Kính lúp

Kính lúp là dụng cụ quang dùng để bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông của các vật nhỏ

A – sai vì: Kính lúp là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt trong việc quan sát vật nhỏ.

B – sai vì: Kính lúp là một thấu kính hội tụ hoặc hệ ghép tương đương với một thấu kính hội tụ. Tiêu cự kính lúp vào khoảng vài centimet

C - đúng

D - sai vì số bội giác vô cực \({G_\infty } = \dfrac{{O{C_C}}}{f}\) phụ thuộc vào khoảng cực cận cảu mắt mỗi người.

Ta có: Cách ngắm chừng qua kính lúp

+ Đặt vật trong khoảng OF của kính để cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.

+ Mắt ở sau kính lúp để quan sát ảnh ảo của vật.

+ Điều chỉnh vị trí thấu kính (hoặc vật) để ảnh ảo rơi vào khoảng nhìn rõ của mắt.

+ Muốn quan sát được lâu mà không mỏi mắt, ta nên ngắm chừng vô cực đối với người mắt tốt, nói chung là ngắm chừng ở điểm cực viễn.

Ta suy ra,

B - Đúng

A, C, D - Sai

+ Ta có, vành kính ghi \(5x \Leftrightarrow \dfrac{{25cm}}{f} = 5 \Rightarrow f = 5cm\)

+ Khi ngắm chừng ở vô cực, ta có độ bội giác: \({G_\infty } = \dfrac{{{D_C}}}{f} = \dfrac{{20}}{5} = 4\)

+ Theo đề bài, ta có: \(O{C_C} = 50cm\)  và \(O{C_V} = \infty \)

+ Vì kính lúp loại \(5x \Rightarrow \dfrac{{25\left( {cm} \right)}}{f} = 5 \Rightarrow f = 5cm\)

Gọi \(l = 5cm\) -  khoảng cách từ kính tới mắt

+ Khi đặt vật ở gần thì cho ảnh ảo ở điểm cực cận, nên ta có: \(d' =  - \left( {O{C_C} - l} \right) =  - \left( {50 - 5} \right) =  - 45cm\)

Ta suy ra: \({d_c} = \dfrac{{d'f}}{{d' - f}} = \dfrac{{ - 45.5}}{{ - 45 - 5}} = 4,5cm\)

+ Khi ngắm chừng ở cực cận thì: \(\tan \alpha  = \dfrac{{A'B'}}{{OA'}} = \dfrac{{A'B'}}{{O{C_c}}}\)

Độ bội giác khi ngắm chừng ở cực cận:

+ Tiêu cực của kính lúp: \(f = \dfrac{1}{D} = \dfrac{1}{{10}} = 0,1m = 10cm\)

+ Số bội giác khi ngắm chừng ở điểm cách mắt 40cm là:   $G = k\dfrac{Đ}{{d' + l}} = \left| {\dfrac{{d' - f}}{f}} \right|\dfrac{Đ}{{\left| {d'} \right| + l}}$

Ta có: \(d' =  - \left( {45 - 5} \right) =  - 40cm\)

Thay số, ta được: \( \to G = \left| {\dfrac{{ - 40 - 10}}{{10}}} \right|\dfrac{{25}}{{\left| { - 40} \right| + 5}} = 2,8\)

+ Tiêu cự của kính lúp là: \(f = \dfrac{1}{D} = \dfrac{1}{{25}} = 0,04m = 4cm\)

+ Số bội giác khi ngắm chứng ở cực cận là: \({G_C} = k = \left| {\dfrac{{d'}}{d}} \right| = \left| {\dfrac{{d' - f}}{f}} \right|\)

Ta có: \(d' =  - O{C_C} =  - 10cm\)

\( \to {G_C} = \left| {\dfrac{{ - 10 - 4}}{4}} \right| = 3,5\)

Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực được tính bằng công thức: \({G_\infty } = \dfrac{{O{C_C}}}{f}\)

Ta có trên vành kính lúp ghi \(4{\rm{x}} \Rightarrow {{\rm{G}}_\infty } = 4\)

Mặt khác, \({G_\infty } = \dfrac{D}{f} = \dfrac{{25}}{f} = 4 \Rightarrow f = \dfrac{{25}}{4} = 6,25cm\)

+ Trên vành kính lúp có ghi  

+ Mặt khác: \({G_\infty } = \dfrac{{25}}{f} = 4 \Rightarrow {\rm{ }}f = 6,25cm\)

+ Khi mắt đặt tại tiêu điểm chính của kính thì số bội giác không phụ thuộc vào cách ngắm chừng

$ \to G = \dfrac{Đ}{f} = \dfrac{{25}}{{6,25}} = 4$

Từ đầu bài, ta có: \(O{C_C} = 10cm\). và \(O{C_V} = 20 + 10 = 30cm\)

