Lý 11 Bài 33: Kính hiển vi

- Kính hiển vi là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật rất nhỏ bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn.

- Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn rất nhiều so với số bội giác của kính lúp.

- Cấu tạo: Gồm 2 bộ phận chính.

• Vật kính L₁ là một thấu kính hội tụ (hay là hệ thấu kính tác dụng như thấu kính hội tụ) có tiêu cự rất nhỏ.
• Thị kính L₂ là một kính lúp dùng để quan sát ảnh của vật tạo bởi vật kính.
• F'₁F₂ = δ là độ dài quang học của kính, khoảng cách O₁O₂ = l không đổi.

 - Sơ đồ tạo ảnh:

- \(A_1B_1\)  là ảnh thật lớn hơn nhiều so với vật AB. \(A_2B_2\) là ảnh ảo lớn hơn nhiều so với ảnh trung gian \(A_1B_1\).

- Mắt đặt sau thị kính để quan sát ảnh ảo \(A_2B_2\).

- Điều chỉnh khoảng cách từ vật đến vật kính (\(d_1\)) sao cho ảnh cuối cùng (\(A_2B_2\) ) hiện ra trong giới hạn nhìn rỏ của mắt và góc trông ảnh phải lớn hơn hoặc bằng năng suất phân li của mắt.

- Nếu ảnh sau cùng \(A_2B_2\) của vật quan sát được tạo ra ở vô cực thì ta có sự ngắm chừng ở vô cực.

- Khi quan sát vật bằng kính hiển vi phải thực hiện như sau:

• Vật phải được kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng trong suốt, đó là tiêu bản.

• Vật được cố định trên giá, ta dời toàn bộ ống kính từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vi cấp.

* Cách quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi

• Vật phải là vật phẳng kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng trong suốt. Đó là tiêu bản.

• Vật đặt cố định trên giá. Dời toàn bộ ống kính từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vi cấp sao cho ảnh nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

• Nếu ảnh cuối cùng A₂B₂ của vật cần quan sát tạo ra ở một vị trí xác định gọi là ngắm chừng kính ở vị trí đó.

- Khi ngắm chừng ở cực cận: \(G_c=\left |\frac{d_1'd_2'}{d_1d_2} \right |\)

- Khi ngắm chừng ở vô cực:

• \(G_\propto =\left |k_1 \right |.G_2=\frac{\delta .OC_c}{f_1f_2}\)

•   Với \(\delta =O_1O_2-f_1-f_2\)

- Trong đó:

• \(G_\propto\): số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực

• \(k_1\): số phóng đại của vật kính L₁

• \(G_2\): số bộ giác của thị kính L₂

• \(\delta\): độ dài quang học

• \(f_1\): tiêu cự của vật kính L₁

• \(f_2\): tiêu cự của thị kính L₂

• Đ \(=OC_c\):  khoảng nhìn rõ gần nhất của mắt

Vẽ đường truyền của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực.

Hướng dẫn giải

Đường truyền của chùm tia sáng ứng với ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực:

Một kính hiển vi có các tiêu cự vật kính và thị kính là \(f_1 = 1 cm, f_2 = 4 cm\). Độ dài quang học của kính là 16 cm. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng cực cận \(OC_c = 20 cm\). Người này ngắm chừng ở vô cực. Tính số bội giác của ảnh.

Hướng dẫn giải

Độ dài quang học: δ = 16cm

Tiêu cự của vật kính và thị kính: f₁ = 1 cm, f₂ = 4 cm

Khoảng cực cận: Đ = OC_c = 20cm

a) Tính độ bội giác của ảnh

Số bội giác của ảnh khi người này ngắm chừng ở vô cực:

\( G_{\infty}=\frac{\delta \mathrm{Đ}}{f_{1} f_{2}}=\frac{16.20}{1.4}=80 \)

Câu 1: Một kính hiển vi với vật kính có tiêu cự 4mm, thị kính có tiêu cự 20mm. Biệt độ dài quang học bằng 156mm. Khoảng cách từ vật tới vật kính khi ngắm chừng ở vô cực là bao nhiêu?

Câu 2: Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ từ 25cm đến vô cực, quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi có vật kính O1 có tiêu cự 1cm và thị kính O₂ có tiêu cự 5cm. Biết khoảng cách O₁O₂ = 20cm. số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận là bao nhiêu?

Câu 3: Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ từ 24cm đến vô cực, quan sát một vật nhỏ qua kính hiển vi có vật kính O₁ có tiêu cự 1cm và thị kính O₂ có tiêu cự 5cm. Biết khoảng cách O₁O₂ = 20cm. Số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là bao nhiêu?

Câu 4: Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự 0,5cm và thị kính có tiêu cự 2cm. Biết khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 12,5cm; khoảng nhìn rõ ngắn nhất của người quan sát là 25cm. Khi ngắm chừng ở vô cực, số bội giác của kính hiển vi là bao nhiêu?

Câu 5: Số phóng đại của vật kính của kính hiển vi bằng 30. Biết tiêu cự của thị kính là 2cm, khoảng nhìn rõ ngắn nhất của người quan sát là 30cm. Số bội giác của kính hiển vi đó khi ngắm chừng ở vô cực là bao nhiêu?

Câu 1: Một kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự 5mm và thị kính có tiêu cự 20mm. Vật AB cách vật kính 5,2mm. Vị trí ảnh của vật cho bởi vật kính là

A. 6,67cm

B. 13cm

C. 19,67cm

D. 25cm

Câu 2: Khi sử dụng kính hiển vi để quan sát các vật nhỏ, người ta điều chỉnh theo cách nào sau đây?

A. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách đưa toàn bộ ống kính lên hay xuống sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất

B. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách giữ nguyên toàn bộ ống kính, đưa vật lại gần vật kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất

C. Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất.

D. Thay đổi khoảng cách giữa vật và thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất.

Câu 3: Số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực.

A. tỉ lệ thuận với tiêu cự của vật kính và thị kính

B. tỉ lệ thuận với tiêu cự của vật kính và tỉ lệ nghịch với tiêu cự của thị kính

C. tỉ lệ nghịch với tiêu cự của vật kính và tỉ lệ thuận với tiêu cự của thị kính

D. tỉ lệ nghịch với tiêu cự của vật kính và tiêu cự của thị kính.

Câu 4: Khi nói về cách ngắm chừng qua kính hiển vi, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Điều chỉnh khoảng cách giữa vật kính và thị kính sao cho ảnh của vật qua kính hiển vi nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt

B. Điều chỉnh khoảng cách giữa mắt và thị kính sao cho ảnh của vật qua kính hiển vi nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt

C. Điều chỉnh khoảng cách giữa vật và kính sao cho ảnh của vật qua kính hiển vi nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

D. Điều chỉnh tiêu cự của thị kính sao cho ảnh cuối cùng của vật qua kính hiển vi nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

Câu 5: Khi nói về cấu tạo của kính hiển vi, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Vật kính là thấu kính phân kì có tiêu cự rất ngắn, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn

B. Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cứ rất ngắn, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn.

C. Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính là thấu kính phân kì có tiêu cự rất ngắn

D. Vật kính là thấu kính phân kì có tiêu cự dài, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn.

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

• Nêu được công dụng và cấu tạo của kính hiển vi. Nêu được đặc điểm của vật kính và thị kính của kính hiển vi.

• Trình bày được sự tạo ảnh qua kính hiển vi và vẽ được đường truyền của chùm tia sáng từ một điểm của vật qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

• Viết và áp dụng được công thức số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực để giải bài tập.