Tiêu đề CHUYEN DE 7. KINH HIEN VI.pdf ✅

271 A B F1 F2 A1 B1 B2 Mắt  / F1 / F2 O1 O2 Ngắm chừng ở vị trí bất kì   A B F1 F2 / F1 / F2    B1 B2 O1 O2 Ngắm chừng ở vô cực CHUYÊN ĐỀ 7. KÍNH HIỂN VI A. KIẾN THỨC CƠ BẢN + Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với kính lúp. + Sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi: L1 L2 ABA1B1 A2B2 + Độ bội giác: (với ) 0 tan G tan    0 C C AB AB tan OC Đ     Ngắm chừng ở vị trí bất kì: 2 2 / 2 A B tan d    
272 a F1 F2 f1 f2  / F1 / F2  2 2 2 2 1 1 1 2 / / / 0 2 1 1 2 2 tan A B Đ A B A B Đ Đ G . k k . tan AB d A B AB d d             Thực tế mắt thường đặt sát với thị kính nên 1 2 / 2 Đ 0 G k k . d      Khi ngắm chừng ở cực cận: 2 2 2 2 1 2 0 A B tan A B tan G k k Đ tan AB          Ngắm chừng ở vô cực: 1 1 2 A B tan f    (với ) 1 1 0 2 1 2 tan A B Đ Đ G . tan AB f f f       / 1 1 1 2 / 1 1 1 A B F F AB O F f    Vậy ngắm chừng ở vô cực khô phụ thuộc vào vị trí đặt mắt Trong đó: Khoảng cách giữa hai tiêu điểm gọi là độ dài quang học của / F1 F2   kính hiển vi; Đ là khoảng nhìn rõ ngắn nhất; f1, f2 là tiêu cự của vật kính và thị kính  Chú ý: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính hiển vi cố định không đổi và được tính theo: 1 2 a  f  f   B. VÍ DỤ MẪU 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 ở vô cực. Lấy Đ = 25 cm. Hướng dẫn giải + Độ dài quang học của kính hiển vi này là:   a  f 1  f 2  17  5 12cm + Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực: 1 2 G 75 f f Đ     Chú ý: Trong kính hiển vi khoảng cách a giữa hai thấu kính luôn cố định không đổi nên: a = f1 + f2 + 
273 Ví dụ 2: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 3 mm, thị kính với tiêu cự f2 = 25 mm và độ dài quanh học  = 16 cm. Người ta đặt một tấm phim ảnh vuông góc với quang trục của hệ, cách thị kính 20 cm. a) Cần đặt vật AB ở vị trí nào trước vật kính để ảnh cuối cùng của nó ghi được rõ nét trên phim. b) Tính số phóng đại khi đó. Hướng dẫn giải a) Khoảng cách hai kính: a  f 1    f 2 18,8cm + Quá trình tạo ảnh của kính thiên văn giống như quá trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và được tóm tắt qua sơ đồ sau: L1 L2 ABA1B1 A2B2 + Để ảnh A2B2 rõ nét trên phim thì   / 2 d  20 cm   / 2 2 2 / 2 2 d f 20.2,5 d 2,86 cm d f 20 2,5       + Vị trí ảnh A1B1 so với vật kính:   / 1 2 d  a  d 15,94 cm   / 1 1 1 / 1 1 d f 15,94.0,3 d 0,306 cm d f 15,94 0,3       + Vậy cần đặt vật AB trước vật kính một khoảng 0,306 cm. b) Số phóng đại ảnh: / / 2 1 1 2 2 1 d d 20 15,94 k k .k . . 364,27 d d 2,86 0,306     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  = 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 giải a) Ngắm chừng ở vô cực: 1 2 16.20 G 80 f f 1. Đ 4      b) Ngắm chừng ở điểm cực cận + Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a  f 1    f 2 116  4  21cm + Sơ đồ tạo ảnh: L1 L2 ABA1B1 A2B2 + Khi ngắm chừng ảnh A2B2 ở điểm cực cận của mắt, ta có: / 2 2 2 c d  O A  OC  20cm / 2 2 2 2 1 / 2 2 d f 20.4 10 d O A cm d f 20 4 3         / 1 1 1 2 10 53 d O A a d 21 cm 3 3      
274 / 1 1 1 1 / 1 1 53 .1 d f 3 53 d O A cm d f 53 50 1 3       + Độ bội giác: . Với và o B tan Đ A C   o tan G tan    2 2 2 2 / 2 A B A B tan d Đ    Nên: / / 2 2 2 2 1 1 2 1 C 1 1 2 1 A B A B A B d d 20 53 / 3 G . 100 AB A B AB d d 10 / 3 53 / 50      Ví dụ 4: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là 4mm và 25mm. Các quang tâm cách nhau 160mm. Định vị trí vật để ảnh sau cùng ở vô cực. Hướng dẫn giải + Sơ đồ tạo ảnh: (ảnh ảo). L1 L2 ABA1B1 A2B2 Gọi là  khoảng cách giữa vật kính và thị kính. Vì ảnh ảo A2B2 ở nên: = – . ¥ 2 d¢ ¥  d2 = f2 = 25mm; = – d2 = 160 – 25 = 135mm. 1 d¢   d1 = = = 4,1221mm. 1 1 1 1 d f d f ¢ ¢ - 135.4 135-4 Vậy: Để ảnh sau cùng ở vô cực phải đặt vật cách vật kính 4,1221mm. Ví dụ 5: Vât kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là f1 = 1cm; f2 = 4cm. Độ dài quang học của kính là = 15cm. δ Người quan sát có điểm Cc cách mắt 20cm và điểm Cv ở vô cực. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Hướng dẫn giải - Gọi a là khoảng cách giữa hai thấu kính: a = + (f δ 1 + f2) = 15 + (1 + 4) = 20cm. - Xét trường hợp mắt đặt sát kính. - Sơ đồ tạo ảnh: (A2B2 là ảnh ảo thuộc khoảng CcCv). L1 L2 ABA1B1 A2B2 - Khi quan sát ở Cc (hình a): Lúc đó . Do đó: A2 o Cc = = –O2A2 = –OCc = – 20cm; 2 d¢ 2c d¢ d2 = d2c = = = = 3,33cm. 2c 2 2c 2 d f d f ¢ ¢ - ( 20).4 20 4 - - - 20 6 = = a – = 20 – = = 16,67cm. 1 d¢ 1c d¢ 2c d 20 6 50 3