Giải bài tập SBT Vật Lí 11 Bài 33: Kính hiển vi

Biểu thức nào dưới đây cho phép tính được số bội giác của kính hiển vi đối với mắt cận khi ngắm chừng ở điểm cực viễn

A. Đ/(f₁f₂) với D là khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận; δ là chiều dài quang học của kính ; f₁,f₂ là các tiêu cự của vật kính và của thị kính

B. k₁k₂ với k₁,k₂ lần lượt là số phóng đại của ảnh qua vật kính và qua thị kính

C. k₁G_2v với G_2v là số bội giác của ảnh qua thị kính khi mắt ngắm chừng ở điểm cực viễn

D. k₁G_2c với G_2c là số bội giác của ảnh qua thị kính khi mắt ngắm chừng ở điểm cực cận 

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được đặc điểm của kính hiển vi

Hướng dẫn giải

- Số bội giác của kính hiển vi đối với mắt cận khi ngắm chừng ở điểm cực viễn là   k₁G_2v với G_2v là số bội giác của ảnh qua thị kính khi mắt ngắm chừng ở điểm cực viễn

- Chọn C

Khi điều chỉnh kính hiển vi, ta thực hiện cách nào sau đây ?

A. Dời vật trước vật kính.

B. Dời ống kính (trong đó vật kính và thị kính được gắn chặt) trước vật.

C. Dời thị kính so với vật kính.

D. Dời mắt ở phía sau thị kính. 

Phương pháp giải

Ta dời ống kính trước vật khi điều chỉnh kính hiển vi để quan sát thấy vật rõ nhất

Hướng dẫn giải

- Khi điều chỉnh kính hiển vi, ta dời ống kính (trong đó vật kính và thị kính được gắn chặt) trước vật. 

- Đáp án B

Trong trường hợp nào thì góc trông ảnh của vật qua kính hiển vi có trị số không phụ thuộc vị trí mắt sau thị kính ?

A. Ngắm chừng ở điểm cực cận.

B. Ngắm chừng ở điểm cực viễn nói chung.

C. Ngắm chừng ở vô cực.

D. Không có (góc trông ảnh luôn phụ thuộc vị trí mắt). 

Phương pháp giải

Ngắm chừng ở vô cực bằng kính hiên vi không phụ thuộc vị trí đặt mắt sau thị kính

Hướng dẫn giải

- Góc trông ảnh của vật qua kính hiển vi có trị số không phụ thuộc vị trí mắt sau thị kính khi ngắm chừng ở vô cực

- Chọn C

Số bội giác của kính hiển vi ngắm chừng ở vô cực có (các) tính chất nào sau đây ?

A. Tỉ lệ thuận với tiêu cự vật kính.

B. Tỉ lệ thuận với tiêu cự thị kính.

C. Tỉ lệ thuận với độ dài quang học của kính.

D. Các kết luận A, B, C đều đúng. 

Phương pháp giải

Công thức số bội giác của kính hiển vi:

\(G = \frac{{\delta .D}}{{{f_1}{f_2}}}\)⇒ G tỉ lệ thuận với độ dài quang học của kính

Hướng dẫn giải

- Số bội giác của kính hiển vi ngắm chừng ở vô cực tỉ lệ thuận với độ dài quang học của kính. 

- Đáp án C

Gọi k₁ là số phóng đại của ảnh cho bởi vật kính

k₂ là số phóng đại của ảnh cho bởi thị kính

G₁ là số bội giác của ảnh qua vật kính

G₂ là số bội giác của ảnh qua thị kính

Số bội giác của kính hiển vi có thể tính theo hệ thức nào dưới đây

A. k₁k₂    B. k₁G₂    C. G₁G₂    D. k₂G₁

Phương pháp giải

Sử dụng biểu thức tính độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực: G=|k₁|G₂

Hướng dẫn giải

- Ta có: G=|k₁|G₂

- Chọn đáp án: B

Kính hiển vi có _f1 = 5 mm ; f₂ = 2,5 cm ;  d = 17 cm. Người quan sát có OC_c = 20 cm. Số bội giác của kính ngắm chừng ở vô cực có trị số là :

A. 170.                  B. 272.       

C. 340.                  D. Khác A, B, C 

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: 

\(G = \frac{{\delta .D}}{{{f_1}{f_2}}}\) để tính số bội giác của kính hiển vi

Hướng dẫn giải

- Ta có:

\(G = \frac{{\delta .D}}{{{f_1}{f_2}}} = \frac{{17.20}}{{0,5.2,5}} = 272\)

- Số bội giác của kính ngắm chừng ở vô cực có trị số là 272 

- Đáp án B

Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f₁ = 1 cm; f₂  = 4 cm. Độ dài quang học của kính là d= 15 cm.

