₁’; k = k₁k₂ =  

+ Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát nhau

  Sơ đồ tạo ảnh:

 

Với: d₂ =  – d₁’; k = k₁k₂ =  

Lưu ý: Trong nhiều bài tập không chỉ rõ k > 0 hay   k < 0 mà chỉ cho biết ảnh cao gấp bao nhiêu lần vật, khi đó ta cần căn cứ vào tính thật, ảo hoặc tính cùng chiều, ngược chiều giữa ảnh và vật để xác định giá trị của k.

+ ảnh lớn hơn vật: |k| > 1; ảnh nhỏ hơn vật thì |k| < 1

+ ảnh ảo cùng chiều với vật: k > 0; ảnh thật ngược chiều với vật: k < 0.

4. Bài tập ví dụ

Bài 1: Một vật sáng AB đặt trước thấu kính phân kì có tiêu cự f = - 10 cm và cách thấu kính 20 cm. Xác định vị trí ảnh và số phóng đại ảnh ?

Bài giải:

Vì vật thật nên d = 20 cm; thấu kính phân kì f = - 10 cm

Áp dụng công thức  

Số phóng đại ảnh là  

Đáp án: d’ = -6,67 cm; k =   

Bài 2: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm cho ảnh thật cao gấp 2 lần vật. Xác định vị trí vật và ảnh.

Bài giải:

Vì ảnh thật cao gấp hai lần vật nên k = - 2.

Ta có  

Áp dụng công thức xác định vị trí ảnh:

Đáp án: d = 30 cm; d’ = 60 cm.

5. Bài tập bổ sung

Câu 1: Một vật sáng AB đặt trước thấu kính phân kì có tiêu cự f = - 10 cm và có số phóng đại ảnh là 1/3. Xác định vị trí ảnh và khoảng cách từ ảnh đến thấu kính?

Câu 2: Một vật đặt trước thấu kính hội tụ, cách thấu kính 30 cm. Biết ảnh thu được cách thấu kính 60 cm. Xác định tiêu cự của thấu kính.

Câu 3: Vật sáng đặt trước một thấu kính hội tụ, cách thấu kính 50 cm. Biết tiêu cự của thấu kính bằng 30 cm.

a) Hãy xác định vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh?

b) Tính khoảng cách giữa vật và ảnh?

Câu 4: Vật sáng đặt trước một thấu kính phân kì, cách thấu kính 50 cm. Biết tiêu cự của thấu kính bằng -30 cm.

a) Hãy xác định vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh?

b) Tính khoảng cách giữa vật và ảnh?

Câu 5: Vật sáng AB = 4 cm đặt trước thấu kính hội tụ, cách thấu kính 60 cm. Biết tiêu cự của thấu kính bằng 40 cm.

a) Vị trí, tính chất, độ phóng đại của ảnh qua thấu kính?

b) Xác định độ cao của ảnh A’B’?

c) Tính khoảng cách giữa vật và ảnh?

Câu 6: Vật sáng AB đặt trước một màn ảnh, cách màn ảnh 120 cm. Đặt một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm trong khoảng giữa vật và màn.

a) Hãy xác định vị trí đặt màn để thu được ảnh rõ nét trên màn?

b) Xác định độ phóng đại của ảnh?

Câu 7: Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm. Đặt một vật sáng trước thấu kính, trên trục chính của thấu kính và vuông góc với trục chính của thấu kính. Hãy xác định vị trí của ảnh thu được qua thấu kính và độ phóng đại của thấu kính trong các trường hợp sau:

a) Vật đặt cách thấu kính 30 cm?

b) Vật đặt cách thấu kính 40 cm?

c) Vật đặt cách thấu kính 20 cm?

d) Vật đặt cách thấu kính 10 cm?

Câu 8: Một vật sáng nhỏ, phẳng, mỏng đặt trước thấu kính hội tụ 40cm thì thu được ảnh qua thấu kính cách thấu kính 60cm. Xác định tiêu cự của thấu kính, độ phóng đại ảnh trong các trường hợp sau:

a) ảnh thu được là ảnh thật và vật cao 12 cm.

b) ảnh thu được là ảnh ảo và vật cao 8 cm.

Câu 9: Vật sáng AB cao 5cm đặt trước thấu kính và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ. Thu được ảnh cách thấu kính 20 cm. Biết tiêu cự của thấu kính bằng -30cm. Xác định vị trí đặt vật trước thấu kính và độ phóng đại ảnh?

Câu 10: Vật sáng AB đặt trước thấu kính và vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ. Thu được ảnh sau thấu kính, cao 24 cm và cách thấu kính 80cm. Biết tiêu cự của thấu kính bằng 50cm. Xác định vị trí đặt vật trước thấu kính và độ phóng đại ảnh.

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức tính khoảng cách từ vật đến ảnh hay, chi tiết

• Công thức tính khoảng cách từ vật đến thấu kính hay, chi tiết

• Công thức về mắt hay, chi tiết

• Công thức tính năng suất phân li của mắt hay, chi tiết

• Công thức Mắt và các dụng cụ quang học đầy đủ, chi tiết

---

---

---