Giải bài tập Vật lí 11 Bài 31: Mắt giúp các em học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức lý thuyết về cấu tạo quang học của mắt, sồng thời biết cách giải nhanh được các bài tập Vật lí 11 chương 7 trang 203.
Việc giải bài tập Vật lí 11 Bài 31 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết giải Lý 11 Bài 31 Mắt, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.
Bạn đang xem: Vật lí 11 Bài 31: Mắt
Lý thuyết Vật lí 11 Bài 31: Mắt
– Mắt là một hệ gồm nhiều môi trường trong suốt tiếp giáp nhau bằng các mặt cầu.
– Cấu tạo của mắt gồm: màng giác, thủy dịch, lòng đen và con ngươi, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới.
– Hệ quang học của mắt được coi tương đương một thấu kính hội tụ gọi là thấu kính mắt. Tiêu cự của thấu kính mắt được gọi tắt là tiêu cự của mắt.
– Sơ đồ mắt thu gọn:
OV = d’: Khoảng cách từ thấu kính mắt đến điểm vàng không thay đổi
– Mắt hoạt động như một máy ảnh, trong đó:
+ Thấu kính mắt có vai trò như vật kính.
+ Màng lưới có vai trò như phim.
Khi nhìn các vật ở các khoảng cách khác nhau (d thay đổi) thì tiêu cự f của thấu kính mắt phải thay đổi để ảnh hiện đúng trên màng lưới.
– Điều tiết là hoạt động của mắt làm thay đổi tiêu cự của mắt (thay đổi độ cong của thể thủy tinh) để cho ảnh của các vật ở cách mắt những khoảng khác nhau vẫn được tạo ra ở màng lưới.
– Khi mắt ở trạng thái không điều tiết, tiêu cự của mắt lớn nhất (fmax).
– Khi mắt ở trạng thái điều tiết tối đa, tiêu cự của mắt nhỏ nhất (fmin).
– Khi mắt không điều tiết, điểm trên trục của mắt mà ảnh được tạo ra ngay ở màng lưới gọi là điểm cực viễn Cv. Đó cũng là điểm xa nhất mà mắt có thể nhìn rõ. Mắt không có tật Cv ở xa vô cùng (OCv = ∞ ). OCv gọi là khoảng cực viễn
– Khi mắt điều tiết tối đa, điểm trên trục của mắt mà ảnh còn được tạo ra ngay tại màng lưới gọi là điểm cực cận Cc. Đó cũng là điểm gần nhất mà mắt còn nhìn rõ. Càng lớn tuổi điểm cực cận càng lùi xa mắt. Đ = OCc là khoảng cực cận.
– Khoảng cách giữa điểm cực cận và điểm cực viễn gọi là khoảng nhìn rõ của mắt.
Giải Vật lí 11 bài 31 trang 203
Câu 1
Trình bày cấu tạo của mắt về phương diện quang học.
Gợi ý đáp án
Cấu tạo của mắt về phương diện quang học:
– Mắt là một hệ gồm nhiều môi trường trong suốt tiếp giáp nhau. Chiết suất của các môi trường này có giá trị trong khoảng 1,336 ÷ 1,437
– Từ ngoài vào trong, mắt có giác mạc (màng sừng); thủy dịch; lòng đen; thể thủy tinh; dịch thủy tinh; võng mạc (màng lưới). Ở võng mạc có một chỗ lõm rất nhỏ là nơi cảm nhận ánh sáng nhạy nhất được gọi là điểm vàng và một vị trí trí mà tại đó các tế bào sợi thần kinh đi vào nhãn cầu, vị trí này không cảm nhận ánh sáng nên được gọi là điểm mù.
Câu 2
Trình bày hoạt động và các đặc điểm sau của mắt:
a.) Điều tiết.
b) Điểm cực viễn.
c) Điểm cực cận.
d) Giới hạn nhìn rõ.
Gợi ý đáp án
a) Sự điều tiết của mắt: Sự thay đổi độ cong các mặt của thủy tinh thể (dẫn đến sự thay đổi tiêu cự của thấu kính mắt) để giữ ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc được gọi là sự điều tiết của mắt.
b) Điểm cực viền: Điểm xa nhất trên trục của mắt mà vật đặt tại đó thì ảnh của vật nằm trên võng mạc là điểm cực viễn (Cv). Đối với mắt không có tật, điểm cực viễn ở vô cực. Khi quan sát vật đặt ở điểm cực viễn mắt không phải điều tiết, cơ vòng ở trạng thái nghỉ, nên mắt không mỏi.
c) Điểm cực cận: Điểm gần nhất trên trục của mắt mà nếu vật đặt tại đó thì ảnh của vệt nằm trên võng mạc được gọi là điểm cực cận (Cc). Khi thì vật ở điểm cực cận, thủy tinh thể căng phồng đến mức tối đa, tiêu cự của thấu kính giảm đến mức nhỏ nhất. Khoảng cách từ điểm cực (Cc) đến mắt được gọi là khoảng thấy rõ ngắn nhất của mắt là kí hiệu bằng chữ Đ.
d) Giới hạn nhìn rõ: Khoảng cách từ điểm cực cận (Cc) đến điểm cực viễn (Cv) gọi là khoảng thấy rõ của mắt hay giới hạn thấy rõ của mắt.
Câu 3
Nêu các đặc điếm và cách khắc phục đối với:
a) Mắt cận thị.
b) Mắt viễn thị.
c) Mắt lão
Có phải người lớn tuổi thì bị viễn thị không? Giải thích.
Gợi ý đáp án
a) Các đặc điếm và cách khắc phục đối với mắt cận thị:
– Mắt cận thi là mắt nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường. Điểm cực viễn (Cv) của mắt cận thị cách mắt một khoảng không lớn (cỡ 2m trở lại). Khi không điều tiết thấu kính mắt của mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc (hình 145). Điểm cực cận (Oc) gần mắt hơn so với mắt bình thường.
– Để sửa tật cận thị người ta dùng thấu kính phân kì có tiêu cự thích hợp sao cho, nếu cận thị đeo kính thì ảnh của vật ở xa vô cực hiện lên trong khoảng thấy rõ của mắt cận, tốt nhất là hiện lên tại điểm cực viễn của mắt để mắt cận nhìn rõ ảnh này mà không phải điều tiết.
b) Các đặc điểm và cách khắc phục đối với mắt viễn thị:
– Mắt viễn thị là mắt nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường; điểm cực cận (Cc) của mắt viễn thị nằm xa mắt hơn. Khi không điều tiết, thấu kính mắt của mắt viễn thị có tiêu điểm nằm sau võng mạc. Khi nhìn vật ở vô cực, mắt viễn thị phải điều tiết.
– Để khắc phục tật viễn thị người ta thường dùng thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn sát giác mạc để khi đeo kính, mắt viễn thị nhìn được vật ở gần như mắt không có tật.
c) Các đặc điểm và cách khắc phục đối với mắt lão: Lão thị là tật thông thường của người nhiều tuổi (thường từ 40 tuổi trở lên). Đối với mắt lão thị, tính đàn hồi của thể thủy tinh giảm, cơ vòng không thể làm căng phồng thể thủy tinh lên như mắt bình thường được. Điểm cực cận của mắt lão thị xa hơn 30 với mắt bình thường (khi còn trẻ) do đó mắt lão nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường.
Để khắc phục tật lão thị người ta dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn sát giác mạc. Không phải người lớn tuổi thì bị viễn thị, bởi vì với những người lớn tuổi khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và thể thủy tinh trở nên cứng hơn. Điều đó khác với bản chất về nguyên nhân của tật viễn thị.
Câu 4
Năng suất phân li của mắt là gì?
Gợi ý đáp án
Năng suất phân li của mắt là góc trông nhỏ nhất min khi nhìn đoạn A,B mà mắt còn có thể phân biệt được hai điểm A, B. Năng suất phân li thay đổi tuy theo từng người nhưng giá trị trung bình là: € = 1′ = 310-4 rad.
Câu 5
Trình bày sự lưu ảnh của mắt và các ứng dụng.
