Dạng bài tập về kính hiển vi và cách giải

---

---

Với Dạng bài tập về kính hiển vi và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật lí 11.

Dạng bài tập về kính hiển vi và cách giải

I. Lý thuyết

- Kính hiển vi là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật rất nhỏ bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn.

- Sự tạo ảnh qua kính hiển vi

 Sơ đồ tạo ảnh:

 

- Số bội giác của kính hiển vi

+ Xét trường hợp ngắm chừng ở cực cận: Ảnh A₂B₂ hiện lên ở cực cận C_C.

  

+ Xét trường hợp ngắm chừng ở cực viễn: Ảnh A₂B₂ hiện lên ở cực viễn C_V.

  

+ Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực: Ảnh A₂B₂ tạo ra ở vô cực

  

   với   

Trong đó:

+ |k₁| là số phóng đại bởi vật kính.

+ G₂ là số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực.

- Công thức viết ở dạng khác:

Với

+ Đ = OC_C: Khoảng cực cận

+ f₁, f₂: Tiêu cự của vật kính, thị kính.

+ δ: Độ dài quang học.

II. Phương pháp

Sử dụng các công thức kính hiển vi để giải yêu cầu bài toán.

III. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f₁ = 1 cm và thị kính với tiêu cự f₂ = 4 cm. Hai thấu kính cách nhau a = 17 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ớ vô cực. Lấy Đ = 25 cm. 

Hướng dẫn

+ Độ dài quang học của kính hiển vi này là: δ  = a – (f₁ + f₂) = 17 – 5 = 12 (cm) 

+ Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực:  

Chú ý: Trong kính hiển vi khoảng cách a giữa hai thấu kính luôn cố định không đổi nên: a = f₁ + f₂ + δ 

Ví dụ 2: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f₁ = 1 cm, thị kính có tiêu cự f₂ = 4 cm. Chiều dài quang học của kính là 15 cm. Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20 cm và điểm cực viễn ở vô cực. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính. Biết mắt đặt sát sau thị kính.

Hướng dẫn

+ Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a = f₁ + δ + f₂ = 1 + 15 + 4 = 20 (cm) 

+ Quá trình tạo ảnh của kính hiển vi giống như quá trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và được tóm tắt qua sơ đồ sau:

* Khi ngắm chừng ảnh A₂B₂ ở điểm cực cận của mắt, ta có:

 

+ Khi ngắm ảnh A₂B₂ ở điểm cực cận thì vật AB cách vật kính 1,064 cm.

* Khi ngắm ảnh A₂B₂ ở cực viễn (tức vô cực d₂’ = ∞), ta có:

+ Khi ngắm ảnh A₂B₂ ở vô cực thì vật AB cách vật kính 1,067 cm.

+ Vậy vật AB phải dịch từ 1,064 cm đến 1,067 cm trước vật kính.

Ví dụ 3: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f₁ = 1 cm, thị kính có tiêu cự f₂ = 4 cm. Độ dài quang học δ = 16 cm. Người quan sát có mắt không có tật và có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20 cm. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp người quan sát ngắm chừng ở vô cực và điểm cực cận. Coi mắt đặt sát kính.

Hướng dẫn

a) Ngắm chừng ở vô cực:    

b) Ngắm chừng ở điểm cực cận.

+ Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a = f₁ + δ + f₂ = 1 + 16 + 4 = 21 (cm) 

+ Quá trình tạo ảnh của kính hiển vi giống như quá trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và được tóm tắt qua sơ đồ sau

* Khi ngắm chừng ảnh A₂B₂ ở điểm cực cận của mắt, ta có:

 

+ Độ bội giác: . Với và  

Nên:  .

IV. Bài tập vận dụng

Câu 1: Một kính hiển vi vật kính có tiêu cự 0,8 cm, thị kính có tiêu cự 8 cm. hai kính đặt cách nhau 12,2 cm. Một người mắt tốt (cực cận cách mắt 25 cm) đặt mắt sát thị kính quan sát ảnh. Độ bội giác ảnh khi ngắm chừng trong trạng thái không điều tiết là

A. 13,28.                       

B. 47,66.                        

C. 40,02.                       

D. 27,53.

Đáp án: A

Câu 2: Một kính hiển vi vật kính có tiêu cự 0,8 cm, thị kính có tiêu cự 8 cm. hai kính đặt cách nhau 12,2 cm. Một người mắt tốt (cực cận cách mắt 25 cm) đặt mắt sát thị kính quan sát ảnh. Để quan sát trong trạng thái không điều tiết, người đó phải chỉnh vật kính cách vật

A. 0,9882 cm.                

B. 0,8 cm.                      

C. 80 cm.                       

D. ∞.

Đáp án: A

Câu 3: Một người có mắt tốt có điểm cực cận cách mắt 25 cm quan sát trong trạng thái không điều tiết qua một kính hiển vi mà thị kính có tiêu cự gấp 10 lần vật kính thì thấy độ bội giác của ảnh là 150. Độ dài quang học của kính là 15 cm. Tiêu cự của vật kính và thị kính lần lượt là

A. 5 cm và 0,5 cm.                                               

B. 0,5 cm và 5 cm.         

C. 0,8 cm và 8 cm.                                               

D. 8 cm và 0,8 cm.

Đáp án: B

Câu 4: Độ phóng đại của kính hiển vi với độ dài quang học δ = 12 (cm) là k₁ = 30. Tiêu cự của thị kính f₂ = 2cm và khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt người quan sát là Đ = 30 (cm). Độ bội giác của kính hiển vi đó khi ngắm chừng ở vô cực là:

A. 75 (lần).                                                          

B. 180 (lần).                   

C. 450 (lần).                                                        

D. 900 (lần).

Đáp án: C

Câu 5: Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự 6 mm và thị kính có tiêu cự 25mm. Một vật AB cách vật kính 6,2 mm đặt vuông góc với trục chính, điều chỉnh kính để ngắm chừng ở vô cực. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính trong trường hợp này là

A. L = 211 mm.                                                   

B. L = 192 mm.              

C. L = 161 mm.                                                   

D. L = 152 mm.

Đáp án: A

Câu 6: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cực 1cm, thị kính có tiêu cự 1cm, thị kính có tiêu cực 5cm. Hai kính cách nhau 24cm. Một người có thể nhìn rõ các vật cách mắt từ 25cm đến 100cm đặt mắt sát vào thị kính để quan sát một vật nhỏ. Độ bôi giác khi ngắm chừng tại điểm cực cận và điểm cực viễn G_C và G_V. Giá trị (G_C + G_V) gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 208.                           

B. 245.                           

C. 185.                           

D. 203.

Đáp án: A

Câu 7: Kính hiển vi có vật kính với tiêu cự 0,1 cm, thị kính với tiêu cự 2 cm và độ dài quang học 18 cm. Mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt 25 cm, mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. Xác định phạm vi đặt vật trước vật kính để mắt có thê nhìn rõ ảnh của vật qua kính.

A. 913/9080 cm ÷ 181/1800 cm.                           

B. 114/1135 cm ÷ 91/900 cm.

C. 114/1135 cm ÷ 181/1800 cm.                           

D. 913/9080 cm ÷ 91/900 cm.

Đáp án: A

Câu 8: Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự 2,4 cm thị kính có tiêu cự 4 cm được đặt cách nhau một khoảng không đổi 16 cm. Một người có điểm cực viễn cách mắt 36 cm, đặt mắt sát vào thị kính để quan sát trong trạng thái không điều tiết. Xác định vị trí đặt vật trước kính.

A. 2,465 cm.                                                        

B. 2,985 cm.                   

C. 2,976 cm.                                                        

D. 2,568 cm.

Đáp án: C

Câu 9: Một kính hiển vi, vật kính có tiêu cự 0,6 cm, thị kính có tiêu cự 3,4 cm. Hai kính đặt cách nhau 16 cm. Mắt một học sinh không bị tật, dùng kính hiển vi để quan sát một vết bẩn nằm ở mặt trên một tấm kính trong trạng thái ngắm chừng ở vô cực. Khi đó khỏang cách giữa vết bẩn và vật kính là A. Học sinh khác mắt cũng không bị tật, trước khi quan sát đã lật ngược tấm kính làm cho vết bẩn nằm ở mặt dưới tấm kính. Học sinh này cũng ngắm chừng ở vô cực thì phải dịch chuyển kính theo chiều nào và dịch chuyển một khoảng bằng bao nhiêu? Cho biết tấm kính có độ dày 1,5 mm và chiết suất 1,5.

A. Dịch ra xa tấm kính 0,2 cm.                                                                 

B. Dịch ra xa tấm kính 0,1 cm. 

C. Dịch lại gần tấm kính 0,1 cm.                                                               

D. Dịch lại gần tấm kính 0,2 cm.

Đáp án: C

Câu 10: Một kính hiển vi với vật kính có tiêu cự 0,5 cm, thị kính có độ tụ 25 dp đặt cách nhau một đoạn cố định 20,5 cm. Mắt quan sát viên không có tật và có điểm cực cận xa mắt 21 cm, đặt sát thị kính để quan sát vật nhỏ trong trạng thái không điều tiết. Năng suất phân li của mắt là 3.10^-4 rad. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm của vật mà mắt người quan sát còn phân biệt được gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,35 µm.                    

