giải bài tập vật lý 1 cơ bản chương 02

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Chương 2: CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
Bài 5: LĂNG KÍNH
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Cấu tạo lăng kính
Định nghĩa: Lăng kính là một khối trong suốt, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song
song.
- Hai mặt phẳng giới hạn trên gọi là các mặt bên của lăng kính.
- Giao tuyến của hai mặt bên gọi là cạnh của lăng kính.
- Mặt phẳng đối diện với cạnh gọi là đáy lăng kính.
Trong thực tế lăng kính có dạng khối lăng trụ, tiết diện chính là một tam giác, góc A làm bởi hai mặt
lăng kính gọi là góc chiết quang hay góc đỉnh.
2. Đường đi của một tia sáng đơn sắc qua lăng kính
2.1. Điều kiện khảo sát:
+ Tia đơn sắc nằm trong một tiết diện thẳng của lăng kính.
+ Chiết suất n của lăng kính đối với tia này lớn hơn 1.
+ Tia tới từ phía đáy của lăng kính đi lên.
2.2. Đường đi của tia sáng
Tia sáng truyền theo hướng SI đến mặt bên AB. Tại I tia sáng bị khúc xạ và truyền theo hướng IJ.
Vì n > 1 nên i > r. Tia khúc xạ IJ bị lệch về phía BC. Tiếp đó, tia IJ tới mặt bên AC tại J. Tại đó tia
sáng bị khúc xạ và truyền ra ngoài theo hướng JR. Vì n > 1 nên i’ > r’. Tia ló JR lại bị lệch thêm về
phía đáy.
Góc D tạo bởi tia tới SI và tia ló JR được gọi là góc lệch của tia sáng khi đi qua lăng kính.
3. Các công thức lăng kính
sin sin
sin ' sin '
'
'
i n r
i n r
r r A

D i i A
=
=
+ =
= + −
4. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
Thí nghiệm chứng minh rằng:
Khi tia sáng đến lăng kính có góc tới thay đổi thì góc lệch cũng thay đổi và qua một giá trị cực tiểu, ký
hiệu là D
m
gọi là góc lệch cực tiểu. Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi của tia sáng đối xứng
qua mặt phân giác của góc ở đỉnh A.
Khi góc lệch đạt cực tiểu:
1
r '
2
2
m m
r A
D i A
= =
= −
Công thức tính góc lệch cực tiểu:
sin sin
2 2
m
D A
A
n
+

=
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
5. Lăng kính phản xạ toàn phần
Khi ta chiếu một tia sáng đến vuông góc với mặt bên AB của một lăng kính đặt trong không khí, lăng
kính có chiết suất n = 1,5 thì ta thấy tia sáng không ló ra ở mặt BC mà bị phản xạ toàn phần tại mặt này
và ló ra ở mặt AC.
+ Giải thích:
Tại mặt AB góc tới là i = 0
0
nên tia sáng truyền thẳng tới mặt BC với góc tới là i = 45
0
.
Góc giới hạn là:
sin
τ
= 1/n = 2/3 = 0,6667 suy ra:
τ
= 42
0
.
Ta thấy i >
τ
, nên tia sáng phản xạ toàn phần tại J. Tia phản xạ vuông góc với mặt AC nên ló thẳng ra
ngoài.
Ta cũng có hiện tượng phản xạ toàn phần trong lăng kính khi chiếu tia sáng đến vuông góc với mặt bên
BC.
+ Ứng dụng: dùng trong kính tiềm vọng, ống nhòm.
B. BÀI TẬP
B.1. Câu hỏi
1. Chiếu tới mặt bên của lăng kính một chùm sáng song song. Hỏi có tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai

không?
Hướng dẫn
Chỉ có tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai của lăng kính nếu góc tới của tia sáng tại mặt này nhỏ hơn góc
tới giới hạn.
2. Kể một vài ứng dụng của lăng kính.
Hướng dẫn
Vì lăng kính có tác dụng như một gương phẳng, nên người ta dùng lăng kính trong kính tiềm vọng để
các thủy thủ dưới tàu ngầm có thể quan sát các hoạt động xảy ra trên mặt biển.
Ngoài ra người ta còn dùng lăng kính trong ống nhòm, hai lăng kính có các cạnh vuông góc để làm đổi
chiều của ảnh.
B.2. Bài tập
1. Khảo sát và vẽ đường đi của tia sáng trong trường hợp tia tới là là trên mặt lăng kính.
Hướng dẫn
Khi tia tới là là trên mặt bên lăng kính: i = 90
0
.
sini = nsinr suy ra: sinr = 1/n suy ra : r =
τ
sini’ = nsinr’ = nsin(A -
τ
) = sini
0
suy ra : i = i
0
.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
2. Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5; tiết diện thẳng là một tam giác đều, đặt trong không
khí.
a) Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính khi góc tới là 30
0

.
b) Vẽ đường đi tia sáng và tính góc mà tia ló hợp với tia tới trong trường hợp tia tới vuông góc với mặt
bên của lăng kính.
Hướng dẫn
a) Ta có: i = 30
0
mà sini = nsinr suy ra: sinr = (1/n)sini = (1/1,5)sin30
0
suy ra : r = 19
0
28’
r + r’ = A suy ra r’ = A – r = 60
0
– 19
0
28’ = 40
0
31’
sini’ = nsinr’ suy ra: sini’ = nsinr’ = 1,5sin40
0
31’ suy ra : i’ = 77
0
5’
Góc lệch D = i + i’ – A = 30
0
+ 77
0
5’ – 60
0
= 47

0
10’
b) Khi tia tới vuông góc với mặt bên của lăng kính:
Tại I trên mặt AB: i = 0
0
suy ra: 0
0
Tia sáng truyền thẳng trong lăng kính không bị khúc xạ. Tại J trên mặt AC:
Góc tới giới hạn:
sin
τ
= 1/n = 2/3 suy ra:
τ
= 41
0
48’
Từ hình vẽ ta thấy r’ = 60
0
>
τ
nên xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần trên AC, tia sáng bị phản xạ xuống
mặt BC.
Trên mặt BC tia sáng chiếu tới dưới góc i’ = 90
0
nên truyền thẳng ra ngoài.
Góc lệch D giữa tia tới và tia los: D = 60
0
.
3. Lăng kính có góc đỉnh là 60
0

. Chùm sáng song song qua lăng kính có góc lệch cực tiểu là D
m
= 42
0
. Tìm góc
tới và chiết suất của lăng kính.
Hướng dẫn
Ta có:
Khi D = D
m
thì i = i’ = i
m
suy ra: i
m
= (D
m
+ A)/2 = (42
0
+ 60
0
)/2 = 51
0
Ta lại có r = r’ = A/2 nên ta có: sin(D
m
+ A)/2 = nsinA/2
Suy ra
sin
2
1,55
sin

