Tài liệu lý thuyết và bài tập Vật lí 11 – Học kỳ II MỤC LỤC Chương 4 TỪ TRƯỜNG 4 Bài 19 TỪ TRƯỜNG 4 I – Nam châm 4 II – Từ tính của dây dẫn có dòng điện 4 III – Từ trường 4 IV – Đướng sức từ 4 BÀI TẬP.
Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II MỤC LỤC Chương 4: TỪ TRƯỜNG Bài 19: TỪ TRƯỜNG I – Nam châm II – Từ tính dây dẫn có dịng điện III – Từ trường IV – Đướng sức từ BÀI TẬP Bài 20: CẢM ỨNG TỪ LỰC TỪ I – Cảm ứng từ II – Lực từ BÀI TẬP Bài 21: TỪ TRƯỜNG CỦA DÒNG ĐIỆN 10 I – Từ trường dòng điện chạy dây dẫn thẳng .10 II – Từ trường dòng điện chạy dây dẫn tròn N vòng 11 III – Từ trường dòng điện chạy ống dây N vòng 11 IV - Từ trường nhiều dòng điện .12 BÀI TẬP 12 Từ trường gây dòng điện 12 Bài 22: LỰC LO-REN-XƠ 13 I - Lực Lo-ren-xơ 13 II - Chuyển động hạt điện tích từ trường (đọc thêm) 14 BÀI TẬP 14 Chương 5: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ .16 Bài 23: TỪ THÔNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 16 I – Từ thông .16 II – Hiện tượng cảm ứng điện từ 16 III – Định luật Lenz chiều dòng điện cảm ứng 16 IV – Dịng điện Fu-cơ .17 BÀI TẬP 17 Bài 24: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG 18 I – Suất điện động cảm ứng mạch kín 18 II - Chuyển hóa lượng tượng cảm ứng điện từ 19 BÀI TẬP 19 Bài 25: TỰ CẢM .21 I - Từ thông riêng mạch kín 21 GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II II - Hiện tượng tự cảm 21 III - Suất điện động tự cảm 21 IV - Năng lượng từ trường ống dây tự cảm (đọc thêm) .22 V - Ứng dụng tượng cảm ứng điện từ 22 BÀI TẬP 22 Chương 5: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 24 Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 24 I – Sự khúc xạ ánh sáng 24 II – Chiết suất môi trường 24 III – Tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng 25 BÀI TẬP 25 Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 26 I – Sự truyền ánh sáng vào mơi trường có chiết quang .26 II – Điều kiện để có phản xạ tồn phần 26 III - Ứng dụng 27 BÀI TẬP 27 Chương 7: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC 29 Bài 28: LĂNG KÍNH 29 I – Cấu tạo lăng kính 29 II – Khảo sát đường truyền tia sáng qua lăng kính .29 III – Cơng thức lăng kính 29 IV - Ứng dụng 30 BÀI TẬP 30 Bài 29: THẤU KÍNH MỎNG .31 I – Phân loại thấu kính 31 II – Khảo sát thấu kính hội tụ .31 III – Khảo sát thấu kính phân kỳ 32 IV – Sự tạo ảnh thấu kính .33 V – Công thức thấu kính 34 VI - Ứng dụng 35 BÀI TẬP 35 Bài 31: MẮT 37 I – Cấu tạo mặt quang học mắt 37 II – Sự điều tiết mắt Điểm cực cận cực viễn 37 III – Năng suất phân li mắt .38 IV – Các tật mắt cách khắc phục 38 GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II V – Hiện tượng lưu ảnh mắt .39 BÀI TẬP 39 Bài 32: KÍNH LÚP 41 I – Tổng quát dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt 41 II – Công dụng cấu tạo kính lúp .41 III – Sự tạo ảnh kính lúp 41 IV – Số bội giác kính lúp 41 V – Một số công thức liên quan .42 BÀI TẬP 42 Bài 33: KÍNH HIỂN VI 43 I – Cơng dụng cấu tạo kính hiển vi 43 II – Sự tạo ảnh kính hiển vi .43 III – Số bội giác cuả kính hiển vi 44 BÀI TẬP 44 Bài 34: KÍNH THIÊN VĂN 45 I – Cơng dụng cấu tạo kính thiên văn 45 II – Sự tạo ảnh kính thiên văn 45 III – Số bội giác kính thiên văn 46 BÀI TẬP 46 GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Chương 4: TỪ TRƯỜNG Bài 19: TỪ TRƯỜNG I – Nam châm - Nam châm vật có khả hút sắt Vật liệu dùng để làm nam châm thường sắt, niken, côban, mangan… - Mỗi nam châm có hai cực gọi cực Nam (S) cực Bắc (N) - Hai cực hai nam châm đặt gần đẩy chúng tên hút chúng khác tên - Lực tương tác hai nam châm với gọi lực từ, nam châm gọi vật có từ tính II – Từ tính dây dẫn có dịng điện - Thực nghiêm cho thấy dây dẫn có dịng điện có từ tính nam châm o Hai dây dẫn có dịng điện chiều hút o Hai dây dẫn có dịng điện ngược chiều hút o Nam châm dây dẫn có dịng điện hút - Kết luận: Lực từ lực tương tác nam châm với nam châm, dòng điện với dòng điện nam châm với dịng điện Dịng điện nam châm có từ tính III – Từ trường Đặt vấn đề: Dây dẫn có dịng điện nam châm tương tác với mà không cân tiếp xúc trực tiếp Vậy phải có mơi trường truyền tương tác Đó từ trường Định nghĩa: Từ trường dạng vật chất tồn xung quanh nam châm dòng điện Biểu từ trường tác dụng lực từ lên NC dòng điện khác đặt Để phát từ trường ta dùng cách ? Để phát tồn từ trường điểm, người ta sử dụng kim nam châm nhỏ, đặt điểm Hướng từ trường điểm hướng Nam – Bắc kim nam châm nằm cân IV – Đướng sức từ Để biểu diễn mặt hình học từ trường không gian người ta đưa khái niệm đường sức từ Định nghĩa Đường sức từ đường vẽ lên không gian xung quanh vật có từ tính mà tiếp tuyến điểm có hường trùng với ĐST điểm Hình dạng đường sức từ quan sát phương pháp từ phổ Các ví dụ đường sức từ a) Đặc điểm ĐST nam châm thẳng GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II - Bên NC ĐST đường cong từ cực Bắc vào từ cực Nam NC Ờ xa NC ĐST thưa, gần ĐST dày (hình vẽ) b) Đặc điểm ĐST nam châm hình chữ U Bên ngồi NC ĐST đường cong từ cực Bắc vào từ cực Nam NC Ờ xa NC ĐST thưa, gần ĐST dày (hình vẽ) Ở khoảng hai cực NC ĐST đường thẳng, song song cách c) Đặc điểm ĐST dây dẫn thẳng dài có dịng điện - ĐST đường trịn nằm mặt phẳng vng góc với dây dẫn có tâm nằm dây - Chiều ĐST xác định quy tắc nắm bàn tay phải: Đặt bàn tay cho ngón dọc theo dây dẫn theo dịng điện, ngón nắm lại chiều ĐST d) Đặc điểm ĐST dây dẫn trịn có dịng điện - ĐST đường trịn có chiều vào mặt mặt dòng điện tròn - ĐST tâm dịng điện đường thẳng vng góc với mặt phẳng dòng điện tròn Quy ước: mặt ĐST mặt Bắc mặt ĐST vào mặt Nam Mặt Nam mặt nhìn vào ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ cịn mặt Nam mặt ngược lại Tính chất ĐST - Các ĐST không cắt - Các đường sức từ đường cong khép kín vô hạn hai đầu - Chiều đường sức từ tuân theo quy tắc xác định (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam Bắc) - Những chổ từ trường mạnh ĐST dày, chỗ từ trườn yếu ĐST thưa BÀI TẬP Câu 1: Từ trường A dạng vật chất tồn xung điện tích chuyển động B dạng vật chất tồn xung quanh electron C dạng vật chất tồn xung quanh ion dương, ion âm D dạng vật chất tồn xung quanh hạt mang điện Câu 2: Cho hai kim loại M N đặt gần chúng hút Tình sau khơng thể xảy A N nam châm M sắt B M N hai nam châm C M nam châm N sắt D M N hai sắt Câu 3: Vật liệu sau vật liệu từ ? GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II A Niken B Mangan C Côban D Phót Câu 4: Lực sau khơng phải lực từ ? A Lực Trái đất tác dụng lên kim nam châm trạng thái tự làm định hướng theo phương bắc nam B Lực hai dây dẫn mang dòng điện tác dụng lên C Lực Trái Đất tác dụng lên vật nặng D Lực nam châm tác dụng lên dây dẫn nhơm mang dịng điện Câu 5: Vật liệu sau nam châm ? A Đồng ôxit B Sắt ôxit C Sắt non D Mangan ơxit Câu 6: Ta thấy A đường sức từ B từ phổ C từ trường D vectơ cảm ứng từ Câu 7: Các đường sức từ đường cong vẽ khơng gian có từ trường cho A tiếp tuyến điểm tạo với hướng từ trường góc khơng đổi B pháp tuyến điểm trùng với hướng từ trường điểm C pháp tuyến điểm tạo với hướng từ trường góc khơng đổi D tiếp tuyến điểm trùng với hướng từ trường điểm Câu 8: Phát biểu sau không đúng? A Các đường sức từ đường cong kín B Đường sức mau nơi có cảm ứng từ lớn, đường sức thưa nơi có cảm ứng từ nhỏ C Qua điểm từ trường ta vẽ đường sức từ D Đường sức từ nam châm thẳng tạo xung quanh đường thẳng Câu 9: Phát biểu sau không đúng? Người ta nhận từ trường tồn xung quanh dây dẫn mang dòng điện A có lực tác dụng lên kim nam châm đặt song song cạnh B có lực tác dụng lên hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh C có lực tác dụng lên dịng điện khác đặt song song cạnh D có lực tác dụng lên hạt mang điện chuyển động dọc theo Câu 10: Nhận định sau không nam châm ? A Các cực tên nam châm đẩy B Mọi nam châm nằm cân trục trùng theo phương bắc nam Trái Đất C Mọi nam châm có hai cực D Mọi nam châm hút sắt Câu 11: Chọn câu A Đường sức từ nam châm đường từ cực Bắc vào cực Nam B Nam chân tác dụng lực từ lên dòng điện dịng điện khơng tác dụng lực từ lên nam châm C Từ trường dạng vật chất tồn xung quanh hạt mang điện D Mỗi nam châm có hai cực Bắc Nam Tuy nhiên có số nam châm có cực Câu 12: Trường hợp sau khơng có từ trường ? A Xung quanh điện tích chuyển động B Xung quanh dây dẫn có dịng điện C Xung quanh điện tích đứng yên D Xung quanh nam châm GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Câu 13: Hình vẽ sau vẽ chiều đường sức từ xung quanh dây dẫn thẳng có dịng điện ? A Hình B Hình C Hình D Hình Bài 20: CẢM ỨNG TỪ LỰC TỪ I – Cảm ứng từ Cảm ứng từ a) Đặt vấn Xét đoạn dây dẫn có chiều dài l đặt vng góc với đường sức từ, dịng điện qua dây dẫn I, lực từ tác dụng lên dây dẫn F Tiến hành thí nghiệm cho I l thay đổi ta thấy thương F số Il không thay đổi Nếu vectơ cảm ứng từ hợp với chiều dịng điện góc α độ lớn cảm ứng B F Il sin từ tính bởi: b) Định nghĩa cảm ứng từ Cảm ứng từ B điểm M đại lượng đặc trưng cho tác dụng từ trường điểm M, B F Il sin đo thương số o Trong đó: o B: Cảm ứng từ (T) o F: lực từ (N) o I: CĐDĐ (A) o l: chiều dài dây dẫn (m) ur r a = ( B; I l ) o Véctơ cảm ứng từ - Vì lực từ đại lượng véctơ nên cảm ứng từ đại lượng véctơ Véctơ Điểm đặt vị trí xét Hướng trùng với hướng từ trường điểm xét GV: Mai Quang Hưởng ur B ur F Il sin có: Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II B F Il sin (T) - Độ lớn II – Lực từ Từ trường Là từ trường mà đướng sức đường thẳng song song cách Từ trường hai nhanh nam châm hình chữ U từ trường Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dịng điện r B Trong từ trường có cảm ứng từ , ta đặt đoạn dây dẫn M1M2 = ℓ hợp với đuờng sức từ góc cho dịng điện có cường r độ I chạy qua xuất lực từ F tác dụng lên đọan dây có: - Điểm đặt trung điểm đọan dây r - Phương vng góc mặt phẳng chứa B ℓ - Chiều theo qui tắc bàn tay trái : Đặt bàn tay trái cho đường sức từ đâm xuyên vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dịng điện, ngón tay chỗi 90o chiều lực từ tác dụng lên dòng điện - Độ lớn xác định công thức: F BIl sin Trong đó: o o o o o F: lực từ (N) B: Cảm ứng từ (T) I: CĐDĐ (A) l: chiều dài dây dẫn (m) r r ( B; l ) Chú ý: o α = 900 Fmax= BIℓ o α = 00 hay α = 1800 Fmin= Vậy, đoạn dây dẫn đặt song song với đường cảm ứng từ khơng có lực từ tác dụng lên BÀI TẬP Vận dụng qui tắc bàn tay trái