Bài 52: Kính lúp - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao
Bài 52: Kính lúp
Câu c1 (trang 258 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy cho biết, muốn có G∞ lớn thì phải chọn kính lúp có đặc điểm như thế nào?
Hướng dẫn giải:Số bội giác của kính lúp trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi công thức:
Vì vậy, muốn có G∞ lớn thì phải chọn kính lúp có tiêu cự f nhỏ
Câu 1 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy nêu tác dụng của kính lúp và cách ngắm chừng ảnh của vật qua kính lúp.
Hướng dẫn giải:• Tác dụng: Là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ. Nó có tác dụng là tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo, lớn hơn vật và nằm trong giới hạn thấy rõ của mắt.
• Cách ngắm chừng: Là sự điều chỉnh vị trí giữa vật và kính lúp, để ảnh của vật qua kính lúp đó là ảnh ảo, nằm trong giới hạn thấy rõ của mắt người quan sát.
Câu 2 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy trình bày khái niệm về số bội giác của kính lúp.
Hướng dẫn giải:* Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ảnh ảo, sao cho có góc trông ảnh α lớn hơn góc trông trực tiếp vật αo.
* Số bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh α của một vật qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp αo của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của mắt:
Trong đó:
Câu 3 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy thiết lập công thức tính số bội giác của kính lúp trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và ngắm chừng ở vô cực.
Hướng dẫn giải:Vì các góc α và α0 đều rất nhỏ nên để dễ tính toán ta dùng công thức:
Trong đó:
Do đó:
Với k = A'B'/AB là độ phóng đại của ảnh qua kính lúp.
Với mắt thường ta có: OCc = Đ = 25 cm
* Nếu ngắm chừng ở cực cận: A’B’ ở cực cận
|d'| + l = OCc → Gc = kc
* Nếu ngắm chừng ở vô cực thì ảnh A1B1 ở ∞ → d’= ∞
Ta có:
Bài 1 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn câu đúng?
A. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh thật, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin (αmin là năng suất phân li của mắt).
B. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh thật, ngược chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin (αmin là năng suất phân li của mắt).
C. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh ảo, ngược chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ α min (αmin là năng suất phân li của mắt).
D. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh ảo, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ ∝α min (αmin là năng suất phân li của mắt).
Hướng dẫn giải:Kính lúp là quang cụ tạo ra ảnh ảo, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin (αmin là năng suất phân li của mắt).
Đáp án đúng là: D
Bài 2 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Trên vành của một kính lúp có ghi x10. Đáp số nào sau đây là đúng khi nói về tiêu cự f của kính lúp này.
A. f = 5 cm
B. f = 10 cm
C. f = 25 cm
D. f = 2,5 cm
Hướng dẫn giải:Ta có: G∞ = 10
⇒ tiêu cự của kính lúp đó là: f = 0,25/10 = 0,025m = 2,5 cm
Đáp án đúng là: D
Bài 3 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Dùng một thấu kính có độ +10 điôp để làm kính lúp.
a) Tính số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.
b) Tính số bội giác của kính và số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận.
Cho khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất của mắt là 15 cm. Mắt coi như đặt sát kính.
Hướng dẫn giải:Tiêu cự của kính lúp đó là: f = 1/D = 1/10 = 0,1 m = 10 cm
a) Số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực:
b) Khi ngắm chừng ở cực cận: d' = d'c = -OCc = -Đ = -25 cm
Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận:
Số bội giác khi ngắm chừng ở cực cận là: Gc = kc = 3,5
Đáp số:
a) G∞ = 2,5
b) kc = 3,5; Gc = 3,5
Bài 4 (trang 259 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10 cm và đến điểm cực viễn là 50 cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ là +10 điôp. Mắt đặt sát sau kính.
a) Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính.
b) Tính số bội giác của kính lúp với mắt của người ấy và số phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:
- Ngắm chừng ở điểm cực viễn
- Ngắm chừng ở điểm cực cận
Hướng dẫn giải:a) Ta có: OCc = 10 cm; OCv = 50 cm; D = +10 điôp; l = 0
Sơ đồ tạo ảnh qua kính:
Tiêu cự của kính là: f = 1/D = 1/10 = 0,1m = 10cm.
a) Với kính (L) người cận thị thấy rõ vật ở khoảng xa nhất dmax khi ảnh ảo của nó ở tại cực viễn Cv và kính đeo sát mắt (l=0)
d'v = l - OCv = -50 cm
Tương tự, người đó thấy rõ vật ở khoảng gần nhất dmin khi ảnh ảo của nó ở tại cực cận Cc:
d'c = l - OCc = -10 cm
Vật phải đặt trong khoảng trước kính: 5 cm ≤ d ≤ 8,33 cm
b) Số bội giác của kính lúp với mắt của người ấy và số phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:
* Ngắm chừng ở điểm cực viễn.
Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực viễn:
Số bội giác khi ngắm chừng ở cực viễn:
* Ngắm chừng ở điểm cực cận.
Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận
Số bội giác khi ngắm chừng ở cực cận là Gc = kc = 2
Đáp số:
a) 5 cm ≤ d ≤ 8,33 cm
b) kv = 6; Gv = 1,2; kc = 2; Gc = 2
Bài trước: Bài 51: Các tật của mắt và cách khắc phục - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao Bài tiếp: Bài 53: Kính hiển vi - Giải BT Vật Lí 11 nâng cao