2
m
D A
n
A
+
= =
4. Chọn câu đúng : Một tia tới thẳng góc với mặt AB của một lăng kính (hình vẽ). Góc lệch của tia sáng qua
lăng kính là :
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
A. 5
0
. B. 13
0
. C. 15
0
. D. 22
0
.
Hướng dẫn
Khi tia tới chiếu đến I trên AB với góc i = 90
0
nên truyền thẳng vào lăng kính.
Tại J trên BC :
Góc lệch cực tiểu :
0
1 1
sin 45
2
n

τ τ
= = ⇒ =
Góc tới tại J : r’ = 30
0
<
τ
nên không có hiện tượng phản xạ toàn phần.
' ' 0 ' 0
sin sin 2 sin 30 45i n r i= = ⇒ =
Theo hình vẽ ta dễ dàng tính được D = 15
0
.
Đáp án : C.
5. Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A. Một tia sáng đơn sắc được chiếu vuông
góc với mặt bên AB. Sau hai lần phản xạ toàn phần trên hai mặt AC và AB, tia sáng ló ra khỏi đáy BC theo
phương vuông góc với BC.
a) Vẽ đường truyền của tia sáng và tính góc chiết quang A.
b) Tìm điều kiện mà chiết suất n của lăng kính phải thỏa mãn.
Hướng dẫn
a) HS tự vẽ.
b) Tia tới mặt AB truyền thẳng đến mặt AC dưới góc tới i1 = A, phản xạ toàn phần với góc phản xạ là i2 = A.
Tại J, góc tới bằng góc phản xạ j1 = j2 = 2A.
Chú ý rằng: góc
−
= = ⇒
0
0
180
2A A=36
2

A
B
.
Để có phản xạ toàn phần tại I thì i > i
gh
suy ra:
= < = =
0
1
sin sin sin36 0,58
gh
i i
n
. Điều kiện: n > 1,72.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Bài 6 : THẤU KÍNH MỎNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Thấu kính
Định nghĩa : Thấu kính là một khối trong suốt được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt
cầu. Thấu kính mỏng là thấu kính có bền dày ở tâm rất nhỏ. Căn cứ vào hình dạng và tác dụng của thấu kính,
người ta chia thấu kính ra làm hai loại :
+ Thấu kính hội tụ (thấu kính rìa mỏng)
+ Thấu kính phân kỳ (thấu kính rìa dày)
R
1
, R
2
là bán kính của các mặt cầu (mặt phẳng được xem là mặt cầu có bán kính bằng vô cực).
Đường thẳng C
1

C
2
nối tâm của hai mặt cầu (hoặc qua tâm của mặt cầu và vuông góc với mặt phẳng) được gọi là
trục chính.
O là quang tâm của thấu kính.
Đường thẳng (
∆
) bất kỳ qua tâm O được gọi là trục phụ.
∆
là đường kính mở (hay đường kính khẩu độ).
Tính chất của quang tâm : một tia sáng bất kỳ qua quang tâm thì truyền thẳng.
+ Điều kiện để ảnh rõ nét : các tia sáng đến thấu kính phải hợp với trục chính một góc nhỏ.
2. Thấu kính hội tụ
2.1. Tiêu điểm ảnh chính
Cho một chùm tia tới song song với trục chính của một thấu kính, các tia ló hội tụ tại một điểm F’ trên trục
chính. Điểm F’ đó được gọi là tiêu điểm ảnh chính (hay tiêu điểm ảnh)
2.2. Tiêu điểm vật chính
Đặt một nguồn sáng trên trục chính của một thấu kính hội tụ và hứng chùm sáng ló trên một màn ảnh E. Di
chuyển nguồn sáng đến vị trí có chùm sáng ló song song với trục chính như trên gọi là tiêu điểm vật chính (hay
tiêu điểm vật), kí hiệu F.
2.3. Tiêu diện – Tiêu điểm phụ
Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm vật F được gọi là tiêu diện vật.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Mặt phẳng vuông góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh chính F’ được gọi là tiêu diện ảnh. Giao điểm của một
trục phụ bất kỳ với tiêu diện vật hay tiêu diện ảnh được gọi là tiêu điểm vật phụ hay tiêu điểm ảnh phụ.
2.4. Tiêu cự
Tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm đến các tiêu điểm chính, ký hiệu f.
OF OF'f = =
2.5. Đường đi của tia sáng qua thấu kính
□ Các tia đặc biệt :

+ Tia tới song song với trục chính, tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’.
+ Tia tới qua tiêu điểm vật chính F, tia ló song song với trục chính.
+ Tia tới qua quang tâm O thì đi thẳng.
□ Cách vẽ tia ló ứng một tia tới bất kỳ :
Cách 1 :
- Vẽ trục phụ song song với tia tới SI.
- Vẽ tiêu diện ảnh. Tiêu diện này cắt trục phụ nói trên tại một tiêu điểm phụ F
1
’.
- Từ I, vẽ tia ló IR đi qua F
1
’
Cách 2 :
- Vẽ tiêu diện vật. Tiêu diện này cắt tia tới SI tại một điểm vật phụ F
1
.
- Vẽ trục phụ đi qua F
1
.
- Vẽ tia ló song song với trục phụ trên.
2.6. Cách vẽ ảnh của một vật
Xét một vật phẳng, nhỏ AB được đặt vuông góc trên trục chính của một thấu kính hội tụ. Giả sử A trên trục
chính.
Để vẽ ảnh của vật qua thấu kính ta vẽ ảnh B’ của B sau đó hạ vuông góc xuống trục chính, ta được ảnh A’B’
của AB.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
2.7. Độ tụ
Độ tụ là đại lượng dùng để xác định khả năng làm hội tụ chùm tia nhiều hay ít.
Công thức :
1

