Phương pháp giải bài tập về kính thiên văn môn Vật Lý 11 năm 2021-2022

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẺ KÍNH THIÊN VĂN MƠN VẬT LÝ II NĂM 2021-2022

1. KIÊN THỨC CƠ BẢN
+ Kính thiên văn là dụng cụ quang học bồ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh của những vật ở rất xa (các

thiên thể).

+ Sơ đồ tạo ảnh: AB—E—_>A,B,—*—>A,B,
Trong đó ta ln có: d =œ—d/=f,

(vì Ai = F/)

Bam

Á

A,=E=E,

a

œ
Vv

ut Br

O;&
`

„2`

Ngăm chừng ở vơ cực

+ Độ bội giác:
PA

A

`

v

r7
rit
e© Với kính thiên văn thì tanœ¿ =——

B

1

f,

CA

`

e Nga⁄ m chung 6 v6 cuc: G, = 2
ALA
:
A

A
`
a
e Ngăm chừng ở một vị trí bât kì: tan
`

5

A

B

B
=——+ = ++
A

d,

O,A,

f

>G=+

d,

e Khi ngam chimng 6 vé cuc thi d2 = fo.
Lưu ý: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính thiên văn thay đối được và được tính theo cơng
Nome

thức:

ny C—

a=f,

ng

+d,—ya,

ˆ

at,

+f,

2. VI DU MINH HOA
Ví dụ 1: Vật kính của một kính thiên văn dùng trong nhà trường có tiêu cu fi = 1 m, thị kính là một thấu

kính hội tụ có tiêu cự đ› = 4 cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi
ngăm chừng ở vơ cực.

Hướng dẫn giải
+ Khi ngăm chừng ở vơ cực thì E =E, nên khoảng cách giữa hai kính là:

a =O,O, =f, +f; =100+4=104(cm)

+ Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực : G, = ~ - > = 25
2

Ví dụ 2: Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự f¡ = 120 cm, thị kính có tiêu cự f› = 4 cm.

Một học sinh có điểm cực viễn cách mắt 50 cm quan sát ảnh của Mặt Trăng qua kính thiên văn nói trên sao

cho mắt khơng điều tiết. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác. Mắt đặt sát sau thị kính
W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Hướng dẫn giải
+ Mắt

quan

sát ảnh

ảo A¿B;

ở trạng thái mắt

không

điều tiết nên A¿B¿

ở cực

viễn của mắt tức

/

d, =—O,A, =—-OC, =-50cm

dif,
—= -50.4
=—2= A,B cch thikinh: d, =0,A, d;—f,
-50-4

= 3,7(cm)

+ Khoảng cách giữa hai kính là: a =f, + d; = 120+ 3,7 =123,7(cm)
ALAS

+}

œŒ

tana

(1)

+ DO bi giac: G, =— =
a, oO
tana,

(2)

Với œ là góc trơng ảnh cho bởi tana =

3)

+ Từ (1), (2) và (3) ta có: G, =2

_Í

DI

=>G, = A,B, . f,

¬

_

dy mm...
d,

đ;|

d,

3,7

Ví dụ 3: Một kính thiên văn khúc xạ được điều chỉnh cho một nguoi co mat binh thường nhìn được ảnh rõ

nét của một vật ở vô cực mà không phải điều tiết. Khi đó khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 62 cm va
số bội giác của kính là G = 30.

a)

Xác định tiêu cực của vật khính và thị kính.

^

se

NIK

Tex

Sk

an

1

:

`

¬

XÁC

Lẻ

Vật quan sát Mặt Trăng có góc trơng a, = Top (744). Tính đường kính của Mặt Trăng cho bởi vật kính.

Hướng dẫn giải
a) Q trình tạo ảnh của kính thiên văn giống như q trình tạo ảnh qua hệ hai thấu kính ghép đồng trục và

được tóm tắt qua sơ đồ sau: AB—*—>A,B,——>A.B,
+ Vì quan sát Mặt Trăng ở rất xa nên d, =œ= dÍ = f,

+ Vì ngăm chứng ở vô cực nên dý =œ=>d; =f,
+ Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:

a=di¡+d, =f,+f, =62

(1)

+ Số bộ giác của kính thiên văn khi ngăm chừng ở vô cực:
f

G„ =-L=30

(2)

2

+ Tu (1) và (2) suy ra fi = 60 cm va f2 = 2 cm
b) Mặt Trăng là vật AB ở xa vô cực — di = &, qua vật kính cho ảnh A:B¡ ở ngay tiêu điểm ảnh
FR

=> di =f,

+ Từ hình vẽ suy ra đường kính của Mặt Trăng cho bởi vật kính là:
W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

A,B

tan œạ =

: 1 —> A,B, =f, tana, f,0Œạ = = = 0,6(cm)
1

B=

ZO
3. LUYEN TAP

7

Bài 1. Vật kính của mot kin HAVA Geis SGruong học có tiêu cự fy = 120 cm. Thi kinh 1a một thấu kính
hội tụ có tiêu cự f› = 4 cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và số bội giác của kính thiên văn khi ngăm chừng
Ở VƠ CỰC.

Bài 2. Vật kính của một kính thiên văn là một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn, thị kính là một thấu kính hội
tụ có tiêu cự nhỏ. Một người, mắt khơng có tật, dùng kính thiên văn này để quan sát Mặt Trăng ở trạng thái
không điều tiết. Khi đó khoảng cách giữa vật kính và thị kính là 90 cm. Số bội giác của kính là 17. Tính tiêu
cự của vật kính và thị kính. Coi mắt đặt sát kính.

Bài 3. Một kính thiên văn có vật kính với độ tụ 0,5 điơp. Thị kính cho phép nhìn một vật cao Ï mm đặt tại
tiêu diện vật dưới một góc là ( = 0,05 rad.
a)

Tim tiéu cu cua thi kinh.

b)
Tính số bội giác của kính thiên văn lúc ngăm chừng ở vơ cực.
c)
Tính khoảng cách giữa hai điểm trên Mặt Trăng, nêu góc trơng hai điểm này nhìn qua kính là 4. Coi
khoảng cách từ Trái Đât đến Mặt Trăng là 400000 km.
Bài 4. Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự f¡ = 1,2m. Thị kính là một thâu kính hội tụ có tiêu
cu f2 = 4cm.

a) Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.
b) Một học sinh dùng kính thiên văn nói trên để quan sát Mặt Trăng. Điểm cực viễn của học sinh này cách

mắt 50cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh đó quan sát khơng điều tiết.

HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP

Bài 1.

+ Sơ đồ tạo ảnh: AB—_>A,B,—⁄—>A,B,
+ Vì quan sát ở rất xa nên d, =œ= dị =f,

+ Vì ngắm chứng ở vơ cực nên dộ =œ= d; =f;
+ Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:

a=di +d; =fi +f, =124(cm)

Ayn

owe

3a

Lự

TAY

cơ

-

og

`

a

A

f

+ Sơ bộ giác của kính thiên van khi ngam ching 6 vé cuc: G,, =+ =30
2

Bai 2.
W: www.hoc247.net

=F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

+ Sơ đồ tạo ảnh: AB—_>A,B,—E—>A,B,
+ Vì quan sát Mặt Trăng ở rất xa nên d, =œ= dÍ = f,

+ Vì ngăm chứng ở vô cực nên dý =œ=>d;, =f,
+ Gọi a là khoảng cách giữa hai kính, ta có:

a=d¡ +d, =f +f, =90

(1)

+ Số bộ giác của kính thiên văn khi ngăm chừng ở vô cực:
f,
G,, =—=17

(2)

f,

+ Tu (1) và (2) suy ra fi = 85 cm va f2 = 5 cm

Bai 3.
a) Tiêu cự của vật kính:

f, = i

= 2(m) = 200(cm)

°

+ Vật A¡iB¡ đặt tại tiêu diện vật F2 của thị kính nên ảnh AzBa ở vơ cực nên ta có:
tan (pOo =

f,

~ (p

A,B

>f,=—4

B? >

ot = 2(cm)
0,

A

05

2

Ai

ÂN

>

OY

b) Số bội giác của kính thiên văn khi ngăm chừng ở vơ cực:
G„= f, _ 200 _ 109
f,
2
f

c) Ta có: G„ =-==-+L=I00>0=——
f,

+ Theo đề: a =4! =

100

2 =116.102(rad)
60 180
B

=> Oy =1,16.107 (rad)
,

AB

+ Ta CÓ: tandạ =—— ~ a,
OA

A

= AB =OAa, =4.10°.1,16.10° = 4,65(km)
Bai 4.
a) Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngăm chừng ở vơ cực
- Sơ đồ tạo ảnh: AB (vô cực) —1 y AIBị —-2>
Ta có: Vật AB ở vơ cực nên ảnh A:Bi ở F¿ >

- Khi ngăm chừng ở vô cực, ảnh ảo AzB› ở Fi >

AzB; (ảnh ảo)

d, =f¡ = 120cm.

d, =-0

> db = fp = 4cm.

- Khoảng cách giữa hai kính: a = 0102 = di + do = fi + f = 124cm (hệ vô tiêu).
W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

- Độ bội giác của kính:

G_

f,fy

=

120 |

7

30.

F;

Vậy: Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính thiên văn khi ngăm chừng ở vô cực lần lượt là
124cm và 30.

b) Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát không điều tiết

- Sơ đồ tạo ảnh (kính sát mắt): ABqscw¿ —“> AiBi —2 y AzB; (ảnh ảo)
Ta có: dị = ©;

dị =fi = 120cm;

dof
ˆ=

>dh=

—
- CŠ0)“

d, = —O2Cy = -OCy = —50cm.

_ 3 7em

- Khoảng cách giữa hai kính:
a=O¡O2=
A

Ae

.

dị + do = 120 + 3,7 = 123,7cm.
2

,

- ĐỘ bội giác của kính: tan Oy =

A,B,

a
1

- Mat khac, ta c6: tana =

A.B

- Độ bội giác:
G= 22M =
tan,

,

—2-% =

OA,

A.B

AePe

A;B,

A.B

—2 2 |

|d¿|+¿

lf1

|d|+£

f
= fe}: H—-

|dạ|

di’.

- Trường
hợp mắt sát kính: ¢ =0> G= |).
d:|

|d;|+/

f

f

= 43 G= 8-304

|d| — |d,|

3,7

Vậy: Khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác của kính khi học sinh quan sát không điều tiết lần lượt là
123,7cm va 32,4.

W: www.hoc247.net

=F: www.facebook.com/hoc247.net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

=

«=

=

`

yo)

Vững vàng nên tảng, Khai sáng tương lai

~

HOC247-

Vững vàng nên tảng, Khai sáng tương lai
Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung
bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến

thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh tiếng.
I.Luyén Thi Online

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi - Tiết kiệm 90%
-Luyên thi ĐH. THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây
dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.
-Lun thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác

cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Duc Tân.

I.Khoá Học Nâng Cao và HSG

Học Toán Online cùng Chuyên Gia
-Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS

lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở
các kỳ thi HSG.
-Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần

Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thăng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cần cùng đơi HLV
đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.
III.Kênh học tập miễn phí
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí

HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
-HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học

với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mén phí, kho tư liệu tham khảo

phong phú

và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

-HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn
phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc