Giải bài 4 trang 263 – Bài 53 – SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao

 Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự \(f_1 = 4mm\), thị kính với tiêu cự \(f_2= 20mm\) và độ dài quang học \(δ= 156 mm\). Người quan sát có mắt bình thường với điểm cực cận cách mắt 1 khoảng \(Đ = 250mm\), Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. Hãy xác định:
       
a) Khoảng cách từ vật đến vật kính trong trường hợp ngắm chừng này.
       
b) Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.
       
c) Góc trông ảnh, biết \(AB=2μm\).
Lời giải:

\(f_1 = 4mm = 0,4 cm; f_2 = 20mm = 2cm; δ = 15,6 cm.\)

\(O_1O_2 = f_1 + δ + f_2 = 18cm\)

 a) Khoảng cách từ vật đến vật kính:

Mắt bình thường có \(Đ=25cm\), đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính \(\Rightarrow l=2cm\)

Ta có sơ đồ tạo ảnh:

*) Ngắm chừng ở cực cận:

\(d'_2=-(Đ-l)=-(25-2)=-23(cm)\)

\(\Rightarrow d_2=\dfrac{d'_2f_2}{d'_2-f_2}=\dfrac{-23.2}{-23-2}=1,84(cm)\)

\(\Rightarrow d'_1=O_1O_2-d_2=(f_1+f_2+\delta)-d_2=(0,4+2+15,6)-1,84=16,16(cm)\)

\(\Rightarrow d_1=\dfrac{d'_1f_1}{d'_1-f_1}=\dfrac{16,16.0,4}{16,`6-0,4}=0,41015(cm)\)

Vậy khoảng cách từ vật đến vật kính là \(0,41015cm\).

*) Ngắm chừng ở cực viễn (vô cực)

\(d'_2=-(OC_V-l)=-\infty \Rightarrow d_2=f_2=2cm\)

\(d'_1=O_1O_2-d_2=18-2=16(cm)\)

\(d_1=\dfrac{d'_1f_1}{d'_1-f_1}=0,41026(cm)\)

Vậy khoảng cách từ vật đến vật kính trong trường hợp này là:

\(0,41015cm\le d\le0,41026cm\)

b) Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực:

\(G_{\infty}=\dfrac{\delta.Đ}{f_1.f_2}=\dfrac{15,6.25}{0,4.2}=487,5\)

c) Góc trông ảnh:

\(AB=2\mu m=2.10^{-6}m\)

Ta có: \(G_{\infty}=\dfrac{\tan\alpha}{\tan\alpha_0} \Rightarrow \alpha=G_{\infty}.\alpha_0\)

Với \(\alpha_0=\dfrac{AB}{Đ}=\dfrac{2.10^{-6}}{25}=8.10^{-6}(rad)\)

Vậy:

\(\alpha=G_{\infty}.\alpha_0=487,5.8.10^{-6}=3,9.10^{-3}(rad)\)

GHI NHỚ:

- Kính hiển vi là dụng cụ quang ghép bởi hai thấu kính hội tụ.

- Số bội giác của kính hiển vi:

\(G_{\infty}=\dfrac{\delta Đ}{f_1 f_2}\)

Mục lục Chương 7 - Mắt. Các dụng cụ quang theo chương Chương 7 - Mắt. Các dụng cụ quang - Phần 2: Quang hình học