Lý 11 Bài 31: Mắt

- Mắt là một hệ gồm nhiều môi trường trong suốt tiếp giáp nhau bằng các mặt cầu.

- Từ ngoài vào trong, mắt gồm các bộ phận sau:

• Màng giác (giác mạc): Màng cứng, trong suốt, bảo vệ các phần tử bên trong và làm khúc xạ các tia sáng truyền vào mắt.
• Thủy dịch: Chất lỏng trong suốt có chiết suất xấp xỉ bằng chiết suất của nước.
• Lòng đen: Màn chắn, ở giữa có lỗ trống gọi là con ngươi. Con ngươi có đường kính thay đổi tự động tùy theo cường độ sáng.
• Thể thủy tinh: Khối chất đặc trong suốt có hình dạng thấu kính hai mặt lồi.
• Dịch thủy tinh: Chất lỏng giống chất keo loãng, lấp đầy nhãn cầu phía sau thể thủy tinh.
• Màng lưới (võng mạc): Lớp mỏng tại đó tập trung đầu các sợi thần kinh thị giác. Ở màng lưới có điểm vàng V là nơi cảm nhận ánh sáng nhạy nhất và điểm mù (tại đó các sợi dây thần kinh đi vào nhãn cầu) không nhạy cảm với ánh sáng.

- Hệ quang học của mắt được coi tương đương một thấu kính hội tụ gọi là thấu kính mắt.

- Mắt hoạt động như một máy ảnh, trong đó:

• Thấu kính mắt có vai trò như vật kính.
• Màng lưới có vai trò như phim.

- Sơ đồ mắt thu gọn:

OV = d’: Khoảng cách từ thấu kính mắt đến điểm vàng không thay đổi

•   Ta có:   \(\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}\)

•   Với mắt thì  d’ = OV không đổi.

• Khi nhìn các vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) thì f của thấu kính mắt phải thay đổi để ảnh hiện đúng trên màng lưới.

a) Sự điều tiết

• Điều tiết là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của mắt để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới.

• Khi mắt ở trạng thái không điều tiết, tiêu cự của mắt lớn nhất f_Max, D_Min.

• Khi mắt điều tiết tối đa, tiêu cự của mắt nhỏ nhất f_Min, D_Max.

b) Điểm cực viễn. Điểm cực cận

• Khi mắt không điều tiết, điểm trên trục của mắt mà ảnh tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực viễn \(C_v\)  . Đó cũng là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn rỏ. Mắt không có tật  \(C_v\) ở xa vô cùng ( \(OC_v=\propto\) ).

• Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trên trục của mắt mà ảnh còn được tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực cận \(C_c\) . Đó cũng là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rỏ. Càng lớn tuổi điểm cực cận càng lùi xa mắt.

• Khoảng cách giữa  \(C_v\) và \(C_c\) gọi là khoảng nhìn rỏ của mắt.  \(OC_v\)  gọi là khoảng cực viễn, Đ = \(OC_c\)  gọi là khoảng cực cận.

• Năng suất phân ly của mắt là góc nhìn nhỏ nhất (góc trông vật AB) mà mắt còn phân biệt rõ hai điểm AB.

• Để mắt có thể phân biệt được hai điểm A và B thì góc trông vật không thể nhỏ hơn một giá trị tối thiểu gọi là năng suất phân li của mắt. Khi đó ảnh của điểm đầu và điểm cuối của vật được tạo ra ở hai tế bào thần kinh thị giác kế cận nhau.

  Mắt bình thường: ε = α_min ≈ 1'

a) Mắt cận và cách khắc phục

- Đặc điểm

• Độ tụ lớn hơn độ tụ mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm trước màng lưới.

• f_Max < OV

• \(OC_v\) hữu hạn.

• Không nhìn rỏ các vật ở xa.

• \(C_c\)  ở rất gần mắt hơn bình thường.

- Cách khắc phục

• Đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp để có thể nhìn rỏ vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết.

• Tiêu cự của thấu kính cần đeo (nếu coi kính đeo sát mắt) là : \(f_k = -OC_v\) .

b) Mắt viễn thị và cách khắc phục

- Đặc điểm

• Độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường, chùm tia sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ ở một điểm sau màng lưới.

• f_{Max >} OV

• Nhìn vật ở vô cực phải điều tiết.

• \(C_c\)  ở rất xa mắt hơn bình thường.

- Cách khắc phục

+ Đeo một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp để:

• Hoặc nhìn rõ các vật ở xa mà không phải điều tiết mắt.

• Hoặc nhìn rõ được vật ở gần như mắt bình thường (ảnh ảo của điểm gần nhất muốn quan sát qua thấu kính hiện ra ở điểm cực cận của mắt).

c) Mắt lão và cách khắc phục

• Khi tuổi cao khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và thể thủy tinh cứng hơn nên điểm cực cận  \(C_c\) dời xa mắt.

• Để khắc phục tật lão thị, phải đeo kính hội tụ để nhìn rỏ vật ở gần như mắt bình thường.

• Đặc biệt, người có mắt cận khi lớn tuổi phải đeo thấu kính phân kì để nhìn xa, đeo kính hội tụ để nhìn gần. Người ta thường thực hiện loại kính hai tròng có phần trên phân kì, phần dưới hội tụ.

