A. LÝ THUYẾT
I. Máy ảnh
1.Cấu tạo
- Buồng tối
- Vật kính: là thấu kính hội tụ hoặc hệ thấu kính ghép tác dụng như thấu kính hội tụ (bộ phận chính), lắp ở thành trước của buồng tối.
- Phim: nằm trong buồng tối, có tác dụng hứng ảnh của vật.
- Màn chắn: ở giữa có 1 lỗ tròn nhỏ, có thể thay đổi đường kính.
- Cửa sập: chắn trước phim, không cho ánh sáng chiếu liên tục đến phim.
2. Điều kiện để ảnh rõ nét
- Đưa vật kính ra xa hoặc lại gần phim để thay đổi khoảng cách d’ từ vật kính đến phim sao cho ảnh của vật rơi trên phim.
- Chọn thời gian chụp thích hợp.
- Điều chỉnh độ mở của lỗ tròn trên màn chắn.
Bộ phận chính của máy ảnh là vật kính nên nó vận dụng các công thức của thấu kính
LỜI MỞ ĐẦU Quang học là một môn học nghiên cứu về ánh sáng. Trong quá trình phát triển của môn học con người đã không ngừng đi sâu vào tìm hiểu bản chất của ánh sáng và cấu tạo của vật chất nói chung. Ánh sáng là một thực thể vật chất tác động vào mắt người gây ra cảm giác sáng. Nhờ ánh sáng mà ta có thể quan sát được hình ảnh của các vật, hiện tượng trong không gian. Để lưu lại được những hình ảnh đó thì máy ảnh là một ứng dụng trong quang học có tác dụng lưu ảnh của vật trên phim ảnh. Giống như máy ảnh thì mắt cũng là một máy thu quang có tác dụng tạo ra ảnh thật nhỏ hơn vật, trên một lớp tế bào nhạy sáng để từ đó tạo ra những tín hiệu thần kinh lên não. Về phương diện quang hình học mắt giống như một máy ảnh. Tuy nhiên hệ thống quang học của mắt phức tạp hơn hệ thống quang học của máy ảnh rất nhiều. Căn cứ vào yêu cầu của quá trình dạy học và theo chương trình dạy học và theo chương của bộ giáo dục và đào tạo cùng với những khó khăn gặp phải trog việc giải quyết những bài tập về mắt và máy ảnh. Chúng tôi đã lựu chọn chuyên đề mắt và máy ảnh, để làm rõ thêm vấn đề đó. Trong quá trình thực hiện sẽ không tránh khỏi nhưng sai sót. Rất mong được sự đóng góp của mọi người. Thái nguyên 24/05/2010 Nhóm thực hiện NỘI DUNG A. LÝ THUYẾT I. Máy ảnh 1.Cấu tạo - Buồng tối - Vật kính: là thấu kính hội tụ hoặc hệ thấu kính ghép tác dụng như thấu kính hội tụ (bộ phận chính), lắp ở thành trước của buồng tối. - Phim: nằm trong buồng tối, có tác dụng hứng ảnh của vật. - Màn chắn: ở giữa có 1 lỗ tròn nhỏ, có thể thay đổi đường kính. - Cửa sập: chắn trước phim, không cho ánh sáng chiếu liên tục đến phim. 2. Điều kiện để ảnh rõ nét - Đưa vật kính ra xa hoặc lại gần phim để thay đổi khoảng cách d’ từ vật kính đến phim sao cho ảnh của vật rơi trên phim. - Chọn thời gian chụp thích hợp. - Điều chỉnh độ mở của lỗ tròn trên màn chắn. Bộ phận chính của máy ảnh là vật kính nên nó vận dụng các công thức của thấu kính 3. Công dụng. Tạo ra ảnh thật của vật nhỏ hơn vật và ghi lại ảnh trên phim. II. Mắt 1. Cấu tạo và hoạt động của mắt. 1.1. Cấu tạo - Thủy tinh thể (bộ phận chính của mắt): là 1 thấu