Title CHỦ ĐỀ 8-KÍNH LÚP.pdf ✅

1 CHỦ ĐỀ 8: KÍNH LÚP  Mô tả kính lúp:  Kính lúp là dụng cụ dùng để quan sát các vật nhỏ.  Bộ phận chính của kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự vài xentimét được bảo vệ bởi khung kính và có tay cầm.  Trên kính lúp có ghi số bội giác 2X, 3X, 5X, 10X,...  Công thức tính số bội giác 25 G f  với G là số bội giác, f là tiêu cự đơn vị là cm.  Số bội giác của kính lúp càng lớn thì ảnh quan sát được qua kính lúp càng lớn.  Cách sử dụng kính lúp:  Kính lúp hoạt động theo nguyên tắc: khi vật đặt cách thấu kính một khoảng nhỏ hơn tiêu cự, mắt đặt sau kính lúp quan sát được ảnh ảo lớn hơn vật.  Để sử dụng kính lúp, ta thực hiện các thao tác như sau: + Đặt kính lúp gần sát vật cấn quan sát, mắt nhìn vào mặt kính. + Từ từ dịch chuyển kính ra xa vật (nhưng vật vẫn nằm trong khoảng tiêu cự) cho đến khi nhìn thấy rõ các chi tiết của vật qua kính lúp.  Khi cần quan sát trong một khoảng thời gian dài, người ta thường chọn cách đặt mắt ở tiêu điểm của kính lúp để mắt không bị mỏi. Thấu kính hội tụ Khung kính Tay cầm
2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1. Tại sao khi quan sát các chi tiết nhỏ như linh kiện điện tử hoặc vân tay, người ta thường sử dụng kính lúp thay vì nhìn trực tiếp bằng mắt thường? Hướng dẫn giải Kính lúp giúp tăng cường góc nhìn của mắt, cho phép quan sát các chi tiết nhỏ với độ phóng đại lớn hơn nhiều so với việc nhìn trực tiếp bằng mắt thường. Góc nhìn của mắt bị giới hạn, và khi quan sát các vật nhỏ từ khoảng cách quá gần, mắt sẽ không thể nhìn rõ do giới hạn của tiêu cự. Kính lúp khắc phục vấn đề này bằng cách tăng góc trông của vật, giúp người quan sát thấy rõ hơn các chi tiết. Câu 2. Khi dùng kính lúp để quan sát một vật nhỏ, tại sao hình ảnh nhìn thấy qua kính lúp có thể xuất hiện lớn hơn so với thực tế? Hướng dẫn giải Hình ảnh của vật khi nhìn qua kính lúp là ảnh ảo, phóng đại và ngược chiều so với vật. Do kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, khi đặt vật trong khoảng tiêu cự, mắt sẽ nhìn thấy một ảnh ảo lớn hơn vật thật. Đó là lý do tại sao kính lúp được dùng để phóng đại các vật nhỏ, giúp người dùng quan sát chi tiết hơn. Câu 3. Tại sao người thợ sửa đồng hồ hay các kỹ thuật viên vi mạch thường phải sử dụng kính lúp trong công việc của mình, thay vì dùng các công cụ khác? Hướng dẫn giải Người thợ sửa đồng hồ hoặc kỹ thuật viên vi mạch thường làm việc với các chi tiết rất nhỏ và tinh vi. Sử dụng kính lúp giúp phóng đại các chi tiết này để họ có thể thực hiện công việc chính xác và dễ dàng hơn. Các công cụ khác như kính thông thường hoặc mắt thường không thể cung cấp độ phóng đại đủ lớn và rõ ràng để quan sát các chi tiết nhỏ như vậy. Câu 4. Trong trường hợp nào người ta cần điều chỉnh khoảng cách giữa mắt và kính lúp khi quan sát một vật nhỏ? Hướng dẫn giải Khi muốn quan sát vật nhỏ ở độ phóng đại khác nhau, người quan sát có thể điều chỉnh khoảng cách giữa kính lúp và vật để có được hình ảnh rõ nét nhất. Nếu vật ở quá xa so với tiêu cự của kính lúp, hình ảnh sẽ mờ
