Lý thuyết Kính thiên văn (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 34: Kính thiên văn

1. Công dụng và cấu tạo 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 những vật ở rất xa (các thiên thể).

- Kính thiên văn gồm hai bộ phận chính:

+ Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn (có thể đến hàng chục mét).

+ Thị kính là một kính lúp để quan sát ảnh tạo bởi vật kính.

- Vật kính và thị kính được lắp đồng trục, có thể thay đổi được khoảng cách.

2. Sự tạo ảnh bởi kính thiên văn

- Vật kính tạo ảnh thật của vật (ở vô cực) tại tiêu diện ảnh. Thị kính giúp mắt quan sát ảnh này.

- 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 trong khoảng thời gian dài mà không bị mỏi mắt, ta đưa ảnh sau cùng ra vô cực: ngắm chừng ở vô cực (nếu mắt không có tật).

3. Số bội giác của kính thiên văn

- Xét trường hợp ngắm chừng ở vô cực:

Ta có: $G_{\infty }=\frac{\alpha }{{\alpha }_0}\approx \frac{\tan \alpha }{\tan {\alpha }_0}$

$\tan \alpha =\frac{A_1\text{'}{B}_1\text{'}}{f_2}$; $\tan {\alpha }_0=\frac{A_1\text{'}{B}_1\text{'}}{f_1}$

$\Rightarrow G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$

- Số bội giác của kính thiên văn trong điều kiện này không phụ thuộc vị trí đặt mắt sau thị kính.

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 34: Kính thiên văn

Câu 1.

A. Vật kính có tiêu cực nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng là cố định.

B. Vật kính có tiêu cực nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được.

C. Vật kính có tiêu cực lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được.

D. Vật kính và thị kính có tiêu cự bằng nhau, khoảng cách giữa chúng cố định.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Kính thiên văn khúc xạ gồm hai thấu kính hội tụ: vật kính có tiêu cực lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được.

Câu 2.

A. $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$.         

B. G_∞ = f₁f₂.                   

C. $G_{\infty }=D\frac{f_1}{f_2}$.                

D. G_∞ = Đ(f₁.f₂)

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Ngắm chừng ở vô cực $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$

Câu 3.

A. f₁ + f₂.                       

B. $\frac{f_1}{f_2}$.                            

C. $\frac{f_2}{f_1}$.                            

D. f₁ − f₂.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

Khoảng cách giữa vật kính và thị kính của kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực $O_1{O}_2=f_1+f_2$

Câu 4.

A. có tiêu cự nhỏ.

B. là thấu kính phân kì.

C. là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ.

D. là thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

Vật kính của kính thiên văn khúc xạ là thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn.

Câu 5. Chọn Trả lời đúng về cỡ độ lớn của tiêu cự và độ tụ của vật kính, thị kính đối với kính hiển vi và kính thiên văn nêu trong bảng dưới đây.

	Kính hiển vi		Kính thiên văn
	Vật kính	Thị kính	Vật kính	Thị kính
A.	Xentimet	Milimet	Trăm điop	Chục điop
B.	Milimet	Xentimet	< 1 đi op	Chục điop
C.	Xentimet	Xentimet	Chục đi op	Trăm điop
D.	milimet	met	Đi op	Trăm điop

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

- Kính hiển vi có tiêu cự của vật kính cỡ mm, thị kính có độ lớn tiêu cự cỡ cm/

- Kính thiên văn có độ tụ của vật kính < 1 dp (tiêu cự lớn), thị kính cỡ chục dp (tiêu cự nhỏ).

Câu 6.

A. ℓ = f₁ − f₂ và $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$.                                     

B. ℓ = f₁ − f₂ và $G_{\infty }=\frac{f_2}{f_1}$.

C. ℓ = f₁ + f₂ và $G_{\infty }=\frac{f_2}{f_1}$.                                      

D. ℓ = f₁ + f₂ và $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: D

Giải thích:

ℓ = f₁ + f₂ và $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$.

Câu 7. Một người có khoảng cực cận Đ dùng kính thiên văn (tiêu cự vật kính f₁ và tiêu cự thị kính f₂) để quan sát ảnh của một thiên thể bằng cách ngắm chừng ở cực cận với số phóng đại ảnh của thị kính là k₂. Số bội giác của kính có biểu thức (mắt sát thị kính) là:

A. $\frac{f_1}{f_2}$                   

B. $\frac{D}{f_1+f_2}$                       

C. $k_2\frac{f_1}{D}$     

D. $k_2\frac{f_2}{D}$

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Số bội giác của kính có biểu thức là: $k_2\frac{f_1}{D}$

Câu 8. Bộ phận có cấu tạo giống nhau ở kính thiên văn và kính hiển vi là:

A. Vật kính                                                                             

B. Thị kính

C. Vật kính của kính hiển vi và thị kính của kính thiên văn                 

D. Không có

Hiển thị đáp án  

Đáp án: B

Giải thích:

Kính hiển vi có:

- Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ cỡ mm.

- Thị kính  là một kính lúp ( là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ cỡ vài cm).

Kính thiên văn có:

- Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn.

- Thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ.

Câu 9.

A. Ở điểm cực cận.

B. Ở điểm cực viễn.

C. Ở vô cực.

D. Ở mọi trường hợp ngắm chừng vì vật luôn ở vô cực.

Hiển thị đáp án  

Đáp án: C

Giải thích:

Số bội giác $G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}$ áp dụng cho trường hợp ngắm chừng ở vô cực.

Câu 10.

A. 37 m                         

B. 40 m                         

C. 45 m                         

D. 57 m

Hiển thị đáp án  

Đáp án: A

Giải thích:

+ Sơ đồ tạo ảnh: $\underset{d_1=\infty }{\underbracket{AB}}\stackrel{O_1}{\to }\underset{\mathcal{l}}{\underbracket{\underset{d_1^{/}=f_1{d}_2=f_2}{\underbracket{A_1{B}_1}}}}\stackrel{O_2}{\to }\underset{0}{\underbracket{\underset{d_2^{/}{d}_M=\infty }{\underbracket{A_2{B}_2}}}}\stackrel{Mat}{\to }V$

+ $\begin{array}{l}\mathcal{l}=f_1+f_2=1,2+0,04=1,24\left(m\right)\\ G_{\infty }=\frac{f_1}{f_2}=\frac{1,2}{0,04}=30\end{array}$

$\Rightarrow \mathcal{l}.G_{\infty }=37,2\left(m\right)$