Bài 31: Mắt
C1 trang 199 SGK Lí 11: Góc trông một vật là gì và phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Lời giải:
- Từ hình 31.4 góc trông vật:
tan = AB
α = góc trông vật; AB: kích thước vật; = AO = khoảng cách từ vật tới quang tâm của mắt.
- Góc trông vật phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Kích thước vật
+ Khoảng cách từ vật tới mắt.
C2 trang 200 SGK Lí 11: Hãy chứng tỏ rằng hệ ghép (mắt cận + thấu kính phân kì) có độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt cận.
Trả lời:
Hệ ghép (mắt cận + thấu kính phân kì) tương đương với thấu kính có độ tụ D:
D = DMắt cận + DTKPK
Trong đó:
DMắt cận > 0; DTKPK < 0 => DTKPK < DMắt cận => Hệ ghép (mắt cận + thấu kính phân kì) có độ tụ nhỏ hơn độ tụ mắt cận.
Bài 1 trang 203 SGK Lí 11: Trình bày cấu tạo của mắt về phương diện quang học.
Lời giải:
- Từ ngoài vào trong mắt có các bộ phận sau: Màng giác (giác mạc), thủy dịch, lòng đen, thể thủy tinh, dịch thủy tinh và màng lưới (võng mạc).
- Trong Quang học, mắt được biểu diễn bởi sơ đồ tượng trưng như hình 31.3 gọi là mắt thu gọn, trong đó hệ quang học phức tạp của mắt được coi tương đương với một thấu kính hội tụ. Thấu kính tương đương này được gọi là thấu kính mắt. Tiêu cự của thấu kính mắt thường được gọi tắt là tiêu cự của mắt.
Bài 2 trang 203 SGK Lí 11: Trình bày các hoạt động và đặc điểm sau của mắt:
– Điều tiết
– Điểm cực viễn.
– Điểm cực cận.
– Khoảng nhìn rõ.
Lời giải:
- Điều tiết là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của mắt để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới.
- Điểm cực viễn (Cv) là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn rõ, tại đó mắt không phải điều tiết.
- Điểm cực cận (Cc) là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rõ, tại đó mắt đã điều tiết tối đa.
- Khoảng cách giữa điểm cực viễn và điểm cực cận gọi là khoảng nhìn rõ của mắt.
Bài 3 trang 203 SGK Lí 11: Nêu các đặc điểm và cách khắc phục đối với:
- Mắt cận - Mắt viễn - Mắt lão
Có phải người lớn tuổi bị viễn thị hay không? Giải thích.
Lời giải:
Mắt cận Mắt viễn Mắt lão
Đặc điểm
- Có độ tụ lớn hơn độ tụ của mắt bình thường nên:
+ có điểm cực cận gần mắt hơn bình thường, + khoảng cực viễn hữu hạn.
+ hình ảnh hội tụ ở phía trước võng mạc.
- Nguyên nhân:
+ do bẩm sinh,
+ do đọc sách hay học bài ở chỗ không đủ độ
- Có độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường nên:
+ điểm cực cận xa mắt hơn bình thường,
+ nhìn vật ở vô cực phải điều tiết.
+ hình ảnh hội tụ ở phía sau võng mạc.
- Nguyên nhân:
+ Do bẩm sinh có nhãn cầu ngắn hoặc giác mạc không đủ độ cong.
- Không nhìn được những vật ở gần, điểm cực cận dời xa mắt.
- Nguyên nhân: Do tuổi cao, khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và thể thủy tinh trở nên cứng hơn.
sáng hoặc đắt sách quá gần mắt một thời gian dài.
+ Do không giữ đúng khoảng cách nhìn khi học tập và làm việc hằng ngày, thường xuyên nhìn xa khiến thể thủy tinh luôn dãn, lâu dần mất tính đàn hồi, mất khả năng phồng lên.
+ Do bệnh võng mạc hoặc khối u mắt: hiếm gặp.
Cách khắc phục
Đeo kính phân kì có độ tụ thích hợp để có thể nhìn rõ vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết
Đeo kính hội tụ có tiêu cự thích hợp để ảnh ảo của điểm gần nhất mà người viễn thị muốn quan sát được tạo ra tại điểm cực cận của mắt.
Đeo kính hội tụ có tiêu cự thích hợp để ảnh ảo của điểm gần nhất mà người lão thị muốn quan sát được tạo ra tại điểm cực cận của mắt.
Bài 4 (trang 203 SGK Vật Lý 11): Năng suất phân li của mắt là gì?
Lời giải:
Năng suất phân li của mắt là góc trông nhỏ nhất mà mắt còn phân biệt được hai điểm đó. Năng suất phân li thay đổi tuỳ theo từng người nhưng giá trị trung bình là:
1'
Bài 5 trang 203 SGK Lí 11: Trình bày sự lưu ảnh của mắt và các ứng dụng.
Lời giải:
Hiện tượng lưu ảnh của mắt là tác động của ánh sáng lên màng lưới còn tồn tại khoảng 0,1s sau khi ánh sáng tắt.
Nhờ hiện tượng này mà mắt nhìn thấy các ảnh trên màn ảnh chiếu phim, trên màn hình ti vi, … chuyển động.
Đề bài dùng chung cho từ bài 6-8 SGK trang 203 Lí 11:
Cấu tạo thu gọn của mắt về phương diện quang học được biểu diễn như sơ đồ Hình 31.11:
O: Quang tâm của mắt;
V: điểm vàng trên màng lưới.
Quy ước đặt:
(1): Mắt bình thường về già;
(2): Mắt cận; (3): Mắt viễn.
Bài 6 trang 203 SGK Lí 11: Hãy chọn đáp án đúng Mắt loại nào có điểm cực viễn CV ở vô cực.
A. (1) B. (2) C. (3)
D. (1) và (3) Lời giải:
Mắt thường lúc về già có điểm cực viễn Cv ở vô cực.
Chọn đáp án A
Bài 7 trang 203 SGK Lí 11: Hãy chọn đáp án đúng Mắt loại nào có fmax > OV?
A. (1) B. (2) C. (3)
D. Không loại nào
Lời giải:
Mắt viễn thị có fmax > OV, khi quan sát vật ở vô cực mà không điều tiết, ảnh của vật sẽ hiện sau võng mạc => muốn nhìn vật ở vô cực thì mắt phải điều tiết (nếu viễn nhẹ) hay đeo thấu kính hội tụ.
Chọn đáp án C
Bài 8 trang 203 SGK Lí 11: Hãy chọn đáp án đúng Mắt loại nào phải đeo thấu kính hội tụ?
A. (1) B. (2) C. (3)
D. (1) và (3) Lời giải:
Mắt thường về già (mắt lão) hay mắt viễn thị phải đeo thấu kính hội tụ.
Chọn đáp án D
Bài 9 trang 203 SGK Lí 11: Mắt của một người có điểm cực viễn Cv cách mắt 50cm.
a) Mắt người này bị tật gì?
b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ bằng bao nhiêu? ( kinh đeo sát mắt).
c) Điểm Cc cách mắt 10 cm. Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu? (Kính đeo sát mắt).
Lời giải:
a) Ta có: OCV = 50cm < ∞ ⇒ Người đó không nhìn xa được ⇒ Mắt cận thị.
b) Tiêu cự của kính cần đeo là: fk = - Ocv = - 0,5 m Độ tụ của kính cần đeo là:
k
D 1 2
= f = − điốp
c) Khi đeo kính (L), người này có cực cận mới khi ảnh ảo của vật hiện ra ở cực cận Cc:
Ta có: d’c = – OCc = -10 cm
Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt:
c c
c
d ' .f ( 50)
d ( 10). 12,5cm
d ' f 10 50
= = − − =
− − +
Đáp án: a) Mắt cận; b) D = -2 điốp; c) dc = 12,5 cm
Bài 10 trang 203 Lí 11): Một mắt bình thường về già. Khi điều tiết tối đa thì tăng độ tụ của thể thủy tinh thêm 1dp.
a) Xác định điểm cực cận và điểm cực viễn.
b) Tính độ tụ của thấu kính phải mang ( cách mắt 2 cm) để mắt nhìn thấy một vật cách mắt 25 cm không điều tiết.
Lời giải:
a) Khi nhìn gần nhất: Vật đặt tại điểm cực cận d = dc = OCc và mắt điều tiết tối đa, độ tụ của mắt cực đại D = Dmax
max
min C
1 1 1
D f OC OV
= = +
Theo đề:
max min
C V
1 1
D D D 1dp
OC OC
= − = − =
Vì mắt bình thường về già nên: OCv = ∞ => OCc = 1m
b) Để mắt nhìn thấy một vật cách mắt 25 cm không điều tiết, ảnh của vật qua kính hiện lên ở cực viễn và là ảnh ảo:
d’v = – OCV = -∞ ⇒ dv = OC’v - = 25 – 2 = 23cm
Mà v
v v
1 1 1
f d 23cm 0, 23m d +d ' = =f = =
Độ tụ của kính cần đeo:
1 1
D 4,35dp
f 0, 23
= = =
Đáp án: a) OCc = 1 m; OCv = ∞; b) D = 4,35 dp
