Bài 7.49 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 Nâng cao

Bài 7.49 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật lí 11 nâng cao

Khi đeo sát mắt cận một thấu kính phân kì có độ tụ \(D =  - 1dp\), mắt nhìn rõ vật ở vô cực mà không phải điều tiết và nhìn rõ vật đặt cách mắt 25 cm nếu mắt điều tiết tối đa.

a) Nếu thay thấu kính trên bằng một thấu kính phân kì có độ tụ bằng -0,5 dp, thì mắt có thể thấy rõ vật trong khoảng nào ?

b) Độ tụ của mắt có thể thay đổi trong khoảng nào ? Cho biết khoảng cách từ quang tâm mắt đến màng lưới là 16 mm.

c) Nếu mắt cận nói trên (không đeo kính) đặt lại tiêu điểm ảnh của một kính lúp có tiêu cự bằng 4 cm, thì phải đặt vật trong khoảng cách nào trước kính để mắt có thể nhìn rõ ảnh của vật ?

Giải :

a) Để xác định khoảng có thể thấy rõ vật, khi thay kính cần xác định điểm thấy rõ xa mắt nhất và gần mắt nhất.

- Trước hết ta cần xác định điểm cực viễn và cực cận của mắt cận.

Sơ đồ tạo ảnh :

+ Khi mắt không điều tiết :

\(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{d = \infty }} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = f = {1 \over D} = - 1m}} A'\) (nằm ở điểm cực viễn)

Điểm cực viễn trước mắt 100 cm.

+ Khi mắt điều tiết tối đa : 

\(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{d = 25cm}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d'}} A'\) (ở điểm cực cận)

\( \Rightarrow d' = {{df} \over {d - f}} =  - 20cm\)

Điểm cực cận trước mắt 20 cm.

- Xác định khoảng có thể thấy rõ vật khi đeo kính có độ tụ \(D =  - 0,5dp\).

Sơ đồ tạo ảnh :

 + Khi mắt không điều tiết :

\(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{d = ?}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 100cm}} A'\)(ở điểm cực viễn)

\(d = {{d'f} \over {d' - f}} = 200cm\) ( sau khi thay số, với \(f = {1 \over D} = {1 \over {0,5}}m =  - 200cm\))

+ Khi mắt điều tiết tối đa :

\(A\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{d = ?}} \) kính \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 20cm}} A'\) (ở điểm cực cận)

\(d = {{d'f} \over {d' - f}} = {{200} \over 9}cm \approx 22cm\)

Vậy khoảng có thể thấy rõ vật khi đeo kính có \(D =  - 0,5dp\) cách mắt từ 22 cm đến 200 cm.

b) Để xác định khoảng có thể thay đổi độ tụ của mắt, cần xác định độ tụ ở hai trạng thái : lúc mắt không điều tiết và lúc mắt điều tiết tối đa.

- Độ tụ lúc mắt không điều tiết  :

Sơ đồ tạo ảnh :

\(A \equiv {C_v}\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}
\limits_{d = 1m = 100cm}} \) mắt \(\mathrel{\mathop{\kern0pt\longrightarrow}\limits_{d' = 16mm = {{16.10}^{ - 3}}m}} A'\) (nằm trên màng lưới)

\({D_1} = {1 \over d} + {1 \over {d'}} = {1 \over 1} + {{{{10}^3}} \over {16}} = 63,5dp\)

Độ tụ thay đổi từ \({D_1} = 63,5dp\) đến \({D_2} = 67,5dp\)

c) Xác định khoảng đặt vật so với kính để mắt có thể nhìn rõ ảnh của vật. Cách tính tương tự như ở câu a, song chú ý thêm hai điểm khác với câu a là :

  - lúc này mắt nhìn vật qua kính lúp có tiêu cự bằng 4 cm.

  - mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của kính lúp.

Kết quả :  mắt nhìn rõ ảnh của vật khi vật đặt cách kính là 3,2 cm đến 3,84 cm. 

Sachbaitap.com