Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 4 mm, thị kính với tiêu cự f2 = 20 mm

Bài 53: Kính hiển vi

Bài 4 (trang 263 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f₁ = 4 mm, thị kính với tiêu cự f₂ = 20 mm và độ dài quang học δ = 156 mm. Người quan sát có mắt bình thường với điểm cực cận cách mắt một khoảng Đ = 250 mm. Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của thị kính. Hãy xác định:

a) Khoảng cách từ vật đến vật kính trong trường hợp ngắm chừng này.

b) Số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

c) Góc trông ảnh, biết AB = 2 μm.

Lời giải:

f₁ = 4 mm; f₂ = 20 mm; δ = 156 mm; Đ = 250 mm. Mắt đặt tiêu điểm ảnh của thị kính nên: l = f₂ = 20 mm

Sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi

a = O₁O₂ = δ + f₁ + f₂ = 156 + 4 + 20 = 180 mm

a) Xác định vị trí của vật trước (L₁)

Quan sát viên có mắt không bị tật nên có thể thấy rõ vật từ cực cận C_c (Đ = 20 cm) đến cực viễn C_v (vô cùng). Qua kính hiển vi người này quan sát được vật AB khi ảnh ảo A₂B₂ của nó nằm trong khoảng từ C_c đến C_v.

+ Khi ảnh ảo A₂B₂ ở tại cực cận C_c, ta có:

d'_2c = -OC₂ = -250 mm

+ Khi ảnh ảo A₂B₂ ở tại cực viễn C_v, ta có:

d'_2c = -∞ ⇒ d_2v = f₂ = 20 mm

Vậy phải đặt vật trong khoảng từ 4,1016 mm đến 4,1026 mm trước vật kính L₁

b) Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực:

c) Góc trông ảnh: α = G.α₀

Trong đó:

⇒ α = 8.10^-6.487,5 = 3,9.10^-3 rad

Đáp số: a) 4,1016 mm ≤ d₁ ≤ 4,1026 mm

b) G_∞ = 487,5 ;    

c) α = 3,9.10^-3 rad