QUANG HÌNH HỌC KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. Định luật khúc xạ
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
+ Giữa góc tới i và góc khúc xạ r thỏa mãn hệ thức: n1.sin i = n2.sin r.
Trong đó n1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1); n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2).
Lưu ý: Với không khí, chiết suất tuyệt đối là gần bằng 1.
+ Nếu n1 > n2 suy ra i < r; nếu n1 < n2 suy ra i > r.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
Khi một tia sáng tới một mặt ngăn chia hai môi trường, một phần ánh sáng khúc xạ, một phần ánh sáng phản xạ. Khi tăng góc tới tỉ lệ ánh sánh bị phản xạ tăng và sự khúc xạ giảm đi. Trong trường hợp n1 >
n2 sẽ có hiện tượng phản xạ toàn phần nếu góc tới i lớn hơn giá trị giới hạn xác định bởi sin igh = n2/n1. III. Xác định ảnh qua lưỡng chất phẳng
Lưỡng chất phẳng gồm hai môi trường trong suốt, đồng chất, tiếp xúc với nhau theo một mặt phẳng.
Để quan sát ảnh thì cần quan sát sao cho góc tới tia sáng rất nhỏ. Khi đó tan i ≈ sin i ≈ i và tan r ≈ sin r ≈ r → 2
1
n h '
h n . Trong đó, h’ là khoảng cách từ ảnh đến mặt phân cách hai môi trường; h là khoảng cách từ vật đến mặt phân cách; n2 và n1 lần lượt là chiết suất môi trường khúc xạ và môi trường tới.
IV. Bản mặt song song
Xét bản hai mặt song song có bề dày e và chiết suất n.
Khoảng cách từ vật và ảnh cuối trong trường hợp góc tới nhỏ là SS’ = e(1 – 1/n) V. Lăng kính
Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tia sáng tới.
Các công thức lăng kính trong không khí:
+ sin i = n sin r.
+ sin i’ = n sin r’.
+ A = r + r’.
+ D = i + i’ – A.
Trường hợp nếu các góc là nhỏ ta có các công thức: D = (n – 1)A
Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc chiết quang của lăng kính.
Trường hợp góc lệch cực tiểu ta có i = i’ = im và r = r’ = A/2. Góc lệch cực tiểu Dm = 2im – A và thỏa mãn sinDm A n sinA
2 2
BÀI TẬP
Bài 1. Một chậu chứa một lớp nước có chiều cao 40 cm, chiết suất n1 = 4/3. Trên lớp nước là một lớp dầu có chiều cao 30cm, chiết suất n2 = 1,5. Mắt ở trong không khí sẽ thấy đáy chậu cách mặt trên mặt trên của lớp dầu là bao nhiêu.
Bài 2. Cho bản mặt song song bề dày e = 10 cm, chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Vật thật là một điểm sáng S, cách bản 20cm. Xác định vị trí của ảnh cuối.
Bài 3. Cho một bản mặt song song có bề dày e = 10 cm, chiết suất n = 1,5. Chiếu tới bản mặt tia sáng SI có góc tới i = 45°. Bản được đặt trong không khí.
a. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản.
b. Tính khoảng cách giữa tia ló và tia tới.
Bài 4. Một lăng kính P có chiết suất n = 1,5 và tiết diện thẳng là một tam giác ABC vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm tia hẹp song song SI.
a. Nếu lăng kính P ở trong không khí, hãy tính góc lệch D.
b. Tính lại góc lệch D nếu P ở trong nước có chiết suất n’ = 4/3.
Bài 5. Một khối thủy tinh, chiết suất n = 1,5 có hình bán cầu bán kính R. Một tia sáng SI được chiếu thẳng góc với mặt phẳng của bán cầu.
a. Xác định đường đi của tia sáng khi điểm tới I cách tâm O của mặt cầu là R/2.
b. Điểm tới I ở trong vùng nào thì không có tia ló ra khỏi mặt cầu.
Bài 6. Một miếng gỗ mỏng hình tròn, bán kính R = 4 cm. Tại tâm O, cắm thẳng góc môt đinh OA. Thả miếng gỗ này nổi trên mặt nước có chiết suất n = 4/3. Đinh OA ở trong nước.
a. Cho OA = 6 cm. Mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu đinh A cách mặt nước bao nhiêu.
b. Tìm chiều dài lớn nhất của OA mà mắt vẫn không thể thấy đầu A của đinh.
c. Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n’. Khi OA giảm tới 3,2 cm thì mắt bắt đầu không thể thấy đinh. Tính n’.
Bài 7. Một chậu đặt trên mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp nước dày 20 cm, có chiết suất n’ = 4/3. Đáy chậu là một gương phẳng. Mắt M cách mặt nước là 30 cm, nhìn suống đáy chậu.
Mắt nhìn thấy ảnh của đáy chậu ở vị trí nào, vẽ đường đi của tia sáng.
Bài 8. Lăng kính có góc chiết quang A = 30°, chiết suất n = 1,6. Chiếu vào mặt bên của lăng kính một tia sáng có góc tới i = 40°. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính.
Bài 9. Một lăng kính có góc chiết quang A. Chiếu tia sáng SI đến vuông góc với mặt bên của lăng kính. Biết góc lệch của tia ló và tia tới là D = 15°. Cho chiết suất của lăng kính là n = 4/3. Tính góc chiết quang A.
Bài 10. Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC. Một tia sáng đến mặt AB trong tiết diện ABC với góc tới 30° thì tia ló ra khỏi không khí rà sát mặt AC của lăng kính. Tính chiết suất của chất làm lăng kính.
Bài 11. Lăng kính có góc chiết quang A = 60°, chiết suất n = 1,414 đặt trong không khí. Chiếu tia sáng SI tới mặt bên với góc tới i = 45°. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính.
Bài 12. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,5. Chiếu tia sáng qua lăng kính để có góc lệch cực tiểu bằng góc chiết quang A. Tính góc A.
Bài 13. Chiếu một tia sáng từ S đến vuông góc với màn E. Trên đường đi của tia sáng, người ta đặt đỉnh của một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5°, chiết suất n = 1,5 sao cho SI vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang A, tia ló đến màn E tại điểm I. Tính AI, biết rằng màn E đặt cách đỉnh A của lăng kính một đoạn 1 m.
