Vật lý 11 bài 34: Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn, sự tạo ảnh bởi kính thiên văn và số bội giác của kính thiên văn. Tuy không phải là người chế tạo ra kính thiên văn đầu tiên, nhưng Ga-li-lê là người đầu tiên sử dụng kính thiên 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,…
Vậy kính thiên văn có công dụng và cấu tạo như thế nào? Sự tảo ảnh bởi kính thiên văn và công thức tính số bội giác của kính thiên văn ra sao? chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
I. Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn
• Công dụng của kính thiên văn:
– Kính thiên văn là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trông lớn đối với vật ở rất xa (vì vậy được sử dụng để quan sát các thiên thể.
• Cấu tạo của kính thiên văn:
Gồm 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.
II. Sự tạo ảnh bởi kính thiên văn
• Sơ đồ tạo ảnh của kính thiên văn:
– Vật AB ở vô cực qua vật kính L1 cho ảnh thật A1B1 ngược chiều với vật và nằm ở tiêu điểm ảnh chính F’1 của vật kính.
– Thị kính L2 tạo ra ảnh ảo sau cùng A2B2 ngược chiều với vật.
→ 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 lâu mà không bị mỏi mắt, ta phải đưa ảnh sau cùng ra vô cực: ngắm chừng ở vô cực (nếu mắt không có tật). Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực như hình sau:
III. Số đo bội giác của kính thiên văn
– Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực hình 34.3 (như ở trên):
Ta có: 
Vì 
(mỗi thiên thể có góc trông α0 nhất định).
Do đó, công thức tính số đo bội giác của kính thiên văn là:
Số bội giác của kính thiên văn trong điều kiện này không phụ thộc vị trí đặt mắt sau thị kính.
IV. Bài tập về Kính thiên văn
* Bài 1 trang 216 SGK Vật Lý 11: Nêu công dụng và cấu tạo của kính thiên văn.
* Lời giải:
+ Công dụng của kính thiên văn: Là dụng cụ quang học bổ trợ mắt để quan sát các vật ở rất xa, bằng cách làm tăng góc trông ảnh của các vật.
+ Cấu tạo của kính thiên văn: Bộ phận chính: 2 thấu kinh hội tụ
– Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (có thể đến vài chục m)
– Thị kính là một kính lúp để quan sát ảnh tạo bỏi vật kính, có tiêu cự ngắn (vài cm).
* Bài 2 trang 216 SGK Vật Lý 11: Vẽ đường truyền của chùm tia sáng qua thiên kính thiên văn ngắn chừng ở vô cực.
* Lời giải:
– Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực, hình vẽ 34.3 SGK (như sau):
* Bài 3 trang 216 SGK Vật Lý 11: Viết công thức về số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng vô cực.
* Lời giải:
– Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi:
* Bài 4 trang 216 SGK Vật Lý 11: Giải thích tại sao tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn?
* Lời giải:
Tiêu cự vật kính f1 của kính thiên văn phải lớn vì:
– Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi: G∞ = f1/f2
– Để quan sát được ảnh của vật bằng kính thiên văn ta điều chỉnh thị kính để ảnh qua thị kính A2B2 là ảnh ảo, nằm trong giới hạn thấy rõ CcCv của mắt, tức là ảnh A1B1 phải nằm trong khoảng O2F2. Vì vậy f2 phải vào khoảng cen-ti-mét.
– Muốn G có giá trị lớn thì ta phải tăng giá trị của f1 ⇒ tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn.
¤Đặt f1 và f2 lần lượt là tiêu cự của vật kính và thị kính của kính thiên văn.
Xét các biểu thức:
(1) f1 + f2 (2) f1/f2 (3) f2/f1
Hãy chọn đáp án đúng ở các bài 5 và bài 6 dưới đây.
* Bài 5 trang 216 SGK Vật Lý 11: Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng vô cực có biểu thức:
A. (1) B. (2) C. (3) D. Biểu thức khác
* Lời giải:
Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức:
– Chọn đáp án: B. (2)
* Bài 6 trang 216 SGK Vật Lý 11: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức nào?
A. (1) B. (2) C. (3) D. Biểu thức khác.
* Lời giải:
Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức: O1 O2=f1+f2
– Chọn đáp án: A. (1)
* Bài 7 trang 216 SGK Vật Lý 11: Vật kính của một thiên văn dùng ở trường học có tiêu cự f1=1,2m. Thị kính là một thấu kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f1=4cm.
Tính khoảng cách giữa hai kính và số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực.
* Lời giải:
– Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực:
O1 O2 = f1 + f2 = 1,2 + 0,04 = 1,24(m)
– Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức:
Kết luận: O1O2=1,24(m); G∞=30
Tóm lại, với bài viết về Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn, sự tạo ảnh bởi kính thiên văn và số bội giác của kính thiên văn cùng bài tập vận dụng ở trên. Hoàng Thùy Chi About hy vọng các em đã hiểu rõ hơn về khối kiến thức này, chúc các em học tốt.
Xem thêm Vật lý 11 bài 34
Vật lý 11 bài 34: Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn, sự tạo ảnh bởi kính thiên văn và số bội giác của kính thiên văn. Tuy không phải là người chế tạo ra kính thiên văn đầu tiên, nhưng Ga-li-lê là người đầu tiên sử dụng kính thiên 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,… Vậy kính thiên văn có công dụng và cấu tạo như thế nào? Sự tảo ảnh bởi kính thiên văn và công thức tính số bội giác của kính thiên văn ra sao? chúng ta sẽ tìm hiểu trong bài viết dưới đây. I. Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn • Công dụng của kính thiên văn: – Kính thiên văn là dụng cụ quang bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ảnh có góc trông lớn đối với vật ở rất xa (vì vậy được sử dụng để quan sát các thiên thể. • Cấu tạo của kính thiên văn: Gồm 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. II. Sự tạo ảnh bởi kính thiên văn • Sơ đồ tạo ảnh của kính thiên văn: – Vật AB ở vô cực qua vật kính L1 cho ảnh thật A1B1 ngược chiều với vật và nằm ở tiêu điểm ảnh chính F’1 của vật kính. – Thị kính L2 tạo ra ảnh ảo sau cùng A2B2 ngược chiều với vật. → 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 lâu mà không bị mỏi mắt, ta phải đưa ảnh sau cùng ra vô cực: ngắm chừng ở vô cực (nếu mắt không có tật). Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực như hình sau: III. Số đo bội giác của kính thiên văn – Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực hình 34.3 (như ở trên): Ta có: Vì (mỗi thiên thể có góc trông α0 nhất định). Do đó, công thức tính số đo bội giác của kính thiên văn là: Số bội giác của kính thiên văn trong điều kiện này không phụ thộc vị trí đặt mắt sau thị kính. IV. Bài tập về Kính thiên văn * Bài 1 trang 216 SGK Vật Lý 11: Nêu công dụng và cấu tạo của kính thiên văn. * Lời giải: + Công dụng của kính thiên văn: Là dụng cụ quang học bổ trợ mắt để quan sát các vật ở rất xa, bằng cách làm tăng góc trông ảnh của các vật. + Cấu tạo của kính thiên văn: Bộ phận chính: 2 thấu kinh hội tụ – Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài (có thể đến vài chục m) – Thị kính là một kính lúp để quan sát ảnh tạo bỏi vật kính, có tiêu cự ngắn (vài cm). * Bài 2 trang 216 SGK Vật Lý 11: Vẽ đường truyền của chùm tia sáng qua thiên kính thiên văn ngắn chừng ở vô cực. * Lời giải: – Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực, hình vẽ 34.3 SGK (như sau): * Bài 3 trang 216 SGK Vật Lý 11: Viết công thức về số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng vô cực. * Lời giải: – Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi: * Bài 4 trang 216 SGK Vật Lý 11: Giải thích tại sao tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn? * Lời giải: Tiêu cự vật kính f1 của kính thiên văn phải lớn vì: – Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực được xác định bởi: G∞ = f1/f2 – Để quan sát được ảnh của vật bằng kính thiên văn ta điều chỉnh thị kính để ảnh qua thị kính A2B2 là ảnh ảo, nằm trong giới hạn thấy rõ CcCv của mắt, tức là ảnh A1B1 phải nằm trong khoảng O2F2. Vì vậy f2 phải vào khoảng cen-ti-mét. – Muốn G có giá trị lớn thì ta phải tăng giá trị của f1 ⇒ tiêu cự vật kính của kính thiên văn phải lớn. ¤ Đặt f1 và f2 lần lượt là tiêu cự của vật kính và thị kính của kính thiên văn. Xét các biểu thức: (1) f1 + f2 (2) f1/f2 (3) f2/f1 Hãy chọn đáp án đúng ở các bài 5 và bài 6 dưới đây. * Bài 5 trang 216 SGK Vật Lý 11: Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng vô cực có biểu thức: A. (1) B. (2) C. (3) D. Biểu thức khác * Lời giải: Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức: – Chọn đáp án: B. (2) * Bài 6 trang 216 SGK Vật Lý 11: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức nào? A. (1) B. (2) C. (3) D. Biểu thức khác. * Lời giải: Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức: O1 O2=f1+f2 – Chọn đáp án: A. (1) * Bài 7 trang 216 SGK Vật Lý 11: Vật kính của một thiên văn dùng ở trường học có tiêu cự f1=1,2m. Thị kính là một thấu kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự f1=4cm. Tính khoảng cách giữa hai kính và số bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực. * Lời giải: – Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực: O1 O2 = f1 + f2 = 1,2 + 0,04 = 1,24(m) – Số bội giác của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực có biểu thức: Kết luận: O1O2=1,24(m); G∞=30 Tóm lại, với bài viết về Công dụng và cấu tạo của kính thiên văn, sự tạo ảnh bởi kính thiên văn và số bội giác của kính thiên văn cùng bài tập vận dụng ở trên. Hoàng Thùy Chi About hy vọng các em đã hiểu rõ hơn về khối kiến thức này, chúc các em học tốt. Đăng bởi: Hoàng Thùy Chi About Chuyên mục: Giáo Dục
