Vật lý 11 - MẮT

Admin Tổng số bài gửi : 815 Join date : 19/10/2011

Máy ảnh và mắt

1. Máy ảnh

a) Máy ảnh là một dụng cụ dùng để thu được một ảnh thật (nhỏ hơn vật) của vật cần chụp trên một phim ảnh.

b) Cấu tạo: Bộ phận chính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ (hay một hệ thấu kính có độ tụ dương) gọi là vật kính. Ở các máy ảnh thông thương, vật kính có tiêu cự vào khoảng trên, dưới mười centimét. Vật kính được lắp ở thành trước của một buồng tối, còn phim được lắp sát thành đối diện, bên trong buồng tối.

Khoảng cách từ vật kính đến phim có thể thay đổi được.

Ở sát vật kính (hoặc xen giữa các thấu kính của vật kính) có một màn chắn, ở giữa có một lỗ tròn nhỏ mà đường kính có thể thay đổi được. Màn này dùng để điều chỉnh chùm ánh sáng chiếu vào phim.

Ngoài ra còn một cửa sập M chắn trước phim, không cho ánh sáng chiếu liên tục trên phim. Cửa này chỉ mở ra trong một khoảng thời gian rất ngắn mà ta chọn, khi ta bấm máy.

c) Cách điều chỉnh máy: Để cho ảnh của vật cần chụp hiện rõ nét trên phim người ta thay đổi khoảng cách d’ từ vật kính đến phim, bằng cách đưa vật kính ra xa hoặc lại gần phim. Để nhận biết xem ảnh trên phim đã rõ nét hay chưa, người ta dùng một kính ngắm, có gắn sẵn trong máy.

Ngoài ra, tùy theo ánh sáng mạnh hay yếu mà người ta còn phải chọn một cách thích hợp thời gian chụp và độ mở của lỗ tròn trên màn chắn.

2. Mắt

a) Về phương diện quang hình học: mắt giống như một máy ảnh. Nó có chức năng tạo ra một ảnh thật, nhỏ hơn vật, trên một lớp tế bào nhậy với ánh sáng, để từ đó tạo ra những tín hiệu thần kinh, đưa lên não. Tuy nhiên hệ thống quang học của mắt phức tạp hơn hệ thống quang học của máy ảnh rất nhiều.

b) Cấu tạo: Bộ phận chính của mắt là một thấu kính hội tụ, trong suốt, mềm, gọi là thuỷ tinh thể. Độ cong của hai mặt thuỷ tinh thể có thể thay đổi được nhờ sự co giãn của cơ bòng đỡ nó.

Đằng trước thuỷ tinh thể là một chất lỏng trong suốt, có chiết suất n = 1,333 gọi là thuỷ dịch.

Đằng sau thuỷ tinh thể cũng là một chất lỏng trong suốt khác, có chiết suất n = 1,333, gọi là dịch thuỷ tinh.

Mặt ngoài cùng của mắt là một màng mỏng trong suốt, cứng như sừng, gọi là giác mạc.

Thành trong của mắt, phần đối diện với thuỷ tinh thể, gọi là võng mạc. Nó đóng vai trò như một màn ảnh, tại đó có các tế bào nhạy sáng, nằm ở đầu các dây thần kinh thị giác.

Trên võng mạc, có một vùng nhỏ màu vàng, rất nhạy với ánh sáng, nằm gần giao điểm V của trục chính của mắt với võng mạc. Vùng này gọi là điểm vàng.

Dưới điểm vàng một chút có điểm mù M là điểm hoàn toàn không nhạy sáng, vì tại đó các dây thần kinh phân nhánh và không có đầu dây thần kinh thị giác.

Sát mặt trước của thuỷ tinh thể có một màng không trong suốt, màu đen (hoặc xanh hay nâu) gọi là màng mống mắt (hay lòng đen).

Giữa màng mống mắt có một lỗ tròn nhỏ gọi là con ngươi. Tuỳ theo cường độ của chùm ánh sáng tới mà đường kính của con ngươi sẽ tự động thay đổi, để điều chỉnh chùm sáng chiếu vào võng mạc. ở ngoài nắng, con ngươi thu nhỏ lại; trong phòng tối, nó mở rộng ra.

Một đặc điểm rất quan trọng về mặt cấu tạo của mắt là: độ cong (và do đó, tiêu cự) của thuỷ tinh thể có thể thay đổi được. Trong khi đó, khoảng cách từ quang tâm của thuỷ tinh thể đến võng mạc (d’ = OV) lại luôn luôn không đổi (d’ = 2,2cm).

c) Sự điều tiết - Điểm cực cận - Điểm cực viễn

- Khi mắt nhìn thấy vật nào thì trên võng mạc hiện lên ảnh thật, ngược chiều và rất nhỏ của vật đó.

Khi đưa vật lại gần mắt (d giảm) nếu tiêu cự của thuỷ tinh thể không đổi thì ảnh của vật sẽ lùi ra sau võng mạc (d’ tăng). Muốn cho ảnh trở lại đúng võng mạc (d’ như cũ) thì tiêu cự f của thuỷ tinh thể phải giảm. Cơ vòng đỡ thuỷ tinh thể phải co lại làm cho thuỷ tinh thể phồng lên. Ngược lại, khi đưa vật ra xa mắt, muốn cho ảnh của vật vẫn hiện trên võng mạc thì tiêu cự của thuỷ tinh thể phải tăng lên.Cơ đỡ thuỷ tinh thể phải dãn ra, làm cho thuỷ tinh thể dẹt lại.

Sự thay đổi độ cong của thuỷ tinh thể (và do đó, thay đổi độ tụ hay tiêu cự của nó) để làm cho ảnh của vật cần quan sát hiện rõ nét trên võng mạc gọi là sự điều tiết.

- Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn có thể nhìn rõ được gọi là điểm cực viễn ().

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, do đó không mỏi mắt. Độ tụ của thuỷ tinh thể lúc đó nhỏ nhất; tiêu cự của nó lớn nhất và tiêu điểm của nó nằm đúng trên võng mạc.

Vậy, mắt không có tật là mắt, khi không điều tiết, có tiêu điểm nằm trên võng mạc.

- Điểm gần nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt còn nhìn rõ được gọi là điểm cực cận . Sở dĩ như vậy, vì thuỷ tinh thể chỉ có thể căng phồng đến chừng mực nào đó thôi. Tiêu cự của thuỷ tinh thể chỉ có thể giảm đến một giá trị tối thiểu nào đó. Lúc đó khoảng cách từ vật, có ảnh rõ nét trên võng mạc, đến mắt là khoảng cách ngắn nhất. Ta gọi nó là khoảng thấy rõ ngắn nhất và kí hiệu bằng chữ Đ. Nếu vật tiến lại gần hơn thì thuỷ tin thể không còn khả năng cho ảnh rõ nét của vật trên võng mạc được nữa.

Đối với những người trẻ, không có tật của mắt, điểm cực cận cách mắt từ 10cm đến 20cm. Tuổi càng cao, điểm cực cận càng lùi ra xa mắt.

Khi quan sát vật đặt ở điểm cực cận, mắt phải điều tiết mạnh nhất. Thuỷ tinh thể căng phồng cực đại, do đó, rất chóng mỏi mắt.

Để quan sát được lâu và rõ (đọc sách, viết bài, nhìn một vật qua dụng cụ quang học v.v…) người ta thường đặt vật (hoặc ảnh cần quan sát) cách mắt một khoảng lớn hơn khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận một chút. Khoảng cách đó vào cỡ 25cm.

Khoảng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn gọi là giới hạn nhìn rõ của mắt.

d) Góc trông vật và năng suất phân li của mắt

- Góc trông vật AB có dạng một đoạn thẳng đặt vuông góc với trục chính của mắt, là góc tạo bởi hai tia sáng đi từ hai đầu A và B của vật qua quang tâm O của mắt.

- Muốn phân biệt được hai điểm A và B thì không những hai điểm đó phải nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt, mà góc trông đoạn AB phải đủ lớn. Thực vậy, khi đoạn AB ngắn lại, góc trông đoạn AB giảm đi, hai ảnh A’ và B’ của chúng trên võng mạc sẽ tiến lại gần nhau. Khi hai ảnh A’, B’ nằm trên cùng một đầu tế bào nhạy ánh sáng thì ta không còn phân biệt được hai điểm A và B nữa.

Do đó, người ta gọi năng suất phân li của mắt là góc trông nhỏ nhất giữa hai điểm A và B mà mắt còn có thể phân biệt được hai điểm đó. Lúc đó hai ảnh A’ và B’ của chúng nằm tại hai tế bào nhạy sáng cạnh nhau trên võng mạc.

Năng suất phân li của mắt phụ thuộc vào từng con mắt.

e) Sự lưu ảnh trên võng mạc: Sau khi tắt ánh sáng kích thích trên võng mạc, phải mất một khoảng thời gian cỡ 0,1s, võng mạc mới hồi phục lại như cũ. Trong khoảng thời gian đó, cảm giác sáng chưa bị mất và người quan sát vẫn còn thấy hình ảnh của vật. Đó là sự lưu ảnh trên võng mạc.

Hiện tượng này được sử dụng trong chiếu bóng. Người ta không cho phim chạy liên tục trước vật kính khoảng 0,04s. Sau đó, có một cánh quay quạt đến che vật kính và phim được thay thế rất nhanh bằng chiếc khác v.v…. cứ như thế tiếp tục. Nhờ vậy, hình ảnh mà ta nhìn thấy trênmàn ảnh hình như cử động liên tục (không giật cục).

Một kỹ thuật tương tự cũng được sử dụng trong vô tuyến truyền hình

Admin Tổng số bài gửi : 815 Join date : 19/10/2011

Sự lưu ảnh của mắt

Vật lý 11 - MẮT 198387_350754124997375_985487865_n

Admin Tổng số bài gửi : 815 Join date : 19/10/2011

MẮT VIỄN