Ôn tập vật lý 11 quang hình

WORD LÝ THPT VI QUANG HÌNH A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Khúc xạ ánh sáng + Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm mặt phẵng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc sin i xạ (sinr) không đổi: = số sin r + Chiết suất: sin i - Chiết suất tỉ đối: n21 = sin r - Chiết suất tuyệt đối: chiết suất tỉ đối chân không - Liên hệ chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối: n21 = n2 n1 + Công thức định luật khúc xạ ánh sáng viết dạng đối xứng: n1 sini = n2 sinr Phản xạ toàn phần + Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt  n2  n1 n + Điều kiện để có phản xạ tồn phần:  (sinigh = ) n1 i  igh + Cáp quang dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ tồn phần để truyền tính hiệu thông tin để nội soi y học Lăng kính + Một lăng kính đặc trưng góc chiết quang A chiết suất n + Tia ló khỏi lăng kính ln lệch phía đáy lăng kính so với tia tới + Lăng kính phận máy quang phổ Thấu kính mỏng + Mọi tia sáng qua quang tâm thấu kính truyền thẳng + Tia tới song song với trục thấu kính cho tia ló truyền qua (hay có đường kéo dài tia ló qua) tiêu điểm ảnh trục + Tia tới (hay đường kéo dài nó) qua tiêu điểm vật trục cho tia ló song song với trục Hai tiêu điểm vật ảnh nằm đối xứng qua quang tâm + Mỗi thấu kính có hai tiêu diện ảnh vật hai mặt phẵng vng góc với trục qua tiêu điểm + Tiêu cự: f = OF ' ; thấu kính hội tụ f > 0; thấu kính phân kì f < + Độ tụ: D = f 1 =  ; f d d' d' A' B ' - Số phóng đại ảnh: k = = d AB + Công thức thấu kính: Mắt WORD LÝ THPT + Cấu tạo mắt gồm: màng giác, thủy dịch, lòng đen ngươi, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới + Điều tiết thay đổi tiêu cự mắt để tạo ảnh vật màng lưới - Không điều tiết: fmax - Điều tiết tối đa: fmin - Điểm cực viễn điểm trục mắt mà mắt nhìn rỏ khơng điều tiết - Điểm cực cận điểm trục mắt mà mắt nhìn rỏ điều tiết tối đa + Năng suất phân li mắt góc trơng nhỏ  mà mắt phân biệt hai điểm:   1’  3.10-4 rad (giá trị trung bình) + Các tật mắt cách khắc phục: Tật mắt Đặc điểm Cách khắc phục Mắt cận fmax < OV Đeo kính phân kì fk = - OCV (kính sát mắt) Mắt viễn fmax > OV Đeo kính hội tụ Tiêu cự có giá trị cho mắt đeo kính nhìn gần mắt khơng có tật Mắt lão CC dời xa mắt Đeo kính hội tụ Tác dụng kính với mắt viễn + Hiện tượng lưu ảnh mắt: Tác động ánh sáng lên màng lưới tồn khoảng 0,1 s sau ánh sáng tắt WORD LÝ THPT Kính lúp + Dụng cụ quang bổ trợ cho mắt tạo ảnh ảo có góc trơng lớn + Số bội giác: G =  tan   tan  0 + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài cm) + Số bội giác kính lúp ngắm chừng vơ cực: G = Đ f Kính hiễn vi + Hai phận kính hiễn vi là: - Vật kính: thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (cở mm) - Thị kính: kính lúp + Điều chỉnh kính hiễn vi: đưa ảnh sau vật khoảng C VCC mắt + Số bội giác ngắm chừng vô cực: G = |k1 |G2 = Đ f1 f Kính thiên văn + Kính thiên văn dụng cụ quang để quan sát thiên thể Nó gồm phận chính: - Vật kính: thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét) - Thị kính: kính lúp có tiêu cự nhỏ (vài cm) Phải điều chỉnh để sau khoảng nhìn rõ mắt + Độ bội giác trường hợp ngắm chừng vô cực: G = f1 f2 B CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN Khúc xạ ánh sáng * Các công thức: + Định luật khúc xạ: n sin i = n21 = hay n1 sini = n2 sinr n1 sin r + Liên hệ chiết suất vận tốc ánh sáng: n21 = n2 v c = ;n= v n1 v2 * Phương pháp giải: Để tìm đại lượng có liên quan đến tượng khúc xạ ánh sáng ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm suy tính đại lượng cần tìm Trong số trường hợp cần phải vẽ hình dựa vào hình vẽ để tính số đại lượng * Bài tập: Tia sáng từ nước có chiết suất n1 = sang thủy tinh có chiết suất n2 = 1,5 Tính góc khúc xạ góc lệch D tạo tia khúc xạ tia tới, biết góc tới i = 300 Tia sáng truyền khơng khí tới gặp mặt thống chất lỏng có chiết suất n = Ta hai tia phản xạ khúc xạ vng góc với Tính góc tới WORD LÝ THPT Phần cọc nhô ngồi mặt nước 30 cm, bóng mặt nước dài 40 cm đáy bể nước dài 190 cm Tính chiều sâu lớp nước Một máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng Lúc máng cạn nước bóng râm thành A kéo dài tới chân thành B đối diện Người ta đổ nước vào máng đến độ cao h bóng thành A ngắn bớt cm so với trước Biết chiết suất nước n = Tính h Một người ngồi bờ hồ nhúng chân vào nước suốt Biết chiết suất nước n = a) Khoảng cách thực từ bàn chân người đến mặt nước 36 cm Hỏi mắt người cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu? b) Người cao 1,68 m, nhìn thấy sỏi đáy hồ dường cách mặt nước 1,5 m Hỏi đứng hồ người có bị ngập đầu khơng? Tính vận tốc ánh sáng thủy tinh Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,6 vận tốc ánh sáng chân không c = 3.108 m/s Tính vận tốc ánh sáng truyền mơi trường nước Biết tia sáng truyền từ khơng khí với góc tới i = 600 góc khúc xạ nước r = 400 Lấy vận tốc ánh sáng ngồi khơng khí c = 3.108 m/s * Hướng dẫn giải: sin i n2 n   sinr = sini = sin26,40  r = 26,40 ; Ta có: n2 sin r n1 D = i – r = 3,6 sin i  Ta có: = n; i’ + r = i + r =  sinr = sin(- i) = cosi sin r sin i sin i    = = tani = n = tan  i = sin r cos i 3 sin i BI 40  Ta có: tani = = tan530  i = 530 ; =n sin r AB 30 sin i  sinr = = 0,6 = sin370 n HD CD  CH   r = 370 ; tanr = IH IH CD  CH 190 40  IH = = = 200 (cm) tan r 0,75 sin i CI ' CB 40    = tan530  i = 530 ; Ta có: tani = =n sin r AA AC 30 sin i  sinr = = 0,6 = sin370 n I'B  r = 370 ; tani = ; h Một cọc dài cắm thẳng đứng xuống bể nước chiết suất n = WORD LÝ THPT I ' B  DB I ' B   h h tan i I'B 16 I'B  =  I’B = 16 (cm); h = = 12 (cm)  tan r I ' B  tan i d n1 n   d’ = d = 27 cm a) Ta có: d ' n2 n1 h n1 n   h = h’ = m > 1,68 m nên đứng hồ người b) Ta có: h ' n2 n2 sẻ bị ngập đầu c c Ta có: n =  v = = 1,875.108 m/s v n sin i c c sin r Ta có: v = n = v= = 2,227.108 m/s sin r n sin i tanr = WORD LÝ THPT Hiện tượng phản xạ tồn phần * Các cơng thức: + Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt + Điều kiện để có phản xạ tồn phần: Ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang (n2 < n1 ) góc tới i ≥ igh + Góc giới hạn phản xạ tồn phần: sinigh = n2 ; với n2 < n1 n1 * Phương pháp giải: Để tìm đại lượng có liên quan đến tượng phản xạ toàn phần ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm suy tính đại lượng cần tìm * Bài tập: Tính góc giới hạn phản xạ tồn phần ánh sáng truyền từ thủy tinh sang khơng khí, từ nước sang khơng khí từ thủy tinh sang nước Biết chiết suất thủy tinh 1,5; nước Thả mặt nước đĩa nhẹ, chắn sáng, hình tròn Mắt người quan sát đặt mặt nước không thấy vật sáng đáy chậu bán kính đĩa khơng nhỏ 20 cm Tính chiều sâu lớp nước chậu Biết vật tâm đĩa nằm đường thẳng đứng chiết suất nước n = 3 Một thủy tinh mỏng, suốt, chiết suất n1 = 1,5; có tiết diện hình chử nhật ABCD (AB lớn so với AD), mặt đáy AB tiếp xúc với chất lỏng có chiết suất n2 = Chiếu tia sáng SI nằm mặt phẵng ABCD tới mặt AD cho tia tới nằm phía pháp tuyến điểm tới tia khúc xạ thủy tinh gặp đáy AB điểm K Tính giá trị lớn góc tới i để có phản xạ tồn phần K Một miếng gỗ mỏng, hình tròn bán kính cm Ở tâm O cắm thẳng góc đinh OA Thả miếng gỗ chậu nước có chiết suất n = cho đầu A quay xuống đáy chậu a) Cho OA = cm Mắt đặt không khí thấy đầu A cách mặt nước ? b) Tìm chiều dài lớn OA để mắt khơng nhìn thấy đầu A đinh * Hướng dẫn giải: n2 = sin530  igh = 530 n1 R Ta có: sinigh = = n R  h2 Ta có sinigh =  h = R n  = 17,64 cm Để có phản xạ tồn phần K sini1  sinigh = n2 = sin70,50 n1  i1  70,50  r  900 – 70,50 = 19,50 WORD LÝ THPT  sini  cosr = sin390  i  390 n1 a) Mắt đặt khơng khí thấy ảnh A’ A Ta có: tani = OI OI ; tanr = OA OA ' Với i r nhỏ tani  sini; tanr  sinr tan i OA ' sin i =  = t anr OA s inr n OA  OA’ = = 4,5 (cm)  n 1,33  b) Khi i  igh khơng thấy đầu A đinh 1 = = sin48,60  igh = 48,60 ; n 1,33 OI OI  tanigh =  OA = = 3,5 (cm) tan igh tan 48, 60 OA sinigh = Thấu kính * Kiến thức liên quan: + Các công thức: D = A' B ' d' 1 f =  ;k= == d f d f d d' AB + Qui ước dấu: Thấu kính hội tụ: D > 0; f > Phân kì: D < 0; f < Vật thật: d > Vật ảo: d < Ảnh thật: d’ > Ảnh ảo: d’ < k > 0: ảnh vật chiều; k < 0: ảnh vật ngược chiều + Cách vẽ ảnh qua thấu kính: Sử dụng tia sau: - Tia tới qua quang tâm -Tia ló thẳng - Tia tới song song trục -Tia ló qua tiêu điểm ảnh F’ - Tia tới qua tiêu điểm vật F -Tia ló song song trục - Tia tới song song trục phụ -Tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F’p Lưu ý: Tia sáng xuất phát từ vật sau qua thấu kính qua (hoặc kéo dài qua) ảnh vật + Tính chất ảnh vật thật qua thấu kính: - Thấu kính phân kì cho ảnh ảo chiều nhỏ vật - Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo chiều với vật lớn vật d < f; cho ảnh thật ngược chiều với vật lớn vật 2f > d > f; cho ảnh thật ngược chiều với vật vật d = 2f; cho ảnh thật ngược chiều với vật nhỏ vật d > 2f * Phương pháp giải: + Sử dụng cơng thức thấu kính để tính đại lượng + Sử dụng đặc điểm tia qua thấu kính để vẽ hình + Sử dụng tính chất ảnh qua thấu kính để nhận dạng thấu kính * Bài tập: Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 15 cm Qua thấu kính cho ảnh ngược chiều với vật cao gấp lần vật Xác định loại thấu kính Tính tiêu cự độ tụ thấu kính Vẽ hình WORD LÝ THPT Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 40 cm Qua thấu kính cho ảnh chiều với vật cao nửa vật Xác định loại thấu kính Tính tiêu cự độ tụ thấu kính Vẽ hình Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 30 cm Qua thấu kính cho ảnh ngược chiều với vật cao nửa vật Xác định loại thấu kính Tính tiêu cự độ tụ thấu kính Vẽ hình Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 10 cm Qua thấu kính cho ảnh chiều với vật cao gấp 2,5 lần vật Xác định loại thấu kính Tính tiêu cự độ tụ thấu kính Vẽ hình Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm Một vật sáng AB đặt vng góc với trục thấu kính cho ảnh A’B’ cách vật 60 cm Xác định vị trí vật ảnh Một tia sáng SI qua thấu kính MN bị khúc xạ hình vẽ Hãy cho biết (có giải thích) loại thấu kính gì? Bằng phép vẽ (có giải thích), xác định tiêu điểm thấu kính Cho thấu kính hội tụ O1 có tiêu cự f1 = 40 cm thấu kính phân kì O2 có tiêu cự f2 = -20 cm, đặt đồng trục cách khoảng l Vật sáng AB đặt trước vng góc với trục chính, cách O khoảng d1 Qua hệ thấu kính AB cho ảnh A B2 a) Cho d1 = 60 cm, l = 30 cm Xác định vị trí, tính chất độ phóng đại ảnh A2 B2 qua hệ b) Giử nguyên l = 30 cm Xác định vị trí AB để ảnh A B2 qua hệ ảnh thật c) Cho d1 = 60 cm Tìm l để ảnh A2 B2 qua hệ ảnh thật lớn vật AB 10 lần Cho thấu kính phân kì L1 có tiêu cự f1 = -18 cm thấu kính hội tụ L2 có tiêu cự f2 = 24 cm, đặt trục chính, cách khoảng l Một vật sáng AB đặt vng góc với trục chính, trước thấu kính L1 khoảng d1 , qua hệ hai thấu kính cho ảnh sau A’B’ a) Cho d1 = 18 cm Xác định l để ảnh A’B’ ảnh thật b) Tìm l để A’B’ có độ lớn khơng thay đổi cho AB di chuyển dọc theo trục Tính số phóng đại ảnh qua hệ lúc * Hướng dẫn giải: Ảnh ngược chiều với vật nên ảnh thật Vật thật cho ảnh thật nên thấu kính hội tụ f d' Ta có: k = = =-2 d f d f= 2d = 10 cm = 0,1 m  D = = 10 dp f Ảnh chiều với vật nên ảnh ảo Vật thật cho ảnh ảo nhỏ vật nên thấu kính phân kì f d' Ta có: k = = = d f d  f = - d = - 40 cm = 0,4 m; D = = - 2,5 dp f Ảnh ngược chiều với vật nên ảnh thật Vật thật cho ảnh thật nên thấu kính hội tụ WORD LÝ THPT f d d' = = f = = 10 cm = 0,1 m; D = = 10 dp d f d f Ảnh chiều với vật nên ảnh ảo Vật thật cho ảnh ảo lớn vật thấu kính hội tụ f d' Ta có: k = = = 2,5 d f d  1,5f = 2,5d  f = 25 cm = 0,25 m; D = = dp f Trường hợp ảnh thật (d’ > 0): d + d’ = 60 60 – d 60 1 1 Khi đó: =  =  =  d2 – 60d + 900 = f d d ' d 60  d 60d  d  d = 30 (cm); d’ = 60 – 30 = 30 (cm) Trường hợp ảnh ảo (d’ < 0): |d’| - d = - d’ - d = 60  d’ = - 60 - d 60 1 1 Khi đó: =  =  =  d2 + 60d – 900 = f d d ' d  60  d 60d  d  d = 12,43 cm d = 72,43 cm (loại để có ảnh ảo d < f)  d’= - 60 - d = - 72,43 cm a) Tia ló lệch xa trục tia tới nên kính phân kì Vẽ trục phụ song song với tia tới; đường kéo tia ló gặp trục phụ tiêu điểm phụ Fp ’; Từ Fp ’ đường vuông góc với trục chính, gặp trục điểm ảnh F’; lấy đối xứng với F’ qua O ta tiêu điểm vật F b) Tia ló lệch gần trục tia thấu kính hội tụ Vẽ trục phụ song song với tia tới; tia ló phụ tiêu điểm phụ Fp ’; Từ Fp ’ hạ đường góc với trục chính, gặp trục tiêu ảnh F’; lấy đối xứng với F’ qua O ta tiêu điểm vật F Sơ đồ tạo ảnh: k=- a) Ta có: d1 ’ = nên  d’ = thấu dài hạ tiêu tới nên gặp trục vuông điểm d1 f1 = 120 cm; d1  f1 d2 = O1 O2 – d1 ’ = l – d1 ’ = - 90 cm; d2 ’ = d2 f2 180 =cm; d2  f2 180 A2 B2 A1 B1 A2 B  d1'   d 2'  d1' d 2' 120.( ) =  k= =   .  = = AB AB A1 B1  d1   d  d1d 60.(90) WORD LÝ THPT Vậy: Ảnh cuối ảnh ảo (d2 ’ < 0); chiều với vật (k > 0) nhỏ vật (|k| < 1) d1 f1 40d1 10d1  1200 = ; d2 = l – d1 ’ = ; d1  f1 d1  40 d1  40 d2 f2 20d1  2400 d2 ’ = = d2  f2 d1  200 b) Ta có: d1 ’ = Để ảnh cuối ảnh thật d2 ’ >  d2 > 200 cm c) Ta có: d1 ’ = d2 ’ = d1 f1 = 120 cm; d2 = l – d1 ’ = l – 120; d1  f1 d 'd ' d2 f2  20(l  120) 40 = ;k= = d2  f2 d1d 100  l l  100 Để ảnh cuối ảnh thật d2 ’ >  120 > l > 100; để ảnh cuối lớn gấp 10 lần vật thi k =  10  l = 96 cm l = 104 cm Kết hợp hai điều kiện ta thấy để ảnh cuối ảnh thật lớn gấp 10 lần vật l = 104 cm ảnh ngược chiều với vật Sơ đồ tạo ảnh: d1 f1 = - cm; d2 = l – d1 ’ = l + 9; d1  f1 d2 f2 24(l  9) d2 ’ = = d2  f2 l  15 a) Ta có: d1 ’ = Để ảnh cuối ảnh thật d2 ’ >  15 > l > d1 f1  18d ld  18l  18d1 = ; d2 = l – d1 ’ = ; d1  f1 d1  18 d1  18 d2 f2 24(ld1  18l  18d1 ) d2 ’ = = ; d  f ld1  18l  6d1  432 b) Ta có: d1 ’ = d1' d 2' 432 432 == ld1  18l  6d1  432 d1 (l  6)  18l  432 d1 d Để k không phụ thuộc vào d1 l = cm; k = ; ảnh chiều với k= vật Mắt đeo kính * Kiến thức liên quan: + Để mắt nhìn thấy vật vật phải đặt giới hạn nhìn rỏ mắt + Mắt có tật phải đeo kính: để mắt nhìn thấy vật (ảnh vật qua kính) ảnh qua kính phải ảnh ảo nằm giới hạn nhìn rỏ mắt + Trường hợp kính đeo sát mắt: - Đặt vật CCK , kính cho ảnh ảo CC: dC = OCCK ; d’C = - OCC - Đặt vật CVK , kính cho ảnh ảo CV: dV = OCVK ; d’V = - OCV 10 WORD LÝ THPT * Phương pháp giải: Xác định vị trí vật, ảnh kính sử dụng cơng thức thấu kính để giải * Bài tập: Một người cận thị phải đeo sát mắt thấu kính có độ tụ -2,5 dp nhìn rỏ vật nằm cách mắt từ 25 cm đến vô cực a) Xác định giới hạn nhìn rỏ mắt khơng đeo kính b) Nếu người đeo sát mắt thấu kính có độ tụ -2 dp nhìn rỏ vật nằm khoảng trước mắt Một người cận thị lúc già nhìn rỏ vật đặt cách mắt từ 30 cm đến 40 cm Tính độ tụ thấu kính cần đeo sát mắt để: a) Nhìn rỏ vật xa mà điều tiết mắt b) Đọc trang sách đặt gần cách mắt 25 cm Một người có điểm cực cận cách mắt 50 cm, có điểm cực viễn cách mắt 500 cm a) Người phải đeo sát mắt thấu kính có độ tụ để đọc sách gần cách mắt 25 cm b) Khi đeo kính trên, người nhìn vật đặt khoảng trước mắt ? Một người cận thị nhìn rỏ vật cách mắt từ 10 cm đến 50 cm a) Hỏi người phải đeo sát mắt thấu kính có độ tụ để nhìn rỏ vật vơ cực đeo kính người nhìn rỏ vật đặt gần cách mắt khoảng ? b) Nếu người đeo sát mắt thấu kính có độ tụ -1 dp nhìn rỏ vật nằm khoảng trước mắt Một người đeo sát mắt thấu kính có tụ số - dp nhìn rỏ vật cách mắt từ 12,5 cm đến 50 cm a) Xác định giới hạn nhìn rỏ mắt người khơng đeo kính b) Tụ số kính mà người phải đeo sát mắt đeo kính tụ số người nhìn rỏ vật đặt gần cách mắt bao nhiêu? Mắt người có điểm cực cận điểm cực viễn tương ứng 0,15 m m a) Xác định độ tụ thấu kính mà người đeo sát mắt để nhìn thấy vật xa mà điều tiết b) Khi đeo sát mắt thấu kính có độ tụ 1,5 dp người nhìn rỏ vật đặt khoảng trước mắt * Hướng dẫn giải: 1 Ta có: f = = - 0,4 m = - 40 cm D a) Khi đeo kính đặt vật C CK (điểm cực cận đeo kính), kính cho ảnh ảo CC (điểm cực cận khơng đeo kính) đặt vật C VK (điểm cực viễn đeo kính), kính cho ảnh ảo C V (điểm cực viễn khơng đeo kính) Do đó: dC = OCCK = 25 cm  dC’ = dC f = - 15,4 cm = - OCC  OCC = 15,4 cm; dC  f dV = OCVK =   dV’ = f = - 40 cm = - OCV  OCV = 40 cm Vậy: giới hạn nhìn rỏ mắt người khơng đeo kính cách mắt từ 15,4 cm đến 40 cm 11 WORD LÝ THPT b) Ta có: f1 =  dC1 =  dV1 = = - 0,5 m = - 50 cm; d C' = - OCC = - 15,4 cm D1 d C' f1 = 22,25 cm = OCCK1 ; d V' = - OCV = - 40 cm ' d C  f1 dV' f1 = 200 cm dV'  f1 Vậy: đeo kính có độ tụ - dp người nhìn rỏ vật đặt cách mắt từ 22,25 cm đến 200 cm (đây trường hợp bị cận thị mà đeo kính chưa số) a) Ta có: f = - OCV = - 40 cm = - 0,4 m  D = = - 2,5 dp f ' b) Ta có: dC1 = OCCK1 = 25 cm; d C = - OCC = - 30 cm d C1d C' 1  f1 = = 150 cm = 1,5 m; D1 = = dp ' f1 d C1  d C1 a) Đặt trang sách CCK (điểm cực cận đeo kính) kính cho ảnh ảo CC, đó: dC = OCCK = 25 cm; d’C = - OCC = - 50 cm f= d C dC' = 50 cm = 0,5 m  D = = dp ' d c  dC f b) Ta có: d’V = - OCV = - 500 cm  dV = d C' f = 45,45 cm d C'  f Vậy, đeo kính người nhìn vật đặt cách mắt khoảng từ 25 cm đến 45,45 cm a) Tiêu cự độ tụ thấu kính cần đeo: = - dp f d' f Khi đeo kính: d’C = - OCC = - 10 cm  dC = ' C = 12,5 cm dC  f f = - OCV = - 50 cm = - 0,5 m  D = Vậy, đeo kính người nhìn rỏ vật đặt gần cách mắt khoảng 12,5 cm b) Ta có: f1 = = - 100 cm; D1 d’C = - OCC = - 10 cm  dC = d C' f1 = 11 cm; d C'  f1 d’V = - OCV = - 50 cm  dV = dV' f1 = 100 cm dV'  f1 Vậy, đeo kính có độ tụ -1 dp, người nhìn rỏ vật cách mắt từ 11 cm đến 100 cm a) f = = - m = - 100 cm Khi đeo kính: D 12 WORD LÝ THPT Đặt vật CCK , kính cho ảnh ảo CC đó: d = OCCK = 12,5 cm; d’ = df = - 11,1 cm = - OCC  OCC = 11,1 cm d f Đặt vật CCV, kính cho ảnh ảo CV đó: d = OCCV = 50 cm; d’ = df = - 33,3 cm = - OCV  OCV = 33,3 cm d f Vậy giới hạn nhìn rỏ mắt người khơng đeo kính cách mắt từ 11,1 cm đến 33,3 cm b) Tiêu cự: f = - OCV = - 33,3 cm 0,333 m; độ tụ: D = d’ = - OCC = - 11,1 cm; d = = - dp f d' f = 16,65 cm = OCCK d ' f Vật đeo kính số người nhìn rỏ vật gần cách mắt 16,65 cm a) Tiêu cự: f = - OCV = - m; độ tụ D = b) f = = - dp f = 0,667 m = 66,7 cm D Khi đeo kính: Đặt vật CCK , kính cho ảnh ảo CC đó: d’ = - OCC = - 15 cm; d = d' f = 12,2 cm = OCCK d ' f Đặt vật CCV, kính cho ảnh ảo CV đó: d’ = - OCV = - 100 cm; d = d' f = 40 cm = OCVK d ' f Vậy, đeo kính người nhìn vật đặt cách mắt khoảng từ 12,2 cm đến 40 cm Kính lúp, kính hiễn vi kính thiên văn * Các cơng thức:  tan  AB + Số bội giác: G =  ; với tan =  tan  OC C + Số bội giác kính lúp ngắm chừng vô cực: G = + Trong thương mại: G = OC C f 0, 25 25 = ; kí hiệu Gx XG f (cm) f ( m) + Số bội giác kính hiễn vi ngắm chừng vô cực:  OC C ; với  = O1 O2 – f1 – f2 độ dài quang học kính f1 f f + Số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vô cực: G = f2 G = 13 WORD LÝ THPT * Phương pháp giải: Xác định vị trí vật, ảnh loại kính sử dụng cơng thức thấu kính cơng thức tính số bội giác loại kính để giải * Bài tập: Một người mắt tốt có điểm cực cận cách mắt 20 cm điểm cực viễn vô cực, quan sát vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ 10 dp Kính đặt cách mắt cm a) Hỏi phải đặt vật khoảng trước kính b) Tính số bội giác ngắm chừng vơ cực? Một kính lúp mà vành kính có ghi 5x Một người sử dụng kính lúp để quan sát vật nhỏ, nhìn thấy ảnh vật vật đặt cách kính từ cm đến cm Mắt đặt sát sau kính Xác định khoảng nhìn rỏ người Một kính hiển vi có vật kính có tiêu cự 5,4 mm, thị kính có tiêu cự cm, khoảng cách vật kính thị kính 17 cm Người quan sát có giới hạn nhìn rỏ cách mắt từ 20 cm đến vô cực đặt mắt sát thị kính để quan sát ảnh vật nhỏ a) Xác định khoảng cách từ vật đến vật kính quan sát trạng thái mắt điều tiết tối đa mắt không điều tiết b) Tính số bội giác ngắm chừng vơ cực Một kính hiễn vi, với vật kính có tiêu cự mm, thị kính có tiêu cự 2,5 cm Hai kính đặt cách 15 cm Người quan sát có giới hạn nhìn rỏ cách mắt từ 20 cm đến 50 cm Xác định vị trí đặt vật trước vật kính để nhìn thấy ảnh vật Vật kính kính thiên văn có tiêu cự 1,2 m, thị kính có tiêu cự cm Người quan sát có điểm cực viễn cách mắt 50 cm, đặt mắt sát thị kính để quan sát Mặt Trăng a) Tính khoảng cách vật kính thị kính quan sát trạng thái không điều tiết mắt b) Tính số bội giác kính quan sát Vật kính kính thiên văn có tiêu cự 90 cm, thị kính có tiêu cự 2,5 cm Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20 cm, điểm cực viễn vô cực, đặt mắt sát thị kính để quan sát chòm a) Tính khoảng cách vật kính thị kính ngắm chừng cực cận b) Tính khoảng cách vật kính thị kính ngắm chừng vơ cực số bội giác Tiêu cự vật kính thị kính ống dòm quân f1 = 30 cm f2 = cm Một người đặt mắt sát thị kính thấy ảnh rỏ nét vật xa điều chỉnh khoảng cách vật kính thị kính khoảng L = 33 cm đến L2 = 34,5 cm Tìm giới hạn nhìn rỏ mắt người * Hướng dẫn giải: Khi sử dụng dụng cụ quang học, để quan sát ảnh vật phải điều chỉnh cho ảnh cuối ảnh ảo giới hạn nhìn rỏ mắt a) Ta có: f = = 0,1 m = 10 cm; dC’ = l – OCC = - 15 cm D  dC = d C' f = cm; dV’ = l – OCV = -   dV = f = 10 cm Vậy phải đặt vật cách d C'  f kính từ cm đến 10 cm b) G = OC C = f 14 WORD LÝ THPT 25 = cm; dC = cm dC f  dC’ = = - 20 cm = - OCC  OCC = 20 cm; dV = cm dC  f dV f  dV’ = = -  = - OCV  OCV =  dV  f Vậy: khoảng nhìn rỏ người cách mắt từ 20 cm đến vô cực Sơ đồ tạo ảnh: a) Khi quan sát ảnh trạng thi mắt điều đa (ngắm chừng cực cận): d2 ’ = - OCC = d 2' f d2 = ' = 1,82 cm; d2  f2 Ta có: f = d1 ’ = O1 O2 – d2 = 15,18 cm; d1 = tiết tối 20 cm; d1' f1 = 0,5599 cm d1'  f1 Khi quan sát trạng thái mắt không điều tiết (ngắm chừng cực viễn): d2 ’ = - OCV = - ; d2 = f2 = cm; d1 ’ = O1 O2 – d2 = 15 cm; d1 = d1' f1 = 0,5602 cm Vậy: 0,5602 cm  d1  0,5599 cm d1'  f1 b) Số bội giác ngắm chừng vô cực:  = O1 O2 – f1 – f2 = 14,46 cm; G =  OC C f1 f = 268 Khi ngắm chừng cực cận: d2 ’ = - OCC = - 20 cm; d 2' f d2 = ' = 2,22 cm; d1 ’ = O1 O2 – d2 = 12,78 cm; d2  f2 d1' f1 d1 = ' = 0,5204 cm d1  f1 Khi ngắm chừng cực viễn: d2 ’ = - OCV = -50; d2 = d 2' f = 2,38 cm; d1 ’ = O1 O2 – d2 = 12,62 cm; d 2'  f d1 = d1' f1 = 0,5206 cm Vậy: 0,5206 cm  d1  0,5204 cm d1'  f1 a) Khi ngắm chừng cực viễn: d2 ’ = - OCV = - 50 cm; d2 = d 2' f = 3,7 cm; d1 =   d1 ’ = f1 = 120 cm; d 2'  f O1 O2 = d1 ’ + d2 = 123,7 cm b) Số bội giác: G = d '2 f1 f = = 32,4 d d '2  l d a) Khi ngắm chừng cực cận: d2 ’ = - OCC = - 20 cm; 15 WORD LÝ THPT d2 = d 2' f = 2,2 cm; d1 =   d1 ’ = f1 = 90 cm; d 2'  f O1 O2 = d1 ’ + d2 = 92,2 cm b) Khi ngắm chừng vô cực: d2 ’ =   d2 = f2 = 2,5 cm; d1 =   d1 ’ = f1 = 90 cm; O1 O2 = d1 ’ + d2 = 92,5 cm Số bội giác đó: G = f1 = 36 f2 Vì d1 =   d1 ’ = f1 = 30 cm Khi ngắm chừng cực cận: d2 = O1 O2 – d1 = cm; d2 ’ = d2 f2 = - 7,5 cm = - OCC  OCC = 7,5 cm d2  f2 Khi ngắm chừng cực viễn: d2 = O1 O2 – d1 = 4,5 cm; d2 ’ = d2 f2 = - 45 cm = - OCC  OCC = 45 cm Vậy: giới hạn nhìn rỏ mắt d2  f2 người cách mắt từ 7,5 cm đến 45 cm D TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Theo định luật khúc xạ A tia khúc xạ tia tới nằm mặt phẵng B góc khúc xạ khác C góc tới tăng lần góc khúc xạ tăng nhiêu lần D góc tới ln ln lớn góc khúc xạ Chiếu tia sáng từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n, cho tia khúc xạ vng góc với tia phản xạ Góc tới i trường hợp xác định công thức A sini = n B tani = n C sini = n D tani = n Chiếu ánh sáng từ khơng khí vào thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Nếu góc tới i 60 góc khúc xạ r (lấy tròn) A 300 B 350 C 400 D 450 4 Chiếu ánh sáng từ khơng khí vào nước có chiết suất n = Nếu góc khúc xạ r 30 góc tới i (lấy tròn) A 200 B 360 C 420 D 450 Trong tượng khúc xạ A góc khúc xạ lớn hơn, nhỏ góc tới B góc khúc xạ lớn góc tới C góc khúc xạ khơng thể D góc khúc xạ nhỏ góc tới Tốc độ ánh sáng khơng khí v1 , nước v2 Một tia sáng chiếu từ nước ngồi khơng khí với góc tới i, có góc khúc xạ r Kết luận đúng? A v1 > v2 ; i > r B v1 > v2 ; i < r C v1 < v2 ; i > r D v1 < v2 ; i < r Chọn câu sai A Chiết suất đại lượng khơng có đơn vị 16 WORD LÝ THPT B Chiết suất tuyệt đối môi trường luôn nhỏ C Chiết suất tuyệt đối chân không D Chiết suất tuyệt đối mơi trường khơng nhỏ Nếu tăng góc tới lên hai lần góc khúc xạ A tăng hai lần B tăng hai lần C tăng hai lần D chưa đủ điều kiện để kết luận Chiếu ánh sáng từ khơng khí vào thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Nếu góc tới i = 60 góc khúc xạ r A 30 B 40 C 70 D 90 10 Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ A khơng thể có tượng phản xạ tồn phần B xảy tượng phản xạ toàn phần C tượng phản xạ toàn phần xảy góc tới lớn D ln ln xảy tượng phản xạ toàn phần 11 Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B góc tới 90 góc khúc xạ 80 Tính góc khúc xạ góc tới 600 A 47,250 B 50,390 C 51,330 D 58,670 12 Tia sáng truyền không khí tới gặp mặt thống chất lỏng, chiết suất n = Hai tia phản xạ khúc xạ vng góc với Góc tới i có giá trị A 600 B 300 C 450 D 500 13 Một tia sáng truyền từ mơi trường A vào mơi trường B góc tới 90 góc khúc xạ 80 Tính vận tốc ánh sáng môi trường A Biết vận tốc ánh sáng môi trường B 2.105 km/s A 2,25.105 km/s B 2,3.105 km/s C 1,8.105 km/s D 2,5.105 km/s 14 Vật sáng phẵng, nhỏ AB đặt vuông góc với trục thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Qua thấu kính vật cho ảnh thật có chiều cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 60 cm B 45 cm C 20 cm D 30 cm 15 Một người thợ săn cá nhìn cá nước theo phương thẳng đứng Cá cách mặt nước 40 cm, mắt người cách mặt nước 60 cm Chiết suất nước Mắt người nhìn thấy ảnh cá cách mắt khoảng A 95 cm B 85 cm C 80 cm D 90 cm 16 Vật sáng phẵng, nhỏ AB đặt vng góc với trục thấu kính cách thấu kính 20 cm, qua thấu kính cho ảnh thật cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến ảnh A 16 cm B 24 cm C 80 cm D 120 cm 17 Thấu kính hội tụ có tiêu cự f Khoảng cách ngắn vật thật ảnh thật qua thấu kính A 3f B 4f C 5f D 6f 18 Vật sáng AB vng góc với trục thấu kính cho ảnh ngược chiều lớn gấp lần AB cách 80 cm Tiêu cự thấu kính A 25 cm B 15 cm C 20 cm D.10 cm 19 Đặt vật sáng nhỏ vng góc với trục thấu kính, cách thấu kính 15 cm Thấu kính cho ảnh ảo lớn gấp hai lần vật Tiêu cự thấu kính A -30 cm B 20 cm C -20 cm D 30 cm 17 WORD LÝ THPT 20 Vật sáng đặt trước thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm Ảnh vật qua thấu kính có số phóng đại ảnh k = - Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 30 cm B 40 cm C 60 cm D 24 cm 21 Vật thật đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f cách thấu kính khoảng 2f ảnh A ảnh thật nhỏ vật B ảnh ảo lớn vật C ảnh thật vật D ảnh thật lớn vật 22 Vật AB đặt vng góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm, qua thấu kính cho ảnh ảo A B1 , dịch chuyển AB xa thấu kính thêm cm Khi ta thu ảnh thật A B2 cách A1 B1 đoạn 72 cm Vị trí vật AB ban đầu cách thấu kính A cm B 12 cm C cm D 14 cm 23 Một vật sáng AB cách ảnh E khoảng L = 100 cm Đặt thấu kính hội tụ khoảng vật để có ảnh thật lớn gấp lần vật Tiêu cự thấu kính A 20 cm B 21,75 cm C 18,75 cm D 15,75 cm 24 Mắt cận thị khơng điều tiết có tiêu điểm A nằm trước võng mạc B cách mắt nhỏ 20cm C nằm võng mạc D nằm sau võng mạc 25 Mắt người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm Muốn nhìn thấy vật vơ cực mà khơng cần điều tiết người phải đeo sát mắt thấu kính có tụ số A -0, 02 dp B dp C -2 dp D 0,02 dp 26 Một người lớn tuổi có điểm cực cận cách mắt 50 cm, người nhìn rỏ vật xa mà không điều tiết mắt Nếu mắt người điền tiết tối đa độ tụ mắt tăng thêm A dp B 2,5 dp C dp D dp 27 Khi mắt nhìn rỏ vật đặt điểm cực cận A tiêu cự thuỷ tinh thể lớn B mắt khơng điều tiết vật gần mắt C độ tụ thuỷ tinh thể lớn D khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc nhỏ 28 Một người cận