Lý thuyết Mắt (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 31: Mắt

1. Cấu tạo quang học của mắt

- Mắt là một hệ gồm nhiều môi trường trong suốt tiếp giáp nhau bằng các mặt cầu.

- Cấu tạo của mắt gồm: màng giác, thủy dịch, lòng đen và con ngươi, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới.

- Hệ quang học của mắt được coi tương đương một thấu kính hội tụ gọi là thấu kính mắt. Tiêu cự của thấu kính mắt được gọi tắt là tiêu cự của mắt.

- Sơ đồ mắt thu gọn:

OV = d’: Khoảng cách từ thấu kính mắt đến điểm vàng không thay đổi

- Mắt hoạt động như một máy ảnh, trong đó:

+ Thấu kính mắt có vai trò như vật kính.

+ Màng lưới có vai trò như phim.

2. Sự điều tiết của mắt. Điểm cực viễn. Điểm cực cận

Khi nhìn các vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) thì tiêu cự f của thấu kính mắt phải thay đổi để ảnh hiện đúng trên màng lưới.

a. Sự điều tiết

- Điều tiết là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của mắt (thay đổi độ cong của thể thủy tinh) để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới.

- Khi mắt ở trạng thái không điều tiết, tiêu cự của mắt lớn nhất (f_max).

- Khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, tiêu cự của mắt nhỏ nhất (f_min).

b. Điểm cực viễn. Điểm cực cận

- Khi mắt không điều tiết, điểm trên trục của mắt mà ảnh được tạo ra ngay ở màng lưới gọi là điểm cực viễn C_v. Đó cũng là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn rõ. Mắt không có tật C_v ở xa vô cùng (OC_v = ∞ ). OC_v gọi là khoảng cực viễn

- Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trên trục của mắt mà ảnh còn được tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực cận C_c. Đó cũng là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rõ. Càng lớn tuổi điểm cực cận càng lùi xa mắt. Đ = OC_c là khoảng cực cận.

- Khoảng cách giữa điểm cực cận và điểm cực viễn gọi là khoảng nhìn rõ của mắt.

3. Năng suất phân li của mắt

- Năng suất phân li của mắt là góc nhìn nhỏ nhất (góc trông vật AB) mà mắt còn phân biệt rõ hai điểm A và B.

- Để mắt có thể phân biệt được hai điểm A và B thì góc trông vật không thể nhỏ hơn một giá trị tối thiểu gọi là năng suất phân li của mắt.

- Mắt bình thường: ε = α_min ≈ 1'

4. Các tật của mắt và cách khắc phục

a. Mắt cận và cách khắc phục

- Đặc điểm:

+ Có độ tụ lớn hơn độ tụ mắt bình thường:  f_max < OV.

+ Không nhìn rõ các vật ở xa.

+ Điểm C_c ở gần mắt hơn bình thường.

- Cách khắc phục:

+ Đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp để có thể nhìn rõ vật ở vô cực mà mắt không phải điều tiết.

+ Tiêu cự của thấu kính cần đeo (nếu coi kính đeo sát mắt) là: f_k = - OC_v

b. Mắt viễn và cách khắc phục

- Đặc điểm:

+ Có độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường: f_max > OV.

+ Nhìn vật ở vô cực phải điều tiết.

+ Điểm C_c ở xa mắt hơn bình thường.

- Cách khắc phục:

Đeo một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp để:

+ Nhìn rõ các vật ở xa mà mắt không phải điều tiết.

+ Nhìn rõ được vật ở gần như mắt bình thường (ảnh ảo của điểm gần nhất muốn quan sát qua thấu kính hiện ra ở điểm cực cận của mắt).

c. Mắt lão và cách khắc phục

- Khi tuổi cao, khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và thể thủy tinh cứng hơn nên điểm C_c dời xa mắt.

- Để khắc phục tật lão thị, phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật ở gần như mắt bình thường.

- Đặc biệt, người có mắt cận khi lớn tuổi phải đeo thấu kính phân kì để nhìn xa, đeo kính hội tụ để nhìn gần. Người ta thường thực hiện loại kính hai tròng có phần trên phân kì, phần dưới hội tụ.

5. Hiện tượng lưu ảnh của mắt

- Cảm nhận do tác động của ánh sáng lên các tế bào màng lưới tiếp tục tồn tại khoảng 0,1s sau khi ánh sáng kích thích đã tắt nên người quan sát vẫn còn thấy vật trong khoảng thời gian này. Đó là hiện tượng lưu ảnh của mắt.

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 31: Mắt

Câu 1. Trường hợp nào dưới đây, mắt nhìn thấy vật ở xa vô cực?

A. Mắt không có tật, không điều tiết            

B. Mắt không có tật và điều tiết tối đa

C. Mắt cận không điều tiết                                    

D. Mắt viễn không điều tiết

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

A – đúng, mắt không có tật khi nhìn ở xa vô cực thì không phải điều tiết

B – sai, vì mắt không tật nhìn xa vô cực không phải điều tiết

C – sai vì mắt cận không nhìn được xa vô cực nếu không đeo kính phù hợp.

