So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG SỐ 3 PHÙ CÁT -TỈNH BÌNH ĐỊNHĐể giúp cho các em học sinh và bạn đọc tìm hiểu kỹ hơn về vấn đề : Mắt – về phương diện quang hình học .Ngoài quan điểm sinh học và sự tiến bộ của y học về việc đục thuỷ tinh thể của mắt .Ở đây chúng ta tìm hiểu Mắt giống như một dụng cụ quang học .Qúa trình điều tiết và không điều tiết của mắt để mắt có thể nhìn rõ được các vật ( Ảnh của vật hiện rõ trên võngmạc )Đối với mắt có tật : Cận thị hay viễn thị hoặc mắt về già cần có sự trợ giúp của các loại thấu kính ( kính cận , kính viễn , kính lão ,. . . ) để mắt có thể nhìn thấy rõ được ảnh của các vật qua các dụng cụ quang hoc ( hệ quang học ) .Vì vậy ngoài việc tìm hiểu kĩ hơn về lý thuyết và đưa ra phương pháp giải bài tập về mắt , rèn luyện kĩ năng tính toán và ứng dụng trong việc đo độ cong của thuỷ tinh thể để chọn kính đeo phù hợp . Trong đề tài này chắc chắn còn rất nhiều thiếu sót Rất mong những ý kiến đóng góp quí báu của các thầy cô giáo và bạn đọc . GIÁO VIÊN : HÀ VĂN CHÍNH MẮT VỀ PHƯƠNG DIỆN QUANG HÌNH HỌCI. SO SÁNH CẤU TẠO QUANG HỌC CỦA MẮT VÀ MÁY ẢNH: MÁY ẢNH MẮT + Vật kính là TKHT có tiêu cự f + Thuỷ tinh thể là TKHT có tiêu cự là hằng số thay đổi được nhờ thay đổi độ cong (Bán kính không thay đổi ) (Thay đổi bán kính R ) D = ))('(21R1R11nnf1+−= D = ))('(21R1R11nnf1+−=(Vật kính của máy ảnh nằm trong không khí ) (Thuỷ tinh thể nằm trong môi trường có chiết suất n ≈ 1,33) + Màn chắn sáng (Điapham ) có lỗ nhỏ +Tròng đen là màn chắn sáng có lỗ nhỏ là con độ lớn thay đổi được ngươi, độ lớn của con ngươi cũng thay đổi được + Buồng tối là hộp màu đen + Nhãn cầu là buồng tối + Phim là màn nhận ảnh thật + Võng mạc là màn nhận ảnh thật + Cửa sập +Mi mắt+ Khoảng cách d’ từ quang tâm O + Khoảng cách d’ từ thuỷ tinh thể đến từ vật kính tới phim thay đổi được võng mạc là không đổi (d’ ≅ 15mm) +Máy chụp được ảnh rõ nét của vật AB + Mắt thấy được vật AB khi vật này cho qua khi vật này cho qua vật kính một ảnh thật thuỷ tinh thể một ảnh thật A’B’ hiện đúng A’B’ hiện đúng trên phim trên võng mạc và gần điểm vàng + Sự điều chỉnh của máy ảnh + Sự điều tiết của mắt * Tiêu cự f của vật kính không đổi * Khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc không đổi . Ta có : d’ = fdfd−. Ta có : f = ''.dddd+Nên khi d thay đổi thì d’ cũng thay đổi Nên khi d thay đổi thì f cũng thay đổi Muốn chụp được ảnh rõ nét ta phải thay đổi Nghĩa là mắt phải điều tiết sao cho có thể thấy khoảng cách từ vật kính tới phim để khoảng được vật ở những khoảng d khác nhau cách này trùng với d’ .II. MẮT 1. Trạng thái nghỉ : * Là trạng thái cong tự nhiên bình thường của thuỷ tinh thể nên trạng thái nghỉ của mắt còn gọi là trạng thái chưa điều tiết . + Thuỷ tinh thể của mắt bình thường ở trạng thái nghỉ có tiêu cự là f ≅ 15mm có thể thấy được vật ở vô cực . Vì vật này cho ảnh thật trên võng mạc .2. Trạng thái điều tiết của mắt : + Do khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc không đổi , để mắt trông rõ được các vậtở những vị trí khác nhau , phải thay đổi tiêu cự của thuỷ tinh thể .Nghĩa là : Đưa vật lại gần , độ cong thuỷ tinh thể phải tăng lên , Đưa vật ra xa độ cong thuỷ tinh thể phải giảm xuống .Như vậy : Sự thay đổi độ cong của thuỷ tinh thể để làm cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ trên võng mạc gọi là sự điều tiết . * Điểm cực cận Cc là vị trí của vật gần nhất trên trục chính của mắt mà mắt còn thấy được khi mắt đã điều tiết tối đa . Lúc đó tiêu cự thuỷ tinh thể nhỏ nhất fmin = Om V (Chóng mỏi mắt ) - Khoảng cách từ quang tâm của mắt đến điểm cực cận Cc Gọi là