Bài 32: Kính lúp

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Tổng quát về các dụng cụ quang học bỗ trợ cho mắt

  • Các dụng cụ quang bỗ trợ cho mắt đều có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần.
  • Số bội giác: \(G=\frac{\alpha }{\alpha _0}=\frac{tan\alpha }{tan\alpha _0}\)

2.2. Công dụng và cấu tạo của kính lúp

  • Kính lúp là dụng cụ quang bỗ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ.
  • Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ (hoặc hệ ghép tương đương với thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (cm).

2.3. Sự tạo ảnh qua 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.
  • Để nhìn thấy ảnh thì phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến thấu kính để ảnh hiện ra trong giới hạn nhìn rỏ của mắt.
  • 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, ta nên thực hiện cách ngắm chừng ở cực viễn để mắt không bị mỏi.

2.4. Số bội giác của kính lúp

Góc trông (góc nhìn) αo vật trực tiếp

Góc trông (góc nhìn) \(\alpha_0\) vật trực tiếp

Góc trông ảnh (góc nhìn ảnh) α qua thấu kính​

Góc trông ảnh (góc nhìn ảnh) \(\alpha\) 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

\(G=\frac{\alpha }{\alpha _0}=\frac{tan\alpha }{tan\alpha _0}\)

  • Trong đó
    • \(\alpha\): góc trông ảnh qua dụng cụ quang học (thấu kính)
    • \(\alpha _0\): góc trông vật có giá trị lớn nhất được xác định trong từng trường hợp
    • Đối với góc trông nhỏ \(tan\alpha \approx \alpha ; tan\alpha_0 \approx \alpha_0\).
  • Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực (điểm cực viễn)

\(G_\propto =\frac{OC_c }{f}\) = 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 lý người ta thường lấy Đ = 25cm = 0,25m)
    • \(f\): tiêu cự thấu kính hội tụ của kính lúp (m)

Bài tập minh họa



Bài 1:

Một người có khoảng nhìn rõ từ 15cm đến ∞. Người đó quan sát vật nhỏ qua kính lúp tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10cm.
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)

Hướng dẫn giải:

  • Khoảng đặt vật phía trước phải thỏa mãn điều kiện thu được ảnh qua kính nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt

⇒ \(d_1\) = \(OC_c= 15cm \Rightarrow d_1′ = d_1 f /( d_1 – f ) = 7,5cm\)
\(d_2 = OC_v = \propto\)

\(\Rightarrow d_2′ = f = 5cm\)
⇒ Khoảng đặt vật 5cm ≤ d ≤ 7,5cm

  • Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực của người đó: \(G_\propto =\frac{OC_c }{f} =\) Đ/\(f = \frac{15}{5} = 3\)