Chuyên đề Sự tạo ảnh trong máy ảnh chi tiết Vật Lý 9

Cùng HOCMAI tìm hiểu về Sự tạo ảnh trong máy ảnh – Một trong những chuyên đề thú vị trong chương trình Vật Lý 9. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu tạo của máy ảnh, ảnh của một vật ở trên phim và cách để giải các bài tập thuộc dạng chuyên đề này.

 

Bài viết tham khảo thêm:

• Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ
• Thấu kính phân kì
• Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì

 

I – Lý thuyết Chuyên đề Sự tạo ảnh trong máy ảnh

Máy ảnh là một dụng cụ dùng để thu ảnh một vật mà ta muốn chụp trên một phim.

1. Cấu tạo của máy ảnh

Hai bộ phận chính của máy ảnh bao gồm: Vật kính và buồng tối. Vật kính chính là một thấu kính hội tụ, bên trong buồng tối có lắp phim (đóng vai trò là màn) để thu được ảnh của vật ở trên đó.

Trong các máy ảnh kỹ thuật số ngày nay, tấm cảm biến đã được thay cho phim, lưu hình ảnh vào trong các thẻ nhớ của máy.

2. Ảnh của một vật ở trên phim

Ảnh của vật ở trên phim luôn là ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.

Lưu ý: Để thu được rõ nét ảnh trên phim cần phải điều chỉnh khoảng cách từ vật kính tới phim.

 

II – Phương pháp giải chuyên đề Sự tạo ảnh trong máy ảnh

1. Cách để vẽ ảnh của một vật trên phim

Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ vậy nên cách để vẽ ảnh của vật cũng giống như cách vẽ ảnh ở trong thấu kính hội tụ.

2. Cách xác định khoảng cách từ vật kính đến phim (từ thấu kính đến ảnh) hay từ vật đến vật kính hay tiêu cự của vật kính.

– Vẽ ảnh của vật qua máy ảnh.

– Dựa vào tính chất của tam giác đồng dạng để tính được khoảng cách từ vật kính tới phim.

– Dựa vào công thức của thấu kính:

Để tính được khoảng cách từ vật kính đến phim. Lưu ý là f và d’ luôn mang dấu (+) bởi vì ảnh luôn là ảnh thật.

 

III – Giải bài tập Sự tạo ảnh trong máy ảnh SGK Vật lí 9

Câu C1 | Trang 126 SGK Vật Lý 9 

Ảnh của vật ở trên tấm kính mờ (đóng vai trò của phim) là ảnh thật hay là ảnh ảo? Cùng chiều hay là ngược chiều với vật? To hay là nhỏ hơn vật?

Hướng dẫn trả lời

Ảnh của vật ở trên tấm kính là ảnh thật, ngược chiều với vật và nhỏ hơn so với vật.

Câu C2 | Trang 126 SGK Vật Lý 9 

Hiện tượng nào mà em quan sát được chứng tỏ rằng vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ?

Hướng dẫn trả lời

Hiện tượng thu được ảnh ở trên phim chứng tỏ rằng vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ. Ảnh thu được ở trên phim là ảnh thật. Còn thấu kính phân kì thì luôn cho ảnh ảo.

Câu C3 | Trang 127 SGK Vật Lý 9 

Vẽ ảnh của một vật có dạng là một đoạn thẳng, đặt vuông góc cùng với trục chính của vật kính (theo hình 47.4). Trong hình này có AB là vật, O là quang tâm của vật kính, vị trí đặt màn hứng ảnh là PQ, khoảng cách từ vật tới vật kính là 2m, từ màn hứng ảnh đến vật kính có khoảng cách là 5cm. Hình vẽ không cần phải đúng tỉ lệ.

Hướng dẫn trả lời

Ta có thể vẽ ảnh của vật AB như hình 47.4a sau:

– Kẻ tia sáng từ B đi qua quang tâm O và truyền thẳng tới cắt phim PQ tại ảnh B’ của B.

– Từ B ta kẻ tia BI song song cùng với trục chính cho tia ló IB’. Tia ló này sẽ cắt trục chính tại tiêu điểm F’.

