Kính Lúp – Bài Tập Thấu Kính
Cấu tạo, số bội giác, cách quan sát và vẽ sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính hội tụ
🔍 Kính lúp là gì?
🔵 Số bội giác $G$
Mỗi kính lúp có một số bội giác $G$ xác định, thường được ghi ngay trên khung kính: 2x, 5x, 10x, 20x… Số bội giác cho biết kính lúp có khả năng phóng đại bao nhiêu lần so với khi nhìn vật trực tiếp.
🔵 Bảng số bội giác mẫu
| Ghi trên kính | Số bội giác $G$ | Tiêu cự $f$ (cm) |
|---|---|---|
| 2x | $2$ | $f = 25/2 = 12{,}5$ |
| 2,5x | $2{,}5$ | $f = 25/2{,}5 = 10$ |
| 5x | $5$ | $f = 25/5 = 5$ |
| 10x | $10$ | $f = 25/10 = 2{,}5$ |
Đó là lí do kính 10x (bội giác cao) có tiêu cự ngắn hơn kính 2x.
🔵 Điều kiện để TKHT dùng làm kính lúp
Nếu $f \geq 25$ cm thì $G \leq 1$, kính không có tác dụng phóng đại nên không dùng được làm kính lúp.
Trên vành kính lúp ghi 4x. Tính tiêu cự của kính lúp. Thấu kính này có dùng làm kính lúp được không?
• Nghĩ kính lúp có tiêu cự dài $\Rightarrow$ SAI. Kính lúp có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm).
• Cho rằng thấu kính phân kì có thể dùng làm kính lúp $\Rightarrow$ SAI. TKPK luôn cho ảnh nhỏ hơn vật, không có tác dụng phóng đại.
🔵 a) Góc trông vật và tác dụng của kính lúp
Mắt chỉ phân biệt được hai điểm khi góc trông vật $\alpha$ (góc tạo bởi hai tia sáng từ hai đầu vật đến mắt) đủ lớn. Khi vật quá nhỏ, góc trông nhỏ — ta không nhìn rõ được.
Kính lúp giúp tạo ảnh ảo lớn hơn vật, làm tăng góc trông. Mắt nhìn vào ảnh ảo này (qua kính) sẽ phân biệt được các chi tiết nhỏ mà nhìn trực tiếp không thấy rõ.
🔵 b) Cách đặt vật để có ảnh qua kính lúp
$\Rightarrow$ Ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật
🔵 c) Hai cách ngắm chừng
Ngoài việc đặt vật trong tiêu cự, ảnh ảo cũng phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt (từ điểm cực cận khoảng $25$ cm đến điểm cực viễn ở vô cực đối với mắt bình thường).
🔵 d) Cách sử dụng kính lúp trong thực tế
• Đặt vật ngoài khoảng tiêu cự ($d > f$) khi dùng kính lúp $\Rightarrow$ SAI. Khi đó kính cho ảnh thật, không phải cách dùng kính lúp.
• Cho rằng nhìn qua kính lúp là nhìn trực tiếp vật $\Rightarrow$ SAI. Ta nhìn ảnh ảo của vật, không phải vật trực tiếp.
Trong nhiều bài tập, ta cần vẽ ảnh qua thấu kính hội tụ theo đúng tỉ lệ xích trên giấy kẻ ô vuông để xác định chính xác vị trí và kích thước ảnh.
🔵 Các bước vẽ sơ đồ tạo ảnh theo tỉ lệ:
• Tia qua $O$ → truyền thẳng.
• Tia song song trục chính → ló qua $F'$.
Giao điểm hai tia ló cho điểm $B'$. Hạ vuông góc xuống trục chính tại $A'$ → $A'B'$ là ảnh.
🔵 Công thức cần dùng để tính trước khi vẽ:
Vật $AB$ cao $h = 2$ cm đặt vuông góc trục chính TKHT, cách thấu kính $d = 7{,}5$ cm. Tiêu cự $f = 5$ cm. Vẽ ảnh theo tỉ lệ $1$ ô $= 1$ cm.
• Luôn đánh dấu rõ O, F, F' trên trục chính theo đúng tỉ lệ trước khi vẽ tia.
• Ảnh thật vẽ bằng nét liền; ảnh ảo vẽ bằng nét đứt.
• Nếu hai tia ló cắt nhau ở phía sau thấu kính $\Rightarrow$ ảnh thật. Nếu phải kéo dài về phía trước mới gặp $\Rightarrow$ ảnh ảo.
🔵 Bộ công thức quan trọng
🔵 Bảng tính chất ảnh qua TKHT (ôn lại Bài 8)
| Vị trí vật | Tính chất ảnh |
|---|---|
| $d > 2f$ | Ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật |
| $d = 2f$ | Ảnh thật, ngược chiều, bằng vật ($d' = 2f$) |
| $f < d < 2f$ | Ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật |
| $d = f$ | Tia ló song song $\Rightarrow$ ảnh ở vô cực (ngắm chừng vô cực) |
| $d < f$ | Ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật (cách dùng kính lúp) |
🔵 Trình tự giải bài toán kính lúp / thấu kính
xác định $f$, $d$
(thật / ảo)
công thức
• $G = 25/f$: cố định, ghi trên kính.
• $k = d'/d = h'/h$: thay đổi theo vị trí vật.
② Kính lúp luôn dùng TKHT có $f < 25$ cm (TKPK không dùng được).
③ Khi dùng kính lúp, vật luôn trong khoảng tiêu cự ($d < f$).
④ Chú ý dấu trong công thức thấu kính: ảnh thật dùng dấu $+$, ảnh ảo dùng dấu $-$.
• Kính lúp = TKHT có $f$ ngắn ($< 25$ cm), dùng quan sát vật nhỏ.
• Số bội giác: $G = \dfrac{25}{f}$. $G$ càng lớn thì $f$ càng ngắn.
• Cách đặt vật: trong khoảng tiêu cự ($d < f$) → ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật.
• Ngắm chừng vô cực: vật tại $F$ ($d = f$), ảnh ở vô cực, ít mỏi mắt nhất.
• Vẽ sơ đồ theo tỉ lệ: dùng 2 tia đặc biệt, đánh dấu $O$, $F$, $F'$ chính xác.
• Công thức: $\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{d} \pm \dfrac{1}{d'}$ (tùy ảnh thật/ảo) và $\dfrac{h'}{h} = \dfrac{d'}{d}$.
Cùng luyện tập về Kính lúp & Bài tập thấu kính!
22 câu · trắc nghiệm lý thuyết, bài tập và tự luận
Tuyệt vời!
Cô Trần Thị Thanh Thảo
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS
Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu