Công thức tính tiêu cự kính lúp

Kính lúp là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ [hay một hệ ghép tương đương với một thấu kính hội tụ] có tiêu cự nhỏ [vài centimét].

1/ Số bội giác

Góc trông [góc nhìn] αo vật trực tiếp


Góc trông ảnh [góc nhìn ảnh] α qua thấu kính​

Số bội giác là đại lượng đặc trưng cho các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, được xác định bằng thương số giữa góc trông ảnh qua dụng cụ quang học và góc trông trực tiếp vật

\[G = \dfrac{\tan\alpha }{\tan\alpha_{o} }\]​

trong đó
  • α: góc trông ảnh qua dụng cụ quang học
  • αo: góc trông vật có giá trị lớn nhất được xác định trong từng trường hợp
  • Đối với góc trông nhỏ tan α ∼ α; tan αo ∼ αo

Sự tạo ảnh bởi kính lúp

  • Khi quan sát qua kính lúp mắt nhìn ảnh ảo của vật đó qua kính => phải đặt vật cần quan sát trong khoảng tiêu cự phía trước kính.
  • Ảnh thu được phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt => trong quá trình quan sát vật qua kính lúp ta phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính lúp sao cho thu được ảnh rõ nét.
  • Ngắm chừng: là động tác quan sát ảnh qua kính ở một vị trí xác định.
  • Để mắt không bị mỏi người ta thường thực hiện ngắm chừng ở điểm cực viễn của mắt.

các ngắm chừng vật qua kính-lúp

Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực [điểm cực viễn]

\[G_{\infty } = \dfrac{OC_{c}}{f}=\dfrac{Đ}{f}\]​

Trong đó
  • Đ=OC$_{c}$: khoảng cách từ quang tâm của thấu kính mắt đến điểm cực cận của mắt [Đối với mắt không có tật trong vật lí người ta thường lấy Đ = 25cm = 0,25m]
  • f: tiêu cự thấu kính hội tụ của kính lúp [m]

Trong quá trình sản xuất, trên kính lúp thường ghi các giá trị 3x; 5x; 8x ... sẽ có số bội giác tương ứng là 3; 5; 8 ... chúng có khả năng làm cho góc trông ảnh qua kính lớn hơn ba lần, năm lần, tám lần ... góc trông trực tiếp vật [Nói một cách ngắn gọn là tạo ảnh lớn gấp 3 lần, 5 lần, 8 lần vật ...]
Bài tập vận dụng:
Bài 1:
Một người có khoảng nhìn rõ từ 15cm đến ∞. Người đó quan sát vật nhỏ qua kính lúp tiêu cự 5cm.
a/ Xác định khoảng đặt vật trước kính
b/ Tính số bội giác của người đó khi ngắm chừng ở vô cực [ngắm chừng ở cực viến]
Khoảng đặt vật phía trước phải thỏa mãn điều kiện thu được ảnh qua kính nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt
=> d'1 = -OC$_{c}$ = -15cm => d1 = d'1f/[d'1-f] = 3,75cm
d'2 = -OC$_{v}$ = ∞ => d2= f = 5cm
=> khoảng đặt vật 3,75cm ≤ d ≤ 5cm
Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực của người đó
G = Đ/f = 15/5= 3

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lí lớp 11 chương mắt và các dụng cụ quang


nguồn: vật lí phổ thông trực tuyến​

Với giải bài C6 trang 134 sgk Vật lí lớp 9 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Vật lí 9. Mời các bạn đón xem:

Giải Vật Lí 9 Bài 50: Kính lúp 

Video Giải Bài C6 [trang 134 SGK Vật Lí 9]

Bài C6 [trang 134 SGK Vật Lí 9]: Hãy đo tiêu cự của một kính lúp có số bội giác đã biết và nghiệm lại hệ thức giữa G và f.

Lời giải:

Có thể làm thí nghiệm như sau:

- Chiếu chùm tia sáng song song với trục chính của kính lúp và dùng màn chắn để hứng điểm hội tụ của chùm tia sáng ló ra sau kính lúp.

- Đo khoảng cách từ thấu kính đến màn. Đó chính là tiêu cự f của kính lúp. Sau đó tính G=25f và so sánh với độ bội giác ghi trên vành đỡ của kính lúp.

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 9 hay, chi tiết khác:

Bài C1 [trang 133 SGK Vật Lí 9]: Kính lúp có số bội giác càng lớn...

Bài C2 [trang 133 SGK Vật Lí 9]: Số bội giác nhỏ nhất của kính lúp...

Bài C3 [trang 134 SGK Vật Lí 9]: Qua kính sẽ có ảnh thật hay ảnh ảo...

Bài C4 [trang 134 SGK Vật Lí 9]: Muốn có ảnh như ở C3...

Bài C5 [trang 134 SGK Vật Lí 9]: Hãy kể một số trường hợp trong thực tế đời sống...

Bài 5 trang 63 Tài liệu Dạy – Học Vật lí 9 tập 2. Lời giải chi tiết Bài: Chủ đề 28: Kính lúp

Hãy cho biết tiêu cự của mỗi kính lúp trên hình H28.15.

