Bài 32. Kính lúp

QUANG HÌNHKÍNH LÚP
ĐỊNH NGHĨA
Kính lúp là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ. Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo lớn hơn vật và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt.

Kính lúp đơn giản nhất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (chừng vài cm)

MAIN
�
ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG
MAIN
�
Khi vẽ ảnh của một điểm sáng qua thấu kính hội tụ ta dùng hai trong số ba tia tới đặc biệt sau đây :
Tia đi qua quang tâm O không bị lệch.
Tia song song với trục chính có tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính F?.
c) Tia đi qua F cho tia ló song song song với trục chính.
CÁCH NGẮM CHỪNG
Khi đặt vật trong khoảng OF, kính lúp sẽ cho một ảnh ảo lớn hơn vật.
Để cho mắt thấy được ảnh, ta phải điều chỉnh vị trí của vật sao cho ảnh hiện ra trong khoảng từ cực cận CC đến cực viễn CV ; quá trình đó gọi là sự ngắm chừng kính lúp.
�
* Ngắm chừng ở cực cận : ảnh A?B? ở CC
* Ngắm chừng ở cực viễn : ảnh A?B? ở CV
* Ngắm chừng ở vô cực : ảnh A?B? ra vô cực,
Khi quan sát viên có mắt bình thường, nghĩa là nhìn được vô cực không cần điều tiết (CV ở vô cực), thì người ta hay ngắm chừng ở vô cực cho mắt đỡ mỏi.
MAIN
* Vật ở A1B1 : ảnh A?1B?1 ở cực cận CC.
* Vật ở A2B2 : ảnh A?2B?2 ở cực viễn CV.
Khoảng L = A1A2 gọi là phạm vi ngắm chừng
�
Độ bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh của vật qua quang cụ (a) với góc trông trực tiếp vật đó khi vật đặt ở điểm cực cận CC của mắt (a0)
ĐỘ BỘI GIÁC CỦA KÍNH LÚP




MAIN
�
Ngắm chừng vô cực (vật ở F) :
G? không phụ thuộc vị trí mắt
Mắt đặt tại F?: dù vật ở vị trí nào trong khoảng OF, ta vẫn có :
MAIN
�
BÀI TẬP 1
MAIN
Dùng một thấu kính có độ tụ +10 điôp để làm kính lúp.
a) Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.
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 mắt là 25cm. Mắt đặt sát thấu kính.

�
MAIN
LƯỢC GIẢI
a) Tiêu cự thấu kính : f = 1/D = 1/10 = 0,1m = 10cm.
Độ bội giác khi ngắm chừng vô cực : = 25/10 = 2,5
Mắt người quan sát đặt sát kính lúp nên ta có : G =
Khi ngắm chừng ở cực cận thì : |d?| = Đm nên G = k
Ảnh ở cực cận nên : d? = - 25cm suy ra : d = = cm
Độ bội giác trong trường hợp này là : GC = kC = - d?/d = 3,5
�
BÀI TẬP 2
MAIN
Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10cm và đến điểm cực viễn là 50cm quan sát một vật nhỏ qua một kính lúp có độ tụ +10 điôp. Mắt đặt sát sau thấu kính.
a) Hỏi phải đặt vật 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 sau :
* Người ấy ngắm chừng ở điểm cực viễn.
* Người ấy ngắm chừng ở điểm cực cận.
a) Tiêu cự thấu kính : f = 1/D = 1/10 = 0,1m = 10cm.
Ảnh ở cực cận cách mắt 10 cm, như vậy : d?C = - 10cm
Vị trí của vật tương ứng : dC = = 5cm
Ảnh ở cực viễn cách mắt 50 cm ? d?V = - 50cm
Vị trí của vật tương ứng :
dV = = 25/3 ? 8,3 cm ? 5cm ? d ? 8,3 cm
LƯỢC GIẢI BÀI 2
MAIN
�
b) Độ bội giác và độ phóng đại ảnh :
Khi ngắm chừng ở cực viễn :
d?V = - 50 cm; dV = 25/3 (cm) ? k V = 6
= 6.10/ 50 = 1,2
Khi ngắm chừng ở cực cận :
d?C = - 10 cm; dC = 5 (cm) ? k C = 2
Trong trường hợp này : GC = kC = 2
BÀI TẬP 3
MAIN
Một người đứng tuổi khi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính, nhưng khi đeo kính số 1 thì sẽ đọc được trang sách đặt cách mắt gần nhất là 25 cm.
a) Xác định khoảng cách từ mắt người ấy đến điểm cực cận và cực viễn khi không đeo kính.
�
b) Người ấy bỏ kính ra và dùng một kính lúp có ghi ký hiệu X8 (với quy ước Đq = 25 cm) để quan sát một vật nhỏ.
Mắt đặt cách kính 10cm. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính. Xác định phạm vi biến thiên của độ bội giác ảnh trong trường hợp này.
a) Người này nhìn được vật ở xa mà không cần đeo kính : điểm cực viễn của mắt ở vô cực.
Kính số 1 có Đ = + 1 điôp ? f = 1 m = 100 cm
Khi đeo kính thì trang sách ở gần mắt nhất sẽ cho một ảnh ảo ở cực cận. Ta có :
d?C = = = - 100/3 = - 33,3 cm
Điểm cực cận cách mắt Đm = 33,3 cm. Như vậy khi không đeo kính mắt người này nhìn được các vật ở cách mắt từ 33,3 cm ra đến vô cực.
LƯỢC GIẢI BÀI 3
MAIN
�
Trên vành kính lúp ghi X8 nghĩa là độ bội giác vô cực ứng với Đq = 25 cm (lấy theo quy ước) là 8.
G? = Đq/ f ? f = Đq/ G? = 25/8 (cm) = 3,125 cm
Khi ngắm chừng ở vô cực :
G? = Đm/ f = (100/3) / (25/8) = 10,7
Khi ngắm chừng ở CC , ảnh cách thấu kính khoảng :
|d?| = 33,3 ? 10 = 23,3 cm
Tính được :
dC = 2,76 cm và kC = 8,4 ? GC = kC = 8,4
Như vậy : 2,76 cm ? d ? 3,125 cm
Khoảng biến thiên của G : 8,4 ? G ? 10,7