Gợi ý đáp án
Sau khi ánh sáng kích thích trên võng mạc tắt, ảnh hưởng của nó vẫn còn kéo dài khoảng 0,1 s. Trong khoảng thời gian đó, ta vẫn còn cảm giác nhìn thấy vật. Đó là sự lưu ảnh trên võng mạc. Hiện tượng này được ứng dụng trong điện ảnh. Khi chiếu phim, cứ sau 0,04 s người ta lại chiếu một ảnh. Do hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc nên người xem có cảm giác quá trình diễn ra là liên tục.
Xét cấu tạo thu gọn của mắt về phương diện quang học được biểu diễn như hình 31.2: Trong đó O là quang tâm của mắt; V là điểm vàng trên màng tới; f là tiêu cự của mắt.
Qui ước đặt: (1) Mắt bình thường về già. (2) Mắt cận (3) Mắt viễn Hãy chọn đáp án đúng ở các bài tập từ số 6 đến số 8.
Câu 6
Mắt loại nào có điểm cực viền ở vô cực?
A. (1).
B (2).
C. (3).
D. (1) và (3).
Gợi ý đáp án
Đáp án A. (1) Mắt bình thường về già có điểm cực viễn ở vô cực.
Câu 7
Mắt loại nào có fmax > OV?
A. (1).
B. (2)
C. (3).
D. không loại nào.
Gợi ý đáp án
Đáp án c.(3) Mắt viễn thị có fmax > ov.
Câu 8
Mắt loại nào phải đeo kính hội tụ?
A. (1).
B. (2).
C. (3).
D. (1) và (3).
Gợi ý đáp án
Đáp án D.(1) và (3). Cả hai loại mắt bình thường về già và mắt viễn thị đều đeo thấu kính hội tụ để sửa tật.
Câu 9
Mắt của một người có điểm cực viễn Cv cách mắt 50cm.
a) Mắt người này bị tật gì?
b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ bao nhiêu? (kính đeo sát mắt).
c) Điểm Cc cách mắt 10cm, khi đeo kính mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu? (kính sát mắt).
Gợi ý đáp án
a) Mắt người này bị tật cận thị vì OCv = 50cm tức là người ấy không thể nhìn rõ những vật ở xa quá 50cm.
b) Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết, người đó phải đeo kính có độ tụ (hay tiêu cự cho ảnh một vật ở xa vô cùng qua kính là ảnh ảo hiện ở điểm cực viễn .
Muốn nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết người đó phải đeo kính có độ tụ:
Ta có: d = ∞ => f = d’ = -50cm = 0,5m
Độ tụ: D = 1/f = (-1)/0,5 = -2dp
Câu 10
Một mắt bình thường về già khi điều tiết tối đa thì tăng độ tụ của mắt thêm 1 dp.
a) Xác định điếm cực cận và cực viễn.
b) Tính độ tụ của thấu kính phải mang (cách mắt 2cm) để mắt nhìn thấy một vật cách mắt 25cm không điều tiết.
Gợi ý đáp án
a) Mắt bình thường về già vẫn có điểm cực viễn ở vô cùng (Cv = oo). Tiêu cự của thấu kính mắt khi điều tiết tối đa là f = 1/D = 1m. Vậy khoảng cách từ điểm cực cận đến mắt là OCc = 1m.
b) Ta có OCv = ∞ và OCc = 100cm. Khi đeo kính đế nhìn rõ vật cách mắt 25cm mà không điều tiết thì ảnh của vật qua kính phải ở vô cực.
Trong đó S là vật sáng cần nhìn, OK là quang tâm của kính. Gọi d và d’ lần lượt là khoảng cách từ S và S’ đến kính OK.
Với: d = OKS = OS – OOK = 25-2 = 23cm và d’ = -OKS’ = oo
Suy ra tiêu cự của kính f = d = 23cm
Độ tụ của kính: D = 1/f = 1/0,23 ≈ 4,35dp.
Đăng bởi: THPT Nguyễn Đình Chiểu
Chuyên mục: Tài Liệu Lớp 11
