Bài tập Mắt và các dụng cụ quang học (có lời giải...

Câu 1 : Cho điểm sáng S như hình. Hãy trình bày cách vẽ và vẽ hình xác định vị trí ảnh S' của điểm sáng S.

Câu 2 : Cho điểm sáng S như hình. Hãy trình bày cách vẽ và vẽ hình xác định vị trí ảnh S' của điểm sáng S.
Câu 3 : Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, A nằm trên trục chính và cách quang tâm O như hình. Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng.
Câu 4 : Cho vật sáng AB có dạng đoạn thẳng AB, tạo với trục chính một góc $α$ như hình. Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng
Câu 5 : Trong hình dưới xy là trục chính của thấu kính, S là điểm vật thật, S' là điểm ảnh. Với mỗi trường hợp hãy xác định:

Câu 6 : Trong hình dưới xy là trục chính của thấu kính, S là điểm vật thật, S’ là điểm ảnh, O là quang tâm của thấu kính. Với mỗi trường hợp hãy xác định:
Câu 7 : Cho AB là vật sáng, A’B’ là ảnh của AB (như hình). Hãy xác định:
Câu 8 : Một vật sáng AB có dạng mũi tên cao 6 cm đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ, cách thấu kính 15cm. Thấu kính có tiêu cự 10 cm.
Câu 9 : Một vật sáng AB có dạng mũi tên đặt vuông góc trục chính của thấu kính phân kỳ, cho ảnh cao 3,6 cm và cách thấu kính 6 cm. Thấu kính có tiêu cự 15 cm. Xác định kích thước và vị trí của vật. Vẽ h ình.

Câu 10 : Người ta dùng một thấu kính hội tụ để thu ảnh của một ngọn nến trên một màn ảnh. Hỏi phải đặt ngọn nến cách thấu kính bao nhiêu và màn cách thấu kính bao nhiêu để có thể thu được ảnh của ngọn nến cao gấp 5 lần ngọn nến. Biết tiêu cự thấu kính là 10 cm, nến vuông góc với trục chính, vẽ hình?
Câu 11 : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm. Đặt một vật sáng phẳng AB trước thấu kính sao cho điểm A nằm trên trục chính và AB nghiêng với trục chính một góc $α = 60 °$ như hình vẽ. Biết OA = 40 cm, AB = 8 cm. Hãy dựng ảnh của vật AB qua thấu kính, nói rõ cách dựng và hãy xác định độ lớn của ảnh.
Câu 12 : Cho một thấu kính hội tụ có tiêu cự 30 cm. Vật sáng AB dài 3 cm đặt song song với trục chính của thấu kính và cách trục chính một khoảng h, điểm B ở cách thấu kính một khoảng $d_{B} = 15 c m$ .
Câu 13 : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 6 cm. Vật sáng AB là một đoạn thẳng đặt vuông góc trục chính của thấu kính cho ảnh cách vật 25 cm. Xác định vị trí vật và ảnh.

Câu 14 : Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn L. Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt trong khoảng giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính. Tìm mối liên hệ giữa L và f để:
Câu 15 : Một màn ảnh đặt song song với vật sáng AB và cách AB một đoạn $L = 90 c m$ . Một thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt trong khoảng cách giữa vật và màn sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính, người ta tìm được hai vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét trên màn. Hai vị trí này cách nhau $a = 60 (c m)$ .
Câu 16 : Một điểm sáng S đặt trên trục chính của thấu kính hội tụ, tiêu cự f = 15 cm cho ảnh rõ nét trên màn M đặt vuông góc với trục chính của thấu kính. Di chuyển điểm sáng S về gần thấu kính đoạn 5 cm so với vị trí cũ thì màn phải dịch chuyển đi 22,5 cm mới lại thu được ảnh rõ nét.
Câu 17 : Một vật sáng có dạng đoạn thẳng AB đặt trước một thấu kính hội tụ sao cho AB vuông góc với trục chính của thấu kính và A nằm trên trục chính, ta thu được một ảnh thật cao gấp hai lần vật. Sau đó, giữ nguyên vị trí của vật AB và di chuyển thấu kính dọc theo trục chính ra xa AB một đoạn 15 cm, thì thấy ảnh của AB cũng di chuyển 15 cm so với vị trí ảnh ban đầu. Tính tiêu cự f của thấu kính và khoảng cách từ vật AB đến thấu kính lúc chưa di chuyển và sau khi dịch chuyển.

