SGK Vật Lí 11 - Bài 33. Kính hiển vi
Kính hiển VI Kính hiến vi xuất hiện lần đầu ớ Hà Lan vào khoảng cuối thế kí XVI ớ dạng thô sơ. Ngày nay, kính hiến vi có thế giúp người ta quan sát và chụp ánh được những vật thể cực nhó như : các tế bào, các vi khuấn... (Hình 33.1 và 33.2). I - CÔNG DỤNG VÀ CẤU TẠO CỦA KÍNH HIỂN VI Kính hiển vi là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát những vật rất nhỏ, bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của kính hiên vi lớn hơn rất nhiều so với số bội giác của kính lúp. Kính hiển vi có hai bộ phận chính : Vật kính Lj là một thấu kính hội tụ (thực ra là một hệ thấu kính tác dụng như thấu kính hội tụ) có tiêu cự rất nhỏ (cỡ milimét). • Thị kính L-, là một kính lúp dùng để quan sát ảnh của vật tạo bởi vật kính. Hai bộ phận chính này được gắn ở hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau và khoảng cách giữa chúng ỡịơ9 = ! không đổi (Hình 33.5). Người ta gọi F\F2 = ổ là độ dài quang học của kính. Ngoài ra còn có bộ phận tụ sáng để chiếu sáng vật cần quan sát. Đó thường là một gương cầu lõm. II - Sự TẠO ẢNH BỞI KÍNH HIỂN VI Hình 33.2 Kính hiển vi ngày nay Vật kính có tác dụng tạo ảnh thật lớn hơn vật AB và ở trong khoảng O-,F~, từ quang tâm đến tiêu diện vật của thị kính. Hình 33.3 Tiêu bản để quan sát qua kính hiển vi Hình 33.4 Điều chỉnh kính hiển vi dùng ốc vi cấp ■ Tại sao phải kẹp vật giữa hai bản thuỷ tinh mỏng khi sát vật bằng kính hiển vi ? Thị kính tạo ảnh ảo sau cùng A^B\ lớn hom vật nhiều lần và ngược chiều so với vật AB. Mắt đặt sau thị kính để quan sát sẽ nhìn thấy ảnh A^B\ của vật AB tạo bởi kính hiển vi. Ảnh sau cùng A!,B\ phải được tạo ra trong khoảng nhìn rõ của mắt. Do đó phải điều chỉnh kính để thay đổi khoảng cách dị từ vật AB đến vật kính ơ|. Đối với kính hiển vi, ứng với khoảng CvCc của ảnh thì khoảng Af/j xê dịch vật thường hết sức nhỏ, khoảng vài chục micrômét. Do đó trong thực tế khi quan sát vật bằng kính hiển vi phải thực hiện như sau : -Vật phải là vật phẳng kẹp giữa hai tấm thuỷ tinh mỏng trong suốt. Đó là tiêu bản (Hình 33.3). BI -Vật được đặt cố định trên giá. Ta dời toàn bộ ống kính từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vi cấp (Hình 33,4). ’ Hình 33.5 Đường truyền của chùm tia kính hiển vi được ngắm chừng Nếu ảnh sau cùng A^B\ của vật cần quan sát được tạo ra ở vô cực thì ta có sự ngắm chừng kính ở vô cực (Hình 33.5). Bài tập ví dụ Vật kính cúa một kính hiến vi có tiêu cự/’| = 1 cm, thị kính có tiêu cự /-, = 4 cm. Độ dài quang học của kính là 16 cm. Mắt đặt sát thị kính. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng cực cận là Đ = 20 cm. Phái đặt vật trong khoảng nào trước vật kính để người quan sát có thể nhìn thấy ảnh cùa vật qua kính ? Giai Khoảng cách giữa vật kính và thị kính : / = ơ|ơ2 = ổ +fị +/2 = 21 cm. Các vị trí M, N giới hạn vị trí vật được xác định như sau : 1 </21;4, 2 d2 I —°° ỉ d2 I = f~) — 4 cm Ị dị Ị — / — d~) Ị = 17 cm. d.. = 1^1 - - 10,625 mm d[ỵ-fỵ . N ,,L'r>Nì ,,L-.r > N2 sCc 4,2; <2 1 d22;d‘22 d'22 - —Đ = -20 cm ; ư22 = = 12 c ^22 - /2 3 53 L_I__L-22 «12 = / - «22 = V cm ; — = — - — = — 3 dị'-) sĩ' 53 cm 53 Ị__x d\2 = 1 - d22 = — — 3 dl2 fị ,.1X => í/p = 1,0600 cm = 10,600 mm vạt chỉ có thể xê dịch trong khoảng : Ád, = 25 ịim. Ill - SỐ BỘI GIÁC CỦA KÍNH HIỂN VI Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Đặt: l£,l là số phóng đại ảnh bởi vật kính ; G2 là số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực. Ta có : Goo =NG2 ra Hai số liệu này thường được ghi trên vành của vật kính và thị kính. ra Dựa vào hình 33.5, hãy thiết lập hệ thức : El Hãy thiết lập hệ thức : Công thức trên có thể biến đổi và viết dưới một dạng khác : ỖĐ v2 với Đ = 0Cc. Hai bộ phận chính của* kính hiển vi là: Vật kính : thấu kính hội tụ có tiêu cự rất nhỏ (cỡ milimét); Thị kính : kính lúp. Điều chỉnh kính hiển vi: đưa ảnh sau cùng của vật hiện ra trong khoảng CvCc của mắt. Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực : Gx = IkjGj = V2 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Nêu công dụng và cấu tạo của kính hiển vi. Nêu đặc điểm tiêu cụ của vật kính và thị kính của kính hiển vi. Muốn điều chình kính hiển vi, ta thực hiện ra sao.? Khoảng xê dịch khi điều chình kính hiển vi có giá trị như thế nào ? Vẽ đường truyến của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực. Viết công thức sô' bội giác của kính hiển vi khi mắt ngắm chừng ở vô cực. ▼ Xét các tinh chất kể sau cùa ảnh tạo bởi thấu kính: © Thật; © Ảo; ® Cùng chiéu với vật; © Nguọc chiéu với vật; © Lớn hơn vật. Hãy chọn đáp án đúng ở các bài tập 6, 7 và 8 dưới đây. Vật kính cùa kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào ? A. © + ®. B. © + ©.. c. © + © + ©.' D. © + © + ©. Thị kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào ? A. ©• + ©. B. © + ©; c. © + © + ©. D. © + © + ©. Khi quan sát một vật nhỏ thì ảnh của vật tạo bởi kính hiển vi có các tính chất nào ? A. © +©. B. © + ©. c. © + © + ©. D. © + © + ©. Một kính hiển vi có các tiêu cự vật kính và thị kính là í, = 1 cm, f2 = 4 cm. Độ dài quang học của kính là 16 cm. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng cực cận OCc = 20 cm. Người này ngắm chừng ở vô cục. Tính số bội giác của ảnh. Năng suất phân li của mắt người quan sát là 2’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điếm cùa vật mà mắt người quan sát còn phân biệt được ảnh.