Tech12 xin gửi tới các bạn Chuyên đề vật lý lớp 9 chủ đề: Máy ảnh và mắt - Mắt cận thị và Mắt lão thị. Bài học cung cấp cho các bạn tổng quan kiến thức, phương pháp giải và các bài tập liên quan. Hi vọng nội dung bài học sẽ giúp các bạn hoàn thiện và nâng cao kiến thức để hoàn thành mục tiêu của mình.
A. TỔNG QUAN KIẾN THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
I. Tóm tắt kiến thức
1. Máy ảnh
- Định nghĩa
Máy ảnh là một dụng cụ dùng để thu ảnh một vật mà ta muốn chụp trên một phim
- Cấu tạo
Hai bộ phận chính của máy ảnh là vật kính và buồng tối.
- Vật kính là một thấu kính hội tụ,
- Buồng tối: là một hộp kín. Mặt trước của buồng tối gắn vật kính; sát mặt sau gắn phim.
- Chú ý
- Máy ảnh hiện đại nhất hiện nay là máy ảnh kĩ thuật số. Trong máy ảnh này không có phim. Ảnh chụp của vật không hiện trên phim, mà được mã hóa thành các tín hiệu số ghi trên bộ phận như đĩa mềm của máy tính.
- Ảnh của một vật trên phim
- Ảnh chụp của vật trên phim là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.
2. Mắt
- Cấu tạo
Hai bộ phận quan trọng nhất của mắt là thể thủy tinh và màng lưới [còn gọi là võng mạc].
+ Thể thủy tinh là một thấu kính hội tụ
+ Màng lưới là một màng ở đáy mắt, tại đó ảnh của vật mà ta nhìn thấy sẽ hiện lên rõ nét.
- Sự điều tiết của mắt
Sự thay đổi đọ cong của thể thủy tinh tức là thay đổi tiêu cự của nó để ảnh của vật cần quan sát ở các khoảng cách khác nhau có thể hiện rõ được trên màn lưới gọi là sự điều tiết. Sự điều tiết xảy ra hoàn toàn tự nhiên.
- Điểm cực viễn Cv
- Điểm xa mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt không điều tiết có thể nhìn rõ vật gọi là điểm cực viễn [kí hiệu là Cv]. Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn được gọi là khoảng cực viễn [OCv].
Người mắt tốt có điểm cực viễn ở rất xa: OCv = $\infty $
- Điểm cực cận Cc
- Điểm gần mắt nhất mà khi có vật ở đó, mắt còn có thể nhìn rõ vật [khi điều tiết tối đa] gọi là điểm cực cận [kí hiệu là Cc]. Khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận được gọi là khoảng cực cận [OCc].
- Người mắt tốt có điểm cực cận cách mắt khoảng 25 cm: OCc = 25 cm
3. Mắt cận
- Đặc điểm
- Điểm cực viễn của mắt cận ở gần hơn so với mắt bình thường.
- Người bị cận thị có thể nhìn rõ những vật ở gần nhưng không nhìn rõ được những vật ở xa [nếu mắt không điều tiết].
- So sánh mắt cận và mắt thường
[OCc]cận < [OCc]thường
[OCv]cận < [OCv]thường = $\infty $
Hay: Thể thủy tinh của mắt cận phồng to hơn mắt thường.
- Cách khắc phục tật cận thị
- Đeo một thấu kính phân kì để nhìn các vật ở xa được như mắt thường.
- Kính cận thích hợp là TKPK có tiêu điểm F trùng voeid điểm cực viễn Cv của mắt: F = Cv
4. Mắt lão
- Đặc điểm
- Mắt lão là mắt của người già.
- Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa nhưng không nhìn rõ những vật ở gần như hồi còn trẻ.
- Điểm cực cận của mắt lão xa mắt hơn so với mắt bình thường
- So sánh mắt lão và mắt thường:
[OCc]lão < [OCc]thường
[OCv]lão = [OCv]thường = $\infty $
Hay: Thể thủy tinh của mắt cận phồng to hơn mắt thường.
- Cách khắc phục tật mắt lão
- Đeo một thấu kính hội tụ [TKHT] để nhìn các vật gần được như mắt thường.
II. Phương pháp giải
1. Cách vẽ ảnh của một vật trên phim
Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ nên cách vẽ ảnh của vật cũng giống như vẽ ảnh trong thấu kính hội tụ.
2. Cách xác định khoảng cách từ vật kính đến phim [từ thấu kính đến ảnh] hay từ vật đến vật kính hay tiêu cự của vật kính.
- Vẽ ảnh của vật qua máy ảnh.
- Dựa vào tính chất của tam giác đồng dạng để tính khoảng cách từ vật kính đến phim
Dựa vào công thức của thấu kính $\frac{1}{f}=\frac{1}{d}+\frac{1}{d'}$ để tính khoảng cách từ vật kính đến phim.