3 hoặc bị ngược chiều. Do đó, điều chỉnh khoảng cách là cách để tối ưu hóa độ phóng đại và rõ nét của hình ảnh qua kính lúp. Câu 5. Tại sao trong các quy trình sản xuất công nghệ cao, chẳng hạn như sản xuất vi mạch, người ta phải sử dụng kính lúp hoặc kính hiển vi có độ phóng đại cực lớn thay vì chỉ sử dụng kính lúp thông thường? Hãy giải thích nguyên lý hoạt động của kính lúp và vì sao kính hiển vi lại được sử dụng trong trường hợp này? Hướng dẫn giải Kính lúp hoạt động dựa trên nguyên lý thấu kính hội tụ, tạo ra hình ảnh ảo, lớn hơn so với vật thật khi vật được đặt trong khoảng tiêu cự. Tuy nhiên, kính lúp thông thường chỉ có thể phóng đại đến một mức độ nhất định (thường là 10-20 lần). Trong sản xuất vi mạch, các chi tiết cực nhỏ đòi hỏi độ phóng đại lên đến hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần, điều mà kính lúp không thể đáp ứng. Kính hiển vi quang học hoặc điện tử sẽ giúp quan sát được chi tiết vi mô, vượt qua giới hạn phóng đại của kính lúp. Câu 6. Một nhà thiên văn học muốn quan sát một hiện tượng xảy ra ở một khoảng cách rất xa bằng cách sử dụng kính thiên văn. Tại sao kính thiên văn, dù là dạng kính lúp khổng lồ, lại không thể được dùng để quan sát các vật rất nhỏ như vi khuẩn? Hãy liên hệ với sự khác biệt trong cấu tạo và mục đích sử dụng của kính lúp và kính thiên văn. Hướng dẫn giải Kính thiên văn và kính lúp đều dựa trên nguyên lý thấu kính hội tụ, nhưng kính thiên văn được thiết kế để quan sát các vật ở rất xa (như các ngôi sao), còn kính lúp được thiết kế để quan sát các vật rất gần và nhỏ. Kính thiên văn có tiêu cự rất dài để thu được ánh sáng từ các nguồn xa, trong khi kính lúp có tiêu cự ngắn hơn để tạo ra hình ảnh lớn hơn của các vật nhỏ gần mắt. Vi khuẩn quá nhỏ để ánh sáng có thể tạo ra hình ảnh rõ ràng qua kính thiên văn, do đó kính hiển vi (có khả năng phóng đại các chi tiết cực nhỏ) là công cụ phù hợp hơn. Câu 7. Trong ngành y tế, bác sĩ thường sử dụng kính lúp khi thực hiện các ca phẫu thuật tinh vi. Tuy nhiên, tại sao họ lại không sử dụng các loại kính lúp có độ bội giác quá cao (ví dụ: hơn 20x)? Điều gì xảy ra khi bội giác của kính lúp quá lớn, và làm thế nào để đạt được sự cân bằng giữa độ phóng đại và phạm vi quan sát? Hướng dẫn giải Khi độ bội giác của kính lúp quá cao, mặc dù phóng đại hình ảnh lớn hơn, nhưng góc nhìn sẽ hẹp đi, khiến bác sĩ khó theo dõi toàn bộ vùng phẫu thuật. Hơn nữa, khi kính lúp phóng đại quá nhiều, độ sâu của trường quan sát bị giảm, tức là chỉ một lớp mỏng của vật thể sẽ nằm trong tiêu cự rõ nét, còn phần khác sẽ mờ đi. Để đạt được sự cân bằng giữa độ phóng đại và phạm vi quan sát, bác sĩ chọn kính lúp có độ bội giác vừa phải (thường khoảng 2x-6x), kết hợp với khả năng điều chỉnh tiêu cự để duy trì độ sắc nét cần thiết mà không làm giảm quá nhiều phạm vi quan sát.
