Kiến thức về mắt: Cấu tạo của mắt, mắt cận và mắt lão (Vật Lý 9)

Mắt là bộ phận đảm bảo cho việc quan sát của chúng ta mọi lúc, mọi nơi. Cấu tạo của mắt rất phức tạp và tinh vi. Vì vậy, bài viết sau đây sẽ giúp các em tìm hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như hoạt động của đôi mắt.

Nêu cấu tạo của mắt 

Tìm hiểu cấu tạo của mắt, so sánh mắt với máy ảnh.

Cấu tạo của mắt 

Mắt được cấu tạo từ hai bộ phận chính cực kỳ quan trọng. Đó là thể thủy tinh và màng lưới (hay còn được gọi là võng mạc).

• Thể thủy tinh: được xem là một thấu kính hội tụ sinh học, tính chất của thể thủy tinh là mềm và trong suốt, dễ dàng dẹt xuống hoặc phồng lên. Nguyên nhân gây quá trình thay đổi này là do cơ vòng đỡ thể thủy tinh giãn ra hay bóp lại, đồng thời làm cho tiêu cự của nó thay đổi.

• Màng lưới: nằm ở đáy mắt, tại đây ta sẽ nhìn thấy rõ nét ảnh của một vật bất kì.

So sánh mắt và máy ảnh 

Giống nhau: 

• Vật kính và thể thủy tinh đều là thấu kính hội tụ.

• Màng lưới và phim đều đóng vai trò như một màn hứng ảnh

Khác nhau:

• Thể thủy tinh của mắt có sự thay đổi của tiêu cự

• Vật kính của máy ảnh không có tiêu cự thay đổi linh hoạt như thể thủy tinh.

Sự điều tiết của mắt 

Khi ta nhìn thấy rõ ràng một vật thì ảnh của vật đó sẽ hiện lên rõ nét trên màng lưới. Đồng thời, cơ vòng đỡ thể thủy tinh đã phải co giãn phù hợp và khiến thể thủy tinh dẹt lại hoặc phồng lên, điều này cũng làm thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh. Quá trình thay đổi này được gọi là sự điều tiết của mắt. 

Sự điều tiết xảy ra hoàn toàn tự nhiên.

Khi mắt quan sát vật ở khoảng cách gần thì tiêu cự của mắt càng nhỏ. Ngược lại, khi mắt quan sát vật ở khoảng cách xa thì tiêu cực của mắt sẽ càng lớn.

Điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt 

Sau đây là các khái niệm và đặc điểm liên quan đến điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt.

Điểm cực cận của mắt là gì? 

Điểm nằm gần mắt nhất mà khi có một vật bất kì ở đó, mắt ta còn có thể quan sát rõ vật (khi mắt điều tiết tối đa) được gọi là điểm cực cận. Càng lớn tuổi, điểm cực cận sẽ càng lùi ra xa mắt.

Kí hiệu điểm cực cận của mắt: Cc.

Khoảng cực cận được xác định bằng khoảng cách từ mắt tới điểm cực cận.

Điểm cực viễn của mắt là gì? 

Điểm cách xa mắt nhất mà khi có vật bất kì ở đó, mắt ta không điều tiết vẫn có thể quan sát rõ vật được gọi là điểm cực viễn.

Kí hiệu điểm cực viễn của mắt: Cv

Khoảng cực viễn được xác định bằng khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn.

Chú ý: 

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

• Ảnh của một vật hứng trên màng lưới thì sẽ ngược chiều với vật. Tuy nhiên, chúng ta vẫn không thấy vật bị lộn ngược. Nguyên nhân là do hoạt động và sự điều khiển của hệ thần kinh thị giác.

Mắt cận và mắt lão Vật lý 9 

Thế nào được gọi là mắt cận và thế nào được gọi là mắt lão? 

Mắt cận 

Đặc điểm của mắt cận 

Tật cận thị ở mắt chắc chắn không còn xa lạ đối với các em. Một đặc điểm rõ ràng rất dễ nhận ra của mắt cận thị đó là mắt cận không thể nhìn rõ được những vật nằm ở khoảng cách xa mà chỉ có thể quan sát được những vật ở gần.

Dấu hiệu nhận biết mắt cận 

• So với mắt bình thường, mắt cận có điểm cực viễn (Cv) nằm gần hơn.

• Nếu mắt không điều tiết, mắt của người bị cận thị chỉ có thể quan sát được các vật nằm trong cự ly gần và sẽ không thể nhìn rõ các vật nằm ở xa.

Ví dụ: 

• Học sinh ngồi dưới lớp không thể nhìn thấy bài trên bảng

• Điều khiển xe ngoài đường không nhìn rõ nội dung của các biển quảng cáo phía xa.

• Không thể đọc được sách nếu để sách ở xa

Cách khắc phục tận cận thị 

Có 2 cách để khắc phục được tật cận thị. Cụ thể:

• Cách 1: Đeo kính cận (thấu kính phân kì) để hỗ trợ mắt quan sát thật rõ các vật ở phía xa. Kính cận phù hợp với độ cận của mắt sẽ có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn Cv của mắt.

• Cách 2: Tiến hành phẫu thuật giác mạc để làm thay đổi độ cong của giác mạc.

Mắt lão 

Đặc điểm của mắt lão 

• Mắt lão là mắt của những người lớn tuổi, người già.

