1. Kính lúp.
Hình 49
a. Cấu tạo: Kính lúp là một thấu kính dương L cĩ tụ số lớn. Các kính lúp đã khử quang sai gồm hai thấu kính ghép với nhau.
b. Ngắm chừng: Vật AB cần quang sát được đặt trong khoảng cách từ tiêu điểm đến kính lúp. Kính sẽ cho một ảnh ảo A’B’ lớn hơn vật. Mắt đặt sau kính sao cho ảnh A’B’ nằm
trong khoảng điều tiết của mắt. Muốn quan sát đỡ mỏi mắt, người ta ngắm chứng ở vơ cực, khi đĩ vật AB ở tại mặt phẳng tiêu của L, ảnh A’B’ ở vơ cực. Qua kính lúp, mắt quan sát vật dưới gĩc u.
c. Số bội giác:
Khi quan sát trực tiếp, ta đặt vật ở điểm cực cận, cách mắt một đoạn (o, gĩc nhìn là uo với tgu0 =Ġ (y là độ lớn của vật AB)
Qua kính lúp vật được phĩng đại, gĩc nhìn tăng lên, bây giờ là u. Ta cĩ : tgu =Ġ với f’ tiêu cự ảnh của kính lúp
Vậy số bội giác là :
(10.1)
Nếu ta lấy (o = 25 cm, với kính lúp cĩ tiêu cự 5 cm, số bội giác là 5. 2. Kính hiển vi.
a. Cấu tạo :
Kính hiển vi gồm 3 bộ phận chính vật kính, thị kính và bộ phận chiếu sáng
Vật kính và thị kính là hai hệ thấu kính ghép cĩ tiêu cự f’1 và f’2 nhỏ, được xếp đồng trục trong ống kính và cách nhau một khoảng d lớn hơn các tiêu cự f’1 và f’2 rất nhiều
b. Ngắm chừng:
Hình 50 trình bày ngun tắc tạo ảnh trong kính hiển vi. Để đơn giản ta biểu diễn vật kính và thị kính là các thấu kính hội tụ L1 và L2. Các độ dài f’1f’2 so với d được vẽ lớn hơn trong thực tế. o 0 tgu tgu f ' γ = =l
Hình 50
Vật bé AB được đặt ngồi tiêu điểm F1 của kính vật. Qua kính vật, ta được ảnh thực
A1B1 ngược chiều và lớn hơn vật. Xê dịch ống kính sao cho ảnh A1B1 nằm trong tiêu cự của thị kính (Hình 49). Qua thị kính ta được ảnh ảo A2B2 một lần nữa được phĩng đại. So sánh, ta thấy thị kính cĩ vai trị như một kính lúp.
Về nguyên tắc cĩ thể đặt mắt ở vị trí bất kì ở sau thị kính để quan sát ảnh A2B2, chỉ cần sao cho A2B2 nằm trong khoảng điều tiết của mắt.
Tốt nhất, mắt phải đặt gần thị kính để đĩn quang thơng lớn, hình ảnh được rõ ràng. Để khỏi mỏi mắt, cần đưa ảnh A2B2 ra xa vơ cực, đĩ là trường hợp ngắm chừng ở vơ cực.
c. Số bội giác:
Chúng ta sẽ tính số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vơ cực.
Trên hình 51, các h kính vật và thị kính được thay thế bằng các yếu tố chính của chúng. Hệ thị kính chính là kính mắt Huyghen (3-2-1) trước đây đã nghiên cứu.
Hình 51
Từ hình 51, ta thấy, qua kính hiển vi ta quan sát vật dưới gĩc u, mà : tg u =
2
''
fy
Vật được nhìn trực tiếp bắng mắt dưới gĩc u0 với tguo =Ġ (hình 46) Vậy số bội giác là :
0 0 2 tgu y' y tgu f ' γ = = l
1
' =β
y
y là độ phĩng đại dài của của vật kính, cịn 0
22 2
f 'l = γ là số bội giác của thị kính.
Như vậy : γ=β1.γ2 (10.2)
Hệ số phĩng đạiβ1 cĩ thể tính được từ hai tam giác đồng dạng cĩ đỉnh chung là F’1
1y' y' y f ' − = ∆ 1 ' '=−f∆ β
Với điều kiện d >> f’1, f’2 , cĩ thể xem ∆≈d. Vậy :
0 1 2 ' ' d f f γ = − l (10.3) Với các số liệu : d = + 150 mm f’1 = + 1 mm f’2 = + 10 mm λ0 = + 250 mm Ta tính được :γ = -3750
Mang dấu âm chứng tỏ ta quan sát được ảnh ngược chiều với vật. 3. Kính thiên văn.
Khi quan sát các vật ở xa, ví dụ như các thiên thể, mắt nhìn vật dưới gĩc rất bé, nên
khơng thể phân biệt được các chi tiết. Kính thiên văn giúp chúng ta đưa ảnh của vật về gần và làm tăng gĩc nhìn
a. Cấu tạo :
Ống kính thiên văn gồm cĩ một vật kính L1 cĩ đường kính D lớn và tiêu cự f1 dài.
Thường kính vật được ghép từ hai thấu kính để khử quang sai.
Thị kính L2 được ghép đồng trục với L1. Thường L2 là thị kính Ramsđen cĩ cấu tạo 3- 2-3. Tiêu cự, f’2 của L2 nhỏ. Khoảng cách giữa kính vật và thị kính được điều chỉnh sao
cho F’2 trùng với F1. Như vậy chùm tia song song qua hệ vẫn là chùm song song. Quang hệ cĩ tính chất trên gọi là hệ vơ tiêu.
b. Số bội giác :
Hình 52
Khi khơng dùng kính thiên văn, mắt quan sát thiên thể dưới gĩc u0 =Ġ (hình 52). Từ hình vẽ trên ta tính được : tgu0 = tgϕ = 1 ' fy −
Qua kính thiên văn, gĩc nhìn vật tăng đến giá trị u : tg u = =
2
'
fy
Vậy số bội giác của kính thiên văn :
21 1 0 ' ff tgutgu = − = γ
Số bội giác mang giá trị âm chứng tỏ qua kính thiên văn ảnh ngược chiều với vật. để cĩ giá trịĠ lớn cần cĩ tiêu cự kính vật lớn hơn tiêu cự thị kính rất nhiều.
4. Đèn chiếu.
Ở phần trên chúng ta đã nghiên cứu một số dụng cụ dùng cho mắt. Các dụng cụ này đã
phĩng đại và cho ảnh ảo. Chính quang hệ của mắt đã biến ảnh ảo thành ảnh thật trên võng mơ và việc quan sát chỉ tiến hành được từng người một.
Đèn chiếu cho ảnh thực cĩ thể hứng được trên màn cho nhiều người quan sát cùng một
lúc. Sau đây là sơ đồ của hai loại đèn chiếu : đèn chiếu truyền xạ (hình 53) và đèn chiếu
phản xạ (hình 54) Đèn chiếu truyền xạ : S : nguồn sáng G : Gương phản xạ L : Kính tụ quang dùng tập trung ánh sáng Ov : là vật kính
Vật kính cho ảnh thực M’N’ của vật MN lên màn quan sát. MN là vật trong suốt như phim ảnh hay kính ảnh
Máy phĩng dùng trong việc in ảnh cũng cĩ nguyên tắc cấu tạo như đèn chiếu truyền xạ.
Đèn chiếu phản xạ:
MN là vật khơng trong suốt, (ảnh hoặc là hình vẽ trên giấy) ánh sáng tán xạ từ mỗi