– Áp dụng công thức tính bội giác \[G = {{25} \over f} \to f = {{25} \over G}\] .

– Nếu kính có độ bội giác 2x:\[{f_1} = 25/2 = 12,5\] cm.

Quảng cáo - Advertisements

– Nếu kính có độ bội giác 3x:\[{f_2} = 25/3 = 8,33\] cm.

– Nếu kính có độ bội giác 5x:\[{f_3} = 25/5 = 5\] cm.

– Nếu kính có độ bội giác 7x:\[{f_4} = 25/7 = 3,6\] cm.

– Nếu kính có độ bội giác 10x:\[{f_5} = 25/10 = 2,5\] cm.

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 52: Kính lúp [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Lời giải:

Số bội giác của kính lúp trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi công thức:

Vì vậy, muốn có G∞ lớn thì phải chọn kính lúp có tiêu cự f nhỏ

Lời giải:

• Tác dụng: Là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ. Nó có tác dụng là tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo, lớn hơn vật và nằm trong giới hạn thấy rõ của mắt.

• Cách ngắm chừng: Là sự điều chỉnh vị trí giữa vật và kính lúp, để ảnh của vật qua kính lúp đó là ảnh ảo, nằm trong giới hạn thấy rõ của mắt người quan sát.

Lời giải:

* Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ảnh ảo, sao cho có góc trông ảnh α lớn hơn góc trông trực tiếp vật αo.

* Số bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh α của một vật qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp αo của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của mắt:

Trong đó:

Lời giải:

Vì các góc α và α0 đều rất nhỏ nên để dễ tính toán ta dùng công thức:

Trong đó:

Do đó:

Với k = A’B’/AB là độ phóng đại của ảnh qua kính lúp.

Với mắt thường ta có: OCc = Đ = 25 cm

* Nếu ngắm chừng ở cực cận: A’B’ ở cực cận

|d’| + l = OCc → Gc = kc

* Nếu ngắm chừng ở vô cực thì ảnh A1B1 ở ∞ → d’= ∞

Ta có:

và vì d’ < 0 nên |d’| = – d’

A. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh thật, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin [αmin là năng suất phân li của mắt].

B. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh thật, ngược chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin [αmin là năng suất phân li của mắt].

C. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh ảo, ngược chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ α min [αmin là năng suất phân li của mắt].

D. Kính lúp là dụng cụ quang tạo ra ảnh ảo, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ ∝α min [αmin là năng suất phân li của mắt].

Lời giải:

Kính lúp là quang cụ tạo ra ảnh ảo, cùng chiều của vật để mắt nhìn thấy ảnh đó dưới một góc trông α ≥ αmin [αmin là năng suất phân li của mắt].

Đáp án: D

A. f = 5 cm

B. f = 10 cm

C. f = 25 cm

D. f = 2,5 cm

Lời giải:

Ta có: G∞ = 10

⇒ tiêu cự của kính lúp đó là: f = 0,25/10 = 0,025m = 2,5 cm

Đáp án: D

a] Tính số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực.

b] Tính số bội giác của kính và số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận.

Cho khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất của mắt là 15 cm. Mắt coi như đặt sát kính.

Lời giải:

Tiêu cự của kính lúp đó là: f = 1/D = 1/10 = 0,1 m = 10 cm

a] Số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực:

b] Khi ngắm chừng ở cực cận: d’ = d’c = -OCc = -Đ = -25 cm

Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận:

Số bội giác khi ngắm chừng ở cực cận là: Gc = kc = 3,5

Đáp số: a] G∞ = 2,5

b] kc = 3,5; Gc = 3,5

a] Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính.

b] Tính số bội giác của kính lúp với mắt của người ấy và số phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:

    – Ngắm chừng ở điểm cực viễn

    – Ngắm chừng ở điểm cực cận

Lời giải:

a] Ta có: OCc = 10 cm; OCv = 50 cm; D = +10 điôp; l = 0

Sơ đồ tạo ảnh qua kính:

Tiêu cự của kính là: f = 1/D = 1/10 = 0,1m = 10cm.

a] Với kính [L] người cận thị thấy rõ vật ở khoảng xa nhất dmax khi ảnh ảo của nó ở tại cực viễn Cv và kính đeo sát mắt [l=0]

d’v = l – OCv = -50 cm

Tương tự, người đó thấy rõ vật ở khoảng gần nhất dmin khi ảnh ảo của nó ở tại cực cận Cc:

d’c = l – OCc = -10 cm

Vật phải đặt trong khoảng trước kính : 5 cm ≤ d ≤ 8,33 cm

b] Số bội giác của kính lúp với mắt của người ấy và số phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:

* Ngắm chừng ở điểm cực viễn.

Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực viễn:

Số bội giác khi ngắm chừng ở cực viễn:

* Ngắm chừng ở điểm cực cận.

Số phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận

Số bội giác khi ngắm chừng ở cực cận là Gc = kc = 2

Đáp số: a] 5 cm ≤ d ≤ 8,33 cm

b] kv = 6; Gv = 1,2; kc = 2; Gc = 2

Video liên quan

Chủ Đề