D – sai vì mắt viễn nhìn xa vô cực phải điều tiết

Câu 2. Mắt lão nhìn thấy vật ở xa vô cùng khi

A. đeo kính hội tụ và mắt không điều tiết.             

B. đeo kính phân kì và mắt không điều tiết.

C. mắt không điều tiết.                                

D. đeo kính lão.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

A – đúng

B – sai vì người bị lão thị gần giống như người bị viễn thị, khắc phục phải đeo kính hội tụ

C – sai vì người có tật ở mắt nhìn xa hay gần đều phải điều tiết nếu không đeo kính.

D – sai vì không rõ là đeo kính hội tụ hay kính phân kì, có người hồi trẻ bị cận thị, về già thêm tật lão thị phải đeo kính hai tròng (phần trên phân kì, phần dưới lão thị).

Câu 3. Về phương diện quang hình học, có thể coi:

A. mắt tương đương với một thấu kính hội tụ.

B. hệ thống bao gồm các bộ phận cho ánh sáng truyền qua của mắt tương đương với một thấu kính hội tụ.

C. hệ thống bao gồm giác mạc, thuỷ dịch, thể thuỷ tinh, dịch thuỷ tinh và võng mạc tương đương với một thấu kính hội tụ.

D. hệ thống bao gồm giác mạc, thuỷ dịch, thể thuỷ tinh, dịch thuỷ tinh, võng mạc và điểm vàng tương đương với một thấu kính hội tụ.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

A, B – sai vì không thể hiện đầy đủ và nói rõ tên các bộ phận.

C – đúng thể hiện đầy đủ và chính xác các bộ phận.

D – sai vì điểm vàng là nơi cảm nhận ánh sáng, nếu ảnh rơi trên điểm vàng thì mắt có thể nhìn thấy vật.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi độ cong các mặt của thủy tinh thể để giữ cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.

B. Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi khoảng cách thủy tinh thể và võng mạc để giữ cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.

C. Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi khoảng cách thủy tinh thể và vật cần quan sát để giữ cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.

D. Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi cả độ cong các mặt của thủy tinh thể, khoảng cách giữa thủy tinh thể và võng mạc để giữ cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Theo định nghĩa về sự điều tiết của mắt: Sự điều tiết của mắt là sự thay đổi độ cong các mặt của thuỷ tinh thể để giữ cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc.

Câu 5. Cấu tạo thu gọn của mắt về phương diện quang học được biểu diễn như sơ đồ hình vẽ: O: quang tâm của mắt; V: điểm vàng trên màng lưới. Quy ước đặt: (1): Mắt bình thường về già; (2): Mắt cận; (3): Mắt bình thường. Mắt loại nào có điểm cực viễn C_v ở vô cực?

A. (1).                           

B. (2).                            

C. (3).                            

D. (1) và(3).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Mắt bình thường có điểm cực viễn ở xa vô cực.

Câu 6. Cấu tạo thu gọn của mắt về phương diện quang học được biểu diễn như sơ đồ hình vẽ: O: quang tâm của mắt; V: điểm vàng trên màng lưới. Quy ước đặt: (1): Mắt bình thường về già; (2): Mắt cận; (3): Mắt viễn. Mắt loại nào có f_max > OV?

A. (1).                  

B. (2)                   

C. (3).                            

D. (l) và (3).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Mắt viễn có độ tụ nhỏ hơn độ tụ của mắt bình thường nên f_max > OV.

Câu 7. Cấu tạo thu gọn của mắt về phương diện quang học được biểu diễn như sơ đồ hình vẽ: O: quang tâm của mắt; V: điểm vàng trên màng lưới. Quy ước đặt: (1): Mắt bình thường về già; (2): Mắt cận; (3): Mắt viễn. Mắt loại nào phải đeo kính hội tụ?

A. (1).                  

B. (2).                            

C. (3).                            

D. (1) và (3).

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

(1) mắt bình thường về già thường bị tật lão thị sẽ phải đeo kính hội tụ.

(2) mắt cận phải đeo kính phân kì

(3) mắt viễn phải đeo kính hội tụ

Câu 8. Mắt của một người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm. Mắt người này

A. không có tật.             

B. bị tật cận thị.             

C. bị tật lão thị.              

D. bị tật viễn thị.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Điểm cực viễn của người này khá ngắn nên người này bị tật cận thị.

Câu 9. Mắt cận thị khi không điều tiết thì có tiêu điểm:

A. nằm trước võng mạc.                              

B. cách mắt nhỏ hơn 20cm.

C. nằm trên võng mạc.                                

D. nằm sau võng mạc.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Mắt cận thị $f_{\max }<OV$ nên tiêu điểm ở trước võng mạc.

Câu 10. Mắt cận thị khi không điều tiết thì

A. tiêu cự của thuỷ tinh thể là lớn nhất.                          

B. điểm cực viễn xa mắt hơn mắt bình thường.

C. độ tụ của thuỷ tinh thể là lớn nhất.                    

D. khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc là nhỏ nhất.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Mắt cận thị $f_{\max }<OV$ nên độ tụ của mắt cận lớn hơn độ tụ của mắt bình thường

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Vật lí lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 32: Kính lúp

Lý thuyết Bài 33: Kính hiển vi

Lý thuyết Bài 34: Kính thiên văn

Lý thuyết Bài 19: Từ trường

Lý thuyết Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