– Hạ B’ vuông góc cùng với trục chính thì A’B’ chính là ảnh của AB tạo bởi vật kính.

Câu C4 | Trang 127 SGK Vật Lý 9 

Dựa vào hình vẽ trong câu C3, hãy tính tỉ số giữa chiều cao của ảnh và chiều cao của vật để khẳng định lại nhận xét của em trong câu C1.

Hướng dẫn trả lời

ΔA’B’O ~ ΔABO ⇒ Tỉ số giữa chiều cao của ảnh cùng với chiều cao của vật là:

A’B’/AB = A’O/AO = 5/200 = 1/40

⇒ Ảnh trên phim nhỏ hơn vật.

Câu C6 | Trang 127 SGK Vật Lý 9 

Một người có chiều cao 1,6m được chụp ảnh và đứng cách xa vật kính của máy ảnh là 3m. Vật kính cách phim 6cm. Hỏi người ấy ở trên phim sẽ cao bao nhiêu xentimet?

Hướng dẫn trả lời

Ký hiệu người là AB, ảnh của người ở trên phim là A’B’, vật kính máy ảnh đặt tại điểm O. Ta có: 

• AO = 3m = 300cm 
• A’O = 6cm
• AB = 1,6m = 160cm.

Xét cặp tam giác ΔA’B’O ~ ΔABO nên ta có: A’B’/AB = A’O/AO 

⇒ Chiều cao của người đó ở trên phim là:

A’B’ = AB.A’O/AO = 160.6/300 = 3,2cm

 

IV – Bài tập Trắc nghiệm và Tự Luận Sự tạo ảnh trong máy ảnh

Bài tập Trắc nghiệm

Câu 1: Ảnh của một vật ở trên phim trong máy ảnh là:

A) Ảnh thật, cùng chiều so với vật và nhỏ hơn vật.

B) Ảnh thật, ngược chiều so với vật và nhỏ hơn vật.

C) Ảnh ảo, cùng chiều so với vật và nhỏ hơn vật.

D) Ảnh ảo, ngược chiều so với vật và nhỏ hơn vật.

Trả lời

→ Đáp án B

Câu 2: Vật kính của máy ảnh sử dụng là:

A) thấu kính hội tụ

B) thấu kính phân kì

C) gương phẳng

D) gương cầu

Trả lời

→ Đáp án A

Câu 3: Ảnh của một vật ở trong máy ảnh có vị trí:

A) nằm sát vật kính

B) nằm trên vật kính

C) nằm trên phim

D) nằm sau phim

Trả lời

→ Đáp án C

Câu 4: Khi chụp ảnh bằng máy ảnh cơ học thì người thợ thường điều chỉnh lại ống kính máy ảnh để:

A) thay đổi khoảng cách từ vật tới mắt.

B) thay đổi tiêu cự của ống kính.

C) thay đổi khoảng cách từ vật tới phim.

D) thay đổi khoảng cách từ vật kính tới phim.

Trả lời

Khi chụp ảnh bằng máy ảnh cơ học thì người thợ thường điều chỉnh lại ống kính máy ảnh để thay đổi được khoảng cách từ vật kính đến phim. Vật càng gần với ống kính thì ảnh trên phim sẽ càng to.

→ Đáp án D

Câu 5: Trong máy ảnh cơ học, để cho ảnh của vật cần phải chụp hiện rõ nét ở trên phim, người ta thường:

A) thay đổi tiêu cự của vật kính và giữ cho vật kính, phim đứng yên.

B) thay đổi khoảng cách từ vật kính tới phim bằng cách đưa vật kính lại gần hoặc ra xa phim.

C) thay đổi khoảng cách từ vật kính tới phim bằng cách đưa phim lại gần hoặc ra xa vật kính.

D) thay đổi vị trí của cả phim và vật kính sao cho khoảng cách ở giữa chúng không đổi.

Trả lời

Trong máy ảnh cơ học, để cho ảnh của vật cần phải chụp hiện rõ nét ở trên phim, người ta thường sẽ thay đổi khoảng cách từ vật kính tới phim bằng cách đưa vật kính lại gần hoặc ra xa phim

→ Đáp án B

Câu 6: Để có thể chụp ảnh của một vật ở rất xa, ta cần phải điều chỉnh vật kính sao cho:

A) tiêu điểm vật kính nằm ở rất xa phim.

