Phương pháp giải dạng bài tập về kính hiển vi môn Vật Lý 11 năm 2021-2022

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG BÀI TẬP VÉ KÍNH HIẾN VI MƠN VẬT LÝ 11 NĂM 2021-2022
1. KIÊN THỨC CƠ BẢN
+ Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trơng ảnh của những vật rất nhỏ, với độ

bội giác lớn hơn rất nhiều so với kính lúp.
+ Sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi: AB—_>A,B,—E—>A,B,
¬

92

tan œ

+ Độ bội giác: G=

B

tan œ

!

I

—>_

ồ

:

OC.

I

V

-“

I

„

LỘ

|

Bo

Mat

4

Ỷ

wn

2 c1

wet

"

Or a

!

Bì

|

De

!

I

l

AB

=—)

1 Ai

A lr,0S
I

AB

MN

<“————>

iN
~

pe

(VỚI tana, =

.“

.““
7

đi

=

.““

““

I
Ve

ete

(

Z2

we

.

Ba

Ngăm chừng ở vị trí bât kì

+» Ngắm chừng
ở Ý] trí bat ki: tana =
B.

+

Ge

tan

tanay

=

_ A,B, .

las

+f

D Ngarh dirty B,v6 tỳc

AB |dj]+¢

_ kilk-|

D

Jd:|+-⁄

+¢
A,B, AB [aj]

Thực tế mắt thường đặt sát với thị kính nên /=0>G = blogg
2

Khi ngăm chừng ở cực cận: tanœ = AzÐ;
W: www.hoc247.net

_-ang _ A,B, _ |k,||k›|
tana,

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

AB

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

a Ngắm chung 0 vO cuc:

tana =
2

=>

_ tana A,B,

G=

=

tana,

D_

8D

f,

ff,

—=—

AB

. A,B,

FR 8

(VỚI ———=-—“=—)
AB

OF

f,

Vay ngăm chừng ở vơ cực khơ phụ thuộc vào vỊ trí đặt mat

Trong đó: Khoảng cách giữa hai tiêu điểm FF, =6 gọi là độ dài quang học của kính hiển vi; Ð là khoảng
nhìn rõ ngắn nhất; ƒì, ƒ› là tiêu cự của vật kính và thị kính

% Chu ý: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính hiển vi cố định khơng đổi và được tính theo:
a=f,+f,+6

2. VI DU MINH HOA
Ví dụ 1: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f; = 1 cm va thị kính với tiêu cự f = 4 cm. Hai thâu kính
cách nhau a = 17 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Lây Ð = 25 cm.

Hướng dẫn giải
+ Độ dài quang học của kính hiển vi này là: ä=a- (f,+f„)=17—5=12(cm)
+ Số bội giác trong trường hợp ngăm chừng ở vô cực: G„ = =

= 75

12

a

F,

BR

E

€---------- >
Woe
<----6 >
5
fp

Chú ý: Trong kính hiển vi khoảng cách a giữa hai thấu kính ln cơ định khơng đổi nên: a = f) + 2 +8
Ví dụ 2: Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f¡ = 3 mm, thị kính với tiêu cự

= 25 mm và độ dài quanh

hoc 6 = 16 cm. Người ta đặt một tâm phim ảnh vng góc với quang trục của hệ, cách thị kính 20 em.

a)

Cần đặt vật AB ở vị trí nào trước vật kính đề ảnh cuối cùng của nó ghi được rõ nét trên phim.

Tính số phóng đại khi đó.

Hướng dẫn giải
a) Khoảng cách hai kính: a =f, +ư+f; =18,8(cm)
+ 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,—E—>A.B,

+ Để ảnh A2B¿ rõ nét trên phim thì d; = 20(cm)
>d,

=

/

f.

oh

d5-f,

.

_ 2029

20-2,5

2 2,86(cm)

+ Vị trí ảnh A¡Bi so với vật kính: dị =a— d; =15,94(cm)
W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

4,

d/f=f 15,94.
5,94.0,3
=—L.=——————z0,306(cm)
d/—f, 15,94—0,3

+ Vậy cần đặt vật AB trước vật kính một khoảng 0,306 cm.

doll

b) Số phóng đại ảnh: |k|= |k,.k;|=

d,

20

15,94

2 86 0,306

d,

| ~ 364,27

Ví dụ 3: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f¡ = 1 cm, thị kính có tiêu cự f› = 4 em, độ dài quang học

= 16 em. Người quan sát có mắt khơng có tật và có khoảng nhìn rõ ngăn nhất là 20 cm. Tính độ bội giác

của ảnh trong các trường hợp người quan sát ngăm chừng ở vô cực và điểm cực cận. Coi mắt đặt sát kính.