kính hội tụ, trong suốt, mềm; có thể thay đổi được độ cong. - Thủy dịch: là 1 chất lỏng trong suốt, có chiết suất n=4/3, nằm trước thủy tinh thể. - Dịch thủy tinh: là chất lỏng trong suốt khác, có chiết suất n=4/3, nằm sau thủy tinh thể. - Giác mạc: màng mỏng trong suốt, cứng, nằm ngoài cùng của mắt. - Võng mạc: nằm đối diện với thủy tinh thể, vai trò như 1 màn ảnh. Khoảng cách từ quang tâm của thủy tinh thể đến võng mạc luôn luôn không đổi. - Điểm vàng: rất nhạy sáng, nằm trên võng mạc. - Điểm mù: là điểm hoàn toàn không nhạy sáng, nằm dưới điểm vàng 1 chút. - Màng mống mắt: là 1 màng không trong suốt, sát mặt trước của thủy tinh thể. - Con ngươi: là 1 lỗ tròn nhỏ, nằm giữa màng mống mắt. 1.2. Sự tạo ảnh của mắt - Mắt nhìn thấy vật khi ảnh của vật (ảnh thật, ngược chiều, và rất nhỏ) hiện lên trên võng mạc. +) Khi đưa vật lại gần mắt để ảnh hiện rõ nét trên võng mạc thì tiêu cự của thủy tinh thể phải giảm. Do sự điều tiết của mắt làm cho thủy tinh thể phồng lên. Điểm gần nhất so với mắt mà đặt vật tại đó còn nhìn rõ nét chính là điểm cực cận (Cc) của mắt. +) Ngược lại, khi đưa vật ra xa để ảnh lại hiện rõ nét trên võng mạc thì tiêu cự của thủy tinh thể phải tăng lên. Do sự điều tiết của mắt làm cho thủy tinh thể dẹt lại. Và điểm xa nhất so với mắt mà đặt vật tại đó còn nhìn rõ nét chính là điểm cực viễn (Cv) của mắt. - Góc trông vật và năng suất phân li của mắt : +) Góc trông của một vật AB là góc tạo bởi hai tia sáng đi từ hai đầu A và B của vật qua quang tâm O của mắt tg= +) Năng suất phân ly của mắt: là góc trông nhỏ nhất giữa hai điểm A,B mà mắt còn có thể phân biệt được hai điểm đó. Năng suất phân li của mắt phụ thuộc vào từng con mắt. Với mắt thường có 2. Các tật của mắt và cách khắc phục. 2.1. Tật cận thị a) Đặc điểm : - Mắt cận nhìn xa kém hơn so với mắt thường () khoảng này phụ thuộc vào mắt cận nặng hay nhẹ.) - Khi không điều tiết thấu kính mắt của mắt cận có tiêu điểm nằm trước võng mạc. - Điểm cực cận của mắt cận ở gần hơn so với mắt bình thường. b) Cách khắc phục: (Đeo kính để nhìn được vật ở xa vô cực ) - Dùng một thấu kính phân kỳ có tiêu cự thích hợp đeo trước mắt gắn nó sát giác mạc. Kính chọn phải thỏa mãn: - Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. (thông thường người cận thị hay chọn cách dùng thấu kính phân kỳ, vì cách này đơn giản) 2.2. Tật viễn thị . a) Đặc điểm : - Mắt viễn thị nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường - Khi không điều tiết thấu kính của mắt viễn thị, có tiêu điểm nằm sau võng mạc. Khi nhìn vật ở vô cực mắt viễn thị đã phải điều tiết. b) Cách khắc phục: (Đeo kính để nhìn vật ở gần như mắt bình thường) - Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn sát giác mạc. - Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc (thông thường người cận thị hay chọn cách dùng thấu kính hội tụ ,vì cách này đơn giản ) 2.3. Tật lão thị. a) Đặc điểm: - Mắt lão thị nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường - Mắt lão thị nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường b) Cách khắc phục: - Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn sát giác mạc - Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc (Đối với những người hồi trẻ mắc tật cận thị phải đeo kình phân kỳ để nhìn xa thì khi về già mắc thêm tật lão thị, tuỳ theo mức độ nặng nhẹ của tật lão thị họ có thể phải đeo kính hội tụ để nhìn gần tiện lợi nhất là dùng “kính hai tròng” có phần trên là kímh phân kỳ, phần dưới là kính hội tụ). B. BÀI TẬP I. Các dạng bài toán của máy ảnh. Dạng 1: xác định vị trí đặt phim (vị trí ảnh) và chiều sâu của trường, bề rộng của trường và khoảng thời gian bấm máy . Phương pháp giải: - Sử dụng công thức của thấu kính hội tụ với chú ý chiều sâu của trường là khoảng cách giữa các vị trí của vật có ảnh ghi được ảnh trên phim. - Dựa vào sự tạo ảnh của thấu kính hội tụ và tính chất ảnh khi di chuyển vật . - Lập tỷ số giữa khoảng di chuyển của vật và ảnh. - Từ điều kiện cho ảnh rõ của máy ta thiết lập được hệ thức liên hệ giữa các độ dời của vật và ảnh để đưa ra quãng đường di chuyển. *) Chú ý các đặc điểm sau: ảnh của vật do máy ảnh tạo ra luôn là ảnh thật. Độ nhoè của ảnh là do độ dời của vật trong thời gian mở vật kính. Bài tập ví dụ: Vật kính của một máy ảnh có tiêu cự là f = 10cm. a) Vật cách máy ảnh 60cm, phim phải đặt ở đâu? b) Phim chỉ dịch chuyển trong đoạn cách vật kính từ 10 đến 12,5 cm. Tính chiều sâu của trường? Bài giải: a) Vị trí đặt phim Vị trí đặt phim là vị trí ảnh của vật tạo bởi vật kính máy ảnh. Ta có : Phim phải đặt cách vật kính 12 cm. b) Chiều sâu của trường Chiều sâu của trường là khoảng cách giữa các vị trí vật có ảnh ghi được trên phim. Theo đầu bài ta có: d’ =10 cm= f Chiều sâu của trường là khoảng cách từ 50cm so với vật kính đến vô cực. Dạng 2: Máy ảnh với vật kính là hệ thấu kính máy ảnh ghép với lưỡng chất phẳng Phương pháp giải: - Viết sơ đồ tạo ảnh qua quang hệ - Sử dụng công thức thấu kính - Công thức độ phóng đại của ảnh - Đối với máy ảnh ghép với lưỡng chất phẳng - Viết sơ đồ tạo ảnh qua quang hệ Sử dụng công thức của lưỡng chất phẳng và công thức thấu kính. Bài tập ví dụ: Vật kính của một máy ảnh có cấu tạo gồm một thấu kính hội tụ (L1) tiêu cự f=7cm đặt trước và đồng trụcvới một thấu kính phân kì (L2) tiêu cự f2=-10cm, cách nhau 2cm. Máy được hướng để chụp ảnh một vật rất xa. Tính khoảng cách từ thấu kính phân kì đến phim. Biết góc trông của vật là 3. Tính chiều cao của ảnh trên phim. Nếu thay vật kính nói trên bằng một thấu kính hội tụ duy nhất (L') sao cho ảnh thu được có cùng kích thước như trên thì thấu kính này phải có tiêu cự bao nhiêu? Phim phải đặt cách