Vật lí 11 Bài 33: Kính hiển vi

Mục lục Giải Vật lí 11 Bài 33: Kính hiển vi

Video giải Vật lí 11 Bài 33: Kính hiển vi

C1 trang 210 Vật lí lớp 11: Tại sao phải kẹp vật giữa hai bản thủy tinh mỏng khi quan sát vật bằng kính hiển vi?

Lời giải:

Để quan sát được ảnh của vật qua kính hiển vi, ta phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính d₁ sao cho ảnh của vật qua kính nằm trong khoảng giới hạn thấy rõ C_cC_v của mắt. Đối với kính hiển vi, khoảng cách dịch chuyển Δd₁ này rất nhỏ (cỡ chừng vài chục μm).

Do đó, ta phải kẹp vật giữa hai bản thủy tinh mỏng khi quan sát vật bằng kính hiển vi, để khi điều chỉnh vật kính không chạm vật.

C2 trang 211 Vật lí lớp 11: Dựa vào hình 33.5, hãy thiết lập hệ thức: G_∞= |k₁ |.G₂

Hình 33.5

Trả lời:

Vì α, α₀ rất nhỏ nên: 

 $G=\frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}$với

$\tan {\alpha }_0=\frac{AB}{O{C}_c}=\frac{AB}{Đ}$; $\tan \alpha =\frac{A{\text{'}}_2{B^{\text{'}}}_2}{\left|d_2\text{'}\right|+\mathcal{l}}$

Do đó:

$$\begin{gathered} G=\frac{A{\text{'}}_{2}B{\text{'}}_2}{AB}.\frac{O{C}_c}{\left|d{\text{'}}_2\right|+\mathcal{l}} \\ =k.\frac{O{C}_c}{\left|d{\text{'}}_2\right|+\mathcal{l}} \end{gathered}$$

Với: $k=\frac{A{\text{'}}_{2}B{\text{'}}_2}{AB}$ là độ phóng đại của ảnh qua kính hiển vi.

Trường hợp ngắm chừng ở vô cực, từ hình vẽ, ta thấy:

A’₂B’₂ ở ∞ ⇒ A’₁B’₁ ở F₂: chùm tia từ A’₂B’₂ tới mắt là chùm sáng song song.

$\Rightarrow \tan \alpha =\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{f_2}$

Do đó:

$G_{\infty }=\frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}=\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{AB}.\frac{Đ}{f_2}=\left|k_1\right|.G_2$ (ĐPCM)

C3 trang 212 Vật lí lớp 11: Hãy thiết lập hệ thức:

$G_{\infty }=\frac{\delta Đ}{f_1{f}_2}$

Lời giải:

Cũng như hình vẽ ta có:

ΔA’₁B’₁F’₁ đồng dạng với ΔIO₁F’₁. Do đó:

Do đó: $\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{I{O}_1}=\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{AB}=\frac{F{\text{'}}_1.F_2}{OF{\text{'}}_1}=\frac{\delta }{f_1}$

Trong đó: δ = F’₁F₂ là độ dài quang học của kính hiển vi.

Thế vào công thức:

$G_{\infty }=\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{AB}.\frac{Đ}{f_1.f_2}=\frac{\delta .Đ}{f_1{f}_2}$ (ĐPCM)

Bài 1 trang 212 Vật lí lớp 11: Nêu công dụng và cấu tạo của kính hiển vi.

Lời giải:

- Công dụng: Kính hiển vi là một công cụ phổ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật rất nhỏ, bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn nhiều so với số bội giác của kính lúp.

- Cấu tạo: Bộ phận chính là thấu kính hội tụ: Vật kính O₁ có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài mm), thị kính O₂ có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài cm).

Bài 2 trang 212 Vật lí lớp 11: Nêu đặc điểm tiêu cự của vật kính và thị kính của kính hiển vi.

Lời giải:

– Tiêu cự của vật kính rất nhỏ (cỡ milimet)

– Tiêu cự của thị kính nhỏ (cỡ xencimet)

Bài 3 trang 212 Vật lí lớp 11: Muốn điều chỉnh kính hiển vi, ta thực hiện ra sao? Khoảng xê dịch khi điều chỉnh kính hiển vi có giá trị như thế nào?

Lời giải:

- Muốn điều chỉnh kính hiển vi, ta phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính d₁ sao cho ảnh của vật qua kính nằm trong khoảng giới hạn thấy rõ C_cC_v của mắt.

- Đối với kính hiển vi, khoảng dịch chuyển Δd₁ này rất nhỏ (cỡ chừng vài chục μm).

Bài 4 trang 212 Vật lí lớp 11: Vẽ đường truyền của chùm tia ứng với mắt ngắm chừng kính hiển vi ở vô cực.

Lời giải:

Đường truyền của chùm tia sáng với mắt kính chừng kính hiển vi ở vô cực ở hình vẽ:

Bài 5 trang 212 Vật lí lớp 11: Viết công thức số bội giác của kính hiển vi khi mắt ngắm chừng ở vô cực.

Lời giải:

Số bội giác của kính hiển vi khi mắt ngắm chừng ở vô cực:

$$\begin{gathered} G_{\infty }=\frac{A{\text{'}}_{1}B{\text{'}}_1}{AB}.\frac{Đ}{f_2} \\ =\left|k_1\right|G_2=\frac{\delta .Đ}{f_1{f}_2} \end{gathered}$$

Đề bài dùng chung cho bài 6-8 trang 212 SGK Lí 11:

Xét các tính chất kể sau của ảnh tạo bởi thấu kính:

(1) Thật;          (2) Ảo;

(3) Cùng chiều với vật;

(4) Ngược chiều với vật;         

(5) Lớn hơn vật.

Bài 6 trang 212 Vật lí lớp 11: Hãy chọn đáp án đúng

Vật kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào?

A. (1)+ (3)

B. (2) + (4)

C. (1) +(4) + (5)

D. (2) + (4) + (5)

Lời giải:

Vật kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất:

- Thật;

- Ngược chiều với vật

- Lớn hơn vật

=> (1) + (4) +(5)

Chọn đáp án C

Bài 7 trang 212 Vật lí lớp 11: Hãy chọn đáp án đúng

Thị kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào?

A. (1 ) +(4)

B. (2) + (4)

C. (1) + (3 ) + (5)

D. (2) +(3) +(5)

Lời giải:

Thị kính của kính hiển vi tạo ảnh so với vật của nó có các tính chất:

– Ảnh ảo;

– Cùng chiều với vật;

– Lớn hơn vật.

=>(2) + (3) + (5)

Chọn đáp số D

Bài 8 trang 212 Vật lí lớp 11: Hãy chọn đáp án đúng

Khi quan sát một vật nhỏ thì ảnh của vật tạo bởi kính hiển vi có các tính chất?

A. (1) + (5)

B. (2) + (3)

C. (1) + (3) + (5)

D. (2) + (4) + (5)

Lời giải:

Khi quan sát một vật nhỏ thì ảnh của vật tạo bởi kính hiển vi có các tính chất sau:

– Ảnh ảo;

– Ngược chiều với vật;

– Lớn hơn vật.

=> (2) + (4) + (5)

Chọn áp án D

Bài 9 trang 212 Vật lí lớp 11: Một kính hiển vi có tiêu cự vật kính và thị kính là f₁ = 1cm; f₂ = 4cm. Độ dài quang học của kính là 16cm. Người quan sát có mắt không bị tật và có khoảng cực cận OC_c = 20cm. Người này ngắm chừng ở vô cực.

a) Tính số bội giác của ảnh.

b) Năng suất phân li của mắt người quan sát là 2′. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai điểm của vật mà mắt người quan sát còn phân biệt được ảnh.

Lời giải:

a) Khi ngắm chừng ở vô cực, số bội giác khi đó là:

$G_{\infty }=\frac{\delta .O{C}_c}{f_1.f_2}=\frac{16.20}{1.4}=80$

b) Khoảng cách ngắn nhất AB_min:

Ta có: 

$$\begin{gathered} G_{\infty }=\frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}=\frac{\tan \alpha }{\frac{AB}{O{C}_V}}=\frac{\tan \alpha .O{C}_V}{AB} \\ \Rightarrow AB=\frac{\tan \alpha .Đ}{G_{\infty }}=\frac{\alpha .Đ}{G_{\infty }} \\ \Rightarrow A{B}_{\min }=\frac{{\alpha }_{\min }Đ}{G_{\infty }} \end{gathered}$$

Mà ${\alpha }_{\min }=2\text{'}=\frac{2}{60}.\frac{\pi }{180}rad=\frac{\pi }{5400}rad$

$$\begin{gathered} \Rightarrow A{B}_{\min }=\frac{{\alpha }_{\min }Đ}{G_{\infty }} \\ =\frac{\frac{\pi }{5400}.20}{80} \\ =1,{45.10}^{-4}cm \\ =1,45\mu m \end{gathered}$$

Đáp án: a) G_v = 80;   b) AB_min = 1,45 μm

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

Bài 31: Mắt

Bài 32: Kính lúp

Bài 34: Kính thiên văn

Bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Lý thuyết Kính hiển vi

Trắc nghiệm Kính hiển vi có đáp án