khoảng cách nhìn rõ ngắn nhất Đ = Om Cc + Đối với người mắt không có tật thì điểm Cc cách mắt từ 10cm  20 cm + Tuổi càng lớn thì Cc càng lùi xa mắt + Để quan sát lâu và rõ người ta thường đặt vật cách mắt cỡ 25 cm * Điểm cực viễn Cv là vị trí xa nhất của vật trên trục chính của mắt được mắt nhìn thấy ở trạng thái nghỉ , tức là trạng thái bình thường , chưa điều tiết . Nên quan sát vật ở điểm cực viễn (nhìn lâu không thấy mỏi) . Lúc đó tiêu cự thuỷ tinh thể lớn nhất fmax = Om V - Mắt bình thường , thấy được vật ở vô cực mà không cần điều tiết , nên điểm cự viễn Cv ở vô cực OmCv = ∞ * Phạm vi thấy được của mắt là khoảng cách từ điểm cực cận đến điểm cực viễn (còn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt ) . 3. Các tật về quang học của mắt và kính chữa . a) Mắt cận thị : * Ở trạng thái nghỉ có thuỷ tinh thể quá cong , độ tụ quá lớn , tiêu cự f < 15mm . nên khikhông điều tiết thì tiêu điểm F’ của thuỷ tinh thể nằm trước võng mạc . + Mắt cận thị không thể thấy được vật ở xa vô cực . + Điểm cực viễn cách mắt chừng 1m  2m + Điểm cực cận rất gần mắt ( cách mắt chừng 10cm ) * Kính chữa : Mắt cận thị phải đeo thêm TKPK có độ tụ thích hợp để giảm bớt độ tụ . - Muốn thấy rõ vật vô cực mà không điều tiết mắt cận thị phải đeo TKPK có tiêu cự xác định với : fK = -0 mCv = -(OmCv – OmOk ) - Vì vậy : Khi đeo kính thì điểm cực cận mới của mắt C’c khi mang kính là : OnC’c > OnCc nghĩa là điểm cực cận đẩy lùi xa mắt - Sửa tật cận thị : + Dùng TKPK có tiêu cự sao cho Vật AB (∞) VOCBAfOmV11KK≡→ d d’ d’= fk = -0 mCv ( Om ≡ Ok ) ( hoặc : fk = -(OmCv – OmOk ) + Vị trí điểm cực cận mới khi đeo kính : Khi vật đặt tại điểm cực cận mới cách kính khoảng dc thì ảnh ảo qua kính hiện tại điểm cực cận cũ , cách thấu kính khoảng : d’c = -OkOc d’c = -OkCc = -(OmCc – OmOk ) Sơ đồ tạo ảnh : AB  A’1B’1 ≡ Cc  V  dc = kckcfdfd−'.' dc d’c Vị trí điểm Cc mới cách mắt : OmC’c = dc + OmOk b) Mắt viễn thị :* Ở trạng thái nghỉ thuỷ tinh thể ít cong , độ tụ nhỏ tiêu cự f > 15mm . Do đó mắt viễn thịthấy đươc vật ở vô cực nhưng phải điều tiết . Vì vậy : Khi mắt không điều tiết thì tiêu điểm F mà thuỷ tinh thể nằm sau võng mạc . + Mắt viễn thị không có điểm cực viễn trước mắt . + Điểm cực cận của mắt viễn thị xa hơn điểm cực cận của mắt bình thường (thường cách mắt từ 0,5m trở lên ) . * Kính chữa : + Để chữa mắt viễn thị thì cho mắt mang thêm TKHT có độ tụ thích hợp để mắt nhìn được vật ở gần (đọc sách) hoặc nhìn rõ vật ở ∞ mà không cần điều tiết Khi nhìn xa khỏi cần mang kính . (nếu mắt điều tiết ) + Dùng TKHT có tiêu cự sao cho Vật AB VOCBAfOmV11KK≡→ c) Mắt về già : Khi về già sự điều tiết sẽ kém .Nên điểm cực viễn không thay đổi , điểm cực cận rời xa mắt do đó : + Mắt thường , lúc già phải mang thêm kính hội tụ để đọc sách + Mắt cận thị lúc già phải mang TKPK để nhìn xa và mang TKHT để đọc sách ( có thể ghép thành kính hai tròng ) + Mắt viễn thị lúc già vẫn mang TKHT nhưng phải tăng độ tụ . + Vị trí điểm Cv mới cách TK khoảng dv thì ảnh ảo qua kính hiện tại Cv cũ cách TK khoảng : d’v = - (OmCv – OmOk ) Nên : dv = kvkvfdfd−'.' Vị trí C’v mới cách mắt : OmC’v = dv + OmOk - Giới hạn nhìn rõ của mắt : Cc - Cv - Vị trí Cc dịch ra xa và Cv dịch lại gần so với mắt bình thường - Khi đeo kính thì ảnh của vật hiện trong giới hạn nhìn rõ của mắt .4) Sự điều tiết của mắt : - Khi vật đặt tại Cc : Dmax  ==+minf1VO1d1mc Dmax - Khi vật đặt tại Cv : Dmin  maxf1VO1d1mv=+ = Dmin - Biến thiên độ tụ của mắt : ∆D = Dmax- Dmin = vcd1d1−5) Điều kiện để mắt phân biệt được hai điểm A ,B trên vật :- Vật AB nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt : Cc - Cv