Hướng dẫn giải
a) Ngắm chừng ở vô cực: G, = 8D _ 16.20 _ 80

ff,

1.4

b) Ngăm chừng ở điểm cực cận

+ Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a=f, +ư+f; =1+16+4=21(cm)

+ So d6 tao anh: AB—4
>A B, —2 >A,B,
+ Khi ngắm chừng ảnh AzBa ở điểm cực cận của mắt, ta có:

d5 =O,A, =—OC, =—20cm
dif,

eT
a) OA,

-20.4 10

def,
=a—d,

-20-4
=21-

1

3

=

53
d,=O,A=

+ DO

bội

giác:

d,

T

—-f,

tan o

Go=

tano,

=

23,
3
. VỚI

=—C

50

tà

-

_ A,B,

®P›

las

D

va

tana,

=

8

D

— A:B; AB, _[H|[M|_ 20 53/3 1u
Nên: Qạ—A:B:
AB

A,B,

AB

đ;l|d,|

10/3

53/50

Ví dụ 4: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là 4mm và 25mm. Các quang tâm cách
nhau 160mm. Định vị trí vật để ảnh sau cùng ở vô cực.

Hướng dẫn giải

+ So dé tao anh: AB—">A,B, —2>A,B,

(anh ao).

Gọi £ là khoảng cách giữa vật kính và thị kính.

Vì anh a0 A2B2 6 oo nên: d2 = —œ.
—=d› = f› = 25mm;
=> dị

d, = £ — d2 = 160-25 = 135mm.

= dịí,
—1_ —= 135.4 = 4,1221mm.
dif,
135-4
Vay:

Để ảnh sau cùng ở vơ cực phải đặt vật cách vật kính 4,122 mm.

W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Ví dụ 5: Vât kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là f¡ = lecm; f› = 4em. Độ dài quang
học của kính là õ = 15cm.

Người quan sát có điểm C‹ cách mặt 20cm và điểm Cy ở vô cực.
Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?

Hướng dẫn giải
- Gọi a là khoảng cách giữa hai thâu kính:
a=64+(f14+f2)=154+(1
+4) = 20cm.

- Xét trường hợp mắt đặt sát kính.

- Sơ đồ tạo ảnh: AB——E_>A,B,—E—>A,B, (A2Bz là ảnh ảo thuộc khoảng C‹C;).
- Khi quan sát ở Cc (hình a): Lúc đó A; =Œ,. Do đó:
d, = di, =—OvA2 = —OC, = — 20cm;

di, f
do = doe = 7 ao :

—20).4
2
= — T7 = = 3,33cm.

2c

mm

2

See SO
0

50

S

/

d.f

50

die= ro

1

-

.

3

`

B
Ao

|

4cm.
_ 50 _ 1,06

4

= _8_

f,
di, —e

.
_ 16,67cm
3

0
3
_
0
26

a
_ P

— Cc

ao

0,

A

<=
> BIS
a

|
een

“oS

|

ee

"

woe

aa po

Ba

- _ Khi quan sát ở Cy (hình b): Lic do Ar = Cy (6 o ). Do do:
ds = d,,

=-O2Aa2 =—ec; đa = day= f = 4cm.

d; = d,, =a—d,,
di

=

địy=

d7

di f

16.1

oar:

lv

W: www.hoc2+7.neL

=20—4=
= 16—1

=

l6cm.
16

15

=

1,067cm.

1

te

Y: ycutube.com/c/hoc247tve


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Suy ra: 1,064cm < di < 1,067cm.
= Ad = diy— dic = 1,067 — 1,064 = 0,003cm = 0,03mm.
Vậy: Phải dat vat cách kính từ 1,064cm đến 1,067cm.

