Thực nghiệm cho thấy, với bộ dụng cụ thí nghiệm như Hình 9.1. Khi đã thu được ảnh của vật rõ nét trên màn, nếu giữ cố định khoảng cách giữa vật và màn rồi di chuyển thấu kính trong khoảng giữa vật và màn, người ta sẽ thu được một vị trí nữa của thấu kính cũng cho ảnh rõ nét trên màn như Hình 9.3.

Gọi $\mathcal{l}$ là khoảng cách giữa hai vị trí của thấu kính đếu cho ảnh rõ nét trên màn và L là khoảng cách giữa vật và màn. Hãy chứng minh công thức: $f=\frac{L^2-{\mathcal{l}}^2}{4.L}$

Hình 9.1 mô tả bộ dụng cụ thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

Hãy ghép các số tương ứng với dụng cụ trên hình vào tên gọi dưới đây:

a) Màn chắn sáng bằng nhựa cứng màu đen có lỗ mang hình chữ F.

b) Màn ảnh bằng nhựa trắng mờ.

c) Giá quang học.

d) Nguồn điện, dây dẫn.

e) Thấu kính hội tụ.

Giả sử kết quả thí nghiệm theo phương án của câu 9.3 như bảng dưới đây:

Hãy trình bày bản báo cáo thực hành theo mẫu dưới đây.

BÁO CÁO THỰC HÀNH

Họ và tên:... Lớp: ...

1. Mục đích thí nghiệm

Đo tiêu cự của thấu kính hội tụ bằng dụng cụ thực hành.

2. Chuẩn bị

Dụng cụ thí nghiệm:...

3. Các bước tiến hành

Mô tả các bước tiến hành:…

4. Kết quả thí nghiệm

Hoàn thành bảng ghi kết quả thí nghiệm đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.

Từ kết quả thu được thực hiện các yêu cầu sau:

a) Nhận xét về chiều cao của vật và chiều cao của ảnh.

b) Tính giá trị trung bình của tiêu cự thấu kính hội tụ. So sánh giá trị này với số liệu tiêu cự ghi trên thấu kính.

Dựng ảnh A'B' của một vật AB có độ cao h, đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính một khoảng d = 2f (f là tiêu cự của thấu kính) (Hình 9.2).

a) Dựa vào hình vẽ để chứng minh rằng trong trường hợp này, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và khoảng cách từ vật đến thấu kính bằng nhau.

b) So sánh độ cao h' của ảnh A'B' với độ cao h của vật AB.

c) Gọi d' là khoảng cách từảnh của vật đến thấu kính. Chứng minh công thức tính tiêu cự trong trường hợp này: $f=\frac{d+d\text{'}}{4}$