xác định véctơ đại lượng thiếu: GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Các hình vẽ bên đoạn dây dẫn dài ℓ, mang dòng điện I đặt từ trường a) Hình a: nằm ngang, B = 0,02 T; I = A; ℓ = cm; = 300 Tìm b) Hình b: thẳng đứng, B = 0,03 T; ℓ = 10 cm; F = 6.10–3 N Tìm I phương, chiều c) Hình c: I = A; ℓ = 10 cm; F = 0,01 N Tìm góc (F = 10–3 N; I = A; 0,02 T) Vẽ tính lực từ tác dụng vào đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ = 10 cm, mang I dòng điện I = A, đặt từ trường có B = 0,02 T có hướng vng góc với mặt phẳng hình vẽ B (0,01 N) GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Một đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ = 10 cm, mang dòng điện I = A, đặt từ trường có B = 0,02 T cho đoạn dây hợp với đường sức từ góc 300 Tính độ lớn lực từ tác dụng vào đoạn dây dẫn ĐS: 0,005 N Một đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ = 20 cm, mang dòng điện I = 10 A, đặt từ trường có cảm ứng từ B = 1,2 T chịu lực tác dụng lực 0,5 N Tính góc hợp dây dẫn đường sức từ ĐS: 38,60 Một đoạn dây dẫn có chiều dài ℓ = 15 cm, mang dòng điện I = 10 A, đặt từ trường cho dây dẫn hợp với đường sức từ góc 450 chịu lực tác dụng lực 0,8 N Tính độ lớn cảm ứng từ nơ đặt dây dẫn ĐS: 0,75 T Cho khung dây hình chữ nhật ABCD có AB = 15 cm; BC = 25 cm, có dịng điện I = A chạy qua đặt từ trường có đường cảm ứng từ vng góc với mặt phẳng chứa khung dây hướng từ vào hình vẽ Biết B = 0,02 T Vẽ tính độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh khung dây ĐS: FAB=FCD=0,015N; FBC=FDA=0,025N GV: Mai Quang Hưởng 10 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Bài 31: MẮT I – Cấu tạo mặt quang học mắt Từ vào trong, mắt có phần tiếp giáp gồm: Giác mạc (màng giác), thủy dịch, lòng đen, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới (võng mạc) - Thể thủy tinh: khối chất đặc suốt, có hình dạnh giống thấu kính hội tụ - Màng lưới: lớp mỏng tập trung đầu giây thần kinh nhạy với ánh sáng gọi điểm vàng V, màng lưới có điểm mù Hoạt động mắt giống máy ảnh - Thể thủy tinh có vai trị vật kính - Màng lưới có vai trị phim II – Sự điều tiết mắt Điểm cực cận cực viễn Khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới không đổi d Mắt điều tiết để làm thay đổi tiêu cự thể thủy tinh giúp cho mắt nhìn thấy vật nhiều khoảng cách khác Sự điều tiết mắt Là hoạt động mắt làm thay đổi tiêu cự thể thủy tinh (tiêu cự mắt) để vật khoảng cách khác cho ảnh rõ màng lưới f - Khi mắt trạng thái không điều tiết tiêu cự dài ( M max ) f - Khi mắt điều tiết tối đa tiêu cự ngắn ( M ) Điểm cực cận điểm cực viễn a) Điểm cực cận Cc Là điểm gần mắt trục mắt mà mắt điều tiết tối đa cịn nhìn thấy rõ vật Đối với mắt bình thường điểm cực cận cách mắt khoảng 25cm (OC c=25cm), lớn tuổi điểm cực cận lùi xa mắt b) Điểm cực viễn Cv GV: Mai Quang Hưởng 52 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Là điểm xa trục mắt mà mắt khơng điều tiết nhìn thấy rõ vật OCv ) Đối với mắt bình thường điểm cực viễn xa vơ cực ( - OCc: khoảng cực cận mắt - OCv: khoảng cực viễn mắt - CcCv: khoảng nhìn rõ mắt c) Độ biến đổi độ tụ mắt Khi mắt nhìn cực cận cực viễn độ tụ mắt thay đổi lượng DM 1 OM CC OM CV III – Năng suất phân li mắt Để mắt nhìn rõ gốc trơng α cần lớn giá trị α đó, αmin gọi suất phân li mắt, kí hiệu 1 Đối với mắt bình thường IV – Các tật mắt cách khắc phục Mắt cận a) Đặc điểm - Có độ tụ lớn mắt bình thường (do f MmaxOV), vật xa cho ảnh sau màng lưới mắt - Nhìn vật vơ cực phải điều tiết - Điểm cực cận Cc xa mắt bình thường b) Khắc phục Khắc phục cách đeo kính thấu kính hội tụ có tiêu cự thích hợp cho ảnh ảo vật gần mà người muốn quan sát phải điểm cực cận Cc mắt c) Cơng thức - - Khi nhìn vật xa ảnh điểm cực viễn mắt: Khi nhìn vật gần ảnh điểm cực cận mắt: 1 f k dv OCv 1 f k dc OCc d dc - Khoảng nhìn rõ đeo kính là: v Mắt lão a) Đặc điểm Càng lớn tuổi khả điều tiết mắt dẫn đến điểm cực viễn C c dịch xa mắt giống tật mắt viễn Khơng nên xem mắt lão mắt tật lão hóa mắt khơng phải tật b) Khắc phục Đeo kính hội tụ giống mắt viễn Đặc biệt người bị cận lão phải đeo hai loại kính - Kính phân kỳ để nhìn vật xa - Kính hội tụ để nhìn vật gần V – Hiện tượng lưu ảnh mắt Ảnh lưu lại võng mạc mắt thêm 1/10 giây cho dù ảnh khơng cịn tạo Hiện tượng gọi lưu ảnh mắt Ứng dụng: Chiếu phim BÀI TẬP Mắt người có điểm cực viễn Cv cách mắt 50cm a) Mắt người bị tật ? ? b) Người phải đeo kính loại gì, có độ tụ ? c) Điểm Cc người cách mắt 10cm Xem kính đeo sát mắt Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần cách mắt ? ĐS: Kính phân kì có độ tụ -2 dp, 12,5 cm GV: Mai Quang Hưởng 54 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Một người cận thị phải đeo sát mắt kính có độ tụ –2 điốp để nhìn rõ vật gần cách mắt từ 20cm vật vô cực không điều tiết Vậy không đeo kính người khả nhìn rõ a) vật gần cách mắt ? b) vật xa cách mắt ? ĐS: 14,28cm, 50cm Một người viễn thị nhìn rõ vật gần cách mắt cách mắt 40cm a) Tính độ tụ kính phải đeo để nhìn rõ vật gần cách mắt 25cm Kính đeo sát mắt b) Nếu người đeo sát mắt kính có độ tụ +1 điốp nhìn vật gần cách mắt ? ĐS: 1,5dp, 29cm GV: Mai Quang Hưởng 55 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Một mắt bình thường già, điều tiết tối đa để nhìn đến vơ tăng độ tụ mắt thêm 1dp a) Xác định vị trí điểm cực cận cực viễn b) Tính độ tụ thấu kính phải đeo để mắt nhìn thấy vật cách mắt 25cm không điều tiết Xem kính đeo sát mắt ĐS: 1m , 3dp Một người đeo kính có độ tụ D 1=+1 điốp nhìn rõ vật cách mắt từ 100/7cm đến 25cm a) Mắt bị tật ? Để sửa tật người phải đeo kính có độ tụ D2 ? b) Khi đeo kính có độ tụ D2, người thấy rõ vật gần cách mắt ? Cho kính đeo sát mắt ĐS: -3dp, 33,3cm Một người cận thị già nhìn rõ vật nằm khoảng từ 0,4m đến 0,8m a) Để nhìn rõ vật xa mà mắt khơng phải điều tiết, người phải đeo kính L có độ tụ (cho kính đeo sát mắt)? Xác định giới hạn nhìn rõ mắt người đeo kính L1 b) Để nhìn rõ vật gần cách mắt 25cm, người dán thêm vào L kính L2 Tính độ tụ thấu kính L2 ĐS: -1,25dp; 0,8m ; 2,75dp GV: Mai Quang Hưởng 56 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Mắt người có điểm cực viễn CV cách mắt 50 cm a) Mắt này bị tật gì? b) Muốn nhìn thấy vật vơ cực mà khơng điều tiết, người phải đeo kính sát mắt có độ tụ bao nhiêu? c) Điểm CC cách mắt 10 cm Khi đeo kính sát mắt, mắt nhìn thấy điểm gần cách mắt bao nhiêu? (cận thị; – dp; 12,5 cm) d) Người có mắt cận thị phải đeo kính sát mắt có độ tụ D = – dp để nhìn rõ vật gần cách mắt 20 cm vật mà khơng điều tiết Tìm giới hạn nhìn rõ mắt (từ 14 cm đến 50 cm) Người có mắt viễn thị nhìn rõ vật gần cách mắt cách mắt 40 cm a) Tính độ tụ kính phải đeo sát mắt để nhìn rõ vật gần cách mắt 25 cm b) Nếu người đeo kính sát mắt có độ tụ D = + dp nhìn vật gần cách mắt bao nhiêu? (1,5 dp; 29 cm) GV: Mai Quang Hưởng 57 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Bài 32: KÍNH LÚP I – Tổng quát dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt Các dụng cụ quang học tạo ảnh với gốc trông lớn nhiều lần so với gốc trông vật trực tiếp lớn Đại lượng đặc trưng cho tác dụng số bội giác G tan tan (góc nhỏ) II – Cơng dụng cấu tạo kính lúp Kính lúp TKHT có tiêu cự ngắn dùng bổ trợ cho mắt quang sát vật nhỏ gần III – Sự tạo ảnh kính lúp Khi muốn quan sát vật qua kính lúp phải thỏa mãn hai điều: - Vật phải nằm khoảng tiêu cự để tạo ảnh ảo lớn vật - Ảnh phải nằm khoảng nhìn rõ mắt để mắt thấy Muốn tạo hai điều ta phải xê dịch kính đến vị trí phù hợp Động tác gọi điều chỉnh để ngắm chừng Khi quan sát lâu, để mắt không mỏi nên thực ngắm chừng vơ cực IV – Số bội giác kính lúp G - ABĐ Đ k AB d l d l Xét trường hợp tổng quát: Với: o d : khoảng cách từ kính đến ảnh o l : khoảng cách từ mắt đến kính o Đ = OCc = 25cm GV: Mai Quang Hưởng 58 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II G OCc Đ f f - Xét trường hợp ngắm chừng vô cực (ảnh vô cực): - Xét trường hợp ngắm chừng cực cận, với cách thiết lập tương tự ta có: G kc - Đ d l kc Đ d v l kv f d c f Xét trường hợp ngắm chừng cực viễn, với cách thiết lập tương tự ta có: G kv f d v f V – Một số công thức liên quan Xét trường hợp tổng quát: - Khi ngắm chừng cực viễn: - Khi ngắm chừng cực cận: - Khoảng đặt vật trước kính: 1 f k dv OCv l 1 f k dc OCc l dv dc Chú ý: Trong công thức trên, mắt đặt sát kính l BÀI TẬP Một kính lúp có độ tụ +10dp a) Tính tiêu cự kính b) Đặt vật cách kính lúp 5cm Tính độ phóng đại ảnh c) Một người mắt bình thường, có OC c=Đ=25cm dùng kính lúp để quan sát Hãy tính độ bội giác kính ngắm chừng vơ cực Xem đặt mắt sát kính ĐS:10cm; 2; 2,5 GV: Mai Quang Hưởng 59 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Một người nhìn vật cách mắt 20cm qua kính lúp có độ tụ +10dp Cho biết điểm cực cận cách mắt 25cm a) Tính tiêu cự kính lúp b) Xác định khoảng cách từ mắt đến kính mắt người điều tiết tối đa ĐS: 10cm; Kính cách mắt 15cm Một học sinh cận thị có điểm C c, Cv cách mắt 10cm 90cm Học sinh dùng kính lúp có độ tụ +10dp để quan sát vật nhỏ Mắt đặt sát kính a) Tính tiêu cự kính b) Tìm khoảng đặt vật trước kính ĐS: 10cm; 5cm ≤ d ≤ cm Một vật AB đặt trước kính lúp cho ảnh ảo A’B’ cao gấp lần vật cách vật 8cm a) Tính tiêu cự kính lúp b) Mắt người quan sát khơng có tật điểm cực cận cách mắt 16cm, mắt đặt tiêu điểm ảnh kính Tìm khoảng đặt vật trước kính c) Tính độ bội giác kính người quan sát ngắm chừng vơ cực GV: Mai Quang Hưởng 60 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II ĐS: 6cm; 3,75cm – 6cm; 2,7 Mắt người có khoảng cực cận O mCC = 15 cm điểm cực viễn Người dùng kính lúp có tiêu cự f = cm đặt kính cách mắt 10 cm để quan sát vật nhỏ a) Phải đặt vật khoảng trước kính để quan sát? b) Tính số bội giác kính trường hợp người ngắm chừng (2,5 cm d cm; 3) Học sinh có mắt cận thị, có điểm C C CV cách mắt 10 cm 90 cm Học sinh dùng kính lúp có độ tụ D = + 10 dp đặt sát để quan sát vật nhỏ a) Vật phải đặt khoảng trước kính? b) Một học sinh khác, có mắt bình thường, có khoảng cực cận O mCC = 25 cm, dùng kính lúp để ngắm chừng Tính số bội giác kính (5 cm d cm; 2,5) GV: Mai Quang Hưởng 61 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Bài 33: KÍNH HIỂN VI I – Cơng dụng cấu tạo kính hiển vi Công dụng Là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt việc quan sát vật nhỏ gần Số bội giác kính hiển vi lớn nhiều lần kính lúp Cấu tạo - Vật lí L1: Là TKHT (thật hệ TK có độ tụ dương) có tiêu cự nhỏ - Thị kính L2: Là kính lúp dùng để quan sát ảnh tạo vật kính l O1O2 o Khoảng cách khơng đổi F1F2 gọi độ dài quang học kính hiển vi o Khoảng cách II – Sự tạo ảnh kính hiển vi AB L1 d1 d'1 A1B1 L2 d2 nh ả o A B2 làả A B2 d'2 A [Cc C v ] Quan sát đường tia sáng qua kính hiển vi ta thấy: - Vật kính L1 tạo ảnh A1B1 ảnh thật lớn vật nằm khoảng tiêu cự f2 thị kính L2 - Thị kính L2 tạo ảnh A2B2 ảnh ảo ngược chiều lớn vật nhiều lần - Mắt người quan sát đặt phía sau thị kính để quan sát ảnh A2B2 - Để quan sát ảnh ảnh phải tạo khoảng nhìn rõ mắt Muốn ta phải điều chỉnh vị trí vật để thay đổi d1 III – Số bội giác cuả kính hiển vi GV: Mai Quang Hưởng 62 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Xét trường hợp ngắm chừng vơ cực, mắt đặt sát thị kính AB Đ G k1G2 AB f Ta có: A1 B2 f1 Xét tam giác đồng dạng phù hợp ta lại có: AB G Đ f1 f Suy ra: Với Đ = 25cm Chú ý: k1 G2 ghi vành kính thiên văn BÀI TẬP Một kính hiển vi có tiêu cự thị kính f2=5cm Khoảng cách vật kính thị kính 21,4cm Người quan sát có khoảng cực cận OC c=25cm Người ngắm chừng vơ cực số bội giác kính 200 Tính tiêu cự vật kính ĐS: 5,35mm Một kính hiển vi mà vật kính có tiêu cự f 1=1cm thị kính có tiêu cự f2=5cm Độ dài quang học kính 18cm Người quan sát có mắt bình thường, OCc=25cm a) Tính khoảng đặt vật trước kính b) Vẽ hình cho trường hợp ngắm chừng vơ cực c) Tính độ bội giác kính người ngắm chừng vơ cực ĐS: 1,0531cm – 1,0556cm; 113 Một kính hiển vi gồm vật kính O1 có tiêu cự f1=4mm thị kính O2 có f2=2cm Mắt người quan sát khơng có tật điểm cực cận cách mắt 20cm đặt sát thị kính Vật AB đặt cách O 4,1mm người quan sát ngắm chừng cực cận a) Tính độ dài quang học kính hiển vi b) Tính khoảng đặt vật trước kính c) Độ bội giác kính hiển vi ngắm chừng vơ cực ĐS: 15,82cm; 4,1mm – 4,1007mm; 439 Một kính hiển vi gồm vật kính có f 1=4mm, thị kính có f2=20mm, độ dài quang học δ=156mm, người quan sát mắt bình thường có điểm cực cận cách mắt Đ=OC c=250mm Mắt đặt tiêu điểm ảnh thị kính Tính: a) Phạm vi ngắm chừng kính (khoảng đặt vật) b) Độ bội giác kính GV: Mai Quang Hưởng 63 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II c) Góc trơng ảnh, biết AB=2µm ĐS: 1µm; 482,5; 39,4.10-4rad Một kính hiển vi gồm vật kính có f 1=2mm, thị kính có f2=40mm, khoảng cách thấu kính L=222mm Người quan sát mắt thường với Đ=250mm, mắt đặt sát thị kính a) Xác định phạm vi ngắm chừng kính (khoảng đặt vật) b) Tính độ bội giác ngắm chừng vô cực cận ĐS: 2,01mm – 2,02mm; Gvc=562; Gc=672,5 Kính hiển vi gồm vật kính có tiêu cự f 1=0,5cm, thị kính có tiêu cự f2=5cm, khoảng cách thấu kính L=21cm Mắt người quan sát bị cận thị nhìn rõ vật cách mắt từ 10cm đến 50cm đặt tiêu điểm ảnh thị kính a) Xác định phạm vi ngắm chừng kính (khoảng đặt vật) b) Xác định độ bội giác ứng với trường hợp: mắt không điều tiết, mắt điều tiết tối đa ĐS: 5,139mm – 5,157mm; Gv=64; Gc=72 Bài 34: KÍNH THIÊN VĂN I – Cơng dụng cấu tạo kính thiên văn Cơng dụng Là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt việc quan sát vật xa (thiên thể) cách tạo ảnh có góc trơng lớn Cấu tạo - Vật kính L1 TLHT có tiêu cự dài (nhiều mét) - Thị kính L2 kính lúp để quan sát ảnh tạo vật kính II – Sự tạo ảnh kính thiên văn - Vật vơ cực (ở xa) qua vật kính L1 tạo ảnh A1B1 tiêu diện thị kính L2 - Qua thị kính L2 cho ảnh A2B2 vơ cực Người quan sát đặt mắt sau thị kính để