Ảnh rõ và cao bằng vật
Với kính hội tụ, khi vật ở $d=2f$, ảnh thật ngược chiều có độ cao bằng vật, nằm cách kính $d'=2f$. Do đó, trong **cách bố trí đối xứng này**:
$$f=\frac{d+d'}4.$$
$d$ đo từ vật đến quang tâm, $d'$ từ quang tâm đến ảnh rõ trên màn; không nhầm với khoảng cách riêng từ vật đến màn.
Trong phòng thực hành có giáo viên hướng dẫn: đặt vật sáng, kính và màn thẳng hàng trên giá quang học; điều chỉnh vật và màn cách kính những khoảng bằng nhau; dịch ra xa tới khi ảnh rõ, đo và kiểm tra ảnh cao gần bằng vật. Ghi $d$, $d'$, chiều cao vật và ảnh; lặp lại phép đo rồi tính giá trị trung bình. Không dùng công thức trên cho một ảnh rõ bất kì khi chưa thỏa điều kiện đối xứng.
Ba lần đo minh họa
Trong cách bố trí đối xứng, ba lần đo cho các cặp $(d,d')$ lần lượt là (39, 39) cm; (40, 40) cm; (41, 41) cm. Mỗi lần ảnh đều rõ và cao gần bằng vật.
Trung bình $\bar d=\bar d'=40$ cm, nên $\bar f=(40+40)/4=20$ cm. Đây là số liệu minh họa cách xử lí, không phải kết quả đã đo trong một thí nghiệm thật.
Báo cáo cần có mục đích, dụng cụ, cách làm, bảng đo và nhận xét. Chênh lệch nhỏ có thể do đọc vị trí, căn chỉnh hoặc xác định ảnh rõ; không tự sửa số đo cho bằng trị số ghi trên kính.
Bài luyện
Bố trí đối xứng cho ảnh thật rõ, cao bằng vật; d = d' = 32 cm. Tiêu cự bằng bao nhiêu?
32 cm bằng 2f, không phải f.
Đúng: (32 + 32)/4 = 16.
64 cm là khoảng cách vật–ảnh, bằng 4f.
Không chia riêng d cho 4.
Lời giải
Đủ điều kiện đối xứng nên $f=(d+d')/4=(32+32)/4=16$ cm. Chọn B.
Bài luyện
Trong công thức đo đối xứng f = (d + d')/4, d' là khoảng cách nào?
Khoảng cách vật–màn bằng d + d' khi bố trí thẳng hàng.
Đây không phải đại lượng d'.
Đúng: khoảng cách ảnh đến quang tâm.
Phải xác định vị trí quang tâm và ảnh theo trục quang học.
Lời giải
d là khoảng cách vật đến quang tâm; d' là khoảng cách quang tâm đến ảnh rõ trên màn. Tổng d + d' bằng khoảng cách vật–ảnh trong bố trí này. Chọn C.