Giải bài tập SGK Vật lý 11 Bài 34: Kính thiên văn

Nêu công dụng và cấu tạo của kính thiên văn.

Phương pháp giải

- Kính thiên văn là dụng cụ bổ trợ mắt để quan sát các vật ở rất xa

- Cấu tạo chính gồm vật kính và thị kính

Hướng dẫn giải

- Công dụng: Là dụng cụ quang học bổ trợ mắt để quan sát các vật ở rất xa, bằng cách làm tăng góc trông ảnh của các vật

- Kính thiên văn có hai bộ phận chính:

+ Vật kính L₁ là một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn ( nhiều mét)

+ Thị kính L₂ là một kính lúp để quan sát ảnh tạo bởi vật kính.

Vẽ đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực.

Phương pháp giải

Tham khảo hình 34.3 SGK về đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực.

Hướng dẫn giải

- Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực.

- Hình vẽ 34.3 SGK: 

Viết công thức về số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực.

Phương pháp giải

Công thức: \({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\)

Hướng dẫn giải

- Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi:

\({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\)

- Trong đó:  

+ f₁ là tiêu cự của vật kính 

+ f₂ là tiêu cự của thị kính 

Giải thích tại sao tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn?

Phương pháp giải

- Kính thiên văn dùng để quan sát các vật ở rất xa

- Tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn để ảnh qua thị kính nằm trong giới hạn thấy rõ của mắt

Hướng dẫn giải

Tiêu cự vật kính f₁ của kính thiên văn phải lớn vì:

- Số bội giác: G∞ = f₁ / f₂

- Để quan sát được ảnh của vật bằng kính thiên văn ta điều chỉnh thị kính để ảnh qua thị kính: 

+ A₂B₂ là ảnh ảo

+ Nằm trong giới hạn thấy rõ C_cC_v của mắt

+ Ảnh A₁B₁ phải nằm trong khoảng O₂F₂

⇒ Vì vậy f₂ phải vào khoảng cen-ti-mét

- Muốn G có giá trị lớn thì ta phải tăng giá trị của f₁ 

⇒ Tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn.

Đặt f₁ và f₂ lần lượt là tiêu cự của vật kính và thị kính của kính thiên văn.

Xét các biểu thức:

\(\begin{array}{l} (1)\,{f_1} + {f_2}\\ (2)\,\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\\ (3)\,\frac{{{f_2}}}{{{f_1}}} \end{array}\)

Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng vô cực có biểu thức:

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. Biểu thức khác

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\) để tính số bội giác.

Hướng dẫn giải

- Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức:

\({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\)

- Chọn đáp án B.

Đặt f₁ và f₂ lần lượt là tiêu cự của vật kính và thị kính của kính thiên văn.

Xét các biểu thức:

\(\begin{array}{l} (1)\,{f_1} + {f_2}\\ (2)\,\frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\\ (3)\,\frac{{{f_2}}}{{{f_1}}} \end{array}\)

Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức nào?

A. (1)

B. (2)

C. (3)

D. Biểu thức khác.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

O₁O₂ = f₁ + f₂ để tính khoảng cách giữa vật kính và thị kính

Hướng dẫn giải

- Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức:

O₁O₂ = f₁ + f₂

- Chọn đáp án A.

Vật kính của một thiên văn dùng ở trường học có tiêu cự f₁ = 1,2m. Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f₁ = 4cm.

Tính khoảng cách giữa hai kính và số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.

Phương pháp giải

- Áp dụng công thức:

O₁O₂ = f₁ + f₂ để tính khoảng cách giữa vật kính và thị kính

- Áp dụng công thức:

\({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}}\) để tính số bội giác

Hướng dẫn giải

Kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực

- Khoảng cách giữa vật kính và thị kính:

O₁O₂ = f₁ + f₂ = 1,2 + 0,04 = 1,24 m

- Số bội giác là:

\({G_\infty } = \frac{{{f_1}}}{{{f_2}}} = \frac{{120}}{4} = 30\)