thấu kính một khoảng là bao nhiêu? Bài giải: a) Khoảng cách từ thấu kính phân kỳ đến phim: Sơ đồ tạo ảnh : AB L1 A1B1 L2 A’B’ d1 d’1 d2 d’2 Ta xét lần lượt mỗi ảnh được tạo thành: Với A1B1: Với A’B’: Phim hứng ảnh sau cùng Aphải đặt cách thấu kính phân kỳ 10 cm. b, ĐS : A’B’= 0,73cm c, ĐS : f =14cm , 14cm II. Các dạng bài tập về mắt Dạng 1: Xác định tật của mắt,cách khắc phục. - Căn cứ vào các đặc điểm của mắt có tật, căn cứ vào cách khắc phục ta có thể xác định được tật của mắt. - Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt là xác định và - Căn cứ vào đặc điểm của mắt ta có thể xác định được cách sửa tật. Bài tập ví dụ: Mắt của một người có điểm cực cận viễn cách mắt 50 cm. a) Mắt người này mắc tật gì? b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có tụ số bao nhiêu? (Kính đeo sát mắt). c) Điểm cách mắt 10 cm. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu? Bài giải: a) Vì cực viễn cách mắt một khoảng hữu hạn. Vậy mắt người này mắc tật cận thị. b) Mắt mắc tật cận thị muốn nhìn vật ở xa vô cực như mắt bình thường thì phải đeo kính phân kỳ có độ tụ D < 0. Khi đeo kính nhìn vật ở vô cực sẽ cho ảnh ảo tại Nên ta có lại có với nên Suy ra độ tụ c) Khi đeo kính nhìn vật gần nhất cách mắt một khoảng sẽ cho ảnh ảo tại Áp dụng công thức: Vậy khoảng cách gần nhất cách mắt khi đeo kính là 12,5cm. Dạng 2: Mắt tật khi sử dụng quang cụ. Bài 1: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm. a) Xác định độ tụ của kính mà người này phải đeo để có thể nhìn rõ vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết. b) Khi đeo kính, người này có thể đọc được những trang sách gần nhất là 20cm.Hỏi khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt người này khi không đeo kính?. c) 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, trang sách phải đặt cách mắt bao nhiêu? Độ bội giác của ảnh thu được là bao nhiêu?. Bài giải: Đáp số: a) b) c) Dùng kính lúp để đọc được những dòng chữ nhỏ mà không phải điều tiết, khi đó ảnh qua kính lúp sẽ hiện lên ở Vậy trang sách phải đặt cách kính một khoảng 4,54cm. Thị giác của vật khi nhìn bằng kính lúp : Thị giác của vật khi không dùng kính : Độ bội giác : Bài 2: Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 20 cm. 1) Tính độ tụ của kính mà người ấy phải đeo để có thể nhìn các vật ở rất xa mà mắt không phải điều tiết. 2) Người này cần đọc một thông báo đặt cách mắt 40 cm và quên không mang kính. Trong tay người ấy lúc đó chỉ có một thấu kính phân kì có tiêu cự là -15cm Hỏi để đọc thông báo mà không cần điều tiết thì phải đặt thấu kính này cách mắt bao nhiêu? Bài giải: 1) ĐS: 2) Gọi l là khoảng cách giữa kính đeo và mắt. 40cm l O (TK Mắt) Đọc báo (vật) qua kính mà không cần điều tiết thì ảnh của vật qua kính sẽ là ảnh ảo tại của mắt Vật cách mắt 40cm nghĩa là vật cách kính một khoảng: Với suy ra loại giá trị: Vậy muốn đọc được thông báo, người ấy phải đặt kính cách mắt 10cm. Bài 3: Một người cận thị phải đeo kính có tụ số -4dp mới nhìn rõ các vật ở xa vô cực. Khi đeo kính, người đó chỉ đọc được trang sách cách mắt ít nhất 25cm. a) Xác định giới ... vẫn thỏa mãn điều kiện rõ nét thì kích thước vật sáng là 0,1 (mm) dịch phim là Vật kính cách phim 1 đoạn là: 10 + 0,05 = 10,05 (cm) +) Khi vật cách máy khoảng d0 Để thỏa mãn điều kiện rõ nét suy ra khoảng cách vật kính đến phim là 10,05 cm Có Vậy ảnh thu được thỏa mãn điều kiện rõ nét như trên thì vật nằm trong khoảng từ +) Khi che để D = 1cm Khoảng cách vật kính - phim: 10 + 0,1 = 10,1 (cm) Nên Mặt khác Vậy khoảng cách nhỏ nhất của do là: 5,05m Bài 3: Vật kính của máy ảnh là thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10,5cm và máy được chế tạo để chụp những vật ở vô cùng đến cách máy 1,5m 1) Muốn chụp ảnh 1 vật cao 2,4m và ở cách máy 4,5m thì phải điều chỉnh vật kính cách phim bao nhiêu? Tìm chiều cao của ảnh thu được 2) Hướng máy đã được điều chỉnh ở câu 1 thẳng đứng xuống dưới để chụp ảnh 1 con cá ở dưới mặt nước 1,6m. Hỏi phải dịch phim đi 1 đoạn bàng bao nhiêu so với lúc đầu. 3) Dùng máy để chụp ảnh một người đi xe môtô ngang qua máy với vận tốc 36km/h và cách xa máy 20m. Tính thời gian cửa sập để vệt nhòe của ảnh trên phim chỉ bằng 0,1mm. 4) Tìm chiều cao của 1 ngôi nhà cao 20m và ở cách xa 2km mà máy thu được. Để cải tiến máy người ta đặt sau vật kính 7cm 1 thấu kính phân kỳ có tiêu cự 4cm, rồi điều chỉnh vị trí của phim để chụp ảnh ngôi nhà nói trên. Tìm khoảng cách từ phim đến vật kính và chiều cao của ảnh thu được Đáp số: Dịch phim xa thấu kính 1 đoạn 0,3mm t = 0,0019s FK = 35cm; A’B’ = 0,84cm Bài 4: Vật kính của 1 máy ảnh được coi như 1 thấu kính hội tụ mỏng O1có tiêu cự f1 = 10cm 1) Người ta dùng máy ảnh để chụp ảnh 1 máy bay dài 20m và ở cách xa máy 5km.Tính độ dài của ảnh chụp được. 2) Để được 1 ảnh lớn hơn người ta đặt giữa vật kính và phim 1 thấu kính O2 có tiêu cự f2 = -2cm. Để ảnh rõ nét phải đưa phim ra xa vật kính thêm 1 đoạn 6,4cm so với trước. Hỏi khoảng cách giữa 2 thấu kính và độ lớn của ảnh. 3) Nếu thay hệ 2 thấu kính O1O2 bằng 1 thấu kính O3 và để được 1 ảnh của máy bay có cùng độ lớn thì O3 phải có tiêu cự bao nhiêu? Đáp số: 1. A1B1 = 0,4mm 2. O1O2 = 8,4cm và A’B’ = 0,2cm 3. f3 = 50cm Bài 5: Người ta muốn chụp ảnh 1 vật cánh 1km để ảnh có kích thước bằng 1/1000 kích thước của vật. Để phim không phải đặt quá xã thấu kính, người ta dùng hệ 2 thấu kính: 1 thấu kính hội tụ O1 tiêu cự 10cm và 1 thấu kính phân kỳ O2 có tiêu cự đặt sau O1. Hỏi phải đặt O2 cách O1 bao nhiêu và phim cách O1 bao nhiêu? Đáp số: O1O2 = 8,92cm; PO1 = 19,72cm Bài 6: Vật kính của một máy ảnh có f = 50mm. Phim có kích thước 24mm - 36mm. 1) Muốn chụp ảnh một tòa