Bài 14. Một lăng kính có góc chiết quang A = 30°, chiết suất n = 1,5. Chiếu một tia sáng tới mặt lăng kính dưới góc tới i. Tính i để có tia ló ra khỏi lăng kính tại mặt bên thứ hai.
Bài 15. Lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,414. Chiếu một tia sáng SI đến lăng kính tại I với góc tới i. Tính i để không có tia ló tại mặt bên thứ hai.
Bài 16. Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5 tiết diện thẳng là tam giác ABC vuông cân tại A. Chiếu tia sáng song song với đáy BC đến mặt bên lăng kính tại I. Vẽ đường đi của tia sáng bằng việc tính các góc i, r và góc lệch D.
VI. THẤU KÍNH
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cầu; một trong hai mặt có thể là mặt phẳng. Đường thẳng nối hai tâm của hai mặt cầu gọi là trục chính của thấu kính.
Có hai loại thấu kính: Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính gồm tiêu điểm vật F và tiêu điểm ảnh F’. OF = f là tiêu cự f của thấu kính.
Độ tụ của thấu kính: D =
1 2
1 1 1
(n 1)( )
f R R
Với n là chiết suất tỉ đối của chất làm thấu kính đối với môi trường đặt thấu kính, R1 và R2 là bán kính của hai mặt cấu tạo nên thấu kính. Mặt cầu lồi: R > 0; mặt cầu lõm: R < 0; mặt phẳng: 1/R ≈ 0. Thấu kính hội tụ có D > 0; f > 0. Thấu kính phân kỳ có D < 0; f < 0.
Đường đi của tia sáng đi qua thấu kính: Tia tới đia qua quan tâm sẽ đi thẳng. Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm ảnh của thấu kính. Tia tới đi qua tiêu điểm hoặc có đường kéo dài đi qua tiêu điểm vật F thì tia ló song song với trục chính.
Vẽ ảnh của vật: Dùng hai trong 3 tia đặc biệt.
Với thấu kính hội tụ: Vật thật ở ngoài F có ảnh thật ngược chiều với vật; vật thật ở trong F có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.
Với thấu kính phân kỳ, vật thật cho ảnh ảo cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Vật thật ở trước thấu kính, ảnh thật ở sau thấu kính có thể hứng trên màn. Vật ảo ở sau thấu kính, ảnh ảo ở trước thấu kính có thể nhìn bằng mắt qua thấu kính.
Công thức thấu kính: 1 1 1 f d d '
Độ phóng đại của ảnh qua thấu kính: k d ' f d ' f f f d '
d d f f f d f
A’B’ = |k|.AB
Quy ước: Vật thật d > 0; vật ảo d < 0; ảnh thật d’ > 0; ảnh ảo d’ < 0; k > 0 ảnh và vật cùng chiều; k <
0 ảnh và vật ngược chiều.
Khoảng cách từ vật tới ảnh l = |d’+d|.
BÀI TẬP
Bài 1. Cho một thấu kính thủy tinh hai mặt lồi với bán kính cong là 30 cm và 20 cm. Hãy tính độ tụ và tiêu cự của thấu kính khi nó đặt trong không khí và trong chất lỏng có chiết suất n3 = 1,64. Biết chiết suất của thủy tinh n1 = 1,5.
Bài 2. Một thấu kính thủy tinh chiết suất n = 1,5 giới hạn bởi một mặt lồi bán kính 20 cm và một mặt lõm bán kính 10 cm. Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính khi nó đặt trong không khí, và trong chất lỏng có chiết suất n’ = 1,8.
Bài 3. Một thấu kính bằng thủy tinh chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí có độ tụ 8 điôp. Khi nhúng thấu kính vào một chất lỏng nó trở thành một thấu kính phân kì có tiêu cự 1m. Tính chiết suất của chất lỏng.
Bài 4. Một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính R, khi đặt trong không khí có tiêu cự f = 30 cm. Nhúng chìm thấu kính vào một bể nước, cho trục chính của nó thẳng đứng, rồi cho một chùm sang song song rọi thẳng đứng từ trên xuống thì thấy điểm hội tụ cách thấu kính 80 cm. Tính bán kính R, cho biết chiết suất của nước bằng 4/3.
Bài 5. Một vật ảo AB = 5mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm, ở trước thấu cách thấu kính 20 cm. Xác định vị trí, tính chất, độ cao của ảnh và vẽ ảnh.
Bài 6. Cho một thấu kính làm bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5; một mặt lồi bán kính 10 cm, một mặt lõm bán kính 20 cm. Một vật sáng AB = 2 cm đặt thẳng góc với trục chính và cách thấu kính một khoảng d. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn và vẽ ảnh trong các trường hợp
a. d = 60 cm b. d = 40 cm c. d = 20 cm
Bài 7. Một vật ảo AB = 2 cm, đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ tiêu cự 30 cm, ở phía sau thấu kính một khoảng x. Hãy xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh và vẽ ảnh trong các trường hợp sau
a. x = 15 cm b. x = 30 cm c. x = 60 cm
Bài 8. Một vật sáng AB = 1 cm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 20 cm cho ảnh A’B’ = 2 cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.
Bài 9. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng 12 cm, cho ảnh cao bằng nửa vật. Tìm vị trí của vật và ảnh.
Bài 10. Một vật AB = 4 cm đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm, cho ảnh A’B’
= 2 cm. Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh. Vẽ ảnh.
Bài 11. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm có ảnh cách vật 90 cm. Xác định vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh.
Bài 12. Một điểm sáng nằm trên trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng –15 cm cho ảnh cách vật 7,5 cm. Xác định tính vị trí của vật, vị trí và tính chất của ảnh.
Bài 13. Một vật sáng AB = 4 mm đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 40 cm, cho ảnh cách vật 36 cm. Xác định vị trí của vật; vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh.
Bài 14. Vật sáng AB hình mũi tên đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thủy tinh chiết suất n = 1,5; bán kính mặt lồi bằng 10 cm, cho ảnh rõ nét trên màn đặt cách vật một khoảng L.
a) Xác định khoảng cách ngắn nhất của L.
b) Xác định các vị trí của thấu kính trong trường hợp L = 90 cm. So sánh độ phóng đại của ảnh thu được trong các trường hợp này.