D
f
=
hoặc
1 2
1 1
( 1)( )D n
R R
= − +
Đơn vị : diop (tiêu cự tính ra m)
Trong đó :
+ n là chiết suất tỉ đối của vật liệu làm thấu kính với môi trường xung quanh thấu kính.
+ R
1
, R
2
là bán kính của các mặt thấu kính.
Ta quy ước :
+ R
1
, R
2
> 0 với các mặt lõm.
+ R
1
, R
2
< 0 với các mặt lồi.
+ R
1

hay R
2
= ∞ với mặt phẳng.
Thấu kính hội tụ D > 0 ; thấu kính phân kỳ D < 0.
Thấu kính có độ tụ càng lớn thì khả năng hội tụ chùm sáng đi qua càng mạnh.
2.8. Công thức thấu kính
Xét vật AB đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f. Ta có công thức :
1 1 1
'd d f
+ =
Trong đó :
; ' '; OF'd OA d OA f= = =
Vật thật : d > 0 ; ảnh thật d’ > 0.
Vật ảo : d’ < 0 ; ảnh ảo < 0.
Thấu kính hội tụ f > 0
Độ phóng đại của ảnh :
' ' 'A B d
k
d
AB
= = −
k > 0 ảnh và vật cùng chiều.
k < 0 ảnh và vật ngược chiều.
3. Thấu kính phân kỳ
3.1. Tiêu điểm ảnh chính
Chiếu đến thấu kính phân kỳ một chùm sáng song song với trục chính thấu kính. Đặt màn E ở sau thấu kính để
hứng chùm tia ló, ta không tìm vị trí nào của E để hứng được điểm hội tụ của chùm sáng ló nhưng nhìn vào
thấu kính ta thấy các tia ló dường như xuất phát từ điểm sáng ở vị trí F’ trên trục chính. Điểm F’ gọi là tiêu
điểm ảnh chính.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2

3.2. Tiêu điểm vật chính
Chiếu tới thấu kính phân kỳ một chùm sáng hội tụ để điểm hội tụ ở trên trục chính của thấu kính. Dịch chuyển
thấu kính để thay đổi vị trí của điểm hội tụ trên trục chính sao cho tại điểm F chùm tia ló song song với trục
chính. Điểm F gọi là tiêu điểm vật chính.
Ta có : OF = OF’
3.3. Tiêu diện – Tiêu điểm ảnh phụ
Giống như thấu kính hội tụ nhưng ngược phía.
3.4. Tiêu cự
OF OF'f = =
3.5. Công thức
1 1 1
'd d f
+ =
' ' 'A B d
k
d
AB
= = −
Quy ước dấu :
Thấu kính phân kỳ f < 0.
Vật thật : d > 0, ảnh thật : d’ > 0.
Vật ảo : d < 0, ảnh ảo : d’ < 0.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
B. BÀI TẬP
B.1. Câu hỏi
1. Người ta có thể tạo ra lửa với một thấu kính. Điều này có đúng không ? Nếu đúng hãy trình bày cách tạo ra
lửa bằng cách sử dụng một thấu kính
Hướng dẫn
Ta có thể tạo ra lửa bằng một thấu kính. Ta tạo ra lửa bằng cách dùng một thấu kính hội tụ, hội tụ ánh sáng Mặt
Trời lên một tờ giấy mỏng.

2. Độ tụ cho biết đặc trưng gì của thấu kính ?
Hướng dẫn
Độ tụ cho biết khả năng làm hội tụ của chùm tia sáng chiếu đến thấu kính.
3. Chọn câu đúng :
Trong trường hợp thấu kính hội tụ, khi vật thật ở trong khoảng tiêu cự OF thì :
A. Ảnh ở trong khoảng OF’. B. Ảnh ở sau thấu kính.
C. Ảnh ở trước thấu kính. D. Ảnh ở ngoài khoản OF.
Đáp án: C.
4. Chọn câu đúng:
Trong trường hợp thấu kính phân kỳ, vật ảo cho ảnh thật khi:
A. Vật ở trước thấu kính. B. Vật ở sau thấu kính.
C. Vật ở trong khoảng OF. D. Cả ba câu trên đều sai.
Đáp án: C.
5. Chọn câu đúng:
Trong trường hợp thấu kính hội tụ, vật thật cho ảnh thật khi:
A. Vật là vật ảo, ở sau thấu kính. B. Vật ở trong khoảng tiêu cự OF.
C. Vật ở trước thấu kính. D. Vật là vật thật ở ngoài khoảng OF.
Đáp án: D.
B.2. Bài tập
1. Cho một thấu kính L, có độ tụ D = 4 diop. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn ảnh của một vật AB cao 2 cm,
vuông góc với trục chính, trong các trường hợp sau:
a) AB là vật thật, cách L 30 cm.
b) AB là vật thật, cách L 20 cm.
c) AB là vật ảo, cách L 20 cm.
Vẽ đường đi của tia sáng trong mỗi trường hợp.
Hướng dẫn
a) AB là vật thật, cách L 30 cm.
1 1 100
25 ( )
4

30 ( )
1 1 1 30.25
' 150 ( )
' 30 25
D f cm
f D
d cm
df
d cm
d d f d f
= ⇒ = = =
=
+ = ⇒ = = =
− −
Độ phóng đại của ảnh:
' 150
5
30
d
k
d
= − = − = −
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Vậy ảnh là ảnh thật, ngược chiều và lớn gấp 5 lần vật. A’B’ = 10 cm.
b) AB là vật thật, cách L 20 cm.
1 1 1 . 20.25
' 100 ( )
' 20 25
' ( 100)
5

20
d f
d cm
d d f d f
d
k
d
+ = ⇒ = = = −
− −
−
= − = − =
Vậy A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều và lớn gấp 5 lần vật, A’B’ = 10 cm.
c) AB là vật ảo, cách L 20 cm.
AB là vật ảo nên d = - 20 cm
1 1 1 . ( 20).25 100
' ( )
' 20 25 9
d f
d cm
d d f d f
−
+ = ⇒ = = =
− − −
Độ phóng đại ảnh :
100
' 5 10
9
' ' ( )
( 20) 9 9
d

k A B cm
d
= − = − = ⇒ =
−
Vậy ảnh A’B’ là ảnh thật, cùng chiều và cao
10
( )
9
cm
.
2. Chiếu một chùm sáng hội tụ tới một thấu kính L. Cho biết chùm tia ló song song với trục chính của L.
a) L là thấu kính loại gì ?
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
b) Điểm hội tụ của chùm sáng tới là một điểm ảo, cách L 25 cm. Tìm tiêu cự và độ tụ của L.
c) Đặt vật AB = 2 cm vuông góc với trục chính và cách L 40 cm. Xác định ảnh của AB.
Hướng dẫn
a) Thấu kính là thấu kính phân kỳ vì chùm sáng hội tụ chiếu đến thấu kính và tia ló là chùm tia song song với
trục chính.
b) Vì điểm hội tụ là một điểm ảo, cách L 25 cm, đó là tiêu cự của thấu kính. Suy ra : f = - 25 cm.
Độ tụ của thấu kính :
1 1
4 ( )
2,5
D dp
f
= = = −
−
c) Ta có : d = 40 cm
1 1 1 . 40.( 25) 200
' ( )

