Advertisement

Công Thức Vật Lý 11 Chương 7: Mắt. Các Dụng Cụ Quang.

Tổng hợp các công thức vật lý 11 chương 7: mắt. các dụng cụ quang.. hướng dẫn chi tiết từng công thức, các biến, hằng số, bài tập liên quan.

Advertisement

Bài 28: Lăng Kính.

1. Góc chiết quang.

A=r1+r2

 

Khái niệm: Góc A hợp bởi hai mặt lăng kính được gọi là góc chiết quang hay góc ở đỉnh của lăng kính.

 

Chú thích:

A: góc chiết quang 

r1: góc khúc xạ của i1

r2: góc khúc xạ của i2

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-0


2. Góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính.

D=i1+i2-A

 

Khái niệm: Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.

 

Chú thích:

D: góc lệch

i1: tia tới; i2: tia ló

A: góc chiết quang

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-1


3. Các công thức lăng kính.

sini1=nsinr1

sini2=nsinr2

 

Khái niệm: Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,...), thường có dạng lăng trụ tam giác.

Các phần tử của lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên.

Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:

- Góc chiết quang A.

- Chiết suất n.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-2

 

Chú thích: 

i1: góc tới; r1: góc khúc xạ của i1

i2: góc ló; r2: góc khúc xạ của i1

n: chiết suất

 

Lưu ý:

Trong trường hợp góc nhỏ thì: siniisinrr.

Do đó: i1=nr1 và i2=nr2

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-3

 


Bài 29: Thấu Kính Mỏng.

1. Công thức xác định vị trí ảnh.

1d+1d'=1f

 

Chú thích:

d: khoảng cách từ vật đến thấu kính (m, cm,...)

d': khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (m, cm,...)

f: tiêu cự của thấu kính (m, cm,...)

 

Quy ước:

- Vật thật: d>0; vật ảo d<0.

- Ảnh thật, ngược chiều vật: d'>0; ảnh ảo, cùng chiều vật d'<0.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-4


2. Công thức xác định số phóng đại ảnh.

k=-A'B'¯AB¯=-d'd=ff-d=d'-ff

 

Chú thích:

k: số phóng đại ảnh

A'B'¯, AB¯: lần lượt là chiều cao ảnh và chiều cao vật (m, cm,...)

d: khoảng cách từ vật đến thấu kính (m, cm,...)

d': khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (m, cm,...)

f: tiêu cự của thấu kính

 

Quy ước: 

- Nếu k>0: vật và ảnh cùng chiều.

- Nếu k<0: vật và ảnh ngược chiều.

 

Ứng dụng:

Thấu kính có nhiều công dụng hữu ích trong đời sống và trong khoa học. Thấu kính được dùng làm:

- Kính khắc phục tật của mắt (cận, viễn, lão).

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-5

 

- Kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, ống nhòm,...

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-6

 

- Máy ảnh, máy ghi hình (camera).

- Đèn chiếu.

- Máy quang phổ.


3. Độ tụ của thấu kính theo bán kính cong của các mặt và chiết suất của thấu kính.

D=1f=(nn'-1)1R1+1R2

 

Chú thích:

n: chiết suất của chất làm thấu kính

n': chiết suất của môi trường đặt thấu kính

R1, R2: bán kính hai mặt của thấu kính

 

Quy ước:

R>0: mặt lõm

R<0: mặt lồi

R=: mặt phẳng


4. Công thức liên quan giữa tiêu cự và độ tụ của thấu kính.

D=1f

 

Khái niệm: Thấu kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa,...) giới hạn bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.

- Thấu kính lồi (thấu kính rìa mỏng) là thấu kính hội tụ.

- Thấu kính lõm (thấu kính rìa dày) là thấu kính phân kì.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-7

 

Để thiết lập các công thức về thấu kính, người ta đặt ra hai đại lượng quang học là tiêu cựđộ tụ.

 

Chú thích:

f: tiêu cự của thấu kính (m)

D: độ tụ của thấu kính (dp)

 

Quy ước: 

f,D>0: thấu kính hội tụ.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-8

 

f,D<0: thấu kính phân kì.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-9

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-10

 

Các trường hợp ảnh tạo bởi thấu kính:

- Thấu kính hội tụ:

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-11

d<f: ảnh ảo, cùng chiều vật, lớn hơn vật

d=f: ảnh ở vô cùng

2f>d>f: ảnh thật, ngược chiều vật, lớn hơn vật

d=2f: ảnh thật, ngược chiều vật, bằng vật

d>2f: ảnh thật, ngược chiều vật, nhỏ hơn vật

 

- Thấu kính phân kì: Luôn cho ảnh ảo, cùng chiều vật, nhỏ hơn vật.

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-12


Bài 30: Giải Bài Toán Về Hệ Thấu Kính.

Bài 31: Mắt.

1. Công thức liên quan đến mắt cận (cận thị).

DV=1f=1d+1d'=1-1OCV-l

 

Cận thị: Là mắt khi không điều tiết có tiêu điểm nằm trước võng mạc.

Cách sửa tật: Để mắt nhìn xa được như mắt thường, phải đeo kính cận (kinh có mặt lõm, kính phân kỳ) để làm giảm độ hội tụ cho ảnh lùi về đúng võng mạc.

 

Chú thích:

DV: độ tụ của thấu kính (dp)

f: tiêu cự của kính (m)

d, d': khoảng cách từ vật đến thấu kính, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (m)

OCV: khoảng cực viễn của mắt, với CV là điểm cực viễn - nơi xa nhất mà mắt có thể nhìn thấy.

l: khoảng cách từ kính đến mắt (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-13

 

 

Lưu ý: CV= nếu mắt trong trạng thái không có tật.


2. Công thức liên quan đến mắt cận (viễn thị).

DC=1f=1d+1d'=1-1OCC-l

 

Viễn thị: Là mắt khi không điều tiết có tiêu điểm nằm sau võng mạc.

Cách sửa tật: Để mắt nhìn được như bình thường, phải đeo kính viễn (kính có mặt lồi, kính hội tụ) phù hợp để có thể giúp điều chỉnh điểm hội tụ về đúng võng mạc.

 

Chú thích:

DC: độ tụ của thấu kính (dp)

f: tiêu cự của kính (m)

d, d': khoảng cách từ vật đến thấu kính, khoảng cách từ ảnh đến thấu kính (m)

OCC: khoảng cực cận của mắt, với CC là điểm cực cận - điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn rõ. Điểm cực cận càng lùi xa mắt khi càng lớn tuổi.

l: khoảng cách từ kính đến mắt (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-14


3. Công thức tính góc trông vật.

tanα=ABl

 

Khái niệm: Góc trông vật là góc tạo bởi hai tia sáng xuất phát từ hai điểm A và B tới mắt. Phụ thuộc vào kích thước vật và khoảng cách từ vật đến mắt.

 

Chú thích: 

α: góc trông vật

AB: kích thước vật (m)

l: khoảng cách từ vật tới quang tâm O của mắt (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-15


Bài 32: Kính Lúp.

1. Số bội giác của kính lúp.

G=αα0tanαtanα0

 

Phát biểu: Các dụng cụ quang đều có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần. Đại lượng đặc trưng cho tác dụng này là số bội giác.

 

Chú thích:

α: góc trông ảnh qua kính

α0: góc trông vật có giá trị lớn nhất được xác định trong từng trường hợp

 

Lưu ý:

Người ta thường lấy khoảng cực cận là OCC=25cm. Khi sản xuất kính lúp, người ta ghi giá trị của G ứng với khoảng cực cận này trên kính.

- Ví dụ: Các kính có kí hiệu 3x5x, 8x,... sẽ có tiêu cự tương ứng là 253cm, 255cm, 258cm,... Chúng có khả năng làm cho góc trông ảnh qua kính lớn hơn ba lần, năm lần, tám lần,... góc trông trực tiếp vật.


2. Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực.

G=OCCf

 

Chú thích: 

G: số bội giác của kính lúp

OCC: khoảng cực cận (m)

f: tiêu cự của kính (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-16


Bài 33: Kính Hiển Vi.

1. Số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực.

G=k1G2=δOCCf1f2

 

Hai bộ phận chính của kính hiển vi là:

- Vật kính: Thấu kính hội tụ có tiêu cự f1 rất nhỏ (cỡ milimetre)

- Thị kính: kính lúp có tiêu cự f2.

 

Chú thích:

G: số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực

k1: số phóng đại ảnh bởi vật kính

G2: số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực

OCC: khoảng cực cận

δ: độ dài quang học của kính (m)

f1, f2: tiêu cự của vật kính và thị kính (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-17


Bài 34: Kính Thiên Văn.

1. Số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.

G=f1f2

 

Kính thiên văn là dụng cụ quang để quan sát các thiên thể. Nó gồm hai bộ phận chính:

- Vật kính: Thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục met).

- Thị kính: Kính lúp có tiêu cự nhỏ (vài centimetre).

 

Chú thích:

G: số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực

f1, f2: lần lượt là tiêu cự của vật kính và thấu kính (m)

 

hinh-anh-cong-thuc-vat-ly-11-chuong-7-mat-cac-dung-cu-quang-106-18


Bài 35: Thực Hành: Xác định Tiêu Cự Của Thấu Kính Phân Kì.

Advertisement
Advertisement

Khóa Học Dành Cho Các Bạn Học Sinh Giỏi

Học Tập Cực Kỳ Hiệu Quả - Đặc biệt thiết kế riêng cho các bạn đang ôn thi tốt nghiệp THCS, THPT hoặc Ôn Thi Đại Học

Advertisement
Advertisement

Học IELTS Miễn Phí

Advertisement
Advertisement
Advertisement

Advertisement


Advertisement

Tin Tức Liên Quan