• Cảm nhận do tác động của ánh sáng lên tế bào màng lưới tiếp tục tồn khoảng 0,1s sau khi ánh sáng kích thích đã tắt, nên người quan sát vẫn còn “thấy” vật trong khoảng thời gian này. Đó là hiện tượng lưu ảnh của mắt. 

• Hiện tượng lưu ảnh của mắt là một đặc tính sinh học của mắt, nhờ hiện tượng lưu ảnh này người ta có thể tạo ra một hình ảnh chuyển động khi trình chiếu cho mắt xem một hệ thống liên tục các ảnh rời rạc.

Mắt của một người có điểm cực viễn C_v cách mắt 50cm. Mắt người này bị tật gì?

Hướng dẫn giải

Mắt người này bị tật cận thị vì \(OC_v\) = 50cm

⇒ Người ấy không thể nhìn rõ nhừng vật ở xa quá 50cm.

Một mắt bình thường về già khi điều tiết tối đa thì tăng độ tụ của mắt thêm 1 dp. Xác định điếm cực cận và cực viễn.

Hướng dẫn giải

Mắt bình thường về già vẫn có điềm cực viễn ở vô cùng (Cv = oo).

Tiêu cự của thấu kính mắt khi điều tiết tối đa là f = 1/D = 1m.

⇒ Khoảng cách từ điểm cực cận đến mắt là OC_c  = 1m.

Câu 1: Một người viễn thị có điểm cực cận cách mắt 50cm. Khi đeo sát mắt một kính có độ tụ +1dp, người này sẽ nhìn rõ được những vật gần nhất cách mắt một đoạn bao nhiêu?

Câu 2:  Một người cận thị đeo sát mắt một kính có độ tụ -1,5dp thì nhìn rõ được các vật ở xa mà không phải điều tiết. Điểm cực viễn của người đó nằm trên trục của mắt và cách mắt.

Câu 3: Một người cận thị về già, khi đọc sách cách mắt gần nhất 25cm phải đeo sát mắt kính số 2. Điểm cực cận của người đó nằm trên trục của mắt và cách mắt một đoạn bao nhiêu?

Câu 4: Một người cận thị phải đeo sát mắt kính cận số 0,5. Nếu xem tivi mà không muốn đeo kính thì người đó phải cách màn hình xa nhất một đoạn bao nhiêu?

Câu 5: Một người bị cận thị có khoảng cách từ thể thuỷ tinh đến điểm cực cận là OCc và điểm cực viễn OC_v. Để sửa tật của mắt người này thì người đó phải đeo sát mắt một kính có tiêu cự là bao nhiêu?

Câu 1: Khi nói về khoảng nhìn rõ của mắt, phát biểu nào sau đây sai?

A. Mắt có khoảng nhìn rõ từ 25cm đến vô cực là bình thương

B. Mắt có khoảng nhìn rõ từ 10 cm đến 50cm là mắt bị cận thị

C. Mắt có khoảng nhìn từ 80cm đến vô cực là vắt bị viễn thị

D. Mắt có khoảng nhìn rõ từ 15cm đến vô cực là mắt bị tật cận thị.

Câu 2: Điểm cực cận (C_c) của mắt là

A. Khi mắt không điều tiết, điểm gần nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc

B. Khi mắt điều tiết tối đa, điểm gần nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc

C. Khi mắt điều tiết tối đa, điểm xa nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc

D. Khi mắt không điều tiết, điểm xa nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc.

Câu 3:  Điểm cực viễn (C_v) của mắt là

A. Khi mắt không điều tiết, điểm gần nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc.

B. Khi mắt điều tiết tối đa, điểm xa nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc

C. Khi mắt điều tiết tối đa, điểm gần nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc

D. Khi mắt không điều tiết, điểm xa nhất trên trục của mắt cho ảnh trên võng mạc.

Câu 4: Để quan sát rõ các vật thì mắt phải điều tiết sao cho

A. Độ tụ của mắt luôn giảm xuống

B. Ảnh của vật luôn nằm trên võng mạc

C. Độ tụ của mắt luôn tăng lên

D. Ảnh của vật nằm giữa thuỷ tinh thể và võng mạc

Câu 5: Khi nói về sự điều tiết của mắt, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Do có sự điều tiết, nên mắt có thể nhìn rõ được tất cả các vật nằm trước mắt

B. Khi quan sát các vật dịch chuyển ra xa mắt thì thể thuỷ tinh của mắt cong dần lên

C. Khi quan sát các vật dịch chuyển ra xa mắt thì thể thuỷ tinh của mắt xẹp dần xuống.

D. Khi quan sát các vật dịch chuyển lại gần mắt thì thể thuỷ tinh của mắt xẹp dần xuống.

Qua bài giảng Mắt này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

• Trình bày được cấu tạo của mắt, các đặc điểm và chức năng của mỗi bộ phận của mắt.

• Nêu được 3 tật cơ bản của mắt và cách khắc phục, nhờ đó giúp chúng ta có ý thức giữ vệ sinh về mắt

• Vận dụng được các đặc điểm của mắt để giải thích một số hiện tượng thực tế và giải các bài tập đơn giản.