Bài 15. Một vật sáng AB cho ảnh thật qua một thấu kính hội tụ L, ảnh này hứng trên một màn E đặt cách vật một khoảng 1,8 m. Ảnh thu được cao bằng 1/5 vật.
a) Tính tiêu cự của thấu kính.
b) Giữa nguyên vị trí của AB và màn E. Dịch chuyển thấu kính trong khoảng AB và màn. Có vị trí nào khác của thấu kính để ảnh lại xuất hiện trên màn E không?
Bài 16. Vật sáng AB đặt vông góc với trục chính của thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm, cho ảnh thật lớn hơn vật và cách vật 45 cm. Xác định vị trí của vật, ảnh. Vẽ hình.
Bài 17. Một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f = –25 cm cho ảnh cách vật 56,25 cm. Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh. Tính độ phóng đại trong mỗi trường hợp.
Bài 18. Một điểm sáng S đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 40 cm. Di chuyển S một khoảng 20 cm lại gần thấu kính người ta thấy ảnh S’ của S di chuyển một khoảng 40 cm. Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển.
Bài 19. Đặt một điểm sáng S trên trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng –10 cm ta thu được ảnh S’. Di chuyển S một khoảng 15cm lại gần thấu kính ta thấy ảnh S’ di chuyển một khoảng 1,5 cm. Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và lúc sau khi di chuyển.
Bài 20. Một vật sáng AB hình mũi tân đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ và cách thấu kính 36 cm (A nằm trên trục chính) ta thu được ảnh A1B1 cảu AB trên màn E đặt vuông góc với trục chính.
Tịnh tiến AB vầ phía thấu kính 6cm theo phương vuôn góc với trục chính thì phải dịch chuyển màn E như thế nào để thu được ảnh A2B2? Cho biết A2B2 = 1,6A1B1. Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại của các ảnh A1B1 và A2B2.
Bài 21. Một vật phẳng nhỏ AB, đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ và cách thấu kính khoảng d1 cho một ảnh A1B1. Cho vật tiến lại gần thấu kính 40 cm thì ảnh bây giờ là A2B2 cách A1B1 một đoạn 5 cm và có độ lớn A2B2 = 2A1B1. Xác định tiêu cự của thấu kính, vẽ hình.
Bài 22. Một vật phẳng nhỏ AB đặt trước thấu kính O cho một ảnh rõ nét trên màn E. Dịch vật lại gần thấu kính 2cm thì phải dịch màn một khoảng 30cm mới lại thu được ảnh rõ nét, ảnh này lớn bằng 5/3 ảnh trước.
Thấu kính là thấu kính gì? màn E dich theo chiều nào? Tính tiêu cự của thấu kính và độ phóng đại.
Bài 23. Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một thấu kính phẳng lồi bằng thủy tinh, chiết suất n1 = 1,5; thu được một ảnh thật nằm cách thấu kính 5cm. Khi nhúng cả vật và thấu kính trong nước chiết suất n2 = 4/3, vẫn thu được ảnh thật, nhưng cách vị trí ảnh cũ 25 cm ra xa thấu kính. Khoảng cách giữa vật và thấu kính giữ không đổi. Tính tiêu cự của thấu kính khi đặt trong không khí và khi nhúng trong nước. Tính khoảng cách từ vật đến thấu kính.
Bài 24. Vật thật đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính. Ảnh ban đầu của vật tạo bởi thấu kính là ảnh ảo bằng 1/2 vật. Dời vật 100cm dọc theo trục chính. ảnh của vật vẫn là ảnh ảo nhỏ hơn vật 3 lần. Xác định chiều dời của vật, vị trí ban đầu của vật. Tính tiêu cự thấu kính.
Bài 25. Một thấu kính hội tụ có f = 12 cm. Điểm sáng A trên trục chính có ảnh A’. Dời A gần thấu kính thêm 6 cm, thì A’ dời đi 2 cm và không đổi tính chất. Định vị trí vật và ảnh lúc đầu.
Bài 26. Thấu kính phân kỳ có f = –10 cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính, có ảnh A’B’.
Dịch chuyển AB lại gần thấu kính thêm 15 cm thì ảnh dịch chuyển 1,5 cm. Định vị trí vật và ảnh lúc đầu.
Bài 27. Vật đặt trước thấu kính, trên trục chính và vuông góc với trục chính có ảnh thật lớn bằng 3 lần vật.
Dời vật xa thấu kính thêm 3cm thì ảnh vẫn thật và dời đi 18 cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 28. Vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có ảnh thật A1B1 cao 2cm. Dời AB lại gần thấu kính thêm 45cm thì ảnh thật A2B2 cao 20cm và cách A1B1 đoạn 18cm. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính và vị trí ban đầu của vật AB.
Bài 29. Vật AB đặt cách thấu kính hội tụ một đoạn 30 cm có ảnh là ảnh thật. Dời vật đến vị trí khác, ảnh của vật là ảnh ảo cách thấu kính 20 cm; hai ảnh có cùng độ lớn. Tìm tiêu cự của thấu kính.
Bài 30. Thấu kính hội tụ có chiết suất n =1,5; bán kính hai mặt cầu là R1 = 10 cm và R2 = 30 cm. Vật thật đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính tại A. Ảnh thật tạo bởi thấu kính hiện trên màn đặt cách vật một đoạn L = 80 cm và ảnh lớn hơn vật. Nếu giữ cố định vật và màn thì phải dịch chuyển thấu kính theo chiều nào một khoảng bao nhiêu, để thu được ảnh trên màn nhỏ hơn vật.
Bài 31. Cho A, B, C là 3 điểm thẳng hàng. Đặt vật ở A, một thấu kính ở B thì ảnh thật hiện ở C với độ phóng đại có độ lớn là 3. Dịch thấu kính ra xa vật đoạn l = 64 cm thì ảnh của vật vẫn hiện ở C vơi độ phóng đại có độ lớn 1/3. Tính tiêu cự f và đoạn AC.
Bài 32. Trong hình vẽ xy là trục chính của thấu kính, A là điểm vật thật, A’ là ảnh của A tạo bởi thấu kính, O là quang tâm của thấu kính. Với mỗi trường hợp hãy xác định loại thấu kính và các tiêu điểm bằng phép vẽ.
