Kính lúp là một công cụ quang học quen thuộc, đặc biệt hữu ích trong việc quan sát các vật thể nhỏ. Bài viết này sẽ đi sâu vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của kính lúp, đồng thời cung cấp hướng dẫn giải các bài tập liên quan.
Kính Lúp Là Gì?
Kính lúp thực chất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Mục đích chính của việc sử dụng kính lúp là để quan sát những vật có kích thước nhỏ mà mắt thường khó nhìn thấy.
Ảnh minh họa thí nghiệm sử dụng kính lúp để quan sát chi tiết nhỏ, nhấn mạnh tầm quan trọng của công cụ này trong nghiên cứu và học tập.
Mỗi kính lúp đều có một thông số quan trọng là độ bội giác (G), thường được ghi trên vành kính dưới dạng các con số như 2x, 3x, 5x,… Độ bội giác cho biết ảnh mà mắt nhìn thấy qua kính lúp lớn hơn bao nhiêu lần so với khi quan sát trực tiếp bằng mắt thường. Kính lúp có độ bội giác càng lớn thì khả năng phóng to ảnh càng cao.
Độ bội giác (G) và tiêu cự (f) của kính lúp có mối liên hệ mật thiết với nhau, được biểu diễn qua công thức:
G = 25/f
Trong đó, tiêu cự f được đo bằng centimet (cm).
Quan Sát Vật Qua Kính Lúp Như Thế Nào?
Để quan sát vật qua kính lúp, cần đặt vật trong khoảng tiêu cự của thấu kính. Ảnh tạo bởi kính lúp là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật thật. Mắt sẽ nhìn thấy ảnh ảo này và cảm nhận vật được phóng to.
Giải Bài Tập Sách Giáo Khoa
Câu hỏi: Nếu kính lúp có số bội giác càng lớn thì tiêu cự càng dài hay ngắn?
Trả lời: Từ công thức G = 25/f, ta thấy rằng số bội giác và tiêu cự tỉ lệ nghịch với nhau. Do đó, kính lúp có số bội giác càng lớn thì tiêu cự càng ngắn.
Câu hỏi: Kính lúp có số bội giác nhỏ nhất là 1,5x. Vậy tiêu cự dài nhất của kính lúp là bao nhiêu?
Trả lời: Áp dụng công thức G = 25/f, ta có: f = 25/G = 25/1,5 ≈ 16,7 cm. Vậy tiêu cự dài nhất của kính lúp là khoảng 16,7 cm.
Câu hỏi: Qua kính lúp ta thu được ảnh thật hay ảnh ảo? Ảnh to hay nhỏ hơn vật?
Trả lời: Ảnh tạo bởi kính lúp luôn là ảnh ảo và lớn hơn vật thật.
Câu hỏi: Để có ảnh như trên, ta phải đặt vật trong khoảng cách nào trước kính?
Trả lời: Vật phải được đặt trong khoảng tiêu cự của kính lúp, tức là khoảng cách từ vật đến kính lúp phải nhỏ hơn tiêu cự của kính.
Câu hỏi: Kể một số trường hợp thực tế cần sử dụng đến kính lúp.
Trả lời: Kính lúp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
- Đọc các chữ viết có kích thước nhỏ.
- Quan sát chi tiết nhỏ của động thực vật (ví dụ: bộ phận của côn trùng, vân lá).
- Kiểm tra chi tiết nhỏ của đồ vật (ví dụ: linh kiện điện tử, chi tiết máy móc, đồ khảo cổ).
Bài Tập Trắc Nghiệm
Câu 1: Trong các kính lúp sau, kính lúp nào cho ảnh lớn nhất khi quan sát cùng một vật?
A) G = 6x
B) G = 5,5x
C) G = 5x
D) G = 4x
Trả lời: Kính lúp có độ bội giác càng lớn thì ảnh càng lớn. Vậy đáp án là A.
Câu 2: Hệ thức giữa số bội giác (G) và tiêu cự (f) của kính lúp (f đo bằng cm) là:
A) G = 25f
B) G = f/25
C) G = 25/f
D) G = 25 – f
Trả lời: Công thức đúng là G = 25/f. Vậy đáp án là C.
Câu 3: Thấu kính nào sau đây có thể dùng làm kính lúp?
A) Thấu kính phân kì, f = 10 cm
B) Thấu kính phân kì, f = 50 cm
C) Thấu kính hội tụ, f = 50 cm
D) Thấu kính hội tụ, f = 10 cm
Trả lời: Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Vậy đáp án là D.
Câu 4: Một kính lúp có độ bội giác 5x. Tiêu cự của kính là:
A) 5 m
B) 5 cm
C) 5 mm
D) 5 dm
Trả lời: f = 25/G = 25/5 = 5 cm. Vậy đáp án là B.
Câu 5: Để quan sát ảnh ảo lớn hơn vật bằng kính lúp, cần đặt vật:
A) Ngoài khoảng tiêu cự
B) Trong khoảng tiêu cự
C) Sát mặt kính
D) Ở bất kỳ vị trí nào
Trả lời: Vật phải đặt trong khoảng tiêu cự. Vậy đáp án là B.
Câu 6: Dùng kính lúp G = 4x và G = 5x để quan sát cùng một vật. Kết quả:
A) G = 4x thấy ảnh lớn hơn
B) G = 4x thấy ảnh nhỏ hơn
C) G = 4x thấy ảnh bằng
D) Không so sánh được
Trả lời: Kính lúp có độ bội giác lớn hơn cho ảnh lớn hơn. Vậy đáp án là B.
Câu 7: Số bội giác của kính lúp:
A) Càng lớn thì tiêu cự càng lớn
B) Càng nhỏ thì tiêu cự càng nhỏ
C) Tỉ lệ thuận với tiêu cự
D) Càng lớn thì tiêu cự càng nhỏ
Trả lời: Số bội giác tỉ lệ nghịch với tiêu cự. Vậy đáp án là D.
Câu 8: Kính lúp có tiêu cự f = 12,5 cm. Độ bội giác là:
A) 10x
B) 2x
C) 8x
D) 4x
Trả lời: G = 25/f = 25/12,5 = 2. Vậy đáp án là B.
Câu 9: Kính lúp có độ bội giác G = 5x. Tiêu cự là:
A) 5 cm
B) 10 cm
C) 20 cm
D) 30 cm
Trả lời: f = 25/G = 25/5 = 5 cm. Vậy đáp án là A.
Câu 10: Trên hai kính lúp lần lượt có ghi 2x và 3x thì:
A) Hai kính có tiêu cự bằng nhau
B) Kính 3x có tiêu cự lớn hơn
C) Kính 2x có tiêu cự lớn hơn
D) Không thể xác định
Trả lời: Vì độ bội giác và tiêu cự tỉ lệ nghịch, kính 2x có tiêu cự lớn hơn. Vậy đáp án là C.
Hình ảnh so sánh trực quan hai kính lúp, một kính ghi 2x và kính còn lại ghi 3x, minh họa sự khác biệt về độ phóng đại và gợi ý về tiêu cự tương ứng.
Hy vọng qua bài viết này, bạn đã nắm vững kiến thức về kính lúp và có thể áp dụng để giải các bài tập liên quan một cách dễ dàng.