  • So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học
    Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!

Câu hỏi: Hãy so sánh mắt và máy ảnh.

Trả lời:

Giống nhau

Máy ảnh

Mắt

Cấu tạo

Gồm 2 bộ phận chính:

+ Vật kính

+ Buồng tối và chỗ hứng ảnh

Gồm 2 bộ phận chính:

+ Thể thủy tinh

+ Màng lưới

Đóng vai trò TKHT

Vật kính

Thể thủy tinh

Đóng vai trò màn hứng ảnh

Phim hay chỗ hứng ảnh

Màng lưới

Tính chất ảnh

Ảnh thật, ngược chiều vật, nhỏ hơn vật.

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

Ảnh thật, ngược chiều vật, nhỏ hơn vật

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

Hoạt động

Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và phim

Thay đổi độ phồng, dẹt của thể thủy tinh

Công dụng

Chụp ảnh vật ở các cự li khác nhau

Quan sát được vật ở các cự li khác nhau trong giới hạn nhìn rõ của mắt.

Khác nhau

Vật kính trong máy ảnh là một TKHT có tiêu cự xác định, còn thể thủy tinh trong mắt đóng vai trò như một TKHT nhưng có thể thay đổi tiêu cự. Quá trình này ở mắt gọi là sự điều tiết.

Xem thêm các câu hỏi ôn tập môn Vật Lí lớp 9 hay và chi tiết khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

  • So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học
    Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!

  • Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 6 có đáp án

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

So sánh cấu tạo của mắt và máy ảnh về phương diện quang hình học

Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k10: fb.com/groups/hoctap2k10/

Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:

Loạt bài 500 Công thức, Định Lí, Định nghĩa Toán, Vật Lí, Hóa học, Sinh học được biên soạn bám sát nội dung chương trình học các cấp.

Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.