A A’
x y
A’
A
x y
A’
A
x O y x A A’ O y
Bài 33. Cho biết vật AB và ảnh A’B’ tạo bởi thấu kính, song song với nhau như hình vẽ. Hãy xác định loại thấu kính, vị trí quang tâm, trục chính và tiêu điểm theo hai hình vẽ sau.
Bài 34. Vật sáng AB đặt song song và cách màn ảnh một đoạn L. Thấu kính có thể đặt ở hai vị trí trong khoảng vật và màn để trên màn có ảnh thật rõ nét. Hai vị trí này cách nhau một đoạn l. Tính tiêu cự của thấu kính. Áp dụng số: L = 72 cm; l = 48 cm.
Bài 35. Một vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh trên màn cao gấp 3 lần vật. Màn cách vật L = 80 cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 36. Vật sáng AB đặt ở hai vị trí cách nhau một đoạn a = 4 cm trên trục chính, thấu kính đều cho ảnh cao gấp 5 lần vật. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 37. Vật sáng AB cách màn một đoạn L = 100 cm. Thấu kính đặt ở hai vị trí trong khoảng vật và màn đều thu được ảnh rõ nét. Hai vị trí này cách nhau l = 20 cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 38. Vật sáng AB cách màn L = 50 cm. Trong khoảng vật và màn có hai vị trí của thấu kính để thu được ảnh rõ nét. Tính tiêu cự của thấu kính, biết ảnh này cao gấp 16 lần ảnh kia.
Bài 39. Hai vật sáng cao bằng nhau có dạng đoạn thẳng và cách nhau một đoạn L = 72 cm. Một thấu kính hội tụ trong khoảng hai vật ở vị trí thích hợp sao cho ảnh của nguồn này nằm ở vị trí của nguồn kia. Biết ảnh này cao gấp 25 lần ảnh kia. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 40. Hai vật sáng AB và CD cách nhau L = 36 cm, nằm về hai phía của một thấu kính, vuông góc với trục chính của thấu kính. Thấu kính cho hai ảnh A’B’ và C’D’ có vị trí trùng nhau, ảnh này cao gấp 5 lần ảnh kia. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 41. Điểm sáng A trên trục chính của một thấu kính hội tụ cho ảnh thật A’. Khi dịch A về phía thấu kính một đoạn a = 5 cm thì ảnh A’ dịch đi một đoạn b = 10 cm. Khi dịch A ra xa thấu kính một đoạn a’ = 40 cm thì ảnh A’ dịch đi một đoạn b’ = 8 cm. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 42. Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh A’B’. Dịch vật lại gần thấu kính một đoạn a = 6 cm thì ảnh dịch đi một đoạn b = 60 cm và không thay đổi tính chất. Biết anh này cao gấp 2,5 lần ảnh kia. Tính tiêu cự của thấu kính.
Bài 43. Hai điểm sáng S1, S2 cách nhau l = 24 cm. Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 9 cm được đặt trong khoảng S1S2 và có trục chính trùng với S1S2. Xác định vị trí của thấu kính để ảnh của hai điểm sáng cho bởi thấu kính trùng nhau. Vẽ hình.
Bài 44. Có hai thấu kính được đặt đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là f1 = 15 cm và f2 = –15 cm. Vật AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai thấu kính. Cho O1O2 = L = 40 cm.
Xác định vị trí của vật để a) Hai ảnh có vị trí trùng nhau.
b) Hai ảnh có độ lớn bằng nhau
Bài 45. Hai thấu kính hội tụ (L1) và (L2) có trục chính trùng nhau. Các quang tâm O1, O2 cách nhau đoạn 40 cm. Các tiêu cự là f1 = 20 cm; f2 = 30 cm. Vật AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính trong khoảng O1O2 và cách O1 đoạn x. Định x để
a. hai ảnh tạo bởi hai thấu kính cùng chiều.
b. hai ảnh có cùng độ lớn.
Bài 46. Hai thâú kính hội tụ có tiêu cự lần lượt là f1 = 10 cm và f2 = 12 cm được đặt đồng trục, các quang tâm cách nhau đoạn l = 30 cm. Ở khoảng giữa hai quang tâm, có điểm sáng A. ảnh A tạo bởi hai thấu kính đều là ảnh thật, cách nhau khoảng 126 cm. Tìm vị trí của A.
Bài 47. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 24 cm. Hai điểm sáng S1, S2 đặt trên trục chính của thấu kính ở hai bên thấu kính, sao cho các khoảng cách d1, d2 từ chúng đến thấu kính thỏa mãn d1 = 4d2. Xác định các khoảng d1 và d2 trong hai trường hợp sau
A
A’ B A’ B’
B’
A B
a) ảnh của hai điểm sáng trùng nhau.
b) ảnh của hai điểm sáng cách nhau 84 cm và cùng một bên thấu kính.
Bài 48. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 25 cm. Điểm sáng A trên trục chính và cách thấu kính 39 cm;
màn chắn E trùng với tiêu diện ảnh.
a. Tính bán kính r của vệt sáng trên màn; biết bán kính của thấu kính R = 3 cm.
b. Cho điểm sáng A dịch chuyển về phía thấu kính. Hỏi bán kính vệt sáng trên màn thay đổi như thế nào?
c. Điểm sáng A và màn cố định. Khi thấu kính dịch chuyển từ A đến màn thì bán kính vệt sáng trên màn thay đổi như thế nào?
Bài 49. Điểm sáng A trên trục chính và cách thấu kính d = 15 cm. Về bên kia và cách thấu kính một đoạn a
= 15 cm đặt một màn chắn vuông góc với trục chính thì trên màn thu được vệt sáng tròn có đường kính bằng 1/2 đường kính của thấu kính. Xác định tiêu cự của thấu kính.
Bài 50. Điểm sáng A trên trục chính của một thấu kính hội tụ. Bên kia đặt một màn chắn vuông góc với trục chính của thấu kính. Màn cách A một đoạn không đổi a = 64cm. Dịch thấu kính từ A đến màn ta thấy khi thấu kính cách màn 24 cm thì bán kính vệt sáng trên màn có giá trị nhỏ nhất. Tìm tiêu cự của thấu kính.
