KÍNH LÚP

 

 

Kính lúp là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát các vật nhỏ. Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ (hay một hệ ghép

tương đương với một thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (vài cm), có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo

cùng chiều, lớn hơn vật.

Sự tạo ảnh bởi kính lúp

- Khi quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, mắt nhìn ảnh ảo của vật đó qua kính. Muốn thế, phải đặt vật nhỏ trong khoảng từ quang tâm O

của kính đến tiêu điểm vật chính F.

- Ngoài ra, để mắt có thể nhìn thấy ảnh thì ảnh phải có vị trí nằm ở trong khoảng nhìn rõ của mắt.

Để thỏa mãn hai điều kiện trên, khi dùng kính lúp ta phải điều chỉnh (xê dịch kính trước vật hoặcngược lại). Động tác quan sát ảnh ở một

vị trí xác định gọi là ngắm chừng ở vị trí đó.

Khi cần quan sát trong một khoảng thời gian dài, ta nên thực hiện ngắm chừng ở điểm cực viễn để mắt không bị mỏi.

 

Số bội giác của kính lúp

Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực:

 

Chú ý: Người ta thường lấy khoảng cực cận là OCc = 25 cm. Khi sản xuất kính lúp, người ta ghi giá trị của . ứng với khoảng cực cận

này trên kính.

Ví dụ: Các kính có kí hiệu 3x, 5x,8x,… sẽ có tiêu cự tương ứng là \[\frac{3}\] cm, \[\frac{5}\] cm, \[\frac{8}\] cm,… Chúng có khả năng làm cho góc trông ảnh qua

kính lớn hơn ba lần, năm lần, tám lần,… góc trông trực tiếp vật.

 

KÍNH HIỂN VI

 

 

Công dụng và cấu tạo của kính hiển vi

Kính hiển vi là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt để quan sát những vật rất nhỏ, bằng cách tạo ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của kính

hiển vi lớn hơn rất nhiều so với số bội giác của kính lúp.

Kính hiển vi có hai bộ phận chính:

• Vật kính L1: là một thấu kính hội tụ (thực ra là một hệ thấu kính tác dụng như một thấu kính hội tụ) có tiêu cự rất nhỏ (cỡ mm).

• Thị kính L2: là kính lúp dùng để quan sát ảnh của vật tạo bởi vật kính.

Hai bộ phận chính này được gắn vào hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau và khoảng cách giữa chúng

\[{O_1}{O_2} = l\] không đổi.

Ngoài ra còn có các bộ phận tụ sáng để chiếu sáng vật cần quan sát. Đó thường là một gương cầu lõm.

 

Hình 6.2. Kính hiển vi quang học

 

Sự tạo ảnh của kính hiển vi

Vật kính có tác dụng tạo ảnh thật A’1B’1 lớn hơn vật AB và ở trong khoảng O2F2 từ quang tâm đến tiêu diện vật của thị kính.

Thị kính tạo ảnh ảo sau cùng A’2B’2 lớn hơn vật nhiều lần và ngược chiều so với vật AB.

Mắt đặt sau thị kính để quan sát sẽ nhìn thấy ảnh A’2B’2 của vật AB tạo bởi kính hiển vi.

Ảnh sau cùng A’2B’2 phải được tạo ra trong khoảng nhìn rõ của mắt. Do đó phải điều chỉnh kính để thay đổi khoảng cách d1 từ vật AB

đến vật kính O1.

Đối với kính hiển vi, ứng với khoảng CvCc của ảnh thì khoảng \[\Delta {d_1}\] xê dịch vật thường hết sưc nhỏ, khoảng vài chục micromet.

Do đó trong thực tế khi quan sát vật bằng kính hiển vi phải thực hiện như sau:

- Vật phải là vật phẳng kẹp giữa hai tấm thủy tinh mỏng trong suốt. Đó là tiêu bản.

- Vật được đặt cố định trên giá. Ta dời toàn bộ ống kính từ vị trí sát vật ra xa dần bằng ốc vi cấp.

Nếu ảnh sau cùng A’2B’2 của vật cần quan sát được tạo ra ở vô cực thì ta có sự ngắm chừng kính ở vô cực.

 

Số bội giác của kính hiển vi

Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

Đặt: \[\left| \right|\] là số phóng đại ảnh bởi vật kính; G2 là số bội giác của thị kính ngắm chừng ở vô cực.

Ta có:

\[{G_\infty } = \left| \right|{G_2}\]

Công thức trên có thể biến đổi và viết dưới dạng khác:

\[{G_\infty } = \frac{{\delta O{C_c}}}{{{f_1}{f_2}}}.\]

 

KÍNH THIÊN VĂN

 

 

Tuy không phải là người chế tạo ra kính thiên văn đầu tiên, nhưng Ga-li-lê là người đầu tiên đã sử dụng kính tiên văn để quan sát bầu

trời và có nhiều khám phá quan trọng như: phát hiện ra 4 vệ tinh của Mộc tinh, vành đai của Thổ tinh, các ngọn núi trên Mặt Trăng…

Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn

 

Trong nghiên cứu thiên văn, để quan sát rõ những thiên thể ở rất xa Trái Đất, cần phải tạo ra một loại dụng cụ quang học

hỗ trợ cho mắt sao cho khi nhìn thiên thể qua dụng cụ đó, ta sẽ thấy ảnh của thiên thể dưới góc trông lớn hơn rất nhiều lần

so với khi nhìn trực tiếp bằng mắt. Muốn tăng góc trông thì trước hết phải tạo được một ảnh thật của thiên thể ở vị trí gần

nhờ linh kiện quang thứ nhất. Sau đó hình ảnh này qua linh kiện thứ hai để thấy hình ảnh cuối cùng dưới một góc trông

lớn hơn. Dụng cụ có nguyên tắc hoạt động như trên là kính thiên văn.

Kính thiên văn là dụng cụng quang hỗ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trông lớn đối với những vật ở rất xa (các thiên thể).

Kính thiên văn có hai bộ phận chính:

• Vật kính L1 là một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét).

• Thị kính L2 là một kính lúp để quan sát ảnh tạo bởi vật kính.

 

Hình 6.3. Kính thiên văn khúc xạ

 

Sự tạo ảnh bởi kính thiên văn

Vật kính tạo ảnh thật của vật (ở vô cực) tại tiêu diện ảnh. Thị kính giúp quan sát ảnh này.

Ảnh của thiên thể tạo bởi kính thiên văn là ảnh ảo, ngược chiều với vật, có góc trông lớn hơn nhiều lần so với góc trông trực tiếp vật.

Khi sử dụng kính thiên văn, mắt người quan sát được đặt sát thị kính. Phải điều chỉnh kính bằng cách dời thị kính sao cho ảnh sau cùng

nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

Để có thể quan sát trong một thời gian dài mà không bị mỏi mắt, ta phải đưa ảnh sau cùng ra vô cực: ngắm chừng ở vô cực (nếu mắt

không có tật).

 

Số bội giác của kính thiên văn

Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

\[{G_\infty } = \frac{}{}.\]

Số bội giác của kính thiên văn trong điều kiện này không phụ thuộc vào vị trí đặt mắt sau thị kính.