Công thức dụng cụ quang học Kính mắt Ống nhòm

Ví dụ về các câu hỏi và công thức liên quan đến dụng cụ quang học, mắt, kính, ống nhòm.

Mata

1. Mắt là một trong những công cụ quang học tự nhiên. Trong quá trình nhìn, hình ảnh được hình thành...

1. Đúng vậy, thẳng đứng, ngay trên võng mạc
2. Đúng vậy, đảo ngược, ngay trên võng mạc.
3. Ảo, thẳng đứng, ngay trên võng mạc
4. Maya, lộn ngược, ngay trên võng mạc

Cuộc thảo luận
Điểm nhìn gần của mắt người bình thường trung bình là 25 cm. Điểm nhìn gần là khoảng cách gần nhất mà mắt có thể hội tụ. Đường kính của mắt người dĩ nhiên nhỏ hơn 25 cm, do đó tiêu cự của thấu kính mắt cũng nhỏ hơn 25 cm. Vì vậy, khoảng cách vật (s) phải lớn hơn tiêu cự của hệ thấu kính mắt (f).

Hệ thống thấu kính mắt là một thấu kính lồi. Do đó, ảnh được tạo thành bởi hệ thống thấu kính mắt trong quá trình quan sát có các đặc tính giống như ảnh được tạo thành bởi một thấu kính lồi. Các đặc điểm của ảnh được tạo thành bởi hệ thống thấu kính mắt khi khoảng cách vật (s) lớn hơn tiêu cự (f) bao gồm:
– Thật hay đúng
- Ngược lại
– Giảm
– Ngay trên võng mạc

Hình ảnh phải được định vị chính xác trên võng mạc vì võng mạc chuyển đổi sóng ánh sáng thành tín hiệu điện được truyền đến não. Mặc dù hình ảnh bị đảo ngược, não người vẫn xử lý nó theo chiều thẳng đứng, do đó các vật thể nhìn thấy bằng mắt thường xuất hiện ở vị trí thẳng đứng.

Đáp án đúng là B.

Kính

2. Một người có điểm nhìn gần là 16 cm và điểm nhìn xa là 80 cm. Nếu đeo kính, người đó có thể nhìn rõ các vật ở rất xa. Khi sử dụng kính này, khoảng cách đến vật gần nhất mà người đó có thể nhìn rõ là…

1. 13 1/3 cm
2. 20 cm
3. 36 cm
4. 48 1/3 cm

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điểm nhìn xa của người đó chỉ là 80 cm, vì vậy có thể kết luận người đó bị viễn thị.
Tật cận thị xảy ra do hệ thống thấu kính của mắt cong nhiều hơn hoặc ít phẳng hơn so với mắt bình thường, làm giảm tiêu cự. Điều này khiến các tia sáng từ các vật ở vô cực (điểm xa) hội tụ phía trước võng mạc thay vì trên võng mạc.
Yêu cầu: Khoảng cách của vật thể gần nhất có thể nhìn thấy rõ bằng kính.
Hàm:
Điểm nhìn xa của người đó là 80 cm. Tròng kính mắt phải tạo ra ảnh cách người đó 80 cm. Ảnh nằm trước mắt và tròng kính, nên ảnh là ảo và thẳng đứng. Vì vậy, khoảng cách ảnh (s') = -80 cm.
Nếu một người đeo kính, người đó có thể nhìn rõ các vật ở rất xa. Vì vậy, khoảng cách của vật (các vật) = điểm xa nhất của mắt bình thường = vô cực = ~.

Tiêu cự của thị kính:
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/~ + (- 1/80)
1/f = 0 – 1/80
1/f = – 1/80
f = – 80 / 1
f = – 80 cm
Tiêu cự âm có nghĩa là tròng kính được sử dụng là thấu kính lõm hoặc thấu kính phân kỳ.

Nếu người đó sử dụng cùng một loại kính mắt, thì khoảng cách đến vật gần nhất mà người đó có thể nhìn thấy rõ là bao nhiêu? Tiêu cự của thấu kính (f) = -80 cm. Thấu kính phải tạo ra ảnh ở khoảng cách 16 cm trước mắt và thấu kính sao cho ảnh là ảo và có dấu âm. Vì vậy, khoảng cách ảnh (s') = -16 cm.
1/s = 1/f – 1/s' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80
s = 80/4 = 20 cm.
Vật thể gần nhất mà anh ta có thể nhìn thấy rõ ràng là cách 20 cm.
Đáp án đúng là B.

3. Kính là một công cụ giúp bạn nhìn rõ hơn. Bạn thường thấy bạn bè mình đeo kính. Vậy đường đi chính xác của các tia sáng khi đi qua thấu kính mà bạn bè bạn đang đeo là như thế nào?

Cuộc thảo luận

Dựa trên hình ảnh, thấu kính mắt kính được sử dụng là thấu kính lõm. Đường đi của chùm tia sáng khúc xạ qua thấu kính lõm sẽ giống như trong đáp án B.

4. Quan sát hình ảnh sau về đường đi của ánh sáng qua mắt trước và sau khi đeo kính. Dựa vào hình ảnh, có thể kết luận rằng…
Cuộc thảo luận
Viễn thị = tật khúc xạ
Thấu kính hội tụ = thấu kính lồi = thấu kính dương
Đáp án đúng là B.

Ống nhòm

5. Độ phóng đại của kính viễn vọng dài 10 cm là 3. Tiêu cự của vật kính và tiêu cự của thị kính lần lượt là…

1. 5 cm và 5 cm
2. 7,5 cm và 2,5 cm
3. 2,5 cm và 7,5 cm
4. 4 cm và 6 cm

Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Độ phóng đại hai mắt (M) = 3
Chiều dài của kính viễn vọng (l) = 10 cm
Yêu cầu: Tiêu cự của thấu kính vật kính và tiêu cự của thấu kính thị kính
Hàm:
Công thức tính chiều dài của kính viễn vọng (l) khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
l = f_ob +f_ok
10 cm = f_ob +f_ok  - Phương trình 1

Công thức tính độ phóng đại của ống nhòm (M) khi mắt ở trạng thái điều tiết tối thiểu:
M = f_ob / NS_ok
3 = f_ob / NS_ok
f_ob = 3 độ F_ok - Phương trình 2

Thay thế f_ob pada phương trình 1 với f_ok pada phương trình 2 :
10 cm = f_ob +f_ok 
10 cm = 3 f_ok +f_ok 
10 cm = 4 f_ok
f_ok = 10 cm / 4
f_ok = 2,5 cm
Tiêu cự của thấu kính thị kính = 2,5 cm
Tiêu cự của thấu kính vật kính = 3 f_ok = 3 (2,5 cm) = 7,5 cm

Tiêu cự của thấu kính vật kính và tiêu cự của thấu kính thị kính lần lượt là 7,5 cm và 2,5 cm.
Đáp án đúng là B.

Nguồn câu hỏi:

Câu hỏi Vật lý Trung học cơ sở OSN