Bài 51. Ảnh thật S’ của điểm sáng S cho bởi thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm được hứng trên màn E vuông góc với trục chính. S’ cách trục chính h’ = 1,5 cm; cách thấu kính d’ = 15 cm.
a. Tìm khoảng cách từ S đến thấu kính và đến trục chính.
b. Thấu kính là đường tròn bán kính R = 6cm. Dùng màn chắn có dạng nửa hình tròn bán kính r = R. Hỏi phải đặt màn chắn cách thấu kính một đoạn bao nhiêu để S’ biến mất trên màn E.
c. S và màn cố định. Hỏi phải tịnh tiến thấu kính về phía nào và cách S bao nhiêu để lại thấy S’ trên màn.
Bài 52. Một thấu kính hội tụ (L) được đặt song song với màn (E). Trên trục chính có một điểm sang A và màn (E) được giữ cố định. Khoảng cách giữa vật A và màn (E) là a = 100 cm. Khi tịnh tiến thấu kính theo trục chính trong khoảng giữa vật và màn. Người ta thấy vệt sáng trên màn không bao giờ thu lại thành một điểm. Khi (L) cách (E) khoảng b = 40 cm thì vệt sáng trên màn có bán kính nhỏ nhất. Tính tiêu cự của thấu kính. Thấu kính (L) có dạng phẳng lồi. Thủy tinh làm thấu kính có chiết suất n =1,5. Chỗ dày nhất của thấu kính đo được là 0,4 cm. Tìm đường kính nhỏ nhất của vệt sáng trên màn.
Bài 53. Hai điểm S1 và S2 nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 4cm cách nhau một khoảng 9 cm. Hỏi phải đặt thấu kính cách S1 một khoảng bao nhiêu để các ảnh của S1 và S2 cho bởi thấu kính trùng nhau.
Bài 54. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính cho một ảnh thật nằm cách vật một khoảng nào đó. Nếu cho vật dịch lại gần thấu kính một khoảng 30cm thì ảnh của AB vẫn là ảnh thật nằm cách vật một khoảng như cũ và tăng kích thước lên gấp 4 lần. Hãy xác định tiêu cự của thấu kính và vị trí ban đầu của vật AB. Để có được ảnh cho bằng vật, phải dịch chuyển vật từ vị trí ban đầu đi một đoạn bao nhiêu, theo chiều nào.
Bài 55. Hai điểm S1 và S2 nằm trên trục chính của một thấu kính hội tụ có D = +10 điôp. Khoảng cách từ S1 đến thấu kính là 6 cm. Tính khoảng cách giữa S1 và S2 để ảnh của chúng trùng nhau.
Bài 56. Cho hai thấu kính đồng trục L1 có tiêu cự f1 = 40 cm và L2 có tiêu cự f2 = –40 cm. Vật sáng AB = 1 cm đặt thẳng góc với trục chính, cách L1 một khoảng d1. Biết L1 nằm giữa vật và L2. Khoảng cách giữa hai thấu kính là l = 80 cm. Xác định d1 để hệ thấu kính cho ảnh thật A’B’ = 2 cm.
Bài 57. Hai thấu kính hội tụ L1 có tiêu cự 30 cm và L2 có tiêu cự 20 cm. Hai thấu kính có cùng trục chính, cách nhau một khoảng a. Vật sáng AB = 1 cm đặt trước L1, cách L1 một khoảng 60 cm. Hãy xác định a để hệ hai thấu kính cho ảnh thật cao 2cm. Vẽ ảnh.
Bài 58. Vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một hệ đồng trục gồm hai thấu kính hội tụ O1 và O2
đặt cách nhau một đoạn L; AB trước thấu kính hội tụ O1 một đoạn 40 cm. Biết f1 = 20 cm và f2 = 10 cm. Xác định vị trí, tính chất, chiều và độ lớn của ảnh cho bởi hệ trong các trường hợp
a. L = 55 cm b. L = 30 cm
Bài 59. Hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có f1 = 20 cm và thấu kính phân kỳ O2 có f2 = –20 cm cách nhau L = 40 cm. Vật AB đặt thẳng góc trục chính trước O1 một đoạn d1. Xác định d1 để hệ cho ảnh cùng chiều, bằng với vật.
Bài 60. Hệ đồng trục gồm thấu kính hột tụ O1 có f1 = 30 cm và thấu kính hội tụ O2 có f2 = 20 cm. Vật sáng AB = 2 cm đặt thẳng góc với trục chính trước O1 một đoạn 60 cm. Xác định khoảng cách L giữa hai thấu kính để hệ cho ảnh thật A’B’ = 4 cm.
Bài 61. Hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có f1 = 40 cm và thấu kính phân kỳ O2 có f2 = –20 cm cách nhau L = 60 cm. Vật sáng AB đặt trước O1 một đoạn d1. Định vị trí, tính chất chiều và độ phóng đại của ảnh cho bởi hệ khi:
a. d1 = 60 cm; b. d1 = 90 cm.
Bài 62. Hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có f1 = 10 cm và thấu kính hội tụ O2 có f2 = 20 cm cách nhau L = 45 cm. Vật sáng AB thẳng góc với trục chính đặt trong khoảng hai thấu kính. Định vị trí vật để hai ảnh cho bởi hai thấu kính đó có vị trí trùng nhau.
Bài 63. Hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có f1 = 10 cm và thấu kính hội tụ O2 có f2 = 20 cm cách nhau một đoạn L. Vật sáng AB đặt trước O1. Định L để hệ cho ảnh ngược chiều với mọi vị trí của vật.
Bài 64. Hệ đồng trục gồm thấu kính hội tụ O1 có f1 = 10 cm và thấu kính hội tụ O2 có f2 = 20 cm cách nhau L = 45 cm. Vật sáng AB thẳng góc với trục chính, đặt trong khoảng hai thấu kính. Định vị trí vật để hệ cho hai ảnh thật cao bằng nhau.
Mắt và Dụng cụ quang học Bài 1. Một người viễn thị nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 40cm.
a. Tìm độ tụ của kính phải đeo sát mắt để nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 25cm.
b. Nếu người đó đeo sát mắt kính có độ tụ –1 dp thì sẽ nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt bao nhiêu?
ĐS: a. D = 1,5dp b. 28,6cm.