Người quan sát có điểm Cc cách mắt 20 cm và điểm Cv ở vô cực.

a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính (mắt đặt sát kính) ?

b) Năng suất phân li của mắt người quan sát là ε = 1'. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm của vật mà người quan sát còn phân biệt được khi ngắm chừng ở vô cực.  

Phương pháp giải

a) Áp dụng công thức:

d₁'=l-d₂ để tính vị trí đặt vật MN tại điểm M, N

- Khoảng cách đặt vật là: Δd=d_M-d_N

b) Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm của vật mà người quan sát còn phân biệt được khi ngắm chừng ở vô cực theo công thức:

\(\Delta y = \frac{{\Delta {y_1}'}}{{\left| {{k_1}} \right|}} = \frac{{{f_2}\varepsilon }}{{\left| {{k_1}} \right|}}\)

Hướng dẫn giải

a) Khoảng có thể xê dịch vật MN tương ứng với khoảng C_V C_C có thể sẽ dịch ảnh.

- Khoảng cách đặt tại điển M là:

\(\begin{array}{*{20}{c}} {{d_2}^\prime = - O{C_V} \to \infty }\\ {{d_2} = {f_2} = 4cm}\\ {{d_1}^\prime = l - {d_2} = 20 - 4 = 16cm}\\ {{d_1} = \frac{{16.1}}{{15}} \approx 10,67mm} \end{array}\)

- Khoảng cách đặt vật tại điểm N là:

 \(\begin{array}{*{20}{c}} {{d_2}^\prime = - {O_2}{C_C} = - 20cm}\\ {{d_2} = \frac{{20.4}}{{24}} = \frac{{10}}{3}cm}\\ {{d_1}^\prime = l - {d_2} = 20 - \frac{{10}}{3} = \frac{{50}}{3}cm}\\ {{d_1} = \frac{{100}}{{94}} \approx 10,64mm} \end{array}\)

 Vậy Δd = 0,03mm ≈ 30µm.

b) Khi ngắm chừng ở vô cực, ảnh A1’B1’ của vật tạo bởi vật kính ở tại tiêu diện vật của thị kính (Hình 33.1G).

- Khoảng ngắn nhất trên A₁’B₁’ mà mắt phân biệt được:

Δy₁’ = f₂tanε = f₂ε

- Suy ra khoảng ngắn nhất trên vật:

\(\Delta y = \frac{{\Delta {y_1}'}}{{\left| {{k_1}} \right|}} = \frac{{{f_2}\varepsilon }}{{\left| {{k_1}} \right|}} \approx 0,8\mu m\)

Kính hiển vi có vật kính L₁ tiêu cự f₁ = 0,8 cm và thị kính L₂ tiêu cự f₂ = 2 cm. Khoảng cách giữa hai kính là l = 16 cm.

a) Kính được ngắm chừng ở vô cực. Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và số bội giác. Biết người quan sát có mắt bình thường với khoảng cực cận là OC_c = 25 cm.

b) Giữ nguyên vị trí vật và vật kính, ta dịch thị kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật trên màn đặt cách thị kính 30 cm.

Tính độ dịch chuyển của thị kính, xác định chiều dịch chuyển. Tính số phóng đại ảnh. 

Phương pháp giải

a)- Tính khoảng cách từ vật đế vật kính theo công thức:

\({{d_1}^\prime = l - {d_2}}\)

- Áp dụng công thức:

\({{G_\infty } = \frac{{\delta .O{C_C}}}{{{f_1}{f_2}}}}\) để tính số bội giác của kính

b)- Độ dịch chuyển được tính theo công thức: Δd₂ =d₂-d₂'

- Tính độ phóng đại theo công thức:

\(k = {k_1}{k_2} = \frac{{{d_1}^\prime }}{{{d_1}}}.\frac{{{d_2}^\prime }}{{{d_2}}}\)

Hướng dẫn giải

a) Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và số bội giác:

\(\begin{array}{l} {d_2}^\prime \to \infty ;{d_2} = {f_2} = 2cm\\ {d_1}^\prime = l - {d_2} = 14cm;\\ {d_1} = \frac{{14.0,8}}{{13,2}} = 0,85cm = 8,5mm\\ \Rightarrow {G_\infty } = \frac{{\delta .O{C_C}}}{{{f_1}{f_2}}} = \frac{{13,2.25}}{{0,8.2}} \approx 206 \end{array}\)$\mathrm{}$

b) Độ dịch chuyển là:

\(\begin{array}{l} {d_2}^\prime = 30cm;\\ {d_2} = \frac{{30.2}}{{28}} \approx 2,14cm > 2cm \end{array}\)

- Dời ra vật kính đoạn Δd₂ = 0,14cm = 1,4mm

- Số phóng đại ảnh: 

\(k = {k_1}{k_2} = \frac{{{d_1}^\prime }}{{{d_1}}}.\frac{{{d_2}^\prime }}{{{d_2}}} = 230,1\)