B) tiêu điểm vật kính nằm phía sau phim.

C) tiêu điểm vật kính nằm đúng ở trên phim.

D) tiêu điểm vật kính nằm phía trước phim.

Trả lời

Để chụp được ảnh của một vật ở rất xa, ta cần phải điều chỉnh vật kính sao cho tiêu điểm vật kính nằm đúng ở trên phim

→ Đáp án C

Câu 7: Người ta sử dụng máy ảnh để chụp ảnh một bức tranh có chiều cao 0,5m và đặt cách máy ảnh 1,5m. Người ta thu được ảnh ở trên phim cao 2,4cm. Khoảng cách từ phim tới vật kính lúc chụp ảnh là:

A) 0,8cm 

B) 7,2cm 

C) 0,8m 

D) 7,2m

Trả lời

Vẽ tia sáng tới phát ra từ đỉnh của bức tranh qua quang tâm O của vật kính cho tia ló truyền thẳng thì cho ảnh A’ của A trên phim ⇒ A và A’ cùng nằm trên đường thẳng qua O.

Ta có: ΔA’B’O ~ ΔABO ⇒ A’B’/AB = OB/OB’

Khoảng cách từ phim tới vật kính lúc chụp là:

OB’ = A’B’/AB.OB = 2,4/50.150 = 7,2cm

→ Đáp án B

Câu 8: Một vật AB ở phía trước một máy ảnh và đặt cách vật kính của máy 3,6m. Ta thu được một ảnh ở trên phim cao 2,5cm và cách với vật kính 12cm. Chiều cao của vật AB là:

A) 7,5mm 

B) 7,5cm 

C) 75cm 

D) 7,5m

Trả lời

Vẽ tia sáng tới phát ra từ đỉnh của bức tranh qua quang tâm O của vật kính cho tia ló truyền thẳng thì cho ảnh A’ của A trên phim ⇒ A và A’ cùng nằm trên đường thẳng qua O.

Ta có: ΔABO ~ ΔA’B’O ⇒ AB/A’B’ = OB/OB’

Chiều cao của vật AB là:

AB = OB/OB’.A’B’ = 360/12.2,5 = 75cm = 0,75m

→ Đáp án C

Bài tập Tự luận

Câu 1: Sử dụng máy ảnh mà vật kính có tiêu cự f = 5cm để chụp ảnh một người đứng cách xa máy 3m

a) Vẽ ảnh của người đó ở trên phim.

b) Xác định khoảng cách từ phim tới vật kính trong lúc chụp ảnh.

Hướng dẫn trả lời

a) Hình vẽ

– Khoảng cách từ phim tới vật kính lúc chụp ảnh là:

A’O = A’F’ + F’O = 0,085 + 5 = 5,085cm

Câu 2: Một vật AB ở trước một máy ảnh và đặt cách vật kính của máy 4m. Ta thu được một ảnh ở trên phim cao 2cm và cách với vật kính 10 cm. Tính:

a) Chiều cao của vật AB.

b) Tỉ số giữa kích thước ảnh so với kích thước của vật.

Hướng dẫn trả lời

Vẽ tia sáng tới phát ra từ đỉnh bức tranh qua quang tâm O của vật kính cho tia ló truyền thẳng cho ảnh A’ của A trên phim ⇒ A và A’ nằm trên cùng đường thẳng qua O.

a) Ta có: ΔABO ~ ΔA’B’O ⇒ AB/A’B’ = OB/OB’

Chiều cao của vật AB là:

AB = OB/OB’.A’B’ = 400/10.2 = 80cm = 0,8m

b) Tỉ số giữa kích thước ảnh so với kích thước của vật là:

A’B’/AB = 2/80 = O,025

 

Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của HOCMAI về chuyên đề Sự tạo ảnh trong máy ảnh được HOCMAI biên soạn gửi đến các em học sinh. Mong rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học tốt chuyên đề này.