+ Khi đặt vật ở gần thì qua kính sẽ cho ảnh ảo ở điểm cực cận nên ta có:

\(d{'_2} =  - O{C_v} =  - 30cm\, \to {d_2} = \dfrac{{d{'_2}f}}{{d{'_2} - f}} = \dfrac{{ - 30.5}}{{ - 30 - 5}} = \dfrac{{30}}{7}\,cm\)

+ Khi đặt vật ở xa thì qua kính sẽ cho ảnh ảo ở điểm cực viễn nên ta có:

\(\begin{array}{l}{d_2}' =  - O{C_V} =  - 30cm\\ \to {d_2} = \dfrac{{{d_2}'f}}{{{d_2}' - f}} = \dfrac{{\left( { - 30} \right)5}}{{ - 30 - 5}} = \dfrac{{30}}{7}cm\end{array}\)

=> Ta cần đặt vật trước kính từ 10/3 cm đến 30/7 cm

+ Trên vành kính lúp có ghi \(4x\)

+ Mặt khác: \({G_\infty } = \dfrac{{25}}{f} = 4 \Rightarrow {\rm{ }}f = 6,25cm\)

+ Để số bội giác không phụ thuộc vào cách ngắm chừng thì mắt thì mắt đặt tại tiêu điểm chính của kính

\( \to l = f = 6,25cm\)

Ta có, vành kính ghi \(5x \Leftrightarrow \dfrac{{25\left( {cm} \right)}}{f} = 5 \Rightarrow f = 5cm\)

+ Ngắm chừng ở cực cận: \(d' =  - O{C_c} =  - 20cm\)

Lại có \({d_c} = \dfrac{{d'f}}{{d' - f}} = \dfrac{{ - 20.5}}{{ - 20 - 5}} = 4cm\)

+ Độ bội giác khi ngắm chừng ở cực cận:

\({G_C} = \dfrac{{\tan \alpha }}{{\tan {a_0}}} = \dfrac{{\dfrac{{A'B'}}{{O{C_C}}}}}{{\dfrac{{AB}}{{O{C_C}}}}} = \dfrac{{A'B'}}{{AB}} = \dfrac{{\left| {d'} \right|}}{d} = \dfrac{{20}}{4} = 5\)

Ta có, vành kính ghi \(5x \Leftrightarrow \dfrac{{25\left( {cm} \right)}}{f} = 5 \Rightarrow f = 5cm\)

+ Ngắm chừng ở cực cận: \(d' =  - O{C_c} =  - 20cm\)

Lại có \({d_c} = \dfrac{{d'f}}{{d' - f}} = \dfrac{{ - 20.5}}{{ - 20 - 5}} = 4cm\)

+ Ngắm chừng ở vô cực: \({d_v} = f = 5cm\)

Vậy, ta cần đặt vật trong khoảng \(4cm \le d \le 5cm\)  trước kính lúp

Ta có, vành kính ghi \(5x \Leftrightarrow \dfrac{{25\left( {cm} \right)}}{f} = 5 \Rightarrow f = 5cm\)

+ Ngắm chừng ở cực cận: \(d' =  - O{C_c} =  - 20cm\)

Lại có \({d_c} = \dfrac{{d'f}}{{d' - f}} = \dfrac{{ - 20.5}}{{ - 20 - 5}} = 4cm\)

+ Ngắm chừng ở vô cực: \({d_v} = f = 5cm\)

Vậy, ta cần đặt vật trong khoảng \(4cm \le d \le 5cm\)  trước kính lúp

Số bội giác của kính lúp khi người đó ngắm chừng ở vô cực là:

\({G_\infty } = \dfrac{D}{f} = \dfrac{{0,25}}{{0,05}} = 5\)

Kính lúp là dụng cụ quang dùng để bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông của các vật nhỏ

A – sai vì các vật rất nhỏ được quan sát bằng kính hiển vi

B, D – sai vì: Vật thật qua kính lúp cho ảnh ảo, lớn hơn vật

C - đúng

Số bội giác của kính lúp: \(G = \dfrac{{\tan \alpha }}{{\tan {\alpha _0}}}\)

A - đúng

B – sai vì: Vật cần quan sát đặt trước kính lớp cho ảnh ảo có số phóng đại lớn

C – sai vì: Kính lúp đơn gian là một thấu kính hội tụ có tiêu cự  ngắn (vài centimet)

D - sai vì: Vật cần quan sát đặt trước kính lúp cho ảnh ảo có hệ số phóng đại lớn

Biểu thức xác định độ bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực là: \({G_\infty } = \dfrac{{O{C_C}}}{f} = \dfrac{D}{f}\)