Câu 18 : Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 4 cm, người ta thu được ảnh rõ nét của một vật sáng AB đặt trên trục chính và cách thấu kính đoạn 12 cm. Sau đó dịch chuyển vật sáng AB theo phương vuông góc với trục chính một đoạn 3 cm thì ảnh sẽ dịch chuyển như thế nào. Tính độ dịch chuyển của ảnh khi đó (so với trục chính)
Câu 19 : Một điểm sáng A trước thấu kính sao cho điểm A nằm trên trục chính và cách thấu kính đoạn 40 cm. Cho điểm A dời đi một đoạn 8 cm theo hướng tạo với trục chính một góc $α = 60 °$ đến điểm B như hình vẽ. Biết thấu kính có tiêu cự f = 20 cm. Hãy xác định chiều dịch chuyển của ảnh và độ dời của ảnh.
Câu 20 : Điểm sáng S trên trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính 15 cm. Đặt một màn chắn M vuông góc với trục chính và ở bên kia thấu kính một đoạn 15 cm thì trên màn thu đuợc vệt sáng có đường kính bằng $\frac{1}{2}$ đường kính của chu vi thấu kính. Xác định tiêu cự của thấu kính.
Câu 21 : Thấu kính hội tụ có tiêu cự f có đường rìa hình tròn và màn đặt sau thấu kính cách thấu kính đoạn 60 cm, vuông góc với trục chính thấu kính. Di chuyển điểm sáng S trên trục chính thấu kính (bên kia màn so với thấu kính) ta lần lượt tìm được hai vị trí S lần lượt cho trên màn hai vòng tròn sáng có đường kính bằng đường kính rìa của thấu kính. Hai vị trí này cách nhau 8 cm. a) Tìm tiêu cự thấu kính.

Câu 22 : Hai điểm sáng $S_{1} v à S_{2}$ cách nhau $l = 24 cm$ . Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 9 cm được đặt trong khoảng $S_{1} S_{2}$ và có trục chính trùng với $S_{1} S_{2}$ . Xác định vị trí thấu kính để hai điểm sáng cho bởi thấu kính trùng nhau. Vẽ ảnh.
Câu 23 : Hai thấu kính hội tụ $O_{1} v à O_{2}$ có tiêu cự lần lượt là $f_{1} = 30 {cm và f}_{2} = 15 cm$ , có trục chính trùng nhau, đặt cách nhau một khoảng $l = 80 cm$ . Một vật sáng AB = lcm đặt trước $O_{1}$ và cách $O_{1}$ một đoạn $d_{1} = 60 c m$ .
Câu 24 : Đặt một vật sáng AB vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ $L_{1}$ có tiêu cự $f_{1} = 32 c m$ và cách thấu kính 40cm. Sau $L_{1}$ , ta đặt một thấu kính $L_{2}$ có tiêu cự $f_{2} = - 15 c m$ , đồng trục với $L_{1}$ và cách $L_{1}$ một đoạn a.
Câu 25 : Có hai thấu kính được đặt đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là $f_{1} = 15 c m v à f_{2} = - 15 c m$ . Vật AB được đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính trong khoảng giữa hai thấu kính. Cho $O_{1} O_{2} = l = 40 c m$ .

Câu 26 : Một thấu kính phẳng - lõm làm bằng thủy tinh có tiêu cự $f_{1} = - 20 c m$ . Thấu kính được đặt sao cho trục chính thẳng đứng, mặt lõm hướng lên trên. Một điểm sáng S nằm trên trục chính và cách thấu kính một đoạn d (hình vẽ).
Câu 27 : Một thấu kính phẳng lồi $L_{1}$ có tiêu cự $f_{1} = 20 c m$ được ghép sát đồng trục với một thấu kính phẳng lồi $L_{2}$ có tiêu cự $f_{2} = 60 c m .$ . Mặt phẳng 2 kính ghép sát nhau như hình vẽ. Thấu kính $L_{2}$ có đường kính gấp đôi $L_{1}$ . Một điểm sáng S nằm trên trục chính của hệ, trước $L_{1}$ .
Câu 28 : Một người có mắt bình thường (không tật) nhìn thấy được các vật ở rất xa mà không phải điều tiết. Khoảng cực cận của người này là $O C_{c} = 25 cm$ . Độ tụ của mắt người này khi điều tiết tối đa tăng thêm bao nhiêu?
Câu 29 : Một người cận thị lớn tuổi chỉ còn nhìn thấy rõ các vật trong khoảng cách mắt 50 cm đến 67 cm. Tính độ tụ của các kính phải đeo để người này có thể:

Câu 30 : Một người mắt có tật, phải đeo kính có độ tụ -2 điôp. Khi đeo kính người này nhìn rõ các vật ở xa vô cùng không cần điều tiết và đọc được trang sách đặt cách mắt gần nhất là 25 cm. Coi kính đeo sát mắt.
Câu 31 : Một người cận thị chỉ nhìn thấy rõ các vật trong khoảng cách mắt 13,5 cm đến 51 cm. Tính độ tụ của các kính phải đeo để người này có thể:
Câu 32 : Một người mắt có tật, phải đeo kính có độ tụ -2 điôp. Khi đeo kính người này nhìn rõ các vật ở xa vô cùng không cần điều tiết và đọc được trang sách đặt cách mắt gần nhất là 26 cm. Kính đeo cách mắt 1 cm.
Câu 33 : Mắt một người có điểm cực viễn cách mắt 50 cm và độ biến thiên độ tụ từ trạng thái không điều tiết đến trạng thái điều tiết tối đa là 8 dp. Hỏi điểm cực cận của mắt người này cách mắt bao nhiêu?

Câu 34 : Mắt viễn thị nhìn rõ được vật cách mắt gần nhất 40 cm. Tính độ tụ của kính phải đeo để có thể nhìn rõ vật đặt cách mắt gần nhất là 25 cm trong hai trường hợp sau:
Câu 35 : Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất $O C_{C} = 10 c m$ và giới hạn nhìn rõ là 20 cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Kính đeo sát mắt.
Câu 36 : Một người mắt bình thường có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20cm quan sát một vật nhỏ nhờ một kính lúp trên vành ghi 5x. Kính lúp đặt sát mắt.
Câu 37 : Một người cận thị có khoảng nhìn rõ ngắn nhất $O C_{C} = 15 cm$ và giới hạn nhìn rõ là 35 cm. Người này quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có tiêu cự 5cm. Mắt đặt cách kính 10 cm.

Câu 38 : Một người mắt bình thường có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20cm quan sát một vật nhỏ nhờ một kính lúp trên vành ghi 5x. Kính lúp đặt cách mắt 4cm.
Câu 39 : Một thợ đồng hồ có giới hạn nhìn rõ từ 50 cm đến $\infty$ . Người này dùng kính lúp loại 5x đề sửa đồng hồ. Kính cách mắt 5 cm.
Câu 40 : Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự $f_{1} = 1 c m$ và thị kính với tiêu cự $f_{2} = 4 c m$ . Hai thấu kính cách nhau a = 17 cm. Tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ớ vô cực. Lấy Đ = 25 cm.
Câu 41 : Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự $f_{1} = 1 c m$ , thị kính có tiêu cự $f_{2} = 4 c m$ . Chiều dài quang học của kính là 15 cm. Người quan sát có điểm cực cận cách mắt 20 cm và điểm cực viễn ở vô cực. Hỏi phải đặt vật trong khoảng nào trước vật kính. Biết mắt đặt sát sau thị kính.

Câu 42 : Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự $f_{1} = 1 c m$ , thị kính có tiêu cự $f_{2} = 4 c m$ . Độ dài quang học $δ = 16 cm$ . Người quan sát có mắt không có tật và có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là 20 cm. Tính độ bội giác của ảnh trong các trường hợp người quan sát ngắm chừng ở vô cực và điểm cực cận. Coi mắt đặt sát kính.
Câu 43 : Vật kính của một kính thiên văn học sinh có tiêu cự $f_{1} = 120 c m$ , thị kính có tiêu cự $f_{2} = 4 c m$ . Một học sinh có điểm cực viễn cách mắt 50 cm quan sát ảnh của Mặt Trăng qua kính thiên văn nói trên sao cho mắt không điều tiết. Tính khoảng cách giữa hai kính và độ bội giác. Mắt đặt sát sau thị kính.