3. LUYEN TAP

Bài 1. Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f¡ = I cm và thị kính với tiêu cự f› = 4 cm. Hai thấu kính cách

nhau a = 15 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngăm chừng ở vơ cực. Lây Ð = 25 cm.
Bài 2. Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự fi = 1 cm, thị kính có tiêu cự f› = 4 cm.Chiéu dai quang học

của kính là 15 em. Người quan sát có điềm cực cận cách mắt 20 cm và điểm cực viễn ở vô cực. Hỏi phải đặt
vật trong khoảng nào trước vật kính. Biết mắt đặt sát sau thị kính.
Bài 3. Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f = 4 mm, thị kính với tiêu cự f› = 20 mm và độ dài quang

học ư = 156 mm. Người quan sát có mắt bình thường với điểm cực cận cách mắt Ð = 250 mm. Mắt đặt tại
tiêu điểm ảnh của thị kính. Hãy xác định:

a)

Khoảng cách từ vật đến vật kính trong trường hợp ngắm chừng này.

b)

Số bộ giác của kính trong trường hợp ngăm chừng ở vơ cực.

Cc)

Góc trơng ảnh, biết AB = 2 um.

Bài 4. Kính hiển vi có vật kính O¡ tiêu cự f¡ = 0,8em va thi kinh Oo» tiéu cu f2 = 2cm. Khoảng cách giữa hai

kính là

=l6cm.

a) Kính được ngắm chừng ở vơ cực. Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và độ bội giác.
Biết người quan sát có mắt bình thường với khoảng nhìn rõ ngắn nhất Ð = 25cm.
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 (ở vị trí sau) 30cm.

Tính độ dịch chuyển của thị kính, xác định chiều dịch chuyền. Tính độ phóng đại của ảnh.
Bài 5. Vật kính của kính hiến vi có tiêu cự f¡ =0,8 cm, thị kính có tiêu cự 5 = 2 cm, khoảng cách giữa hai

kính là a = 16 cm. Một người mắt không tật quan sát một vật nhỏ qua kính trong trạng thái ngắm chừng ở

vơ cực. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm A, B trên vật mà mắt người ấy còn phân biệt được khi nhìn
,

ky

ow

k

an

1: ae

Leas

1

qua kinh biét nang suat phan li cia mat 1a ¢=1' ~ 3500 (rad) .

HUONG DAN GIAI BAI TAP
Bai 1.
+ D6 dai quang hoc ctia kinh hién vi nay 1a:
5=a-(f,+f,)=15-5=10(cm)
SD

+ Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực: G,, = —— = 62,5
12

Bài 2.
+ Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a =f, +ư+f; =1+15+4= 20(cm)

+ Q trình tạo ảnh của kính hiển vi giống như q trình tạo ảnh qua hệ hai thâu kính ghép đồng trục và
được tóm tắt qua sơ đồ sau: AB—'—>A,B,—E—>A.B,
* Khi ngăm chừng ảnh Aa2Ba ở điệm cực cận của mắt, ta có:
W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

d, =-OC, =-20em
> d,

dif,

=—*+-=

-204

10

=—cm
dj-f, -20-4 3
50 ý
/
——,
dí =a~dy =20—^0 = em Sa, = SH = B= x1, 064m
3 3
di-f, 50_¡ 47
3

+ Khi ngắm ảnh AzBa ở điểm cực cận thì vật AB cách vật kính 1,064 em
* Khi ngăm

ảnh AzBa ở cực viễn (tức vơ cực d5 =00), ta CĨ:

di =0=>d, =f, =4cm
dị =a-d, =20—4=16cm

g, = if - 16-1 16
h đ-f 16-I 15

1 0s7em
`

+ Khi ngắm ảnh AzBạ ở vơ cực thì vật AB cách vật kính 1,067 em

+ Vậy vật AB phải dịch từ 1,064 cm đến 1,067 em trước vật kính.

Bài 3.

+ Khoảng cách giữa vật kính và thị kính: a =f, +ö+f; = 4+ 156 + 20 = 180(mm)
+ Sơ đồ tạo ảnh: AB—E_>A,B,—⁄—>A,B,
* Khi ngắm chừng ảnh A:B› ở điểm cực cận của mắt, ta có:

đ; =—(OC, - £) =—(250- 20) =~230mm
_ df, _ -230.20
y=
= 184mm
d¿—f, —230-20
dị =a-d, =180—18,4= 161,6mm
d=
+ Khi ngăm

dif, _ 16164 808
d,-f,

= ——
= — mm
1616-4
197

*4,10152mm

ảnh A2B› ở điểm cực cận thì vật AB cách vật kính 4,10152 mm

* Khi ngắm ảnh A2B: ở cực viễn (tức vơ cực d$ = œ), ta có:

d5 =o=>d, =f, =20mm
dj =a—d, =180—20=160mm
dị =
+ Khi ngăm

/
ch

d“~f

_ 100.4 - 169 mm =4,10256mm

160-4

39

ảnh AzB¿ ở vơ cực thì vật AB cách vật kính 4,10256 mm

+ Vậy vật AB phải dịch từ 4,10152 mm đến 4.10256 mm trước vật kính.

Bài 4.

a) Khoảng cách từ vật đến kính và độ bội giác khi ngắm chừng ở vơ cực (hình a)
-_

Sơ đồ tạo ảnh: AB—_>A,B,——>A,B,„

(ảnh ảo, ở vô cực)

- _ Khoảng cách từ vật đến vật kính: Vì ảnh ảo AzB› ở vơ cực, nên:

d5 = =<;dạ=
W: www.hoc247.net

= 2cm (Ai =F;).
F;:www.facebook.com/hoc247net

Y: youtube.com/c/hoc247tvc


Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

_= 140,8
dị =£—d¿= 16—2=
14cm; di = dif,
7
d—f,

14-0,8

= 0,848cm.

Độ bội giác:

+ Độ dài quang học của kính:
5 = O1O2— (fi + fo) = £ -(

+)

+ DO bdi giée: G. =22
= 82
=
tí,
0,8.2

=16—(0,5 +2) = 13,2em
206.

Vậy: Khoảng cách từ vật đến kính và độ bội giác của kính lần lượt là 0,848cm và 206.
NN
B

Asự

`

:

`

A

Ny

Ars

Z
> x”

=

Vv

Bo ix)

Hinh a

b) Độ dịch chuyền, chiều dịch chuyền của kính và độ phóng đại của ảnh (hình b)
Giữ ngun vị trí vật và vật kính nên d¡ và dị khơng thay đối. Khi dịch chuyền thị kính thì £, d, va do
thay đổi.
Ta có: dị = 0,848cm;

d, = 14cm; do = £— dị = £— 14.

gt = Geto _ (/—14.2
ˆ

d-f,

(/-14-2

_ (~14)2
0-16

Mặt khác, ảnh thu được trên màn cách vị trí sau của thị kính 30 em nên ds = 30cm.
fe

Suy ra:i“

—

- _ Độ dịch chuyển

= 30 —> £= 16,143cm.
của thị kính:

A¿

= 16,143 — 16 = 0,143cm.

Vì @’ > ¢ nên phải dịch thị kính ra xa vật kính.

- - Độ phóng đại của ảnh: k =
Vậy:

didi] | 14 — 30
d, d,

0,848 16,143— 14

| = 231

Để thu được ảnh của vật trên màn đặt cách thị kính (ở vị trí sau) 30cm thì phải dịch thị kính ra xa vật

kính một đoạn A£ = 0,143cm và độ phóng đại của ảnh lúc đó là 231.
^

›47net — Y: youtube.com/c/hoc247tvc

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Bài 5.
+ Sơ đồ tạo ảnh: AB—_>A,B,—*—>A,B,
+ Khi ngắm chừng ảnh AB; ở điểm cực viễn của mắt, ta có:

d =œ=d,
=f, =2cm
dị =O,A;

dif;

Il
©

d,

=a-d, =l6-2=14em
140,8.

dif, 14-0,8 “5

m)

+ Mắt trơng ảnh AzB;ạ dưới góc trơng œ. Để phân biệt được hai điểm A, B qua kính tức phân biệt 2 ảnh AzBạ
của nó, mn vậy œ>e

,

A,B, _ A,B22 >e=> A;B; >|d2|e

+ Taco: a» tga=7~F=>

jas]

fat

+ Ma; A2Bo
_A2Be
AB, _ |{d,||d,
| |hỈ — A p, =| 3| [HHId, Ap
AB
AB, AB

(1)

(2)

d||di
+ Từ (1) và (2) cho: |2
.AB>|d2|e
d,}

=> AB> |did}

1

1 —33
33= - 3, 46.10% (cm)

d’ | 3500

14

+ Vay khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm A, B mà mắt còn phân biệt dược là 3,46.10Š em

W: www.hoc247.net

F;:www.facebook.com/hoc247net

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 Đức 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