thị nhìn rỏ vật cách mắt từ 10 cm đến 50 cm Để nhìn vật xa mà mắt khơng phải điều tiết người phải đeo sát mắt kính có độ tụ bao nhiêu; khoảng cách thấy rỏ gần cách mắt khoảng? A -2dp; 12,5cm B 2dp; 12,5cm C -2.5dp; 10cm D 2,5dp; 15cm 29 Mắt cận thị điều tiết tối đa quan sát vật đặt A Điểm cực cận B vô cực C Điểm mắt 25cm D Điểm cực viễn 30 Tìm phát biểu sai Mắt cận thị A Khi không điều tiết, tiêu điểm mắt nằm trước võng mạc B Phải điều tiết tối đa nhìn vật xa C Tiêu cự mắt có giá trị lớn nhỏ mắt bình thường D Độ tụ thủy tinh thể nhỏ nhìn vật cực viễn 31 Một người có điểm cực cận cách mắt 40 cm Để đọc trang sách cách mắt gần 25 cm người phải đeo sát mắt kính có độ tụ A 1,5 dp B -1 dp C 2,5 dp D dp 32 Mắt người có võng mạc cách thuỷ tinh thể cm Tiêu cự tụ số thuỷ tinh thể khi nhìn vật vô cực 18 WORD LÝ THPT A mm; 50 dp C 20 mm; 50 dp B mm; 0,5 dp D 20 mm; 0,5 dp 19 WORD LÝ THPT 33 Điều sau sai nói ảnh ảo qua dụng cụ quang học? A Ảnh ảo hứng B Ảnh ảo nằm đường kéo dài chùm tia phản xạ chùm tia ló C Ảnh ảo quan sát mắt D Ảnh ảo quan sát mắt 34 Một kính lúp thấu kính hội tụ có độ tụ 10 dp Mắt người quan sát có khoảng nhìn rỏ ngắn 20 cm Độ bội giác kính lúp ngắm chừng vô cực A 2,5 B C D 35 Mắt bị tật viễn thị A có tiêu điểm ảnh F’ trước võng mạc B nhìn vật xa phải điều tiết mắt C phải đeo thấu kính phân kì thích hợp để nhìn vật xa, D điểm cực cận gần mắt người bình thường 36 Khi dùng thấu kính hội tụ tiêu cự f làm kính lúp để nhìn vật, ta phải đặt vật cách kính khoảng A d = f B d ≤ f C f < d < 2f D d > 2f 37 Một người cận thị có điểm cực cận cách mắt 10 cm quan sát vật qua kính lúp có tiêu cự f = cm trạng thái mắt điều tiết tối đa Vật đặt cách kính kính đặt cách mắt cm? A 4,25 cm B cm C 3,08 cm D 4,05 cm 38 Một người mắt tật dùng kính thiên văn quan sát Mặt trăng trạng thái khơng điều tiết, khoảng cách vật kính thị kính 90 cm, độ bội giác ảnh 17 Tiêu cự vật kính thị kính A 170 cm 10 cm B 10 cm 170 cm C cm 85 cm D 85 cm cm 39 Với  góc ảnh vật qua dụng cụ quang học,  góc vật trực tiếp vật đặt điểm cực cận mắt, độ bội giác quan sát vật qua dụng cụ quang học A G = o  B G = cos cos o C G =  o D G = tan  o tan  40 Một kính hiễn vi có vật kính với tiêu cự f1 = cm, thị kính với tiêu cự f2 = cm Khoảng cách vật kính thị kính 17 cm Khoảng nhìn rỏ ngắn mắt Đ = 25 cm Độ bội giác kính hiễn vi ngắm chừng vô cực A 60 B 85 C 75 D 80 41 Vật kính thị kính kính hiễn vi có tiêu cự f1 = 0,5 cm f2 = 25 mm, có độ dài quang học 17 cm Người quan sát có khoảng cực cận 20 cm Độ bội giác kính ngắm chừng vô cực A 272 B 2,72 C 0,272 D 27,2 42 Một kính thiên văn có vật kính với tiêu cự f , thị kính với tiêu cự f2 Độ bội giác kính thiên văn ngắm chừng vơ cực A G = f1 + f2 B G = f2 f1 C G = f1 f2 D G = f1 f2 43 Một kính hiển vi gồm vật kính tiêu cự f1 = 0,5 cm, thị kính tiêu cự f2 = cm đặt cách 12,5 cm Khi ngắm chừng vô cực phải đặt vật cách vật kính khoảng A 4,48 mm B 5,25 mm C 5,21 mm D 6,23 mm 44 Khoảng cách vật kính thị kính kính thiên văn ngắm chừng vô cực 20 WORD LÝ THPT A O1 O2 > f1 + f2 B O1 O2 < f1 + f2 C O1 O2 = f1 + f2 D O1 O2 = f1 f2 ĐÁP ÁN 1A 2B 3B 4C 5A 6B 7B 8D 9B 10B 11B 12A 13A 14B 15D 16D B B 19D 20A 21C 22C 23C 24A 25C 26 A 27C 28A 29D 30B 31A 32C 33D 34D 35B 36B 37C 38D 39C 40C 41A 42C 43B 44C 21 ... từ vật sau qua thấu kính qua (hoặc kéo dài qua) ảnh vật + Tính chất ảnh vật thật qua thấu kính: - Thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo chiều nhỏ vật - Thấu kính hội tụ cho ảnh ảo chiều với vật lớn vật. .. lớn vật d < f; cho ảnh thật ngược chiều với vật lớn vật 2f > d > f; cho ảnh thật ngược chiều với vật vật d = 2f; cho ảnh thật ngược chiều với vật nhỏ vật d > 2f * Phương pháp giải: + Sử dụng cơng... chiều với vật nên ảnh thật Vật thật cho ảnh thật nên thấu kính hội tụ WORD LÝ THPT f d d' = = f = = 10 cm = 0,1 m; D = = 10 dp d f d f Ảnh chiều với vật nên ảnh ảo Vật thật cho ảnh ảo lớn vật thấu