quan sát ảnh - Khi quan sát, mắt người quan sát đặt sát thị kính Muốn ảnh cuối nằm khoảng nhìn rõ mắt ta phải điều chỉnh cách xê dịch thị kính Để quan sát khỏi mỏi mắt ta nên điều chỉnh ngắm chừng vô cực III – Số bội giác kính thiên văn Xét trường hợp ngắm chừng vô cực mắt đặt sát thị kính G Ta dễ dàng thiết lập f1 f2 BÀI TẬP GV: Mai Quang Hưởng 64 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Vật kính kính thiên văn dùng trường học có tiêu cự f 1=1,2m Thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự f2=4cm a) Tính khoảng cách hai kính b) Tính số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực ĐS: 1,24m; 30 Góc trơng đường kính mặt trăng từ trái đất 30’ Một người cận thị quan sát mặt trăng qua kính thiên văn trạng thái khơng điều tiết Cho biết điểm cực viễn cách mắt 50cm, tiêu cự vật kính 1m thị kính 5cm Tính: a) Khoảng cách vật kính thị kính b) Đường kính ảnh cuối mặt trăng c) Độ bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực ĐS: 104,5cm; 9,67cm; 22 Một người mắt khơng có tật quan sát mặt trăng qua kính thiên văn trạng thái ngắm chừng vơ cực Khi khoảng cách vật kính thị kính 90cm độ bội giác kính 17 Tính tiêu cự vật kính thị kính ĐS: 85cm; 5cm Một kính thiên văn gồm hai thấu kính O O2 đặt đồng trục Vật kính O có tiêu cự f1=1,5m, thị kính O2 có tiêu cự f2=1,5cm Một người mắt tốt điều chỉnh kính để quan sát mặt trăng trạng thái mắt khơng điều tiết (ngắm chừng vơ cực) Tính độ dài ống kính O1O2 độ bội giác kính thiên văn ĐS: 151,5cm; 100 Một kính thiên văn điều chỉnh cho người có mắt bình thường nhìn ảnh rõ nét vật vô cực mà khơng điều tiết, vật kính thị kính cách 62cm phóng đại góc G=30 a) Xác định tiêu cự vật kính thị kính b) Một người cận thị đeo kính số muốn quan sát ảnh vật qua kính thiên văn mà khơng đeo kính cận khơng điều tiết Người phải dịch chuyển thị kính bao nhiêu, theo chiều ? rad 100 c) Vật quan sát Mặt Trăng có góc trơng Tính đường kính ảnh mặt trăng cho vật kính ĐS: 60cm; 2cm; dịch chuyển thị kính lại gần vật kính đoạn 0,15cm; đường kính mặt trăng 6cm Vật kính kính thiên văn thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn a) Một người có mắt khơng tật dung kính thiên văn để quan sát mặt trăng Người điều chỉnh kính để quan sát mắt khơng phải điều tiết, khoảng cách vật kính thị kính 90cm ảnh có độ bội giác 17 Tính tiêu cự vật kính thị kính b) Góc trơng Mặt Trăng từ trái đất 30’ Tính đường kính ảnh Mặt Trăng cho vật kính góc trơng ảnh mặt trăng qua thị kính c) Một người cận thị có điểm cực viễn cách mắt 50cm khơng đeo k ính cận quan sát ảnh mặt trăng qua kính thiên văn nói Người phải dịch chuyển thị kính để quan sát mắt khơng phải điều tiết Tính độ bội giác kính lúc GV: Mai Quang Hưởng 65 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II ĐS: 85cm; 5cm; đường kính mặt trăng 0,73cm; góc trơng ảnh qua thị kính 8030`; thị kính dịch lại gần vật kính 0,46cm GV: Mai Quang Hưởng 66 ... 45 II – Sự tạo ảnh kính thiên văn 45 III – Số bội giác kính thiên văn 46 BÀI TẬP 46 GV: Mai Quang Hưởng Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II Chương...Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II II - Hiện tượng tự cảm 21 III - Suất điện động tự cảm 21 IV - Năng lượng... tiêu cự f = +20 cm Vật sáng AB đặt trước thấu kính có ảnh GV: Mai Quang Hưởng 50 Tài liệu lý thuyết tập Vật lí 11 – Học kỳ II A’B’ Cho biết khoảng cách vật – ảnh 125 cm Tìm vị trí vật ảnh ĐS: TH1: