SGK Vật Lí 11 - Bài 32. Kính lúp
Kính lúp (góc nhỏ) Hình 32.1 Kính lúp thông thường Kỉ Sô' bội giác phụ thuộc những yếu tô' nào ? Kính lúp bỏ túi Trong nhiều trường họp, con người muốn quan sát các vật thể, các chi tiết nhỏ hơn giới hạn mà năng suất phân li cúa mắt cho phép. Ví dụ, người thợ sứa đồng hồ muốn quan sát các bộ phận cúa chiếc đồng hồ đeo tay ; chuyên viên phòng thí nghiệm sinh học muốn quan sát các tế bào, các hồng cầu, các vi trùng,... Quang học đã giúp chế tạo các dụng cụ đạt được yêu cầu đó. I - TỔNG QUÁT VẼ CÁC DỤNG cụ QUANG BỔ TRỢ CHO MẮT Các dụng cụ quang đều có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần. Đại lượng đặc trưng cho tác dụng này là số bội giác, được định nghĩa như sau : a tana a0 tan a0 trong đó : a là góc trông ảnh qua kính ; ƠQ là góc trông vật có giá trị lớn nhất được xác định trong từng trường hợp. Kĩ Người ta phân các dụng cụ quang thành hai nhóm : Các dụng cụ quan sát vật nhỏ gồm kính lúp, kính hiển vi,... Các dụng cụ quan sát vật ở xa gồm kính thiên văn, ống nhòm,... II - CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO CỦA KÍNH LÚP Kính lúp là dụng cụ quang Ịbổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ (Hình 32.1, 32.2, 32.3 và 32.4). e Fịa  o Hình 32.3 Kính lúp dùng trong vi phẫu thuật Hình 32.4 Kính lúp để bàn Bi Hình 32.5 • Mắt ngắm chừng kính lúp ở vô cực Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ (hay một hệ ghép tương đương với một thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (vài xentimét). - Sự TẠO ẢNH BỞI KÍNH LÚP Khi quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, mắt nhìn ảnh ảo của vật đó qua kính. Muốn thế, phải đặt vật nhỏ trong khoảng từ quang tâm o của kính đến tiêu điểm vật chính F. Ngoài ra, để mắt có thể nhìn thấy ảnh thì ảnh phải có vị trí nằm ở trong khoảng nhìn rõ của mắt. Để thoả mãn hai điều kiện trên, khi dùng kính lúp ta phải điều chỉnh (xê dịch kính trước vật hoặc ngược lại). Động tác quan sát ảnh ở một vị trí xác định gọi là ngắm clĩừng ở vị trí đó. Khi cần quan sát trong một khoảng thời gian dài, ta nên thực hiện cách ngắm chừng ở điểm cực viễn để mắt không bị mỏi. - SỐ BỘI GIÁC CỦA KÍNH LÚP Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực : Q _ a ~ tanữ 00 a0~ tan «0 Ta có: tanct=^ Ngoài ra, góc trông vật có giá trị lớn nhất ữ0 ứng với vật đặt tại điểm cực cận Cc (Hình 32.6). AB tana° - ƠCc Dođó: AB OCc f ab Hãy thiết lập công thức của số bội giác khi ngắm chừng ở điểm cực cận. PF Chú ỷ : Người ta thường lấy khoảng cực cận là OCc = 25 cm. Khi sản xuất kính lúp, người ta ghi giá trị của Gm ứng với khoảng cực cận này trên kính. Ví dụ : Các kính có kí hiệu 3x, 5x, 8x,„. sẽ có tiêu cự tương 25 25 9 ứng là cm, ~ cm, =~ cm,... Chúng có khả năng làm cho góc 3 5 8 trông ảnh qua kính lớn hơn ba lần, năm lần, tám lần,... góc trông trực tiếp vật. Bài tập ví dụ Một người có khoảng cực cận ƠCc = 15 cm và điểm Cv ở vò cực. Người này quan sát một vật nhò qua kính lúp có tiêu cự 5 cm. Mắt đặt cách kính 10 cm. Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính ? Tính số bội giác của kính trong trường hợp người này ngắm chừng ở vô cực. Giải a) Klioởng đặt vật Khoảng phải đặt vật là MN sao cho ảnh của M, N qua kính lúp lần lượt là các điểm Cv ở co và Cc. Ta có : dtyỊ = - ơkCv = - 00 Suy ra : dM = f = 5 cm. dN = - °kCc = - 5 cm Từ đó : ưN = - = 444 = 2’50 cm- -5-5 Khoảng phải đặt vật là khoảng giới hạn bởi : 2,50 cm < d < 5 cm. b) Sô'bội giác Đ Ta có công thức : ơoo = y Goo = — = 3- Dụng cụ quang bổ trợ cho mắt đều tạo ảnh ào có góc trông lớn. ... .. . a tana Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài xentimét). Sô bội giác cùa kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực : ũ, = ? . ỆỆ • f CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ảnh ra sao ? Định nghĩa số bội giác. Kính lúp có cấu tạo nhu thế nào ? Vẽ đuòng truyền của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính lúp ở vô cục. Viết công thức sổ bội giác của kính lúp trong truờng họp này. ▼ " Vẽ so đồ tia sáng trong trường họp mắt ngắm chùng kính lúp ở vô cục để trả lời câu hỏi của bài tập 4 và 5 dưới đây. Yếu tố nào kể sau không ảnh huởng đến giá trị của số bội giác ? Kích thuóc của vật. Đặc điểm của mắt. c. Đặc điểm cùa kính lúp. D. Không có (các yếu tố A, B, c đều ảnh hưởng). Tiếp theo bài tập 4. Cách thực hiện nào sau đây vẩn cho phép tiếp tục ngắm chừng ở vô cực ? Dời vật. Dời thấu kính, c. Dời mắt. D. Không cách nào. Một học sinh cận thị có các điểm Cc, Cv cách mắt lần lượt 10 cm và 90 cm. Học sinh này dùng kính lúp có độ tụ +10 dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát kính. Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính ? Một học sinh khác, có mắt không bị tật, ngắm chừng kính lúp nói trên ở vô cục. Cho OCc = 25 cm. Tính số bội giác.