Bài tập tự luận quang học-Kính hiển vi

Dạng 5_Loại 1: Kính hiển vi
Bài 1: Kính hiển vi có tiêu cự của vật kính là 5mm, của thị kính là 2,5cm; độ dài quang học là 17cm. Người
quan sát có OC
c
= 20cm. Số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực là bao nhiêu?
ĐS: 272
Bài 2: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là 1cm và 4cm. Độ dài quang học 15cm.
Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20cm và cực viễn ở vô cực.
a, Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính (Mắt đặt sát kính).
b, Năng suất phân ly của mắt người quan sát là 1'. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai điểm của vật mà
người quan sát còn phân biệt được khi ngắm chừng ở vô cực.
HD
a, Khoảng có thể dịch vật MN tương ứng với khoảng dịch ảnh từ C
v
đến C
c
.
Với M: Sơ đồ tạo ảnh qua kính:
1 2
' '
1 1 2 2
1 2
; ;
L L
v
d d d d
M M M C→ → ≡
d
2
' = -OC
v

-> vô cùng => d
2
= f
2
= 4cm;
d
1
' = l - d
2
= 20 - 4 = 16cm => d
1
= 10,67mm
Với M: Sơ đồ tạo ảnh qua kính:
1 2
' '
1 1 2 2
1 2
; ;
L L
c
d d d d
N N N C→ → ≡
d
2
' = -OC
c
= -20cm => d
2
= 10/3cm; d
1

' = l - d
2
= 50/3cm => d
1
= 10,64mm
d∆
=0,03mm
b, Khi ngắm chừng ở vô cực:

min
0 1 2 1 2
4
1
min min
.
1.4
0,76.10 0,76
15.3500
D D AB
G
AB
AB f f f f
D
f f
AB cm m
α α α δ δ
α α
α
α µ
δ

∞
−
= = = = ⇒ = ≥
= = = =
Bài 3: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có các tiêu cự lần lượt là 1cm và 4cm. Hai kính cách nhau
17cm.
a, Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực. (Với Đ = 25cm)
b, Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh khi ngắm chừng ở điểm cực cận.
HD:
a,
1 2
1 2
12.25
| k | 75
1.4
D
G G
f f
δ
∞
= = = =
b*****, d
2
' = -OC
c
= -25cm => d
2
= 100/29 => d
1
' = l - d

2
= 17 - 100/29 = 393/29
d
1
= 393/364
1 1 1
' '
0 0
364
| | | | | |
| | | | 29
c
tg D D
G k k k
tg d l d
α α
α α
= ≈ = = = = =
+
Bài 4: Kính hiển vi có tiêu cự vật kính 0,8cm và tiêu cự thị kính 2cm. Khoảng cách giữa hai kính là l =
16cm.
a, Tính khoảng cách từ vật đến vật kính và số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực. Biết người quan sát có
mắt bình thường và OC
c
= 25cm.
b, Giữ nguyên vị trí vật và vật kính, dịch thị kính một khoảng nhỏ để thu được ảnh của vật trên màn đặt
cách thị kính 30cm. Tính độ dịch chuyển của thị kính, xác định chiều dịch chuyển, tính số phóng đại ảnh
khi này.
HD:
a, Sơ đồ tạo ảnh: c;

1 2
.
206
c
OC
G
f f
δ
∞
= =
b, Sơ đồ tạo ảnh:
1 2
1 2
' '
1 2
1 1 2 2
2,14 2
30
L L
d d cm cm
d d cm
AB A B A B
= >
 
 
→
 
→ →
; Vật kính dời xa đoạn
2 1

0,14d d d cm∆ = − =
- Số phóng đại ảnh:
1 2
230,1k k k= =
Bài 5: Kính hiển vi có tiêu cự vật kính 4mm và tiêu cự thị kính 25mm. Khoảng cách giữa hai kính là l =
160mm.
a, Xác định vị trí vật để ảnh sau cùng ở vô cực.
GV: Đinh Thứ Cơ Trang 1 Trường THPT Kim Sơn A
/var/www/html/tailieu/data_temp/document/bai-tap-tu-luan-quang-hoc-kinh-hien-vi--13793586252767/kcb1372536830.doc
Dạng 5_Loại 1: Kính hiển vi
b, Phải dời toàn bộ kính theo chiều nào, bao nhiêu đẻ có thể tạo được ảnh của vật lên màn đặt cách thị kính
25cm? Tính độ lớn của ảnh, biết độ lớn của vật là 1mm.
HD:
a,
1 2
1 2 2
' '
1 2 2
1 1 2 2
4,122 25
160 25 135
L L
d mm d f mm
d l d mm d
AB A B A B
= = =
 
 
= − = − = →∞
 

→ →
b,
1 2
1 2
' '
1 2 2
1 1 2 2
4,12478 250/ 9
160 250/ 9 1190 /9 25 250
L L
d mm d mm
d l d mm d cm mm
AB A B A B
= =
 
 
= − = − = = =
 
→ →
=> Kính lùi xa vật
2 1
0,00278 2,78d d d mm m
µ
∆ = − = =
' '
1 2
1 2
' ' | | | |
d d
A B k AB AB

d d
= = =
288,5mm
Bài 6: Một kính hiển vi được cấu tạo từ hai thấu kính (L
1
) và (L
2
) lần lượt có tiêu cự là 3mm và tụ số là
25dp.
a, Thấu kính nào là vật kính.
b, Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 14cm dùng kính để quan sát vật AB có độ cao 1/100mm.
Mắt đặt tại F'
2
và quan sát ảnh sau cùng điều tiết tối đa. Chiều dài của kính lúc đó là 20cm. Tính:
- Khoảng cách từ ảnh trung gian đến thị kính.
- Khoảng cách từ AB đến vật kính.
- Độ bội giác của kính.
HD:
a, L
1
.
b.
1 2
1 2
' '
1 2 2
1 1 2 2
3,05 20/ 7
20 20/ 7 120/ 7 ( ) 10
c

L L
d mm d cm
d l d cm d OC l cm
AB A B A B
= =
 
 
= − = − = =− − =−
 
→ →
' '
1 2
1 2 1 2
'
1 2
| k | | k || k | | | 196,7
| |
c c
c
OC OC
d d
G G
d l d d OC
∞
= = = =
+
Bài 7: Vật kính và thị kính của một hiển vi coi như hai thấu kính mỏng đồng trục cách nhau l = 15 cm. Một
người quan sát một vật nhỏ đặt trước vật kính một khoảng d
1
= 1,1cm. Độ bội giác khi đó là G = 50.

a, Người quan sát đã điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực và có khoảng thấy rõ ngắn nhất là D = 20cm.
Tính tiêu cự của vật kính và thị kính.
HD:
1 2
1 2 2
' '
1 2 2 2
1 1 2 2
1,1
15
2 1
1 1 1
(1)
1,1 15
L L
d cm d f
d l d f cm d
AB A B A B
f f
= =
 
 
= − = − →∞
 
→ → ⇒ + =
−
1 2
1 2
1 2
1 2

. . [l - ( )].
15 - ( )2
(2)
5
c c c
OC OC f f OC
f f
G f f
f f G G
δ δ
∞
∞ ∞
+
+
= ⇒ = = =
Giải (1) và (2) được
1
2
0,5
2,5
f cm
f cm
=


=

Bài 8: Vật kính và thị kính của một hiển vi coi như hai thấu kính mỏng đồng trục cách nhau l = 15,5cm.
Một người quan sát một vật nhỏ đặt trước vật kính một khoảng d
1

= 0,52cm. Độ bội giác khi đó là G = 250.
a, Người quan sát đã điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực và có khoảng thấy rõ ngắn nhất là D = 25cm.
Tính tiêu cự của vật kính và thị kính.
b, Để ảnh cuối cùng tại điểm C
c
phải dịch chuyển vật bao nhiêu, theo chiều nào? Độ bội giác khi đó là bao
nhiều? Vẽ ảnh. (Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh F'
2
của thị kính)
HD:
a,
1 2
1 2 2
' '
1 2 2 2
1 1 2 2
0,52
15,5
2 1
1 1 1
(1)
0,52 15,5
L L
d cm d f
d l d f cm d
AB A B A B
f f
= =
 
 

= − = − →∞
 
→ → ⇒ + =
−
1 2
1 2
1 2
1 2
. . [l - ( )].
15,5 - ( )
(2)
10
c c c
OC OC f f OC
f f
G f f
f f G G
δ δ
∞
∞ ∞
+
+
= ⇒ = = =
GV: Đinh Thứ Cơ Trang 2 Trường THPT Kim Sơn A
/var/www/html/tailieu/data_temp/document/bai-tap-tu-luan-quang-hoc-kinh-hien-vi--13793586252767/kcb1372536830.doc
Dạng 5_Loại 1: Kính hiển vi
Giải (1) và (2) được
1
2
0,5

2,5
f cm
f cm
=


=

b,
1 2
1 2
' '
1 2 2
1 1 2 2
0,5196 2,25
15,5 2,25 13,25 ( ) 22,5
c
L L
d cm d cm
d l d cm d OC l cm
AB A B A B
= =
 
 
= − = − = =− − =−
 
→ →
Vật kính dời đoạn
0,5196 0,52 3,9d m
µ

∆ = − = −
lại gần vật.
GV: Đinh Thứ Cơ Trang 3 Trường THPT Kim Sơn A
/var/www/html/tailieu/data_temp/document/bai-tap-tu-luan-quang-hoc-kinh-hien-vi--13793586252767/kcb1372536830.doc