Vật lý 9 bài 48: Mắt: Cấu tạo của mắt, điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt là gì?. Mắt là một cơ quan có cấu tạo phức tạp và tinh vi, trong đó giác mạc, thủy tinh thể và võng mạc là những bộ phận cơ bản đảm bảo cho chức năng nhìn của mắt.
Vậy cụ thể mắt có cấu tạo như thế nào? thế nào là điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt? chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé.
I. Cấu tạo của mắt
1. Cấu tạo của mắt
• Mắt gồm hai bộ phận quan trọng nhất là:
– Thủy tinh thể: Là một thấu kính hội tụ có thể thay đổi tiêu cự.
– Võng mạc (hay màng lưới): Ở đáy mắt, tại đó ảnh hiện lên rõ nét.
2. So sánh mắt và máy ảnh
• Giống nhau:
– Thể thủy tinh và vật kính đều là thấu kính hội tụ
– Phim và màng lưới đều có tác dụng như màn hứng ảnh
• Khác nhau:
– Thể thủy tinh của mắt có tiêu cự thay đổi
– Vật kính của máy ảnh có tiêu cự không thay đổi
II. Sự điều tiết của mắt
– Sự điều tiết của mắt là quá trình thể thủy tinh bị co giãn, phồng lên hoặc dẹt xuống làm thay đổi tiêu cự để ảnh rõ nét trên màng lưới.
– Khi mắt nhìn vật ở xa thì tiêu cự của mắt càng lớn, khi nhìn vật ở gần thì tiêu cự của mắt càng nhỏ.
III. Điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt
• Điểm cực viễn là gì?
– Điểm cực viễn là điểm xa mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được khi không điều tiết..
– Điểm cực viễn ký hiêu là: Cv
– Khoảng cực viễn là khoảng cách từ điểm cực viễn tới mắt
• Điểm cực cận là gì?
– Điểm cực cận là điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được.
– Điểm cực cận ký hiệu là: Cc
– Khoảng cực cận là khoảng cách từ điểm cực cận tới mắt
• Khoảng cách từ điểm Cc đến điểm Cv gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt.
IV. Câu hỏi vận dụng
* Câu C1 trang 128 SGK Vật Lý 9: Nêu những điểm giống nhau về cấu tạo giữa con mắt và máy ảnh. Thủy tinh thể đóng vai trò như bộ phận nào trong máy ảnh? Phim trong máy ảnh đóng vai trò như bộ phận nào trong con mắt?
* Lời giải:
Những điểm giống nhau về cấu tạo giữa con mắt và máy ảnh
– Về phương diện quang hình học: mắt giống như một máy ảnh, tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật trên võng mạc.
– Thể thủy tinh của mắt giống vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
– Màng lưới (võng mạc) đóng vai trò giống như màn phim của máy ảnh để ghi ảnh.
* Câu C2 trang 129 SGK Vật Lý 9: Ta đã biết, khi vật nằm càng xa thấu kính hội tụ thì ảnh thật của vật nằm càng gần tiêu điểm của thấu kính. Vậy em hãy cho biết tiêu cự của thể thủy tinh khi mắt nhìn các vật ở xa và các vật ở gần dài, ngắn khác nhau như thế nào? Biết rằng khoảng cách từ thể thủy tinh của mắt đến màng lưới là không thay đổi và ảnh của vật luôn hiện rõ nét trên màng lưới (hình 48.2 SGK).
* Lời giải:
– Quá trình tạo ảnh của thể thủy tinh được mô phỏng bằng hình vẽ sau với mà PQ coi như màng lưới trên võng mạc của mắt.
– Ta có: ΔABO và ΔA’B’O đồng dạng với nhau, nên:
Vì khoảng cách từ thể thủy tinh của mắt đến màng lưới là không thay đổi và ảnh của vật luôn hiện rõ nét trên màng lưới nên ta có AB và OA’ không đổi
⇒ nếu OA lớn (vật ở càng xa mắt) thì ảnh A’B’ nhỏ và ngược lại.
– Lại có: ΔOIF và ΔA’B’F đồng dạng, nên:
Vì OA’ và AB không đổi, nên nếu A’B’ nhỏ thì OF’ lớn và ngược lại.
Kết quả là nếu OA càng lớn thì A’B’ càng nhỏ, OF càng lớn và ngược lại.
Tức là, khi nhìn các vật ở càng xa thì tiêu cự của mắt càng lớn, khi nhìn các vật càng gần thì tiêu cự của mắt càng nhỏ.
* Câu C5 trang 130 SGK Vật Lý 9: Một người đứng cách một cột điện 20m. Cột điện cao 8m. Nếu coi khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới của mắt người ấy là 2cm thì ảnh của cột điện trên màng lưới sẽ cao bao nhiêu xentimet?
* Lời giải:
– Quá trình tạo ảnh của thể thủy tinh được mô phỏng bằng hình vẽ sau: (coi màn PQ như màng lưới trên võng mạc của mắt).
– Ký hiệu cột điện là AB, ảnh của cột điện trên màng lưới là A’B’, thể thủy tinh là thấu kính hội tụ đặt tại O. Ta có: AO = 20m = 2000cm; A’O = 2cm; AB = 8m = 800cm.
– Ta có: ΔABO và ΔA’B’O đồng dạng với nhau, nên:
Vậy chiều cao của ảnh cột điện trên màng lưới là:
* Bài C6 trang 130 SGK Vật Lý 9: Khi nhìn một vật ở điểm cực viễn thì tiêu cự của thể thủy tinh sẽ dài hay ngắn nhất? Khi nhìn một vật ở điểm cực cận thì tiêu cự của thể thủy tinh sẽ dài hay ngắn nhất?
* Lời giải:
+ Cách 1:
– Áp dụng kết quả thu được ở câu C2. Ta được:
Khi nhìn một vật ở điểm cực viễn thì tiêu cự của thể thủy tinh dài nhất. Khi nhìn 1 vật ở điểm cực cận thì tiêu cự của thể thủy tinh ngắn nhất.
+ Cách 2:
– Sử dụng công thức thấu kính cho trường hợp vật thật cho ảnh thật đã chứng minh từ câu C6-Bài 43 ta có:
f là tiêu cự của thể thủy tinh, d là khoảng cách từ vật đến mắt, d’ là khoảng cách từ ảnh (màng lưới) đến thể thủy tinh.
Ta thấy d’ không đổi, nên khi nhìn vật ở điểm cực viễn thì d tăng đến lớn nhất → 1/d nhỏ nhất → 1/f nhỏ nhất → f lớn nhất tức là thể thủy tinh sẽ dài nhất.
Ngược lại, nếu nhìn ở điểm cực cận thì d nhỏ nhất → 1/d lớn nhất → 1/f lớn nhất → f nhỏ nhất tức là thể thủy tinh sẽ ngắn nhất.
Hy vọng với bài viết về Cấu tạo của mắt, điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt là gì? giúp ích cho các em. Mọi thắc mắc và góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để Hoàng Thùy Chi About ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