' 40 ( 25) 13
d f
d cm
d d f d f
−
+ = ⇒ = = =
− − −
Độ phóng đại của ảnh :
200
' 5
13
40 13
d
k
d
= − = − =
Vậy ảnh là ảnh thật, cùng chiều và cao
10
13
cm
.
3. Cho hai thấu kính hội tụ L
1
, L
2
lần lượt có các tiêu cự 20 cm và 30 cm, đồng trục, cách nhau một khoảng a =
10 cm. Vật AB = 2 cm, vuông góc với trục, ở trước hệ hai thấu kính và cách L
1
30 cm (L
1

ở trước L
2
)
a) Xác định các ảnh cho bởi hệ.
b) Làm lại câu trên nếu L
2
đặt sát L
1
.
Hướng dẫn
a) Sơ đồ tạo ảnh
f
1
= 20 cm ; f
2
= 30 cm ; d
1
= 30 cm ; a = 10 cm
Ta có:
1
'
1 1
1
'
1 1 1 1
.1 1 1 30.20
60 ( )
30 20
d f
d cm

d d f d f
+ = ⇒ = = =
− −
Độ phóng đại của A
1
B
1
:
1
'
1 1 1 1
1
60
2 4 ( )
30
d
k A B k AB cm
d
= − = − = − ⇒ = =
Khoảng cách từ A
1
B
1
tới L
2
:
'
2 1
10 60 50 ( )d a d cm= − = − = −
Ảnh cuối cùng A

2
B
2
cách L
2
:
'
2 2
2
'
2 2 2 2 2
.1 1 1 ( 50).30 75
( )
50 30 4
d f
d cm
d d f d f
−
+ = ⇒ = = =
− − −
Độ phóng đại ảnh A
2
B
2
:
'
2
2 2 2 2 1 1
2
75

3
4
1,5 ( )
( 50) 8
d
k A B k A B cm
d
= − = − = ⇒ = =
−
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
b) Khi hai thấu kính ghép sát nhau a = 0
Đối với thấu kính L
1
:
'
1 1 1
1 1 1
d d f
+ =
(1)
Đối với thấu kính L
2
:
'
2 2 2
1 1 1
d d f
+ =
(2)
Trong đó:

' '
2 1 1
d a d d= − = −
(vì a = 0)
Cộng hai phương trình (1) và (2) ta được:
'
1 2 1 2
1 1 1 1
d d f f
+ = +
Từ phương trình trên ta thấy hai thấu kính ghép sát nhau tương đương với một thấu kính có tiêu cự f sao cho:
1 2
1 1 1 2
.1 1 1 f f
hay f
f f f f f
= + =
+
Áp dụng vào bài tập ta có: f = 12 (cm); d = d
1
= 30 (cm):
. 30.12
' 20 ( )
30 12
d f
d cm
d f
= = =
− −
Độ phóng đại:

' 20 2
30 3
d
k
d
= − = − = −
Độ lớn của ảnh:
4
' ' ( )
3
A B k AB cm= =
Từ phương trình trên ta thấy hai thấu kính ghép sát nhau tương đương với một thấu kính có tiêu cự f sao cho:
1 2
1 2 1 2
.1 1 1 f f
hay f
f f f f f
= + =
+
Áp dụng vào bài tập ta có: f = 12 (cm), d = d
1
= 30 (cm):
. 30.12
' 20 ( )
30 12
d f
d cm
d f
= = =
− −

Độ phóng đại:
' 20 2
30 3
d
k
d
= − = − = −
Độ lớn của ảnh:
4
' ' ( )
3
A B k AB cm= =
4. Cho thấu kính L
1
, độ tụ D
1
= 2 diop, thấu kính L
2
, độ tụ D
2
= 2 diop, ghép đồng trục, cách nhau 20 cm.
a) Điểm sáng S ở trên trục của hệ, cách L
1
70 cm. Ánh sáng qua L
1
rồi qua L
2
. Xác định vị trí, tính chất của ảnh
cho bởi hệ.
b) Vật ở trong khoảng nào thì ảnh cuối cùng cho bởi hệ là ảnh thật ?

Hướng dẫn
a) Sơ đồ tạo ảnh :
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Ta có:
1 1
1 1
2 2
2 2
1 1 100
50 ( )
2
1 1 100
50 ( )
2
D f cm
f D
D f cm
f D
= ⇒ = = =
= ⇒ = = = −
−
d
1
= 70 cm, a = 20 cm
Ảnh A
1
B
1
:
'

1 1
1
1 1
. 70.50
175 ( )
70 50
d f
d cm
d f
= = =
− −
Độ phóng đại ảnh:
'
1
1
1
175
2,5
70
d
k
d
= − = − = −
Khoảng cách A
1
B
1
đến L
2
:

'
2 1
20 175 155 ( )d a d cm= − = − = −
Ảnh A
2
B
2
:
'
2 2
2
2 2
. ( 155).( 50) 1550
37,80 ( )
155 ( 50) 41
d f
d cm
d f
− −
= = = − = −
− − − −
Độ phóng đại ảnh:
2
'
2 2 2 2 1 1
2
( 155)
4,1 10,25 ( )
1550
( )

41
d
k A B k A B cm
d
−
= − = − = − ⇒ = =
−
Vậy ảnh cuối cùng là ảnh ảo, cùng chiều và có chiều dài 10,25 (cm).
b) Theo yêu cầu bài toán ta cần xác định d
1
để ảnh cuối cùng là ảnh thật.
Ta có:
'
1 1 1
1
1 1 1
'
1 1
2 1
1 1
. 50
( )
50
50d 30d 1000
20
50 50
d f d
d cm
d f d
d a d

d d
= =
− −
+
= − = − = −
− −
Ảnh cho bởi hệ cách L
2
là:
'
2 2 1
2
2 2 1
. 50(30 1000)
20 3500
d f d
d
d f d
− +
= =
− − +
Để ảnh cuối cùng là ảnh thật thì
'
2
0d >
Ta lập bảng xét dấu:
Vậy
'
2
175d cm>

5. Một vật sáng AB được đặt song song với màn và cách màn một khoảng cố định a. Một thấu kính hội tụ có
trục chính qua điểm A và vuông góc với màn được di chuyển giữa vật và màn.
a) Người ta nhận thấy có một vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét của vật trên màn, ảnh lớn hơn vật. Chứng tỏ
rằng còn một vị trí thứ hai của thấu kính ở trong khoảng giữa vật và màn tạo được ảnh rõ nét của vật trên màn.
b) Đặt
l
là khoảng cách giữa hai vị trí trên của thấu kính. Lập công thức của tiêu cự thấu kính f theo a và
l
.
Suy ra một phương pháp đo tiêu cự của thấu kính hội tụ.
Hướng dẫn
a) Áp dụng phương trình bậc hai, suy ra:
+ ∆
=
1
2
a
d
;
+ ∆
=
2
2
a
d
với
∆ = −
2
4a af
.

b) Khoảng cách giữa hai vị trí của vật: d
1
– d
2
=
l
, hay
∆ = l
.
Giải ra, ta được:
−
∆ = ⇒ − ⇒ ⇒ =
2 2
2 2 2
4
4
a l
l a af l f
a
.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Phương pháp đo tiêu cự: Đặt cố định vật và màn ở một khoảng cách a, dịch chuyển thấu kính hội tụ để xác định
2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Đo khoảng cách
l
giữa hai vị trí đó rồi áp dụng công thức
−
=
2 2
4a
a l

f
.
6. Một thấu kính có tiêu cự f = 20 cm. Vật sáng AB đặt trước thấu kính và có ảnh A’B’. Tìm vị trí của vật, cho
biết khoảng cách giữa vật và ảnh là:
a) 125 cm. b) 45 cm.
Hướng dẫn
a) Áp dụng công thức thấu kính, suy ra:
+ Trường hợp vật thật cho ảnh thật:
d = 25 cm và d’ = 100 cm.
+ Trường hợp vật thật cho ảnh ảo:
d = 17,5 cm.
b) Tương tự ta có:
f = 20 cm
+ Trường hợp vật thật cho ảnh thật :
Phương trình vô nghiệm.
+ Trường hợp vật thật cho ảnh ảo :
d = 15 cm.
7. Một thấu kính phân kỳ có độ tụ - 5 dp.
a) Tính tiêu cự của thấu kính.
b) Nếu vật đặt cách thấu kính 30 cm thì ảnh hiện ra ở đâu và có số phóng đại là bao nhiêu ?
Hướng dẫn
a) f = 20 cm.
b) d’ = -12 cm;
−
= − = − =
'
12
0,4
30
d

k
d
.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Bài 7: MẮT
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Cấu tạo mắt về phương diện quang hình học
Ta có thể xem mắt là một hệ thống bao gồm giác mạc, thủy dịch, thủy tinh thể và thủy dịch tương đương với
một thấu kính hội tụ, được gọi là thấu kính mắt.
Tiêu cự của thấu kính mắt có thể thay đổi nhờ sự thay đổi của cơ vòng.
Võng mạc như một màn ảnh, tại đó có các tế bào nhạy sáng, nằm ở các dây thần kinh thị giác.
Trên võng mạc, có một vùng nhỏ màu vàng, rất nhạy với ánh sáng, nằm gần giao điểm V của trục chính của
mắt với võng mạc. Vùng này gọi là điểm vàng.
Dưới điểm vàng một chút có điểm mù M, là điểm hoàn toàn không nhạy sáng vì dây thần kinh phân nhánh và
không có đầu dây thần kinh thị giác.
1. Giác mạc
2. Thủy dịch
3. Màng mống mắt (lòng đen)
4. Con ngươi
5. Thủy tinh thể
6. Cơ vòng
7. Thủy tinh dịch
8. Võng mạc
2. Sự điều tiết – điểm cực cận – điểm cực viễn
Sự thay đổi độ cong các mặt của thủy tinh thể (dẫn đến sự thay đổi tiêu cự của thấu kính mắt) để giữ cho ảnh
của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc được gọi là sự điều tiết của mắt.
Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn có thể nhìn rõ được gọi là điểm cực viễn (C
V
).
Mắt không có tật là mắt mà khi không điều tiết thì tiêu điểm của thấu kính mắt nằm trên võng mạc.

Điểm gần mắt nhất trên trục của mắt và đặt vật tại đó, mắt còn nhìn rõ được gọi là điểm cực cận (C
C
).
Khoảng cách từ điểm cực cận (C
C
) đến mắt được gọi là khoảng thấy rõ ngắn nhất của mắt. Ký hiệu Đ. Người ta
quy ước Đ = 25 cm.
Khoảng cách từ điểm cực cận C
C
đến điểm cực viễn C
V
gọi là khoảng nhìn rõ của mắt.
3. Góc trông vật của mắt
Góc trông đoạn AB là góc
α
tạo bởi hai tia sáng xuất phát từ hai điểm A, B tới quang tâm O của mắt.
Nếu đoạn AB vuông góc với trục chính của mắt, ta có:
tan
AB
l
α
=
.
4. Sự lưu ảnh trên võng mạc
Sau khi ánh sáng kích thước trên võng mạc tắt, cảm giác nhìn thấy vật vẫn còn kéo dài thêm 0,1 s. Đó là sự lưu
ảnh trên võng mạc.
B. BÀI TẬP
1. Tại sao mắt lại có thể nhìn thấy rõ các vật ở các khoảng cách khác nhau?
Hướng dẫn
Mắt có thể nhìn thấy rõ các vật ở các khoảng cách khác nhau là vì độ cong các mặt của thủy tinh thể dẫn đến sự

thay đổi tiêu cự của thấu kính mắt làm cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.
2. Trình bày khái niệm điểm cực viễn, điểm cực cận và góc trông vật.
Hướng dẫn
Điểm xa nhất trên trục của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn có thể nhìn rõ được gọi là điểm cực viễn (C
V
).
Điểm gần nhất trên trục của mắt và đặt vật tại đó, mắt còn nhìn rõ được gọi là điểm cực cận (C
C
).
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Góc trông đoạn AB là góc
α
tạo bởi hai tia sáng xuất phát từ hai điểm A, B tới quang tâm O của mắt. Nếu
đoạn AB vuông góc với trục chính của mắt, ta có:
tan
AB
l
α
=
.
3. Mắt không có tật có thể nhìn thấy rõ vật đặt ở cách mắt ở mọi khoảng cách không ? Vì sao ?
Hướng dẫn
Mắt không có tật không thể nhìn thấy vật ở mọi khoảng cách bởi vì:
+ Mắt chỉ thấy được những vật trong khoảng nhìn rõ của mắt, đó là khoảng cách giữa điểm cực cận và điểm
cực viễn của mắt.
+ Vật phải có độ lớn sao cho mắt nhìn vật dưới góc trông
α
đủ lớn để mắt có thể phân biệt được hai điểm xa
nhất trên vật.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2

Bài 8: CÁC TẬT CỦA MẮT VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Cận thị
a) Đặc điểm của mắt cận thị
Mắt cận thị là mắt nhìn xa kém, điểm cực viễn cách mắt một khoảng không lớn, điểm cực cận gần hơn so với
mắt thường.
Khi không điều tiết thì mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc
f OV<
.
Khi nhìn vật ở điểm cực cận của mình, mắt cận thị không phải điều tiết.
b) Cách khắc phục tật cận thị
Sửa tật cận thị là làm cho mắt cận có thể nhìn rõ được những vật ở xa mà không phải điều tiết.
Để được như thế mắt cận thị phải đeo một thấu kính phân kỳ sao cho ảnh của các vật ở vô cực qua kính sẽ hiện
lên ở điểm cực viễn của mắt.
Độ dài tiêu cự của kính đúng bằng khoảng cách từ quang tâm của mắt đến điểm cực viễn.
f
k
= - OC
V
Hoặc ta có thể phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.
2. Viễn thị
a) Đặc điểm của mắt viễn thị
Mắt viễn thị là mắt nhìn gần kém, điểm cực cận xa hơn so với mắt thường.
Khi không điều tiết mắt viễn thị có tiêu điểm nằm sau võng mạc
f OV>
.
Khi nhìn vật ở cực, mắt viễn thị phải điều tiết.
b) Cách khắc phục
Để khắc phục tật viễn thị ta cho người viễn thị đeo thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp để người dó có thể nhìn
rõ những vật ở gần mắt như những người không có tật mắt hoặc đeo thấu kính hội tụ để có thể nhìn rõ vật ở vô

cực mà không phải điều tiết.
Hoặc ta có thể phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.
B. BÀI TẬP
B.1. Câu hỏi
1. Nêu những đặc điểm của mắt cận thị và cách khắc phục tật cận thị.
Trả lời
Đặc điểm của mắt cận thị:
+ Mắt cận thị là mắt nhìn xa kém, điểm cực viễn cách mắt một khoảng không lớn, điểm cực cận gần hơn so với
mắt thường.
+ Khi không điều tiết thì mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc
f OV<
.
+ Khi nhìn vật ở điểm cực cận của mình, mắt cận thị không phải điều tiết.
Cách khắc phục tật cận thị:
Để được như thế mắt cận thị phải đeo một thấu kính phân kỳ sao cho ảnh của các vật ở vô cực qua kính sẽ hiện
lên ở điểm cực viễn của mắt.
Độ dài tiêu cự của kính đúng bằng khoảng cách từ quang tâm của mắt đến điểm cực viễn.
f
k
= - OC
V
Hoặc có thể phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.
2. Nêu những đặc điểm của mắt viễn thị và cách khắc phục tật viễn thị.
Hướng dẫn
Đặc điểm của mắt viễn thị:
+ Mắt viễn thị là mắt nhìn gần kém, điểm cực cận xa hơn so với mắt thường.
+ Khi không điều tiết mắt viễn thị có tiêu điểm nằm sau võng mạc
f OV>
.
+ Khi nhìn vật ở vô cực, mắt viễn thị phải điều tiết.

Cách khắc phục tật viễn thị:
Để khắc phục tật viễn thị ta cho người viễn thị đeo thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp để người đó có thể nhìn
rõ những vật ở gần mắt như những người không có tật mắt hoặc đeo thấu kính hội tụ để có thể nhìn rõ vật ở vô
cực mà không phải điều tiết.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Hoặc ta có thể phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.
B.2. Bài tập
1. Mắt cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50 cm và điểm cực cận cách mắt 12,5 cm.
a) Tính độ tụ của kính phải đeo để mắt thấy rõ vật ở xa vô cực.
b) Khi đeo kính thì mắt sẽ nhìn rõ được vật cách mắt gần nhất là bao nhiêu?
Kính đeo sát mắt, quang tâm của kính coi như trùng với quang tâm của mắt.
Hướng dẫn
a)
Ta có:
50 0,5
K V
f OC cm m= − = − = −
Tụ số của kính là:
1 1
2 ( )
0,5
K
K
D dp
f
= = = −
−
b)
Điểm B gần nhất mà mắt đeo kính thấy được có vị trí xác định bởi:
'

1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 3
50 12,5 50
50
16,7 ( )
3
B B K B K C K
B K K C
B
d d f d O C f
d f O C
d cm
+ = ⇒ − =
⇒ = + = − + =
⇒ = ≈
2. Mắt viễn thị nhìn rõ được vật đặt cách mắt gần nhất 40 cm. Tính độ tụ của kính phải đeo để có thể nhìn rõ vật
đặt cách mắt gần nhất là 25 cm trong trường hợp kính đeo sát mắt.
Hướng dẫn
Ta có : O
k
C
C
= 40 cm
Điểm gần nhất mà mắt đeo kính nhìn thấy là 25 cm.
Tiêu cự của thấu kính :
'
1 1 1 1 1 1
B B K B K C K
d d f d O C f
+ = ⇒ − =

Điểm gần nhất mà mắt đeo kính nhìn thấy là 25 cm.
Tiêu cự của thấu kính :
'
1 1 1 1 1 1
B B K B K C K
d d f d O C f
+ = ⇒ − =
B là điểm mà gần nhất mà mắt nhìn thấy khi đeo kính.
1 1 1 1 1 3
25 40 200
1 3
1,5 ( )
2
K B K C
K
K
f d O C
D dp
f
= − = − =
⇒ = = =
3. Mắt của một người có điểm cực viễn C
V
cách mắt 50 cm.
a) Mắt người này bị tật gì ?
b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ là bao nhiêu ? (kính đeo sát
mắt).
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
c) Điểm C
C

cách mắt 10 cm. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu ? (kính đeo sát
mắt).
Hướng dẫn
a) Người ấy bị tật cận thị vì OCV = 50 cm tức là người ấy không thể nhìn rõ những vật ở xa quá 50 cm.
b) Muốn sửa tật, người ấy phải đeo kính có độ tụ (hay tiêu cự) thích hợp sao cho ảnh một vật ở xa vô cùng qua
kính là ảnh ảo hiện ở điểm cực viễn.
Ta có :
= ∞ ⇒ = = − = −
'
50 0,5d f d cm m
. Độ tụ:
= = − = −
1 1
2
0,5
D dp
f
.
4. Một mắt bình thường về già khi điều tiết tối đa thì tăng độ tụ của mắt thêm 1 dp.
a) Xác định điểm cực cận và cực viễn.
b) Tính độ tụ của thấu kính phải mang (cách mắt 2 cm) để mắt nhìn thấy một vật cách mắt 25 cm không điều
tiết.
Hướng dẫn
a) Mắt bình thường về già vẫn có điểm cực viễn ở vô cùng (
≡ ∞
V
C
).
Tiêu cự của thấu kính mắt khi điều tiết tối đa :
= =

1
1f m
D
. Vậy khoảng cách từ điểm cực cận đến mắt là OC
C

= 1 m.
b) Ta có
= ∞ =; 100
V C
OC OC cm
.
Khi đeo kính để nhìn rõ vật cách mắt 25 cm mà không điều tiết thì ảnh của vật qua kính phải ở vô cùng.
Sơ đồ tạo ảnh : S – O
K
– S’ ở
∞
.
Trong đó S là vật sáng cần nhìn, O
K
là quang tâm của kính.
Gọi d và d’ lần lượt là khoảng cách từ S và S’ đến kính O
K
.
Với d = O
K
S = OS – OO
K
= 25 – 2 = 23 cm và d’ = - O
K

S’ =
∞
.
Từ đó suy ra tiêu cự của kính f = d = 23 cm.
Độ tụ của kính:
= = ≈
1 1
4,35
0,23
D dp
f
.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Bài 9 : KÍNH LÚP
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Kính lúp và công dụng
Định nghĩa : Kính lúp là một dụng cụ quang học (quang cụ) bổ trợ cho mắt, có tác dụng làm tăng góc trông
bằng cách tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật.
Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, khoảng vài cm.
2. Cách ngắm chừng ở điểm cực cận và cách ngắm chừng ở vô cực
Muốn quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật đó trong khoảng từ tiêu điểm đến quang tâm của kính,
để cho một ảnh ảo của vật đó. Ta phải điều chỉnh vị trí của vật hoặc kính để cho ảnh ảo này hiện lên trong
khoảng nhìn rõ của mắt.
Nếu điều chỉnh để ảnh ảo nói trên hiện lên ở điểm cực cận thì cách quan sát này gọi là ngắm chừng ở điểm cực
cận.
Nếu điểu chỉnh để cho ảnh ảo này hiện lên ở vô cực (tức là điểm cực viễn của mắt thường) thì cách quan sát
này gọi là ngắm chừng vô cực.
3. Độ bội giác của kính lúp
Định nghĩa : Độ bội giác G của kính là tỉ số giữa góc trông ảnh
α

của vật khi qua kính lúp với góc trông trực
tiếp vật đó
0
α
khi vật đặt ở điểm cực cận của mắt.
0
G
α
α
=
Vì các góc
α
và góc
0
α
đều rất nhỏ nên người ta có thể lấy :
0
tan
tan
G
α
α
=
Ta có :
α
=
0
tan
AB
Ñ

với Đ = OC
C
α
=
+
' '
tan
'
A B
d l
'd
là khoảng cách từ ảnh đến kính và
l
là khoảng cách từ kính đến mắt.
=
+
'
Ñ
G K
d l
Khi ngắm chừng ở điểm cực cận :
+ =
'd l Ñ
, do đó :
=
C
G k
Khi ngắm chừng ở vô cực, ta có :
α
= =

1
tan
AB AB
O F f
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Suy ra :
∞
=
Ñ
G
f
B. BÀI TẬP
B.1. Câu hỏi
1. Nêu tác dụng của kính lúp, cách ngắm chừng ảnh của vật kính.
Hướng dẫn
+ Tác dụng của kính lúp :
Kính lúp có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo lớn hơn vật và nằm trong khoảng nhìn
rõ của mắt.
+ Cách ngắm chừng ảnh của vật kính :
Muốn quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật đó trong khoảng từ tiêu điểm đến quang tâm của kính,
để cho một ảnh ảo của vật đó. Ta phải điều chỉnh vị trí của vật hoặc kính để cho ảnh ảo này hiện lên trong
khoảng nhìn rõ của mắt.
Nếu điều chỉnh để ảnh ảo nói trên hiện lên ở điểm cực cận thì cách quan sát này gọi là ngắm chừng ở điểm cực
cận.
Nếu điều chỉnh để cho ảnh ảo này hiện lên ở vô cực (tức là điểm cực viễn của mắt thường) thì cách quan sát
này gọi là ngắm chừng vô cực.
2. Trình bày về khái niệm về độ bội giác của kính lúp.
Hướng dẫn
Độ bội giác G của kính lúp là tỉ số giữa góc trông ảnh
α

của vật khi qua kính lúp với góc trông trực tiếp vật đó
0
α
khi vật đặt ở điểm cực cận của mắt.
3. Xây dựng biểu thức độ bội giác của kính lúp trong trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận và ngắm chừng ở
vô cực.
Hướng dẫn
Xem phần 3 trong mục tóm tắt lý thuyết.
B.2. Bài tập
1. Dùng một thấu kính có độ tụ + 10 dp để làm kính lúp.
a) Tính độ bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực.
b) Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại khi ngắm chừng ở điểm cực cận.
(Cho khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt 25 cm. Mắt xem như đặt sát kính)
Hướng dẫn
a) Tiêu cự của kính :
= ⇒ = = =
1 1 100
10 ( )
10
K K
K K
D f cm
f D
Độ bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực:
∞
= = =
25
2,5 ( )
10
Ñ

G cm
f
b) Khi ngắm chừng ở điểm cực cận thì độ bội giác của kính bằng độ phóng đại:
Ta có: d’ = -25 cm
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
−
+ = ⇒ = = =
− − −
−
= = = =
1 1 1 '. 25.10 50
' ' 25 10 7
' 25
3,5
50
7
K
C
d f
d
d d f d f
d
G k
d
2. Một người cận thị có khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận 10 cm và đến điểm cực viễn là 50 cm, quan sát
một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ + 10 dp. Mắt đặt sát sau kính.
a) Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?
b) Tính độ bội giác của kính ứng với mắt của người ấy và độ phóng đại của ảnh trong các trường hợp sau:
+ Ngắm chừng ở điểm cực viễn.
+ Ngắm chừng ở điểm cực cận.