nhà dài 50m, phải đặt máy cách vật ít nhất là bao nhiêu ? b) Suy ra mối liên hệ giữa bề rộng của trường và tiêu cự. Đáp số: 1) 69,5m 2)trường rộng thì f phải ngắn. Bài 7: Vật kính của một máy ảnh có tiêu cự f = 10cm. a) Vật kính này là một thấu kính phẳng lồi, có bán kính mặt cầu 5cm . Tính chiết suất của thấu kính. b) Máy được dùng để chụp ảnh của một người cao 1,5m đứng cách máy 5m. Tính chiều cao của ảnh trên phim. c) Người nói trên đi xe đạp trên phương vuông góc với quang trục của máy với vận tốc 9km/h. Tính thời gian mở màn chắn để ảnh trên phim có độ nhoè không quá 0,2mm Đáp số: a) n = 1,5 b) A’B’ = 3,06cm c) Bài 8: Một người dùng máy ảnh mà vật kính có tiêu cự là f = 10cm để tự chụp ảnh mình trong guơng phẳng. Người ấy đứng cách gương 1m. Tính độ phóng đại của ảnh thu được trong trên phim và khoảng cách từ phim đến vật kính. Đs: 10,53 cm . độ phóng đại : 1/ 19 lần Bài 9: Vật kính của máy ảnh có thể coi là một thấu kính hội tụ mỏng tiêu cự 10cm a) Máy được điều chỉnh để chụp ảnh của một vật đặt cách vật kính 2,6 m. Phim phải đặt cách vật bao nhiêu? Biết ảnh có độ cao 0,4cm. Tính độ cao của vật. b) Giữ nguyên sự điều chỉnh trên. người ta dùng máy để chụp ảnh một con cá ở độ sâu 1,2 m so với mặt nước và trên phương của trục chính của máy. Hỏi phải đặt máy cách mặt nước bao nhiêu ? Ảnh của cá dài 6,4mm, tính chiều dài của cá .Cho biết chiết suất của nước là n=4/3. Đs : a) 10,4 cm b) AB=10cm Bài 10: Dùng một máy ảnh mà vật kính có tiêu cự f =6cm để chụp ảnh một con cá đang bơi ngang, cách mặt nước 40cm Trục chính của máy ảnh nằm theo đường thẳng đứng đi qua cá. Vật kính ở phía trên và cách mặt nước 30cm. Chiết suất của nước là n= 4/3 a) Tính khoảng cách giữa phim và vật kính. b) Cá bơi với vận tốc 0,01m/s. Tính thời gian tối đa mở cửa sạp của máy để độ nhoè trên phim không quá 0,1 mm (mỗi điểm trên ảnh vạch một vết có chiều dài không quá 0,1mm) Đáp số:a) 6,67cm b) 0,09 s Bài tập về mắt Bài 1: Một người cận thị có điểm cực viễn cáh mắt 50cm và điểm cực cận nằm cách mắt 15cm a) Nếu người ấy muốn nhìn rõ vật ở xa vô cực mà không phải điều tiết thì phải đeo kính sát mắt một thấu kính hội tụ có độ tụ là bao nhiêu? Khi đeo kính, người ấy nhìn rõ điểm gần nhất cáh mắt bao nhiêu ? b) Nếu người ấy muốn cho điểm nhìn rõ gần nhất cách mắt 25cm thìphải đeo sát mắt một thấu kính có độ tụ là bao nhiêu? Khi đó thì điểm xa nhất mà người ta có thể nhìn rõ được cách mắt bao nhiêu? Từ hai kết quả tính toán trên, rút ra kết luận gì ? Bài 2 : Một mắt có tiêu cự của thuỷ tinh thể là 18mm khi không điều tiết. a, Khoảng cách từ quang tâm mắt đến võng mạc là 15mm.Mắt bị tật gì ? b, Định tiêu cự và tụ số của thấu kính phải mang để mắt thấy vật ở vô cực không điều tiết (kính ghép sát mắt) GIẢI Khi không điều tiết thấu kính của mắt có tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm đến võng mạc là suy ra mắt này mắc tật viễn thị. b, Đeo kính nhìn vật ở vô cực sẽ cho ảnh qua hệ hai thấu kính : thấu kính và mắt hiện lên ở võng mạc. đối với kính ta có : Đối với mắt ta có : lúc này max Lại có : với KL : kính phải là kính hội tụ với tiêu cự là 9cm và độ tụ la 11,1dp Bài 3 : Một mắt có quang tâm cách võng mạc khoảng . Tiêu cự thuỷ tinh thể thay đổi giữa hai giá trị và a, Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt. b, Tính tiêu cự và tụ số của thấu kính phải ghép sát vào mắt để mắt nhìn thấy vật ở vô cực. c, Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu ? GIẢI a, Xác định giới hạn nhìn rõ của mắt. giới hạn nhìn rõ của mắt là từ mắt có quang tâm cách võng mạc khoảng là không đổi. Khi đặt vật tại ta có lúc này Khi đặt vật tại thì Giới hạn nhìn của mắt là từ 20,5cm đến 114cm. b, Khi đeo kính nhìn vật ở vô cực sẽ cho ảnh của vật tại (vì ảnh là ảnh ảo). c, Khi đeo kính quan sát điểm gần nhất cách mắt một đoạn sẽ cho ảnh ảo tại Bài 4 : Một mắt cận về già có các điểm và cách mắt lần lượt là 100cm và 40cm. a, Tính tụ số của thấu kính phải ghép sát vào mắt để có thể nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết. b, Để có thể dùng kính nói trên khi đọc sách người ta ghép sát vào phần dưới củathấu kính sao cho khi mắt nhìn qua hệ thấu kính ghép này có điểm cực cận cách mắt 20cm. Tính tiêu cự của . c, là một thấu kính mỏng, có hai mặt cầu cùng bán kính R. Thuỷ tinh làm thấu kính có chiết suất . Tính R. GIẢI a, Đeo kính nhìn vật ở vô cực mà không điều tiết sẽ cho ảnh qua kính là ảnh ảo tại với b, Sơ đồ tạo ảnh : của vật sáng AB. AB Mắt Khi mắt nhìn qua hệ hai kính, có điểm cực cận cách mắt 20cm lúc đó ảnh của hệ sẽ ở tại vị trí . với lại có : c, Áp dụng công thức : Bài 5 : (bài tập về cách dùng “kính hai tròng”). Một người nhìn rõ được những vật cách mắt trong khoảng 0,4 đến 1 m. a, Để nhìn rõ được những vật ở xa vô cực mà mắt không phải điều tiết thì phải đeo kính có độ tụ bằng bao nhiêu (đeo kính sát mắt)? Khi đeo kính này nhìn được những vật gần nhất cách mắt bao nhiêu ?. b,Để nhìn rõ được những vật gần nhất cách mắt 25cm thì phải đeo kính có độ tụ bằng bao nhiêu? Khi đeo kính này nhìn được nhưng vật xa nhất cách mắt bao nhiêu? c, Để không phải thay kính, người ấy dùng kính hai tròng : tròng trên dùng để nhìn xa như câu 1, tróng dưới dúng để nhìn gần như câu 2, tròng nhìn gần được tạo bằng cách dán thêm một thấu kính nhỏ vào tròng nhìn xa. Tính độ tụ của kinhd dùng để dán thêm vào ?. GIẢI a, Mắt người này bị mắc tật lão thị. Khi đeo kính nhìn vật ở xa vô cực sẽ cho ảnh qua kính là ảnh ảo ở Áp dụng công thức : với Khi đeo kính này nhìn vật ở gần nhất cách mắt một khoảng sẽ cho ảnh qua kính là ảnh ảo hiện lên ở Điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn vật cách mắt b, Đeo kính để nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 25cm sẽ cho ảnh qua kính là ảnh ảo ở suy ra : Khi đeo kính này nhìn vật ở xa nhất cách mắt một khoảng d sẽ cho ảnh qua kính là ảnh ảo ở với c, Nếu đeo kính để nhìn được vật ở vô cực như ý a, thì điểm gần nhất có thể nhìn vật khi đó là , còn nếu đeo kính để nhìn được vật ở gần như mắt thường như ý b, thì điểm xa nhất có thể nhìn được là . Để không phải thay kính người ấy dùng kính hai tròng. Tròng trên dùng để nhìn xa vô cực như ý a dùng kính phân kỳ có ,tròng dưới dùng để nhìn gần bằng cách dán thêm một thấu kính nhỏ vào tròng nhìn xa. Cách 1 : Dùng công thức ghép sát thấu kính : Trong đó: : độ tụ của thấu kính dán thêm vào. : độ tụ của thấu kính nhìn xa. : độ tụ của thấu kính nhìn gần nên kính phải dùng là thấu kính hội tụ có độ tụ là 2,5dp. Cách 2 : Ghép thêm thấu kính vào kính phân kỳ có . Khi ghép sát 2 thấu kính ta có sơ đồ tạo ảnh cho tròng dưới : Mắt AB Khi nhìn ảnh qua hệ hai thấu kính và mắt sẽ hiện lên ở điểm vàng, nên Với , khi nhìn vật ở điểm gần nhất cách mắt 25cm ảnh của vật qua hệ 2 thấu kính là ảnh ảo sẽ hiện lên ở Lại có : (vì nghĩa là ảnh đóng vai trò là vật thật nằm trước thấu kính, nên đối với thấu kính thì ảnh là ảnh ảo ). Bài 6: Một người cận thị không đeo kính để mắt trên mặt nước nhìn thấy rõ một con cá vàng đang bơi dưới nước 8cm. Hỏi người đó để mắt cách mặt nước bao nhiêu? Biết rằng khi đeo kính có độ tụ 2dp thì người ấy đọc sách rõ nhất như người mắt tốt có Dt=25cm. Chiết suất của nước bằng 4/3. ĐS:d= 10,7 cm Bài 7: Các giới hạn của phạm vi nhìn rõ vật của một măt cận thị là 10cm và 120cm. a) Hỏi mắt này phải dùng loại kính gì để có thể nhìn rõ các vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết. Biết rằng quang tâm của kính đến mắt là 1cm. b) Tìm vị trí điểm cực cận mới sau khi đã mang kính Đ.s : a) Kính phân kỳ có tiêu cự f=-119cm b) 10,74cm Bài 8: Một mắt viễn thị có thể nhìn thấy những vật cách mắt từ 100cm trở đi. 1) Hỏi người này phải đeo kính gì để đọc một trang sách cách mắt 20 cm. Cho khoảng từ kính đeo tới mắt là 1cm . 2) Ở trạng thái nghỉ, mắt này tương đương với một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15mm và có tiêu điểm 1mm sau võng mạc. Để nhìn rõ những vật ở ở vô cực mà mắt không điều tiết thì phải mang kính gì? Có tiêu cực bao nhiêu ? Đs : a) Kính hội tụ có tiêu cự 23,51cm b) Kính hội tụ có tiêu cự 220 mm Bài 9: Mắt một người có khoảng cách từ võng mạc tới quang tâm là d’=1,32m,tiêu cự f1=1,5 cm. Khi chưa điều tiết hết mức thi tiêu cự f2=1,415cm. a) Khoảng nhìn rõ của mắt là bao nhiêu? b) Người đó phải đeo thêm kính gì để nhìn vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết? c) Khoảng nhìn rõ của mắt khi đeo kính là bao nhiêu? Đ.s : a) 114_20,5 b) D=-0,88 dp c) 25cm đến vô cùng
Tài liệu đính kèm: