Số bội giác là gì?

Câu hỏi: Số bội giác là gì?

Trả lời: 

Số bội giác của kính lúp cho biết, ảnh mà mắt thu được khi dùng kính lớn gấp bao nhiêu lần so với ảnh mà mắt thu được khi quan sát trực tiếp vật mà không dùng kính.

Cùng Top lời giải tìm hiểu rõ thêm về số bội giác và kính lúp nhé!

I. Số bội giác là gì?

- Số bội giác ( độ bội giác ) của kính lúp cho biết ảnh mà mắt thu được khi dùng kính lớn gấp bao nhiêu lần so với ảnh mà mắt thu được khi quan sát trực tiếp vật mà không dùng kính,nói đơn giản hơn thì số bội giác là độ phóng đại của nó. 

- Mỗi chiếc kính lúp đều có một số bội giác riêng( được kí hiệu là G), được ghi bằng các con số như 2x,3x,5x… ngay trên vành kính.

- Với kính lúp mà có độ bội giác càng lớn thì ảnh thu được từ chiếc kính lúp đó càng lớn .Tùy theo nhu cầu của người sử dụng từ đọc sách hay cho đến những công việc chế tác mà người ta sẽ sản xuất từng chiếc kính lúp để phù hợp với mọi người dùng

II. Số bội giác của kính lúp

- Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực:

- Ta có: 

- Ngoài ra, góc trông vật có giá trị lớn nhất α0 ứng với vật đặt tại điểm cực cận Cc (Hình 32.2 sgk: kính lúp bỏ túi). Do đó: 

 - Trong đó: Đ = OCc khoảng cách tù quang tâm của thấu kính mắt đến điểm cực cận của mắt (đối với mắt không có tật, trong vật lý người ta tường lấy Đ = 25cm = 0,25m). f là tiêu cự thấy kính hội tụ của kính lúp (m).

III. Cách tính số bội giác

- Bên cạnh số bội giác của kính lúp thì có một thông số của kính lúp nữa cũng rất quan trọng đó là tiêu cự. Khi mà bạn sử dụng thì lúc dời ra xa vật thì ảnh thu được càng lớn , nhưng đến một khoảng nào đó bạn sẽ không thể nhìn được hình ảnh phóng đại của vật nữa vì lúc đó là bạn đã đi ra khỏi khoảng tiêu cự của kính. Có nghĩa là tiêu cự là khoảng cách người ta tính từ tâm kính cho đến vật và kính chỉ có thể sử dụng được trong khoảng tiêu cự đó mà thôi. Thường thì người ta cũng sẽ ghi rõ tiêu cự của kính ở trên vành kính hay là ở bao bì của sản phẩm

- Nếu như bạn chỉ biết được số bội giác của kính nhưng lại muốn biết thêm tiêu cự của kính hay ngược lại thì cũng không khó khăn gì . Có công thức liên hệ giữa số bội giác và tiêu cự của một kính lúp là : G=25/f ( trong đó G là số bội giác của kính và f là tiêu cự của kính được tính bằng cm ). Với công thức đơn giản này từ nay bạn đã có thể dễ dàng biết được hai thông số quan trọng của chiếc kính lúp là số bội giác và tiêu cự.

- Số bội giác là đại lượng đặc trưng cho các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, được xác định bằng thương số giữa góc trông ảnh qua dụng cụ quang học và góc trông trực tiếp vật.

- Số bội giác cũng là một thông số quan trọng để người ta đánh giá về chất lượng của kính và xác định độ phóng đại, số bội giác càng lớn thì độ phóng đại của nó càng to và chất lượng của kính càng cao, và ngược lại số bội giác càng nhỏ thì độ phóng đại càng thấp và chất lượng của kính không được tốt.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Thấu kính có tiêu cự nào sau đây có thể dùng làm kính lúp?

A. 25cm

B. 15cm

C. 35cm

D. 30cm

Hướng dẫn giải: Đáp án: B

Số bội giác nhỏ nhất của kính lúp là 1,5x. Nên tiêu cự của kính lúp phải nhỏ hơn 16,7cm.

Ví dụ 2: Một kính lúp có số bội giác 5x, tiêu cự của kính lúp có giá trị là:

A. 5 cm

B. 5m

C. 5mm

D. 5dm

Phương pháp giải: Số ghi trên vành kính lúp là số bội giác của kính.

