Bài tập về Kính lúp

Kiến thức cần nhớ

1. Tổng quát về các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt

- Các dụng cụ quang được phân thành hai nhóm:

+ Các dụng cụ quan sát vật nhỏ gồm kính lúp, kính hiển vi…

+ Các dụng cụ quan sát vật ở xa gồm kính thiên văn, ống nhòm…

- Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt đều có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần.

- Đại lượng đặc trưng cho tác dụng trên là số bội giác:

$G=\frac{\alpha }{{\alpha }_0}\approx \frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}$

Trong đó:

+ α là góc trông ảnh qua dụng cụ quang học.

+ α₀ là góc trông vật có giá trị lớn nhất.

2. Công dụng và cấu tạo của kính lúp

- Kính lúp là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. 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 xentimet).

3. Sự tạo ảnh bởi kính lúp

- Đặt vật trong khoảng từ quang tâm đến tiêu điểm vật của kính lúp. Khi đó kính sẽ cho một ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

- Động tác quan sát ảnh ở một vị trí xác định gọi là ngắm chừng ở vị trí đó.

- Khi cần quan sát trong một thời gian dài nên thực hiện ngắm chừng ở điểm cực viễn để mắt không bị mỏi.

4. Số bội giác của kính lúp

- Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực:

$G_{\infty }=\frac{O{C}_c}{f}=\frac{Đ}{f}$

Trong đó:

+ Đ = OC_c: khoảng cách từ quang tâm của thấu kính mắt đến điểm cực cận của mắt.

+ f: tiêu cự thấu kính hội tụ của kính lúp.

Bài tập tự luyện có hướng dẫn

Bài 1. 

Cách thực hiện nào sau đây vẫn cho phép ngắm chừng ở vô cực?

A. Dời vật     B. Dời thấu kính

C. Dời mắt     D. Không cách nào

Bài 2. Một người mắt bình thường có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20cm quan sát một vật nhỏ nhờ một kính lúp trên vành ghi 5x. Kính lúp đặt sát mắt. Hỏi vật đặt trong khoảng nào trước kính.

A. 4 cm đến 5 cm     B. 3 cm đến 5 cm

C. 4 cm đến 6 cm     D. 3 cm đến 6 cm

Đáp án:

Chọn A.

Vành kính ghi 5x 

Ngắm chừng ở cực cận d’ = -OC_c = -20 cm.

Ngắm chừng ở vô cực d_v = f = 5cm

Bài 3. Một kính lúp có độ tụ 50dp. Mắt có điểm cực cận cách mắt 20cm đặt tại tiêu điểm ảnh của kính để nhìn vật AB dưới một góc trông 0,05 rad, mắt ngắm chừng ở vô cực. Xác định chiều cao của vật

A. 1cm     B. 1mm     C. 2cm     D. 2mm.

Đáp án: B

Tiêu cự của kính 

Góc trông ảnh khi ngắm chừng ở vô cực

Bài 4. Một người có điểm cực cận cách mắt 15cm và điểm cực viễn ở vô cực, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ +20 điốp. Mắt đặt cách kính 10 cm. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính.

A. Vật cách mắt từ 2,5cm đến 5cm

B. Vật cách mắt từ 0,025cm đến 0,5cm

C. Vật cách mắt từ 16,7cm đến 10cm

D. Vật cách mắt từ 7,1cm đến 16,7cm

Đáp án: A

Khoảng đặt vật là MN sao cho ảnh của M, N qua kính lúp lần lượt là các điểm C_v ở vô cực và C_c

Bài 5. Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất 10 cm và giới hạn nhìn rõ là 20 cm. Người này quan sát vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Kính đeo sát mắt. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính.

A. Vật cách mắt từ 10/3 cm đến 30/7 cm

B. Vật cách mắt từ 0,025cm đến 0,5cm

C. Vật cách mắt từ 16,7cm đến 10cm

D. Vật cách mắt từ 7,1cm đến 16,7cm

Đáp án: A

OC_c = 10cm và OC_v = 30cm

Khi đặt vật ở gần thì qua kính sẽ cho ảnh ảo ở cực cận

Khi đặt vật ở xa thì qua kính sẽ cho ảnh ảo ở điểm cực viễn

Bài 6. Một người có khoảng nhìn rõ từ 10cm đến 50cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, trên kính có ghi 2× , mắt đặt tại tiêu điểm chính của kính. Số bội giác của kính là

A.2        B. 1,2        C. 1,5        D. 1,8

Đáp án: A

Trên vành kính lúp có ghi 2×, Suy ra G∞ = Đ/f = 25/f = 2.

