CHỦ ĐỀ11: MẮT.
A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN.
a/. định nghĩa
về phương diện quang hình học, mắt giống như một máy ảnh, cho một ảnh thật nhỏ hơn vật trên võng mạc.
b/. cấu tạo
thủy tinh thể: Bộ phận chính: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f thay đổi được
võng mạc: màn ảnh, sát dáy mắt nơi tập trung các tế bào nhạy sáng ở dầu các dây thần kinh thị giác. Trên võng mạc có điển vàng V rất nhạy sáng.
Đặc điểm: d’ = OV = không đổi: để nhìn vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) => f thay đổi (mắt phải điều tiết )
d/. Sự điều tiết của mắt – điểm cực viễn Cv- điểm cực cận Cc
Sự điều tiết
Sự thay đổi độ cong của thủy tinh thể (và do đó thay đổi độ tụ hay tiêu cự của nó) để làm cho ảnh của các vật cần quan sát hiện lên trên võng mạc gọi là sự điều tiết
Điểm cực viễn Cv
Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được mà không cần điều tiết ( f = fmax)
Điểm cực cận Cc
Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó mắt có thể thấy rõ được khi đã điều tiết tối đa ( f = fmin)
Khoảng cách từ điểm cực cận Cc đến cực viễn Cv : Gọi giới hạn thấy rõ của mắt - Mắt thường : fmax = OV, OCc = Đ = 25 cm; OCv =
e/. Góc trong vật và năng suất phân ly của mắt
Góc trông vật : tg AB
= góc trông vật ; AB: kích thườc vật ; = AO = khỏang cách từ vật tới quang tâm O của mắt . - Năng suất phân ly của mắt
Là góc trông vật nhỏ nhất min giữa hai điểm A và B mà mắt còn có thể phân biệt được hai điểm đó . min 1
1' 3500
rad - sự lưu ảnh trên võng mạc
là thời gian 0,1s để võng mạc hồi phục lại sau khi tắt ánh sáng kích thích.
3. Các tật của mắt – Cách sửa a. Cận thị
là mắt khi không điều tiết có tiêu điểm nằm trước võng mạc . fmax < OC; OCc< Đ ; OCv < => Dcận > Dthường
31 - Sửa tật : nhìn xa được như mắt thường : phải đeo một thấu kính phân kỳ sao cho ảnh vật ở qua
kính hiện lên ở điểm cực viễn của mắt.
ABkínhOK A B1 1MatOA B2 2 d1 d1’ d2 d2’
d1 = ; d1’ = - ( OCv – l) = fk ; d1’+ d2=OO’; d2’= OV. l = OO’= khỏang cách kính mắt, nếu đeo sát mắt l =0 thì fk = -OVv
b. Viễn thị
Là mắt khi không điề tiết có tiêu điểm nằm sau võng mạc . Fmax >OV; OCc > Đ ; OCv : ảo ở sau mắt . => Dviễn < Dthường
Sửa tật : 2 cách :
+ Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn xa vô cực như mắt thương mà không cần điều tiết(khó thực hiện).
+ Đeo một thấu kính hội tụ để nhìn gần như mắt thường . (đây là cách thương dùng )
ABkínhOk A B1 1matOA B2 2 d1 d1’ d2 d2’
d1 = Đ ; d1’ = - (OCc - l); d1’ – d2 = OO’ ; d2’ = OV '
1 1
1 1 1
fK d d B. BÀI TẬP.
Dạng 1. Xác định khoảng thấy rõ của mắt
1. Thuỷ tinh thể L của mắt cĩ tiêu cự khi khơng điều tiết là 15, 2mm. Quang tâm của L cách võng mạc là 15cm. Người này chỉ cĩ thể đọc sách gần nhất là 40cm.
a. Xác định khoảng thấy rõ của mắt
b. Tính tụ số của thuỷ tinh thể khi nhìn vật ở vơ cực Dạng 2. Sửa tật cho mắt
2. Một người cận thị cĩ giới hạn nhìn rõ từ 20cm đến 50cm. Cĩ thể sửa tật cận thị cho người đĩ bằng hai cách:
- Đeo kính cận L1 để khoảng thấy rõ dài nhất ở vơ cực (cĩ thể nhìn vật ở rất xa)
- Đeo kính cận L2 để khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25cm, bằng khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt bình thường.
a) Hãy xác định số kính (đọ tụ) của L1 và L2 khoảng thấy rõn ngắn nhất khi đeo L1 và khoảng thấy rõ dài nhất khi đeo L2
b) Hỏi sửa tật cận thị theo cách nào cĩ lợi hơn? vì sao? Giả sử đeo kính sát mắt
3. Xác định độ tụ và tiêu cự của kính cần đeo để một người cĩ tật viễn thị cĩ thể đọc được trang sách đặt cách mắt anh ta gần nhất là 25cm. Cho biết khoảng nhìn thấy rõ ngắn nhất của mắt người đĩ là 50cm.
4. Một người cận thị về già cĩ thể nhìn rõ được những vật ở cách mắt 1m. Hỏi người đĩ cần đeo kính cĩ tụ số bằng bao nhiêu để cĩ thể:
a) Nhìn rõ các vật ở rất xa b) Đọc sách đặt cách mắt 25cm
5. Một người cận thị, cĩ khoảng nhìn thấy rõ xa nhất là 8cm, đeo kính cách mắt 2cm.
a) Muốn nhìn rõ vất ở rất xa mà khơng cần điều tiết, kính đĩ phải cĩ tiêu cự và tụ số là bao nhiêu?
b) Một cột điện ở rất xa cĩ gĩc trơng (đường kính gĩc) là 40. Hỏi khi đeo kính người đĩ nhìn thấy ảnh cột điện với gĩc trơng bằng bao nhiêu.
6. Một mắt khơng cĩ tật cĩ quang tâm nằm cách võng mặc một khoảng bằng 1, 6m. Hãy xác định tiêu cự và độ tụ của mắt đĩ khi:
a) Mắt khơng điều tiết
b) Mắt điều tiết để nhìn rõ một vật đặt cách mắt 20cm.
32 7. Một mắt cận thị có khoảng thấy rõ dài nhất là 12cm.
a) Khi mắt không điều tiết thì độ tụ của mắt là 62, 5điốp. Hãy tính khoảng cách từ quang tâm đến võng mạc của mắt.
b) Biết rằng khi mắt điều tiết tối đa thì độ tụ của nó là 67,5 điốp. Hãy xác định khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt.
8. Một người có thể thấy rõ các vật cách mắt từ 7,5cm đến 20cm. Hỏi mắt bị tật gì? Muốn chữa phải đeo kính loại gì có tụ số bao nhiêu? Khi mang kính này, mắt có thể nhìn rõ vật ở trong khoảng nào?
Cho biết khi mang kính, mắt nhìn rõ vật ở vô cực mà không điều tiết và kính đeo sát mắt.
9. Thủy tinh thể của một mắt viễn thị tương đương một thấu kính hội tụ L có quang tâm cách võng mạc là 14cm. Để mắt thấy rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết thì phải đeo kính L1 có tụ số D1=+4điốp và cách mắt 1cm. Xác định viễn điểm của mắt và tiêu cự của thủy tinh thể khi không điều tiết.
10. Một mắt viễn thị muốn quan sát những vật ở xa mà không phải điều tiết thì phải mang kính L1 có tụ số D1=+0,75điốp; muốn quan sát những vật ở gần thì phải mang kính L2 có tụ số D2=+2,5điốp. Với kính L2, Khi mắt điều tiết tối đa thì nhìn rõ được vật cách mắt 30cm. Cho biết kính đeo sát mắt. Hãy xác định:
a) Viễn điểm và cận điểm của mắt.
b) Khi đeo kính L1, khoảng cách ngắn nhất từ vật tới mắt để nhìn rõ là bao nhiêu c) Khi đeo kính L2, khoảng cách xa nhất từ mắt đến vật và nhìn rõ là bao nhiêu.
11. Một mắt viễn thị có thể xem như một thấu kính hội tụ, tiêu cự 17mm. Tiêu điểm sau võng mạc 1mm.
Tính tiêu cự của kính cần đeo để thấy rõ vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết trong các trường hợp:
a. Kính sát mắt
b. Kính cách mắt 1cm.
12. Một mắt cận thị có cận điểm cách mắt 11cm, viễn điểm cách mắt 51cm.
1. Để sửa tật cho mắt cận thị thì phải đeo kính gì? Độ tụ bao nhiêu a) Kính đeo sát mắt
b) Kính cách mắt 1cm
c) Xác định cận điểm khi đeo các kính trên
2. Để đọc sách cách mắt 21cm, mắt không điều tiết thì đeo kính tiêu cự bằng bao nhiêu? Biết kính cách mắt 1cm.
3. Để đọc sách trên mà chỉ có kính hội tụ có tiêu cự f =28,8cm thì kính phải đặt cách mắt bao nhiêu 13. Một mắt cận khi về già chỉ trông rõ vật từ 40cm đến 80cm.
1. Để nhìn rõ các vật ở xa cần đeo kính số mấy? khi đó cận điểm cách mắt bao nhiêu?
2. Để đọc sách đặt cách mắt 25cm cần đeo kính số mấy? khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu?
3. Để đọc sách khỏi phải lấy kính cận ra thì phải dán thêm một tròng nữa. Hỏi kính dán thêm có độ tụ bao nhiêu?
14. Một người có điểm cực viễn cách mắt 40cm và điểm cực cận cách mắt 10cm.
a) Hỏi mắt bị tật gì
b) Muốn nhìn thấy vật ở xa mà không cần điều tiết người đó phải đeo kính với độ tụ bao nhiêu? Cho biết kính đặt sát mắt.
c) Khi đeo kính người này nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?
15. Một người đứng tuổi có khả năng nhìn rõ những vật ở xa khi mắt không điều tiết, nhưng để nhìn rõ những vật gần nhất cách mắt 27cm thì phải đeo kính +2điốp cách mắt 2cm
a) Xác định kghoảng nhìn rõ ngắn nhất khi mắt không đeo kính. Nếu đưa kính đó vào sát mắt thì người ấy thấy được vật xa mắt nhất bao nhiêu?
b) Kính vẫn được mang cách mắt 2cm. Tính độ bội giác của ảnh khi người ấy nhìn một vật gần mắt nhất và xa mắt nhất.
16. Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 45cm.
1) Xác định độ tụ của kính cần đeo để người này có thể nhìn rõ các vật ở xa vô cùng mà không cần điều tiết, kính cách mắt 5cm.
33 2) Khi đeo kính(kính vẫn cách mắt 5cm) người này cĩ thể đọc sách cách mắt gần nhất 25cm. Hỏi khoảng cực cận của mắt người này khi khơng đeo kính là bao nhiêu.
3) Để đọc những dịng chữ nhỏ mà khơng cần điều tiết người này bỏ kính và đùng một kính lúp cĩ tiêu cự f
= 5cm đặt sát mắt. Khi đĩ trang sách đặt cách kính lúp bao nhiêu ? Độ bội giác của ảnh bằng bao nhiêu 17. Mắt một người cận thị cĩ khoảng thấy rõ ngắn nhất là là 12,5cm và giới hạn nhìn rõ là 37,5cm.
1) Hỏi người này phải đeo kính cĩ độ tụ bằng bao nhiêu để nhìn rõ các vật ở xa vơ cùng mà khơng phải điều tiết? Khi đĩ người đĩ nhìn được vật gần mắt nhất bao nhiêu. Hỏi người đĩ đeo kính cĩ độ tụ như thế nào thì sẽ khơng nhìn thấy bất kỳ vật nào trước mắt? Coi kính đeo sát mắt.
2) Người này khơng đeo kính, cầm một gương phẳng đặt sát mắt rồi dịch gương lùi dần ra xa. Hỏi tiêu cự của thuỷ tinh thể thay đổi như thế nào trong khi mắt nhìn thấy rõ ảnh? Độ lớn gĩc trong ảnh cĩ thay đổi khơng? Nếu cĩ thì tăng hay giãm.
18. Một người đeo kính cĩ độ tụ D=2điốp sát mắt thì cĩ thể nhìn rõ vật đặt cách mắt từ 25cm đến 1m a) Hỏi khoảng cách từ điểm cực cận và cực viễn tới mắt người đĩ khi khơng đeo kính bằng bao nhiêu.
b) Xác định độ biến thiên độ tụ của thuỷ tinh thể mắt người đĩ từ trạng thái khơng điều tiết tới trạng thái điều tiết tối đa.
19. Trên hình vẽ, MN là trục chính của một gương cầu lõm, C là tâm gương. S là điểm sáng thực và S’ là ảnh thật của S cho bởi gương. Biết SC=16cm, SS’=28cm
S C S’
a) Tính tiêu cự của gương cầu lõm.
b) Một người cĩkhoảng nhìn rõ cách mắt từ 12cm đến 48 cm đứng trước gương. Xác định khoảng cách từ mắt người đĩ tới gương để người đĩ cĩ thể nhìn rõ ảnh của mình qua gương
c) Xác định vị trí của mắt người để gĩc trơng ảnh là lớn nhất.