Giải chi tiết:

Số ghi trên vành kính lúp là số bội giác của kính.

Công thức tính số bội giác: với f là tiêu cực của kính. Kính này có ghi 5X tức là số bội giác bằng 5.

Nên ta có:  (cm)

Chọn A.

IV. Bài tập về kính lúp

* Bài 1 trang 208 SGK Vật Lý 11: Các dụng cụ quang phổ bổ trọ có tác dụng tạo ra ảnh ra sao? Định nghĩa số bội giác.

* Lời giải:

– Các tác đụng quang phổ bổ trợ cho mắt có tác dụng tạo ra ảnh ảo, sao cho các góc trông ảnh α lớn hơn góc trông trực tiếp vật αo.

– Số bội giác G của một công cụ quang phổ bổ trợ cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh α của một vật quang học đó với góc trông trực tiếp αo của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của mắt: G = α/α0;

* Bài 2 trang 208 SGK Vật Lý 11: Kính lúp cấu tạo như thế nào?

* Lời giải:

– Kính lúp là một thấu kính hội tụ hay một hệ ghép tương đương với thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm).

* Bài 3 trang 208 SGK Vật Lý 11: Vẽ đường truyền của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kình lúp ở vô cực. Viết công thức số bội giác của kính lúp trong trường hợp này.

* Lời giải:

– Đường truyền của chùm tia sáng ứng với mắt ngắm chừng kính lúp ở vô cực hình vẽ sau:

– Khi đó số bội giác tính theo công thức: G∞ = Đ/f.

(trong vật lý thường lấy Đ = 25cm = 0,25m)

* Bài 4 trang 208 SGK Vật Lý 11: Yếu tố nào sau đây không ảnh hưởng đến giá trị của số bội giác?

A. Kích thước vật

B. Đặc điểm của mắt

C. Đặc điểm của kính lúp.

D. Không có ( các yếu tố A, B, C đều ảnh hưởng).

* Lời giải:

Công thức tính bội giác của kính lúp ngắm chừng ở vô cực: G∞ = OCc/f;

Trong đó OCc phụ thuộc vào đặc điểm của mắt. Qui ước khoảng cực cận của mắt thường là OCc=Đ=25cm. f là tiêu cự của ảnh.

⇒ Yếu tố không ảnh hưởng đến giá trị của số bội giác là kích thước của vật là kích thước của vật.

– Đáp án: A. Kích thước vật

* Bài 5 trang 208 SGK Vật Lý 11: Tiếp câu hỏi 4

Cách thực hiện nào sau đây vẫn cho phép ngắm chừng ở vô cực?

A. Dời vật     

B. Dời thấu kính     

C. Dời mắt     

D. Không cách nào

* Lời giải:

Từ công thức: G∞ = tanα/tanα0 = Đ/f

⇒ G∞ không phụ thuộc vào khoảng cách kính – Mắt ⇒ Để tiếp tục ngắm chừng ở vô cực ta có thể dời mắt.

Đáp án: C. Dời mắt.

* Bài 6 trang 208 SGK Vật Lý 11: Một học sinh cận thị có các điểm Cc,Cv cách mắt lần lượt là 10cm và 90 cm. Học sịnh này dùng kính lúp có độ tụ + 10dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát kính.

a) Vật phải đặt trong khoảng cách nào trước kính.

b) Một học sinh khác, có mắt không bị cận, ngắm chừng kính lúp nói trên ở vô cực. Cho OCc=25 cm. Tính số bội giác.

* Lời giải:

a) OCc = 10cm; OCv = 90cm; D = 10dp; l = 0

- Sơ đồ tạo ảnh qua kính: vật –KL→ ảnh ảo A’B’ ≡ CC

- Tiêu cự của kính là:

Với thấu kính (L) học sinh cận thị thấy rõ vật ở khoảng cách xa nhất dM khi ảnh ảo của nó ở cực viễn Cv và kính đeo sát mắt (l = 0):

 Tương tự, học sinh cận thị thấy rõ vật ở khoảng cách gần nhất dm khi ảnh ảo của nó ở cận cực Cc:

 ⇒ Vậy phải đặt trong khoảng trước kính: 5cm ≤ d ≤ 9cm.

b) Trường hợp học sinh mắt không bị tật, ngắm chừng kính lúp nói ở trên vô cực thì số bội giác là:

 - Kết luận: a) 5cm ≤ d ≤ 9cm b) G∞ = 2,5