Suy ra f = 25/2 = 12,5cm.

Khi mắt đặt tại tiêu điểm chính của kính (l = f) thì số bội giác không phụ thuộc vào cách ngắm chừng.

Bài 7. Một người đặt mắt cách kính lúp một khoảng ? để quan sát một vật nhỏ, trên kính có ghi 5× . Để số bội giác của kính không phụ thuộc vào cách ngắm chứng, thì khoảng cách ? phải bằng

A. 5cm        B. 10cm        C. 15cm        D. 20cm

Bài 8. Chọn câu đúng

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 ≥ α_min (α_min 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 ≥ α_min (α_min 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 (α_min 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 (α_min là năng suất phân li của mắt).

Bài 9. Chọn câu trả lời đúng

Dùng kính lúp có độ bộ giác 5x và 6x để quan sát cùng một vật với cùng một điều kiện thì:

A. Trường hợp kính 5x có ảnh lớn hơn trường hợp 6x

B. Trường hợp kính 5x có ảnh nhỏ hơn trường hợp 6x

C. Kính 5x có tiêu cự nhỏ hơn kính 6x

D. Cả A, B, C đều đúng

Bài 10. Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến giá trị của số bội giác?

A. Kích thước vật

B. Đặc điểm của mắt

C. Đặc điểm của kính lúp.

A. bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông của các vật nhỏ

B. tạo ra một ảnh thật, lớn hơn vật và thu trên màn để quan sát vật rõ hơn

C. bổ trợ cho mắt cận thị quan sát được những vật ở rất xa

D. tạo ra một ảnh thật, lớn hơn vật và trong giới hạn nhìn rõ của mắt

Bài 12. Khi nói về kính lúp, phát biểu nào sau đây là sai?

A. kính lúp là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông quan sát các vật nhỏ

B. Vật cần quan sát đặt trước kính lớp cho ảnh ảo có số phóng đại lớn

C. Kính lúp đơn gian là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn

D. Vật cần quan sát đặt trước kính lúp cho ảnh thật có số phóng đại lớn

Bài 13. Kính lúp đơn giản được cấu tạo bởi một

A. thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn

B. thấu kính phân kì có tiêu cự ngắn

C. lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang nhỏ

D. lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang là góc vuông

Bài 14. Một kính lúp đơn giản được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Một người mắt không có tật có khoảng cách từ mắt tới điểm cực cận Đ=OC_c. Công thức xác định có bội giác khi người đó ngắm chừng ở vô cực là

A. G=f/Đ        B. G=Đ/2f        C. G=2f/Đ        D. G=Đ/f

Đáp án: D

Bài 15. Khi dùng kính lúp quan sát các vật nhỏ. Gọi α và α_o lần lượt là góc trông của ảnh qua kính và góc trông trực tiếp vật khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt. Số bội giác của mắt được tính theo công thức nào sau đây?

Đáp án: A

Số bội giác G của một dụng cụ quang phổ trợ cho mắt tỉ số giữa góc trong ảnh α của một vật qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp α_0 của vật khi đó đặt vật tại điểm cực cận của mắt.

Vì α, α₀ rất nhỏ nên 

Bài 16. Một người có khoảng cực cận và cực viễn tương ứng là OC_c và OC_v, dùng kính lúp có tiêu cự f và đặt mắt cách kính một khoảng ? để quan sát vật nhỏ. Để số bội giác của thấu kính không phụ thuộc vào cách nắm chừng thì

A. ?=OC_c        B. ?=OC_v        C. ?=f        D. ?=2f

Đáp án: C

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

Do đó:  là độ phóng đại của ảnh qua kính lúp.

Ta có:  và vì d’ < 0 nên |d’| = - d’

Để số bội giác của thấu kính không phụ thuộc vào cách nắm chừng thì tỷ số 

Suy ra l = f.

Bài 17. Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ từ 25cm đến vô cùng, dùng một kính lúp có độ tụ +20dp. Số bội giác của kính khi người này ngắm chừng không điều tiết là

A. 4        B. 5        C. 6        D. 5,5