Bài 2. Một người đứng tuổi, khi không đeo kính có điểm cực viễn ở vô cực và điểm cực cận cách mắt 1/3 m.
a. Tìm độ biến thiên của độ tụ của thấu kính mắt nói trên.
b. Khi đeo kính có độ tụ +1 dp thì người ấy có thể đọc được trang sách gần nhất cách mắt bao nhiêu?
ĐS: a. 3dp b. 25cm.
Bài 3. Một người già cận thị có khoảng nhìn rõ từ 40cm đến 100cm.
a. Để nhìn rõ những vật ở xa mà mắt không cần điều tiết thì phải đeo sát mắt kính có độ tụ bao nhiêu? Khi đeo kính này điểm cực cận mới cách mắt bao nhiêu?
b. Để nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 25cm thì phải đeo sát mắt kính có độ tụ bao nhiêu? Khi đeo kính này điểm cực viễn mới cách mắt bao nhiêu?
ĐS: a. –1 dp; 67cm. b. 1,5 dp; 40cm
Bài 4. Một mắt không có tật có quang tâm của thủy tinh thể nằm cách võng mặc một khoảng bằng 1,6 mm.
Hãy xác định tiêu cự và độ tụ của mắt khi a. Mắt không điều tiết.
b. Mắt điều tiết để nhìn rõ một vật cách mắt 20 cm.
Bài 5. Một người chỉ có thể thấy rõ các vật cách mắt từ 7,5 cm đến 20 cm. 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 phạm vi nào? Cho biết khi mang kính, mắt nhìn vật ở vô cực mà không điều tiết và kính đeo sát mắt.
Bài 6. 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 = +0,75 điốp; muốn quan sát những vật ở gần thì phải mang kính L2 có tụ số D2 = +2,5 điốp. Với kính L2, Khi mắt điều tiết tối đa thì nhìn rõ được vật cách mắt 30 cm. Cho biết kính đeo sát mắt. Hãy xác định a. Viễn điểm và cận điểm của mắt.
b. Khi đeo kính L1, khoảng nhìn rõ ngắn nhất là bao nhiêu.
c. Khi đeo kính L2, khoảng nhìn rõ xa nhất từ mắt đến vật là bao nhiêu?
Bài 7. Một mắt viễn thị có thể xem như một thấu kính hội tụ, tiêu cự 17 mm. Tiêu điểm sau võng mạc 1 mm.
Tính tiêu cự của kính cần đeo để thấy rừ vật ở xa vô cực mà không điều tiết trong các trường hợp a. Kính sát mắt.
b. Kính cách mắt 1 cm.
Bài 8. Một mắt cận thị có cận điểm cách mắt 11 cm, viễn điểm cách mắt 51 cm. Để sửa tật cho mắt cận thị thì phải đeo kính gì với độ tụ bao nhiêu? Biết kính cách mắt 1 cm. Xác định cận điểm khi đeo kính trên.
Bài 9. Một mắt cận khi về già chỉ nhìn rõ vật từ 40 cm đến 80 cm.
a. Để nhìn rõ các vật ở xa cần đeo kính có độ tụ là bao nhiêu? khi đó cận điểm ở đâu?
b. Để đọc sách đặt cách mắt 25 cm cần đeo kính tiêu cự bao nhiêu? khi đó viễn điểm cách mắt bao nhiêu?
Bài 10. Mắt một người cận thị có khoảng thấy rõ ngắn nhất là 12,5 cm và giới hạn nhìn rõ là 37,5 cm. Hỏi người đó đeo kính có độ tụ như thế nào thì sẽ không nhìn rõ bất kỳ vật nào trước mắt? Coi kính đeo sát mắt.
Người này không đeo kính, cầm một gương phẳng đặt sát mắt rồi dịch gương lùi dần ra xa. Hỏi tiêu cự của thủy tinh thể thay đổi như thế nào trong khi mắt nhìn rõ ảnh? Độ lớn góc trong ảnh thay đổi tăng hay giảm.
Bài 11. Một người đeo kính có độ tụ D = 2 điốp sát mắt thì có thể nhìn rõ vật đặt cách mắt từ 25 cm đến 1 m. Hỏi khoảng cách từ điểm cực cận và cực viễn tới mắt người đó khi không đeo kính bằng bao nhiêu. Xác định độ biến thiên độ tụ của thủy tinh thể mắt người đó từ trạng thái không điều tiết tới trạng thái điều tiết tối đa.
Bài 12. Mắt một người có thể nhìn rõ những vật cách mắt từ 20cm đến 50cm. Người này đeo kính cận sát mắt để nhìn xa vô cực mà không điều tiết. Hỏi người này nhìn rõ những vật nằm trong khoảng nào trước mắt. Người này bỏ kính ra và quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, trên vành kính có ghi x5, mắt đặt sát kính.
Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính lúp. Tìm độ bội giác của ảnh khi ngắm chừng ở điểm cực viễn.
Bài 13. Một người nhìn rõ được những vật ở xa nhất cách mắt 50 cm và những vật gần nhất cách mắt 15 cm.
Người ấy không đeo kính và soi mặt trong một gương cầu lõm có tiêu cự 60 cm. Hỏi phải đặt gương trong khoảng nào trước mắt để người ấy nhìn thấy ảnh cùng chiều qua gương.
Bài 14. Một người khi đeo kính sát mắt có độ tụ –2 điốp thì cú thể nhìn rõ các vật từ 20cm đến vô cùng trước mắt.
a. Mắt này bị tật gì? Tìm phạm vi nhìn rõ trước mắt khi không đeo kính.
b. Bỏ kính ra để quan sát vật di chuyển từ điểm cực cận đến điểm cực viễn thì độ tụ của mắt tăng hay giảm?
Xác định độ biến thiên độ tụ của mắt khi đó.
Bài 15. Thấu kính có tiêu cự f, vật là đoạn sáng AB đặt vuông góc với trục chính, cách thấu kính 15cm cho ảnh thật; dịch chuyển AB dọc theo trục chính về phía thấu kính một đoạn 10cm thì thu được ảnh ảo, ảnh này có độ lớn bằng ảnh trước. Một người cận thị có cực cận cách mắt 15 cm, cực viễn cách mắt 45cm, sử dụng thấu kính trên như kính lúp; mắt đặt trên trục chính cách quang tâm thấu kính một đoạn 5cm. Tìm khoảng cách đặt vật trước thấu kính để người này quan sát được vật qua thấu kính.
