Độ bội giác của kính lúp là gì? Công thức tính độ bội giác (chi tiết nhất)

Bài viết Độ bội giác của kính lúp là gì? Công thức tính độ bội giác với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Độ bội giác của kính lúp là gì? Công thức tính độ bội giác.

Độ bội giác của kính lúp là gì? Công thức tính độ bội giác (chi tiết nhất)

1. Định nghĩa

- Kính lúp là dụng cụ quang bỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ, được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ (hoặc hệ ghép tương đương với thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (cỡ cm). Kính lúp có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần.

- Cách sử dụng kính lúp

+ Đặt vật trong khoảng từ quang tâm O đến tiêu điểm vật chính F của kính lúp để có ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.

+ Ngắm chừng: điều chỉnh khoảng cách từ vật đến thấu kính để ảnh hiện ra trong giới hạn nhìn rõ của mắt.

+ Khi cần quan sát trong một thời gian dài, ta nên thực hiện cách ngắm chừng ở cực viễn để mắt không bị mỏi.

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:

2. Công thức – đơn vị đo

Số bội giác được định nghĩa là: $G=\frac{\alpha }{{\alpha }_0}$

Vì các góc α và α₀ đều rất nhỏ, nên ta có thể xác định: $G=\frac{\alpha }{{\alpha }_0}\approx \frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}$

Mà góc trông vật α₀ có giá trị lớn nhất khi vật đặt ở điểm cực cận (C_C) nên: $\tan {\alpha }_0=\frac{AB}{O{C}_C};t\mathrm{an}\alpha =\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{O{A}^{\text{'}}}$

- Công thức tổng quát cho các trường hợp: $G=\left(k\right).\frac{O{C}_C}{\left(O{A}^{\text{'}}\right)+L}$

* Khi ngắm chừng ở cực cận: OA’ = OC_C nên: $G_C=\frac{A^{\text{'}}{B}^{\text{'}}}{AB}=\left(k\right)$

* Khi ngắm chừng ở cực viễn: OA’ = OC_V nên: $G=\left(k\right).\frac{O{C}_C}{O{C}_v}$

Trong đó:

+ α₀ là góc trông khi nhìn trực tiếp bằng mắt khi vật đặt tại điểm cực cận;

+ α là góc trông ảnh khi nhìn qua kính lúp.

+ G là số bội giác

+ k là số phóng đại ảnh

+ L là khoảng cách từ kính lúp tới mắt

3. Mở rộng

Đối với người có mắt tốt, cực viễn ở vô cùng, vì vậy, số bội giác khi ngắm chứng ở vô cực được tính bằng công thức: $G=\frac{O{C}_C}{f}$(với f là tiêu cự kính lúp)

4. Bài tập ví dụ

Câu 1: Một người có điểm cực cận cách mắt 25 cm, sử dụng một kính lúp có tiêu cự f = 5 cm để quan sát một vật nhỏ. Kính đặt cách mắt 10 cm. Tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở cực cận.

Bài giải:

Vì kính đặt cách mắt 10 cm nên ảnh hiện ra ở cực cận cách mắt 15 cm, ta có d’ = -15 cm.

Áp dụng công thức thấu kính: $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d^{\text{'}}}\Rightarrow d=\frac{d^{\text{'}}.f}{d^{\text{'}}-f}=\frac{-15.5}{-15-5}=\frac{15}{4}$= 3,75(cm)

Khi ngắm chừng ở cực cận: OA’ = OC_C nên: $G_C=\frac{A\text{'}B\text{'}}{AB}=\left|k_C\right|$$=\left|-\frac{d\text{'}}{d}\right|=\left|-\frac{-15}{3,75}\right|=4$

Câu 2: Một người mắt tốt có thể nhìn xa vô cùng mà không cần điều tiết, sử dụng một kính lúp có tiêu cự f = 2,5 cm để quan sát một vật nhỏ. Biết khoảng cực cận của mắt người này là 25 cm. Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực.

Bài giải:

Áp dụng công thức: $G=\frac{O{C}_C}{f}=\frac{25}{2,5}=10$

Câu 3: Một kính lúp có số bội giác 5x, tiêu cự của kính lúp có giá trị là:

A. 5 cm

B. 5 m

C. 5 mm

D. 5 dm

Giải chi tiết:

Số ghi trên vành kính lúp là số bội giác của kính.

Công thức tính số bội giác: với f là tiêu cự của kính, Kính này có ghi 5x có nghĩa số bội giác bằng nên ta có tiêu cự của kính lúp bằng 5cm.

Chọn A.

Câu 4: Một người mắt bình thường có khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất là 20cm quan sát một vật nhỏ nhờ một kính lúp trên vành ghi 5x. Kính lúp đặt sát mắt

a, Hỏi vật phải đặt trong khoảng nào trước kính lúp

b, Tính số bội giác của kính khi ngắm chừng ở điểm cực cận và ở vô cực

Đáp án:

a,

b, Khi ngắm chừng ở điểm cực cân: 5

Khi ngắm chừng ở vô cực: 4

Câu 5: Một người cận thị có khoảng cách nhìn rõ nhất là 15cm và giới hạn nhìn rõ là 35cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10cm.

a, Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính

b, Tính số bội giác của kính trong trường hợp người này ngắm chừng ở điểm cực viễn và điểm cực cận

Đáp án:

a, Phải đặt vật trước kính đoạn từ 2,5 cm đến 40/9 cm

b, Độ bội giác khi ngắm chừng ở cực cận: 2

Độ bội giác khi ngắm chừng ở điểm cực viễn: 2,7

Câu 6: Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận là 10 cm và đến điểm cực viễn là 50 cm, quan sát một vật nhỏ nhờ một kính lúp có tiêu cực f = 4 cm. Kính lúp đặt cách mắt 2 cm.

a, Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính

b, Tính số bội giác của kính lúp khi đặt vật trước kính và cách kính 3,5 cm

c, Tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở cực cận

d, Tính số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở cực viễn.

Đáp án:

a, Vậy phải đặt vật trong khoảng từ 8/3 cm đến 48/13 cm trước kính lúp

b, Số bội giác của kính khi đặt vật trước kính và cách kính 3,5 cm: G= 8/3

c, Khi ngắm chừng ở điểm cực cận: Số bội giác = 3 cm

d, Số bội giác khi ngắm chừng ở điểm cực viễn: 2,6

Câu 7: một người đứng tuổi khi nhìn những vật ở xa thì không phải đeo kính nhưng khi đeo kính sát mắt thì có độ tụ +1dp thì đọc được sách cách mắt gần nhất 25cm.

a, Xác định vị trí điểm cực cận và điểm cực viễn của mắt người này

b, Xác định độ biến thiên độ tụ của mắt người này từ trạng thái không điều tiết đến điều tiết tối đa

C, Người này bỏ kính ra và dùng một kính lúp có độ tụ 32dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt cách kính 30 cm, phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực.

Hướng dẫn:

Vật cách kính từ 1,613 cm đến 3,125 cm và G = 10,67

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí sách mới hay, chi tiết khác:

• Định luật bàn tay trái là gì? Công thức tính bàn tay trái

• Độ hụt khối là gì? Công thức tính độ hụt khối

• Thế năng là gì? Công thức tính thế năng

• Trọng lượng là gì? Công thức tính trọng lượng

• Cường độ điện trường là gì? Công thức tính cường độ điện trường

• Động năng là gì? Công thức tính động năng

---