Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 CHƯƠNG VII: Mắt và các dụng cụ quang học §47.Lăng kính. Bài 1: Chiếu một tia sáng vào một lăng kính có góc chiết quang 60 0 và chiết suất n = √2 với góc tới 45°. Tính góc lệch của tia ló. Nếu giảm góc tới đi một chút thì góc lệch thay đổi như thế nào? Đ/s: 30 0 Bài 2: Tính góc chiết quang của một lăng kính có chiết suất n = √2 và có góc lệch cực tiểu bằng ½ góc chiết quang. Đ/s: A= 60 0 Bài 3: lăng kính có chiết suất n = 1,50 và góc chiết quang A = 30°. Một chùm tia sáng hẹp, đơn sắc được chiếu vuông góc đến mặt trước của lăng kính. a) Tính góc ló và góc lệch của chùm tia sáng. b) Giữ chùm tia tới cố đònh, thay lăng kính trên bằng một lăng kính cùng kích thước nhưng có chiết suất n’ ≠ n. Chùm tia ló sát mặt sau của lăng kính. Tính n’. c) Nếu trong điều kiện của câu b lăng kính thay thế có cùng chiết suất như lăng kính đã cho nhưng có góc chiết quang A’ ≠ A thì A’ có giá trò nào? Đ/s: a) r = 48 0 35’; D= 18 0 35’; b) n’ = 2 c) A’ = 42 0 Bài 4: Một tia sáng tới mặt bên AB của một lăng kính theo hướng từ đáy lên dưới góc tới i 1 =60 o , rồi ló ra khỏi mặt bên AC dưới góc ló i 2 =30 0 . Biết góc lệch tạo bởi tia tới và tia ló là D = 45 0 . Page:1/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 a) Hãy xác đònh góc chiết quang A và chiết suất n của lăng kính. b) Muốn cho góc lệch cục tiểu bằng 1/3 góc chiết quang thì chiết suất của lăng kính phải bằng bao nhiêu? Đ/s: a) A =45 0 ; r = 1,8 b) n =1,3. Bài 5: Một tia sáng đơn sắc được chiếu đến mặt bên của một lăng kính (đặt trong khơng khí) có góc chiết quang A = 30 o ,chiết suất của lăng kính là 3n = , góc ló ra khỏi lăng kính bằng 60 0 . Tính góc hợp bởi tia ló khỏi lăng kính và tia tới? Đ/s: D = 30 0 . Bài 6: Cho lăng kính ABC, chiết suất n =1,5 góc chiết quang A= 45 0 . Chiếu tới mặt AB một chùm tia sáng song song với góc tới i =30 0 . Lăng kính đặt trong không khí. a) tính tia ló i’ ở mặt AC và góc lệch D. b) Tìm góc tới tại mặt AB để tia ló lướt trên mặt AC. c) Xác đònh phương của chùm tia ló khi chùm tia tới thẳng góc với mặt AB. Cho góc C = 60 0 . Đ/s: a) i’ = 60 0 ; D= 22 0 b) i = 4 0 45’ c) tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC ; i’’ = 23 0 . §48.Thấu kính mỏng. Bài 1: Đặt một vật sáng AB vng góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 20 cm cho ảnh có độ lớn gấp hai lần vật. Hãy xác định vị trí của vật và ảnh. Đ/s: TH1: ảnh thật d = 30 cm; d’ = 60cm Page:2/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 TH2: ảnh ảo d= 10cm; d’ = -20 cm. Bài 2: Cho một thấu kính bằng thủy tinh, chiết suất n = 1,5. Thấu kính có một mặt phẳng và một mặt cầu. Mặt cầu có bán kính R = 40 cm. a) Tính độ tụ của thấu kính. b) Nhúng thấu kính vào trong nước. Tính tiêu cự của thấu kính trong trường hợp này. Chiết suất của nước là n’ = 4/3. Đ/s: a) D = 1,25 đp. b) f’ = 3,2 m Bài 3: Một thấu kính hai mặt lồi. Khi đặt trong không khí, thấu kính có độ tụ D 1 ; khi đặt trong chất lỏng có chiết suất n’ = 1,68 thấu kính lại có độ tụ D 2 = –D 1 /5. a) Tính chiết suất n của thấu kính. b) Cho D 1 = 2,5 dp và biết rằng một mặt có bán kính cong gấp 4 lần bán kính cong của mặt kia. Hãy tính các bán kính cong của hai mặt thấu kính. Đ/s: a) n = 1,5 b) 25cm; 100cm. Bài 4: Đặt một vật AB vuông góc với trục chính của một thấu kính, ta thu được một ảnh trên màn ảnh. Tònh tiến vật 10 cm dọc theo trục chính. Phải xê dòch màn ảnh 80 cm để lại thu được ảnh của vật. nh này lớn gấp đôi ảnh cũ. Tính tiêu cự của thấu kính. Đ/s: f = 40cm. Bài 5: Cho một hệ gồm hai thấu kính được đặt đồng trục liên tiếp nhau: thấu kính hội tụ L 1 , tiêu cự 30 cm và thấu kính phân kỳ L 2 tiêu cự 10 cm. Khoảng cách giữa hai thấu kính là a . Một vật AB = 1,5 cm được đặt vng góc với quang trục của hệ, trước L 1 và cách L 1 là 45 cm. Page:3/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 1) Với a = 120 cm. a) Xác định ảnh A 1 B 1 của AB cho bởi thấu kính L 1 . b) Xác định ảnh A 2 B 2 của AB cho bởi hệ hai thấu kính. 2) Phải điều chỉnh khoảng cách a như thế nào để ảnh của AB cho bởi hệ thấu kính là ảnh thật. Đ/s: 1: a) ảnh thật b) ảnh ảo 2: a < 90 cm. Bài 6: Cho một vật AB = 2cm, đặt thẳng góc với trục chính của một thấu kính có độ tụ D = 4 dp và cách thấu kính 50cm. a) Vẽ đường đi của một chùm sáng qua thấu kính. Xác đònh vò trí, độ lớn và tính chất của ảnh. b) Cho vật tiến lại gần thấu kính một đoạn là 30 cm. nh thay đổi như thế nào? Đ/s: a) d’ = 50cm; A’B’= 2cm; ảnh thật b) nh di chuyển cùng chiều với vật, nghóa là ra xa thấu kính: khi vật tiến gần tới tiêu điểm vật thì ảnh ra xa vô cực. Khi vật đi qua tiêu điểm vật lại gần thấu kính hơn thì ảnh trở thành ảnh ảo; từ vô cực tiến về gần thấu kính. Cuối cùng ta thu được ảnh ảo cao 10cm; cùng chiều với vật, cách thấu kính 100cm. Bài 7: Cho một vật sáng AB, đặt cách màn ảnh là 150cm. Giữa vật và màn ta đặt một thấu kính hội tụ L 1 . Di chuyển L 1 từ vật đến màn ảnh, ta tìm đïc 2 vò trí của L 1 để ảnh hiện rõ trên màn. Hai vò trí này cách nhau 30cm. a) Tìm tiêu cự của L 1 . Page:4/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 b) Để L 1 ở vò trí thứ nhất (gần màn ảnh hơn) và đặt trùc L 1 một thấu kính phân kỳ L 2 có f 2 = - 20cm và cách L 1 10cm. Xác đònh vò trí, tính chất và độ lớn của ảnh cuối cùng. Đ/s: a) f 1 = 36cm b) A’’B’’ cùng chiều với A’B’ và AB, cách L 1 là 74,63 cm; có độ lớn bằng 36/ 41 AB và là ảnh ảo. §50.Mắt Bài 1: Xác đònh độ biến thiên độ tụ của mắt khi chuyển từ trạng thái quan sát vật ở cực viễn sang trạng thái quan sát vật ở cực cận. Biết khoảng cách cực viễn của mắt là ∞ ; khoảng cách cực cận là 20 cm. Đ/s: 5 điôp. Bài 2: Mắt của một người có điểm cực viễn C V cách mắt 50 cm. a)Mắt của người này bò tật gì? b)Muốn nhìn thấy vật ở xa vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ bao nhiêu? (kính đeo sát mắt). c)Điểm C C cách mắt 10cm. Khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu? Đ/s: a) cận thò b) D k = - 2 (dp) c) d B =12,5cm. Bài 3: Một người cận thò phải đeo kính có độ tụ –1,5 điôp. a) khi không dùng kính, người ấy nhìn rõ vật xa nhất cách mắt bao nhiêu? b) Nếu người ấy chỉ đeo kính có độ tụ –1 điôp thì chỉ nhìn rõ vật xa nhất cách mắt b ao nhiêu? (Kính đeo sát mắt). Page:5/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 Đ/s: a) 0,67m b) 2m. Bài 4: Một người viễn thò có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 40 cm. a) Tính độ tụ của kính phải đeo để có thể nhìn rõ các vật cách mắt gần nhất 25cm. Khi đeo kính sát mắt. b) Nếu người ấy đeo một kính có độ tụ 1 điôp thì sẽ nhìn rõ vật cách mắt gần nhất bao nhiêu? Đ/s: a) 1,5 điôp b) 29cm. Bài 5: Một người có điểm cực viễn cách mắt 100cm a) Muốn nhìn rõ vật ở vơ cực mà khơng điều tiết người này phải mang kính gì ? Độ tụ bao nhiêu ? Cho biết kính đeo sát mắt b) Sau khi mang kính này người có thể đọc sách gần nhất cách mắt 15cm. Tính khoảng cực cận của mắt? Đ/s: a) phân kỳ;D = − 1 dp b) −300/ 23 cm §52. Kính lúp Bài 1: Dùng một thấu kính có độ tụ D = 10 điôp để làm kính lúp. a) Tính độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực. b) Tính độ bội giác cực đại của kính. c) Tính độ bội giác của kính và độ phóng đại của ảnh trong trường hợp mắt đặt sát kính và ngắm chừng tại điểm cực cận. Đ/s: a) 2,5 b) G MAX = 3,5 c) G =k = 3,5 Page:6/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 Bài 2: Một người cận thò có khoảng cực cận 10 cm và khoảng cách cực viễn 50cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ bội giác là x5. Mắt đặt cách kính 5cm. a) Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước kính? Lấy Đ = 25cm. b) Biết năng suất phân ly của mắt người quan sát là 1’( 1/3500 rad). Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người ấy còn phân biệt được. Đ/s: 2,5cm < d < 4,5cm b) AB min =1,43.10 – 6 m §53. Kính hiển vi. Bài 1: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm, thò kính có tiêu cự f 2 = 5cm. Hai kính cách nhau 25cm. a) tính độ bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Lấy Đ = 25cm. b) tính độ bội giác và độ phóng đại của ảnh trong trường hợp ngắm chừng tại điểm cực cận. (mắt đặt sát sau thò kính). Đ/s: a) G ∞ = 95; b) G = k = 119 Bài 2: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm; thò kính có tiêu cự f 2 =1cm. Độ dài quang học của kính hiển vi là 20cm. a) Tính độ bội giác của ảnh trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Page:7/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 b) Người quan sát có khoảng cách cực cận là 20cm và khoảng cách cực viễn là vô cùng, đặt mắt sát sau thò kính. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính. Đ/s: a) G ∞ = 125 b) 1,048cm < d < 1,050 cm. Bài 3: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm; thò kính có tiêu cự f 2 = 4cm; độ dài quang học của kính là 16cm. Người quan sát đặt mắt sát sau thò kính và có năng suất phân li 1’ ( ≈ 3. 10 -4 rad). Xác đònh khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm trên vật mà người ấy còn phân biệt được trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Đ/s: 0,83.10 – 6 m §54. Kính thiên văn Bài 1: Vật kính của một kính thiên văn có tiêu cự f 1 = 1,2m. Thò kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f 2 = 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 không điều tiết mắt. Đ/s: a) 120cm; 30 b) 123,7cm; 32,4 Bài 2: Vật kính của một kính thiên văn là một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn; thò kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Page:8/9 Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 a) Một người, mắt không 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 thò kính là 90cm. Độ bội giác của ảnh là 17. Tính các tiêu cự của vật kính và thò kính b) Góc trông của Mặt Trăng từ Trái Đất là 3’ (1’ = 3.10 4 ). Tính đường kính của ảnh Mặt Trăng tạo bởi vật kính và góc trông của ảnh Mặt Trăng qua thò kính. c) Một người cận thò có điểm cực viễn C V cách mắt 50cm, không đeo kính cận, quan sát Mặt Trăng qua kính thiên văn nói trên. Mắt đặt sát thò kính). Người này phải dòch chuyển thò kính như thế nào để khi quan sát, mắt không phải điều tiết? Tính độ bội giác của ảnh lúc đó. Đ/s: f 1 = 85cm; f 2 = 5cm b) A 1 B 1 = 0,073 cm; α = 14,6.10 – 3 (rad) Page:9/9 . Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 CHƯƠNG VII: Mắt và các dụng cụ quang học §47.Lăng kính. Bài 1: Chiếu một tia sáng vào một lăng kính có góc chiết quang 60 0. Gv:Nguyễn Vũ Văn Quang Vật lý 11 a) Hãy xác đònh góc chiết quang A và chiết suất n của lăng kính. b) Muốn cho góc lệch cục tiểu bằng 1/3 góc chiết quang thì chiết