Bài 16. Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 42 cm, điểm cực cận cách mắt 12 cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 2 cm.
a. Tính độ bội giác của ảnh khi ngắm chừng tại điểm cực cận và cực viễn.
b. Năng suất phân li của mắt người này là 2’. Hãy tính xem khi dùng kính lúp nói trên người này có thể phân biệt được 2 điểm gần nhau nhất cách nhau bao nhiêu.
Bài 17. Một mắt có tiêu cự thủy tinh thể là 18 mm khi không điều tiết. Khoảng cách từ quang tâm đến vừng mạc mắt là 15mm. Mắt bị tật gì. Định tiêu cự và tụ số của thấu kính phải mang để mắt thấy vật ở vô cực không điều tiết. Coi kính sát mắt.
Bài 18. Một mắt có quang tâm cách võng mạc 1,52 cm. Tiêu cự thủy tinh thể thay đổi giữa hai giá trị f1 = 1,5 cm đến f2 = 1,415 cm.
a. Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt.
b. Tính tiêu cự và tụ số của thấu kính phải ghép sát mắt để mắt nhìn thấy vật ở vô cực mà không điều tiết.
c. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?
Bài 19. Mắt của một người có điểm cực viễn và điểm cực cận cách mắt lần lượt 0,5 m và 0,15 m. Người này quan sát một vật cao 4 cm cách mắt 0,5 m. Tính góc trông của vật qua mắt thường không mang kính.
Bài 20. Một mắt thường có cực cận cách mắt 25 chứng minh, khi về già bị viễn thị khi điều tiết tối đa thì tăng tụ số của thủy tinh thể tăng thêm 1 dp so với lúc chưa bị viễn thị. Xác định điểm cực cận và cực viễn khi đó. Tính tụ số của thấu kính phải mang cách mắt 2 cm để quan sát một vật cách mắt 25 cm không điều tiết.
Bài 21. Dùng một thấu kính có độ tụ +10 điốp để làm kính lúp.
a. Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cùng.
b. Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh khi người quan sát ngắm chừng ở điểm cực cận.
Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của người này là 25 cm. Mắt đặt sát kính.
Bài 22. Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10cm và điểm cực viễn là 50cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ +10 điốp. Mắt đặt sát sau kính.
a. Hỏi phải đặt vâth trong khoảng nào trước kính.
b. Tính độ bội giác của kính ứng với mắt người ấy và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp người ấy ngắm chừng ở điểm cực viễn.
Bài 23. Một mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 24 cm, đặt tại tiêu điểm của một kính lúp, tiêu cự 6 cm để nhìn một vật AB = 2 mm đặt vuông góc với trục chính. Xác định độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở cực cận.
Bài 24. Một người có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25 cm, quan sát một vật AB = 2 mm đặt trước một kính lúp tiêu cự 10 cm và cách kính 6 cm; mắt người đó đặt sau kính và cách kính 1 cm. Hãy tính độ phóng đại của ảnh và độ bội giác của kính khi người này ngắm chừng ở điểm cực cận.
Bài 25. Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất Đ = 15 cm và khoảng nhìn rõ là 35 cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10 cm.
a. Phải đặt vật trong phạm vi nào?
b. Tính độ bội giác của ảnh trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và cực viễn.
c. Năng suất phân li của mắt người này là 1’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà mắt người này còn phân biệt được khi dùng kính lúp.
Bài 26. Kính lúp có f = 4 cm. Mắt người quan sát có giới hạn nhìn rõ từ 11 cm đến 65 cm. Mắt đặt cách kính 5cm. Xác định phạm vi ngắm chừng và tính độ bội giác của kính ứng với trường hợp mắt không điều tiết.
Bài 27. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 1 cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm. Hai kính cách nhau 17 cm.
a. Tính độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực. Biết khoảng nhìn rõ ngắn nhất là Đ = 25 cm.
b. Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận.
Bài 28. Một kính hiển vi có những đặc điểm sau: tiêu cự của vật kính f1 = 5 mm; tiêu cự của thị kính f2 = 20 mm; độ dài quang học của kính 180 mm. Mắt của quan sát viên đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. Hỏi vật AB phải đặt ở đâu để ảnh cuối cùng ở vô cực. Tính độ bội giác trong trường hợp này.
Bài 29. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 0,6 cm; thị kính có tiêu cự f2 = 3,4 cm. Hai kính cách nhau 16 cm. Một học sinh A mắt không có tật nhìn rõ từ 25 cm đến vô cực dùng kính hiển vi này để ngắm chừng ở vô cực. Tính khoảng cách giữa vật và vật kính và độ bội giác của ảnh.
Bài 30. Một người mắt tốt có khoảng cực cận là 25cm, quan sát vật nhỏ qua kính hiển vi được đặt cách vật kính 0,56cm. Kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự f1 = 0,54cm và thị kính có tiêu cự f2 = 2cm. Mắt đặt sát thị kính.
a. Tính độ dài quang học của kính.
b. Tính số bội giác khi ngắm chừng ở cực cận và khi ngắm chừng ở vô cực.
Bài 31. Một người mắt tốt, có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25 cm, quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi có vật kính tiêu cự f1 = 0,54 cm và thị kính tiêu cự 2 cm. Vật được đặt cách vật kính một đoạn d1 = 0,56 cm và mắt của người quan sát được đặt sát mắt ngay sau thị kính.
a. Hãy xác định độ dài quang học của kính, độ phóng đại k của ảnh và độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở điểm cực cận.
b. Xác định khoảng cách giữa vật và vật kính, độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.
Bài 32. Một kính hiển vi dùng để chụp ảnh gồm vật kính tiêu cự f1 = 0,5 cm, thị kính tiêu cự f2 = 2,25 cm và một kính ảnh P đặt sau thị kính, cách thị kính bằng 36cm. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng 18 cm. Người ta dùng kính hiển vi đó để chụp ảnh một vật có độ lớn AB = 10 μm. Hãy xác định vị trí của vật độ phóng đại và độ lớn của ảnh.
Bài 33. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f1 = 4 mm và f2 = 25 mm. Các quang tâm cách nhau 160 mm. Định vị trí của vật để ảnh sau cùng ở vô cực. Phải dời toàn bộ kính theo chiều nào bao nhiêu để có thể tạo được ảnh của vật lên màn đặt cách thị kính 25cm.
Bài 34. Vật kính và thị kính của một kính hiển vi học sinh có tiêu cự lần lượt là f1 = 2,4 cm và f2 = 4 cm.
Biết khoảng cách hai kính là 16 cm.
a. Học sinh A mắt không có tật điều chỉnh để quan sát ảnh của vật mà không phải điều tiết. Tính khoảng cách từ vật đến kính và độ bội giác của kính. Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của học sinh A là Đ = 24 cm.
b. Học sinh B có điểm cực viễn CV cách mắt 36 cm, quan sát tiếp theo học sinh A và vẫn muốn không điều tiết mắt. Học sinh B phải dời vật một đoạn bao nhiêu theo chiều nào.
Bài 35. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1 = 1 cm và thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm. Độ dài quang học là 16 cm. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20 cm.
a. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp ngắm chừng ở vô cực và ở điểm cực cận.
b. Năng suất phân li của mắt người quan sát là 2’. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người quan sát còn phân biệt được qua kính khi ngắm chừng ở vô cực.
Bài 36. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự 1,2 m và thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự 4 cm.
Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.
Bài 37. Một kính thiên văn có tiêu cự vật kính là f1 = 1 m và tiêu cự thị kính là f2 = 5 cm. Hướng ông kính về một ngôi sao có góc trông 0,5’. Tính góc trông ảnh nhìn qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.
Một quan sát viên có mắt cận thị quan sát ngôi sao nói trên phải chỉnh lại thị kính để ngắm chừng. Quan sát viên thấy rõ ngôi sao khi để độ dài của kính thiên văn thay đổi từ 102,5cm đến 104,5cm. Xác định các khoảng nhìn rõ ngắn nhất và dài nhất của mắt. Cho biết mắt đặt sát sau thị kính.
Bài 38. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự 100 cm, thị kính có tiêu cự 2,5 cm. Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 25 cm, đặt sát ngay sau thị kính để quan sát Mặt trăng có gốc trông là 30’. Hãy tính độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực và tính góc trông ảnh của mặt trăng.
Bài 39. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1 = 16,2 m và thị kính có tiêu cự f2 = 9,75 cm. Dùng kính thiên văn đó để quan sát mặt trăng hỏi có thể quan sát được vật trên mặt trăng có đường kính nhỏ nhất bằng bao nhiêu? Cho biết năng suất phân li của mắt là 2’ và khoảng cách từ mặt trăng tới trái đất là 384000 km.
Bài 40. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1 = 1,2 m. Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f2 = 4 cm. Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát mặt trăng. Điểm cực viễn của học sinh cách mắt 50 cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi quan sát không điều tiết.
Bài 41. Góc trông của đường kính mặt trăng từ trái đất là 8,7.10–3 rad. Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm dùng kính thiên văn để quan sát trong trạng thái mắt không điều tiết. Mắt đặt sát sau thị kính.
Biết vật kính có tiêu cự f1 = 80cm và thị kính có tiêu cự f2 = 2cm. Tìm số bội giác và đường kính của ảnh cuối cùng.
Bài 42. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự là f1 = 120cm và thị kính có tiêu cự f2 = 2 cm. Một người mắt tốt có khoảng cực cận 25cm đặt mắt sát sau thị kính để quan sát Mặt trăng có đường kính góc αo = 30’.
Tìm số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực và và góc trông ảnh của Mặt trăng qua kính.
Bài 43. Mắt một người điểm có cực cận cách mắt 20cm, quan sát vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự f = 5cm.
Kính được đặt cách mắt một đoạn đúng bằng tiêu cự của kính. Chứng minh với mọi vị trí đặt vật trước kính để mắt nhìn rõ vật thì độ bội giác không đổi. Tính độ bội giác.
Bài 44. Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 15cm và điểm cực viễn cách mắt 50cm, quan sát một vật nhỏ qua một kính lúp có độ tụ D = 20 dp. Mắt đặt cách kính 10cm.
a. Phải đặt vật trong pham vi nào ở trước kính?
b. Tính độ bội giác của ảnh khi ngắm chừng ở điểm cực cận và ngắm chừng ở điểm cực viễn.
Bài 45. Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm. Người này phải đeo để có thể nhìn rõ một vật ở xa vô cực mà không điều tiết. Khi đó, người này có thể đọc được trang sách cách mắt gần nhất là 20cm. Hỏi điểm cực cận của mắt cách mắt bao xa? Để đọc được những dòng chữ nhỏ mà không phải điều tiết, người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có tiêu cự 5cm đặt sát mắt. Khi đó phải đặt trang sách cách kính lúp bao nhiêu? Tính độ bội giác khi ngắm chừng ở cực cận.
Bài 46. Một kính hiển vi có độ dài quang học 12cm, vật kính có tiêu cự f1 = 0,5cm. Biết khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt là Đ = 25cm. Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực là G∞ = 200. Tính tiêu cự của thị kính và khoảng cách từ vật kính đến vật khi ngắm chừng ở vô cực.
Bài 47. Kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự f1 = 0,8cm và thị kính có tiêu cự f2 = 2cm. Khoảng cách giữa hai kính là ℓ = 16cm. Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực. Biết người quan sát có mắt bình thường với khoảng nhìn rõ ngắn nhất là Đ = 25cm. Dịch chuyển vật một đoạn nhỏ để ngắm chừng ở cực cận. Tính độ dịch chuyển đó.
Bài 48. Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f1 = 1,2 m; thị kính có tiêu cự f2 = 4 cm.
a. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.
b. Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát mặt trăng. Điểm cực viễn của học sinh này cách mắt 50cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh đó quan sát mà mắt không điều tiết.
Bài 49. Một mắt có quang tâm thủy tinh thể cách võng mạc d’ = 1,52cm. Tiêu cự thủy tinh thể thay đổi giữa hai giá trị f1 = 1,5cm và f2 = 1,415cm.
a. Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt.
b. Tính tụ số của kính phải ghép sát mắt để nhìn thấy vật ở vô cực mà không điều tiết.
c. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao xa?