B. 2,45 µm.                    

C. 0,85 µm.               

D. 1,45 µm.

Đáp án: A

V. Bài tập bổ sung

Câu 1: Một kính hiển vi vật kính có tiêu cự 0,8 cm, thị kính có tiêu cự 8 cm. Hai kính đặt cách nhau 12,2 cm. Độ dài quang học của kính hiển vi trên bằng

A. 3,4.

B. 8,8.

C. 7,2.

D. 4,2.

Câu 2: Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ từ 24 cm đến vô cực, quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi có vật kính O₁ (f₁ = 1 cm) và thị kính O₂ (f₂ = 5 cm). Khoảng cách O₁O₂ = 20 cm. Độ bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là:

A. 67,2 (lần).

B. 70,0 (lần).

C. 96,0 (lần).

D. 100 (lần).

Câu 3: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f₁ = 4 mm; thị kính có tiêu cự f₂ = 4 cm. Hai kính cách nhau O₁O₂ = 20 cm. Người quan sát có điểm cực viễn ở vô cực và điểm cực cận cách mắt 25 cm. Độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực là

A. 292,75

B. 244

C. 300

D. 250

Câu 4: Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự 0,5 cm và thị kính có tiêu cự 2 cm. Khi ngắm chừng ở vô có độ bội giác bằng 250. Xác định độ dài quang học của kính

A. 2,5 cm

B. 1,5 cm

C. 10 cm

D. 12,5 cm

Câu 5: Một kính hiển vi gồm hai thấu kính hội tụ đồng trục L' và L, tiêu cự 1 cm và 3 cm dùng làm vật kính và thị kính. Một quan sát viên có mắt thường, điểm cực cận cách mắt 25 cm, khi ngắm chừng ở vô cực có số bội giác của kính G = 150. Hai kính đặt cách nhau một khoảng bằng:

A. 20 cm.

B. 18 cm.

C. 4 cm.

D. 22.

Câu 6: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f₁ = 0,5 cm và f₂ = 5 cm. Khoảng cách giữa hai kính là 18,5 cm. Một người mắt tốt đặt mắt sau thị kính quan sát một vật nhỏ AB mà không phải điều tiết thì có số bội giác là 130. Điểm cực cận cách mắt người quan sát một khoảng bằng

A. 15.

B. 25.

C. 24.

D. 13.

Câu 7: Một kính hiển vi gồm vật kính có f₁ và thị kính có f₂ = 2 cm. Khoảng cách O₁O₂ = 12,5 cm. Một người mắt tốt, quan sát một vật nhỏ qua kính này trong trạng thái không điều tiết, độ bội giác của kính là 250. Tiêu cự của vật kính là:

A. f₁ = 0,75 cm.

B. f₁ = 0,5 cm.

C. f₁ = 0,85 cm.

D. f₁ = 1 cm.

Câu 8: Độ phóng đại của kính hiển vi với độ dài quang học δ = 12 cm là k₁ = 30. Tiêu cự của thị kính f₂ = 2 cm và khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt người quan sát là Đ = 30 cm. Tiêu cự của vật kính bằng

A. 0,4 m

B. 0,4 mm

C. 4 mm

D. 4 cm

Câu 9: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f₁ và f₂ thỏa f₁.f₂ = 4 cm². Hai kính cách nhau O₁O₂ = 17 cm. Khoảng thấy rõ ngắn nhất của mắt là Đ = 25 cm. Độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực là 75. Tiêu cự của vật kính và thị kính lần lượt là

A. 4 mm và 1 cm

B. 1 cm và 4 cm

C. 1 mm và 4 cm

D. 4 cm và 1 cm

Câu 10: Một người có mắt tốt, có điểm cực cận cách mắt 25 cm quan sát trong trạng thái không điều tiết qua một kính hiển vi mà thị kính có tiêu cự lớn gấp 5 lần tiêu cự của vật kính, thì thấy độ bội giác lúc đó là 100 và khoảng cách từ vật kính đến thị kính là 26 cm. Tiêu cự của vật kính là

A. 1,6 cm.

B. 0,8 cm.

C. 1 cm.

D. 0,5 cm.

Câu 11: Một kính hiển vi trên vành vật kính có ghi x100, trên vành thị kính có ghi x5. Một người mắt tốt có thể nhìn rõ các vật từ 20 cm đến vô cùng. Độ bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực có giá trị bằng

A. 20

B. 500

C. 400

D. 200

Câu 12: Một kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực có độ bội giác bằng 250. Vật quan sát AB = 1 μm. Lấy Đ = 25 cm. Góc trông ảnh của AB qua kính là:

A. α = 10^-3(rad).

B. α = 10^-4 (rad).

C. α = 3.10^-3 (rad).

D. α = 4.10^-4 (rad).

Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

• Dạng bài tập về kính thiên văn và cách giải
• Các dạng bài tập định luật cu lông và cách giải
• Bài tập cường độ điện trường và cách giải
• Bài tập công của lực điện và cách giải
• Bài tập tụ điện, năng lượng điện trường và cách giải

---

---

---