4 Câu 8. Trong điều kiện ánh sáng yếu, việc sử dụng kính lúp có thể trở nên khó khăn vì ánh sáng không đủ để tạo ra hình ảnh rõ nét. Tại sao điều này xảy ra và làm thế nào có thể cải thiện việc quan sát qua kính lúp trong điều kiện ánh sáng kém? Hướng dẫn giải Kính lúp không tự tạo ra ánh sáng, mà chỉ tập trung ánh sáng có sẵn để phóng đại hình ảnh. Khi ánh sáng yếu, số lượng tia sáng đi qua thấu kính không đủ để tạo ra hình ảnh rõ ràng và chi tiết. Để cải thiện việc quan sát, cần tăng cường nguồn sáng bằng cách sử dụng đèn chuyên dụng (ví dụ: đèn LED tích hợp trên kính lúp) để chiếu sáng đều lên vật thể, hoặc quan sát trong môi trường có đủ ánh sáng tự nhiên. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa khả năng phóng đại và cải thiện chất lượng hình ảnh. Câu 9. Trong một nghiên cứu khoa học về việc bảo tồn các hiện vật lịch sử, các chuyên gia sử dụng kính lúp để phân tích cấu trúc bề mặt của các hiện vật như tiền cổ, trang sức, hoặc tài liệu cổ. Tuy nhiên, đôi khi họ phải kết hợp kính lúp với các công nghệ khác như chụp ảnh vi mô hoặc phân tích quang phổ. Giải thích lý do tại sao kính lúp không đủ trong trường hợp này và các công nghệ khác đóng vai trò như thế nào trong việc bổ sung khả năng phân tích. Hướng dẫn giải Kính lúp giúp phóng đại các chi tiết nhỏ trên bề mặt hiện vật, nhưng nó chỉ cung cấp thông tin về hình ảnh bên ngoài mà không cung cấp dữ liệu chi tiết về thành phần hóa học hoặc cấu trúc bên trong. Để hiểu rõ hơn về chất liệu, nguồn gốc, hoặc tình trạng phân hủy của hiện vật, các chuyên gia phải sử dụng các công nghệ phân tích hiện đại như chụp ảnh vi mô, giúp ghi lại hình ảnh chi tiết với độ phân giải cao hơn, hoặc phân tích quang phổ, giúp xác định thành phần hóa học của hiện vật. Các công nghệ này bổ sung cho kính lúp, cung cấp thông tin toàn diện hơn về hiện vật. Câu 10. Một kính lúp có tiêu cự 5 cm được dùng để quan sát một dòng chữ nhỏ trên nhãn một hộp thuốc. Phải đặt nhãn hộp thuốc trong khoảng nào trước kính để thấy rõ được dòng chữ? Giải thích. Hướng dẫn giải Phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính lúp, tức là khoảng cách từ vật đến kính lúp nhỏ hơn 5 cm. Kính lúp là một thấu kính hội tụ. Khi đặt vật trong khoảng tiêu cự của thấu kính hội tụ thì ảnh của nó được tạo bởi thấu kính là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật. Do đó, khi đặt mắt phía sau kính lúp ta quan sát được ảnh phóng to và cùng chiều với vật, thuận tiện cho việc quan sát. Câu 11. Một kính lúp có tiêu cự 5 cm. a) Để dùng kính lúp này quan sát một vật nhỏ, ta phải đặt vật vào trong khoảng nào trước kính? b) Ảnh tạo bởi kính lúp có đặc điểm gì? Hướng dẫn giải a) Để dùng kính lúp này quan sát một vật nhỏ thì ta phải đặt vật vào trong khoảng tiêu cự của kính lúp, tức là trong khoảng 5 cm trước kính lúp b) Ảnh tạo bởi kính lúp sẽ có đặc điểm là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật. Câu 12. Bằng những kiến thức đã học về thấu kính, kính lúp. Hãy giải thích tại sao khi dùng kính lúp hứng ánh sáng mặt trời, người ta có thể tạo lửa đốt cháy được đám cỏ khô hay tờ giấy (Hình 10.1)