MẮT CẬN VÀ MẮT LÃO A - KIẾN THÚC TRỌNG TÂM Mắt cận Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần nhưng không nhìn rõ những vật ở xa. Kính cận là thấu kính phân kì. Mắt cận phải đeo kính phân kì để nhìn rõ những vật ở xa. Mắt lão Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần. Kính lão là thấu kính hội tụ. Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần. B - HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI CÂU HỎI TRONG SGK VÀ GIẢI BÀI TẬP TRONG SBT cx. Những biểu hiện của tật cận thị là : Khi đọc sách, phải đặt sách gần mắt hơn bình thường ; Ngồi dưới lớp, nhìn chữ viết trên bảng thấy mờ ; Ngồi trong lớp, nhìn không rõ các vật ngoài sân trường. C2. Mắt cận không nhìn rõ những vật ở xa mắt. Điểm cực viễn Cv của mắt cận ở gần mắt hơn bình thường. C3. Để kiểm tra xem kính cận có phải là thấu kính phân kì hay không ta có thể làm một trong ba cách sau : Cách ỉ : Đưa kính cận ra hứng ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng ngọn đèn lén tờ giấy. Nếu trên tờ giấy xuất hiện một vùng sáng rộng thì đó là thấu kính phân kì. Cách 2 : Đưa kính cận lại gần dòng chữ trên trang sách. Nếu nhìn qua kính thấy hình ảnh dòng chữ cùng chiều, nhỏ hơn dòng chữ khi nhìn trực tiếp thì đó là thấu kính phân kì. Cách 3 : Dùng tay so sánh độ dày phần rìa và phần giữa của mắt kính. Nếu thấy phần giữa lõm vào thì đó là thấu kính phân kì. Chú ý : Chỉ dùng cách thứ 3 đối với kính của người bị cận thị nặng [mắt kính dày]. Mắt kính mỏng thì dùng tay không so sánh được độ dày phần rìa và phần giữa của mắt kính. [J4. Vẽ ảnh của vật AB tạo bởi kính cận [Hình 49.1]. Nhìn vào hình 49.1 ta thấy : Khi không đeo kính, mắt cận không nhìn rõ vật AB vì vật nằm xa mắt hơn điểm cực viễn Cv của mắt. Khi đeo kính, muon nhìn rõ ảnh A'B' của vật AB thì ảnh A'B' phải hiện lên trong khoảng từ điểm cực cận Cc tới điểm cực viễn Cv của mắt, có nghĩa là phải nằm gần mắt hơn so với điểm cực viễn Cv. C5. Muốn biết một kính lão có phải thấu kính hội tụ hay không ta nhận biết bằng một trong ba cách sau : Cách 1 : Đưa kính ra hứng ánh nắng mặt trời hoặc ánh sáng của ngọn đèn trên trần lên một tờ giấy. Nếu trên tờ giấy xuất hiện một điểm sáng chói thì đó là thấu kính hội tụ. Cách 2 : Đưa kính lại gần dòng chữ trên trang sách. Nhìn qua mắt kính, nếu thấy hình ảnh dòng chữ cùng chiều, to hơn dòng chữ khi quan sát trực tiếp thì đó là thấu kính hội tụ. Cách 3 : Dùng tay nhận biết độ dày phần giữa mắt kính. Nếu thấy phần giữa lồi ra thì đó là thấu kính hội tụ. Chú ý : Chỉ dùng cách thứ 3 đối với mắt kính dày [kính của người bị lão thị nặng]. Mắt kính mỏng thì dùng tay không so sánh được độ dày phần rìa và phần giữa của mắt kính. C6. Vẽ ảnh của vật AB tạo bởi kính lão [Hình 49.2]. Nhìn vào hình 49.2 ta thấy : Khi không đeo kính, mắt lão không nhìn rõ vật AB vì vật nằm gần mắt hơn điểm cực cận Cc của mắt. Khi đeo kính, muốn nhìn rõ ảnh A'B' của vật AB thì ảnh A'B' phải hiện lên xa mắt hơn điểm cực cận Cc của mắt.
- a - 3 ; b - 4 ; c - 2 ; d - 1. Khi không đeo kính thì người đó nhìn rõ vật xa nhất là 50 cm. 49.4*. Hình 49.3. Muốn nhìn rõ vật thì ảnh phải hiện lên ở điểm cực cận của mắt. Xét A FOI, ta có hệ thức : AB FA 25 1 OI - FO - 50 - 2 AB 1 A'B' " 2 AB OA 1 A'B' ~ OA' - 2 Vậy OA’ = 2OA = 50 cm = OF.
- Khi không đeo kính, nhìn rõ được vật gần nhất cách mắt 50 cm.
- 49.6. A. 49.7. B. 49.8. c. a - 4 ; b-3; c-1; d-2. a - 3 ; b - 4 ; c - 1 ; d-2. c - BÀI TẬP BỔ SUNG 49a. Một bạn học sinh chỉ nhìn rõ các vật cách mắt từ 15 cm đến 50 cm. Hỏi : Mắt bạn đó có mắc tật gì ? Để khắc phục tật đó, bạn học sinh phải đeo kính có tên gọi là gì ? Mắt kính của bạn ấy là thấu kính hội tụ hay phân kì ? Thấu kính đó phải có tiêu cự bao nhiêu là hợp lí ? 49b. Một người chi nhìn rõ các vật cách mắt từ 40 cm trở ra. Hỏi : Mắt người đó mắc tật gì ? Để khắc phục tật này, người đó phải đeo kính có tên gọi là gì ? Mắt kính của người ấy là thấu kính hội tụ hay phân kì ? Khi nhìn một vật ở xa, người đó có phải đeo kính hay không ? 49c. Bạn Tâm không bị tật ở mắt nhưng mượn kính của m'ẹ đeo vào để nhìn một dòng chữ trên trang sách thì thấy dòng chữ nhỏ hơn so với khi nhìn không đeo kính. Nếu Tâm mượn kính của bác Thanh đeo thì lại nhìn thấy dòng chữ đó to lên. Vậy mắt của bác và mẹ bị tật gì ?