Hướng dẫn
a) Khoảng phải đặt vật là MN sao cho ảnh của M, N qua kính lúp lần lượt là các điểm C
V
, C
C
.
Tiêu cự của kính:
= ⇒ = = =
1 1 100
D 10 ( )
10
K K
K K
f cm
f D
Ta có:
= − = −
'
50
M K V
d O C cm
−
+ = ⇒ = = = ≈
− −
−
= − = −
−
+ = ⇒ = = =
− −
−

'
' '
'
'
' '
.
1 1 1 50.10 25
8,33 ( )
50 10 3
10
.
1 1 1 10.10
5 ( )
10 10
M
M
M K
M M
N K C
N
N
N K
N N
d f
d cm
d f
d d f
d O C cm
d f
d cm

d f
d d f
Khoảng đặt vật là giới hạn bởi:
≤ ≤5 8,33cm d cm
b) + Ngắm chừng ở điểm cực viễn:
Độ phóng đại của ảnh:
−
= − = − =
'
( 50)
6
25
3
M
V
M
d
k
d
Khi ngắm chừng ở cực viễn:
+ = =
'
50
M V
d l OC cm
Độ bội giác của ảnh khi ngắm chừng ở cực viễn:
= = =
+
10
6. 1,2

50
'
V
Ñ
G K
d l
+ Ngắm chừng ở điểm cực cận:
+ = =
'
10
N C
d l OC cm
−
= = − =
( 10)
2
5
C C
G k
3. Một học sinh cận thị có các điểm C
C
và C
V
cách mắt lần lượt l0 cm và 90 cm. Học sinh này dùng kính lúp có
độ tụ + 10 dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát kính.
a) Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính.
b) Một học sinh khác có mắt không bị tật, ngắm chừng kính lúp nói trên ở vô cực. Cho C
C
= 25 cm. Tính số bội
giác.

Hướng dẫn
a) Tiêu cự của kính 10 cm.
Sơ đồ tạo ảnh qua kính lúp: AB – O – A’B’ (ảo)
∞
 
∈
 
,
C
C C
Quan sát ảnh ở điểm cực viễn: d’ = -90 cm suy ra:
−
= =
− −
90.10
9
10 10
d cm
.
Quan sát ảnh ở điểm cực cận: d’ = -10 cm suy ra:
−
= =
− −
10.10
5
10 10
d cm
.
Vậy:
≤ ≤5 9cm d cm

.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
b) Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực:
∞
= = =
25
2,5
10
D
G
f
.
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Bài 10: KÍNH HIỂN VI
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Nguyên tắc cấu tạo kính hiển vi
Kính hiển vi có tác dụng làm tăng góc trông ảnh của những vật rất nhỏ.
Kính hiển vi là một hệ gồm hai thấu kính hội tụ. Thấu kính thứ nhất cho ta ảnh thật của vật đã được phóng đại.
Thấu kính thứ hai dùng làm kính lúp để quan sát ảnh này.
2. Cấu tạo và cách ngắm chừng
a) Cấu tạo
Kính hiển vi có hai bộ phận chính là vật kính và thị kính.
Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn. Tác dụng của vật kính là tạo ra một ảnh thật rất lớn của vật
cần quan sát.
Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, khoảng vài cm. Thị kính có tác dụng như một kính lúp để quan
sát ảnh thật nói trên.
b) Ngắm chừng
Vật cần quan sát AB được đặt ngoài nhưng rất gần tiêu điểm của vật kính. Qua vật kính, ta được một ảnh thật
A
1

B
1
, lớn gấp k
1
lần vật.
Phải điều chỉnh khoảng cách giữa vật và vật kính O
1
sao cho ảnh A
1
B
1
hiện lên trong khoảng từ tiêu điểm vật F
2
đến quang tâm của thị kính.
Qua thị kính, ta có ảnh ảo cuối cùng A
2
B
2
ngược chiều với vật AB.
Mắt được đặt sát sau thị kính để quan sát ảnh A
2
B
2
quang tâm của mắt coi như trùng với quang tâm O
2
của thị
kính.
Để nhìn rõ ảnh A
2
B

2
ta phải thay đổi khoảng cách d
1
giữa vật và vật kính sao cho ảnh này trong khoảng thấy rõ
của mắt. Khi đó khoảng cách d
2
’ từ ảnh A
2
B
2
đến thị kính cũng thay đổi.
Thông thường khi quan sát ảnh, để đỡ mỏi mắt, ta điều chỉnh cho ảnh A
2
B
2
ở vô cực. Khi đó ảnh A
1
B
1
ở tiêu
điểm của thị kính.
3. Độ bội giác của kính hiển vi
Khi ngắm chừng ở vô cực:
α
α
α
∞
∞
= = = =
=

1 1 1 1 1 1
2 2 2 0 2
1 2
; ( ).( )
:
A B A B A B
tg Ñ
tg G
O F f tg AB f
hay laø G k G
GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 11 CƠ BẢN – CHƯƠNG 2
Mặt khác ta lại có:
δ
= = =
'
1 1 1 1 1 2
'
1 1
1 1
A B A B F F
AB O I f
O F
Với
δ
=
'
1 2
F F
là khoảng cách từ tiêu điểm ảnh của vật kính đến tiêu điểm vật của thị kính gọi là độ dài quang
học của kính hiển vi. Vậy biểu thức của độ bội giác:

δ
∞
=
1 2
Ñ
G
f f
B. BÀI TẬP
B.1. Câu hỏi
1. Kính hiển vi có cấu tạo như thế nào ?
Hướng dẫn
Xem phần 2a trong mục tóm tắt lý thuyết ở trên.
2. Nêu cách ngắm chừng của kính hiển vi.
Hướng dẫn
Xem phần 2b trong mục tóm tắt lý thuyết ở trên.
3. Xây dựng các biểu thức về độ bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.
Hướng dẫn
Xem phần 3 trong mục tóm tắt lý thuyết ở trên.
B.2. Bài tập
1. Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f
1
= 1 cm và thị kính với tiêu cự f
2
= 4 cm. Hai thấu kính cách nhau
17 cm. Tính độ bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng vô cực. Lấy Đ = 25 cm.
Hướng dẫn
Độ dài quang học của kính hiển vi:
δ
= − + = − =
1 2

17 ( ) 17 5 12 ( )f f cm
Độ bội giác của kính hiển vi:
δ
∞
= = =
1 2
12.25
75
1.4
Ñ
G
f f
2. Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f
1
= 4 mm, thị kính với tiêu cự f
2
= 20 mm và độ dài quang học
156mm
δ
=
. Người quan sát có mắt bình thường với điểm cực cận cách mắt một khoảng Đ = 250 mm. Mắt đặt
tại tiêu điểm của thị kính. Hãy xác định:
a) Khoảng cách từ vật đến vật kính trong các trường hợp ngắm chừng ở điểm cực cận, cực viễn.
b) Độ bội giác.
Hướng dẫn
a)
+ Ngắm chừng ở cực cận.
Ta có sơ đồ tạo ảnh: