Hệ quang học gồm một gương phẳng và một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f. Gương phẳng đặt tại tiêu diện của thấu kính (hình vẽ). Nguồn sáng điểm S đặt trên trục chính của thấu kính, cách đều thấu kính và gương. Bằng cách vẽ đường đi của các tia sáng hãy xác định vị trí của tất cả các ảnh của S qua hệ. Tìm khoảng cách giữa các ảnh đó. ( không được dung công thức thấu kính)

Giải chi tiết:

Trường hợp 1: Xét ánh sáng đến thấu kính trước
Tai khúc xạ của tia tới SI song song với trục phụ ∆ cắt trục phụ tại tiêu điểm phụ F’p. Đường kéo dài F’pI cắt trục chính tại S1. Suy ra S1 là ảnh ảo của thấu kính
Ta thấy: ∆SOI ∽∆OF’F’p =>
(1)
∆S1OI ∽ ∆S1F’F’p =>
(2)
Từ (1) và (2) =>
(*)
theo bài ra ta có: OF’ = f; OS =
thay vào (*) trên ta tìm được OS1 = f
Vậy S1 trùng với tiêu điểm F’ và gương
Trường hợp 2: xét ánh sáng đến gương trước
Lấy S2 đối xứng với S qua gương suy ra S2 ảnh ảo của S qua gương, nối S2K sao cho S2K // (∆), nối K với F’p cắt trục chính tại S3 suy ra S3 là ảnh thật của S qua hệ gương
Vì S2K // ∆ ∆ S2OK ∽ ∆OF’F’p =>
(3)
∆S3OK ∽∆S3F’F =>
(4)
Từ (3) và (4) suy ra
(**)
Vì OS2 = OS + SF + FS =
= 1,5f
Thay vào (**)
=> 1,5.OS3 – 1,5f = OS3 => OS3 = 3f
Kết hợp hai trường hợp trên ta tìm được khoảng cách các ảnh là:
S1S2 = 0,5f; S1S3 = 3f +f = 4f; S2S3 = 3f + 1,5f = 4,5f