Một tỉ lệ cho tất cả độ dài

Khi dựng ảnh, chọn tỉ lệ thích hợp rồi biểu diễn tiêu cự, khoảng cách vật–kính và chiều cao vật theo cùng tỉ lệ. Chẳng hạn 1 cm trên giấy ứng với 2 cm thực tế: tiêu cự 4 cm vẽ thành 2 cm, khoảng cách 12 cm vẽ thành 6 cm, vật cao 3 cm vẽ cao 1,5 cm.
Dùng hai tia đặc biệt để dựng ảnh, đọc sơ bộ vị trí và chiều cao trên hình rồi đổi ngược về kích thước thật. Có thể kiểm kết quả bằng các tam giác đồng dạng; không dùng riêng một tỉ lệ cho vật và tỉ lệ khác cho tiêu cự.
Tính ảnh từ hai cặp tam giác đồng dạng
Vật AB cao $h=3$ cm, cách kính hội tụ $d=12$ cm, tiêu cự $f=4$ cm. Gọi I là điểm tia từ B song song trục chính gặp kính; B' là ảnh của B, A' ở trên trục chính.
Từ hai tam giác vuông ABO và A'B'O, có $h'/h=d'/d$, nên $h'/3=d'/12$.
Từ hai tam giác vuông IOF' và B'A'F', có $h'/h=(d'-f)/f$, nên $h'/3=(d'-4)/4$.
So sánh hai tỉ số: $d'/12=(d'-4)/4$. Nhân chéo được $4d'=12d'-48$, suy ra $d'=6$ cm. Khi đó $h'=3\times6/12=1{,}5$ cm.
Ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật; vị trí ảnh giữa f và 2f phù hợp với vật đặt ngoài 2f.
Bài luyện
Chọn 1 cm trên giấy ứng với 2 cm thực tế. Khoảng cách vật–kính thực tế 10 cm cần vẽ dài bao nhiêu?
Đã nhân thay vì chia theo tỉ lệ.
Đúng: 10/2 = 5 cm trên giấy.
Đây là tỉ lệ 1:1, khác tỉ lệ đã chọn.
2 cm là độ dài thực ứng với 1 cm trên giấy, không phải kết quả cho 10 cm.
Lời giải
Mỗi 2 cm thực tế được biểu diễn bằng 1 cm trên giấy, nên 10 cm thực tế được vẽ dài 10/2 = 5 cm. Chọn B.
Bài luyện
Ảnh thật qua kính hội tụ có d = 12 cm, d' = 6 cm, vật cao 3 cm. Từ h'/h = d'/d, chiều cao ảnh bằng bao nhiêu?
Đã đảo tỉ số khoảng cách.
Ảnh chỉ bằng vật khi hai khoảng cách bằng nhau.
Đúng: 3 nhân 6 chia 12.
0,5 là tỉ số chiều cao, chưa nhân chiều cao vật.
Lời giải
$h'=h\times d'/d=3\times6/12=1{,}5$ cm. Đây là độ cao ảnh; ảnh thật trong trường hợp này ngược chiều với vật. Chọn C.