• Mắt lão nhìn rõ được các vật ở xa nhưng không thể quan sát rõ các vật ở gần mắt.

Dấu hiệu nhận biết mắt lão 

• Người bị lão thị sẽ quan sát rõ được các vật ở xa nhưng không thể nhìn rõ các vật đặt gần mắt

• So với mắt bình thường, điểm cực cận Cc của mắt lão nằm xa hơn.

Cách khắc phục mắt lão 

Để khắc phục mắt lão, cần phải đeo kính lão (thấu kính hội tụ) để hỗ trợ mắt quan sát rõ các vật ở cự ly gần.

Chú ý: 

• Vì là thấu kính hội tụ nên khi đeo kính lão, hình ảnh của vật tạo bởi kính sẽ có kích thước lớn hơn so với vật nhưng lại nằm ở xa mắt hơn vật. 

• Ngoài ra, do đeo kính sát mắt nên hình ảnh của vật trên võng mạc vẫn có cùng kích thước. Do đó, khi đeo kính lão, mắt sẽ nhìn thấy được hình ảnh của các vật có cùng độ lớn tương tự như khi không đeo kính

Xem thêm: Hiểu kính lúp là gì, cấu tạo, công dụng & sự tạo ảnh của kính lúp chi tiết nhất tại đây

Một số bài tập về mắt, mắt cận và mắt lão Vật lý 9 

Dưới đây là một số bài tập tự luyện liên quan đến các kiến thức về mắt, mắt cận và mắt lão mà các em vừa được học. Việc thực hiện các câu hỏi này sẽ giúp các em ghi nhớ bài học một cách tốt nhất.

Câu 1: Khi quan sát rõ một vật thì ảnh của vật đó nằm ở bộ phận nào của mắt?

A. Thể thủy tinh

B. Võng mạc

C. Con ngươi

D. Lòng đen

Đáp án: B

Để nhìn thấy rõ được một vật thì ảnh của vật đó (qua thể thủy tinh) phải nằm trên võng mạc của mắt.

Câu 2: Về phương diện quang học, thể thủy tinh của mắt được coi là một:

A. Gương cầu lồi

B. Gương cầu lõm

C. Thấu kính hội tụ

D. Thấu kính phân kỳ

Đáp án: C

Thủy tinh thể có chức năng như một thấu kính hội tụ, có tiêu cự thay đổi được.

Câu 3: Một cây bút được đặt trong khoảng nhìn thấy của Tâm. Khi Tâm quan sát cây bút đó thì ảnh của nó trên màng lưới của mắt có đặc điểm gì?

A. Là ảnh ảo, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật

B. Là ảnh thật, nhỏ hơn vật và cùng chiều với vật

C. Là ảnh thật, lớn hơn vật và ngược chiều với vật

D. Là ảnh ảo, lớn hơn vật và cùng chiều với vật

Đáp án: A

Vì thể thủy tinh của mắt có chức năng như một thấu kính hội tụ và ảnh của vật nằm phía sau thể thủy tinh (được hứng trên màng lưới). Do đó, ảnh của vật qua thể thủy tinh có tính chất là ảnh ảo nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật.

Câu 4: Đâu là biểu hiện của mắt lão

A. Chỉ nhìn rõ các vật ở gần mắt, không nhìn rõ các vật ở xa mắt.

B. Chỉ nhìn rõ các vật ở xa mắt, không nhìn rõ các vật ở gần mắt.

C. Nhìn được rõ các vật trong khoảng từ điểm cực cận đến điểm cực viễn.

D. Không nhìn rõ các vật ở xa mắt.

Đáp án: B

Mắt lão có điểm cực cận Cc xa hơn so với mắt người bình thường. Vì vậy mà mắt lão chỉ có thể nhìn rõ các vật ở xa mắt, không nhìn rõ được các vật trong cự li gần.

Câu 5: Để ảnh của một vật cần quan sát hiện thật rõ nét trên màng lưới, mắt điều tiết bằng cách nào?

A. Thay đổi khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới.

B. Thay đổi đường kính của con ngươi

C. Thay đổi tiêu cự thể thủy tinh của mắt.

D. Thay đổi tiêu cự của thể thủy tinh và khoảng cách từ thể thủy tinh đến màng lưới.

Đáp án: C

Mắt người có thể tự điều chỉnh được độ cong của thể thủy tinh để thay đổi được tiêu cự của thể thủy tinh. Khoảng cách từ thủy tinh thể tới màng lưới không điều chỉnh được.

Câu 6: Khi nói về mắt, câu phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Điểm cực viễn là điểm xa nhất mà khi đặt vật tại đó mắt điều tiết mạnh nhất mới nhìn rõ.

B. Điểm cực cận là điểm gần nhất mà khi đặt vật tại đó mắt không điều tiết vẫn nhìn rõ được.

C. Không thể quan sát được vật khi đặt vật ở điểm cực viễn của mắt.

D. Khi quan sát vật ở điểm cực cận, mắt phải điều tiết mạnh nhất.

Đáp án: D

Điểm cực viễn Cv là điểm xa nhất mà khi đặt vật ở đó, mắt không phải điều tiết. Điểm cực cận Cc là điểm gần nhất mà mắt có thể nhìn rõ được, khi đó mắt cần phải điều tiết mạnh nhất.

Câu 7: Để khắc phục tật mắt lão, ta cần đeo loại kính có tính chất như:

A. Thấu kính hội tụ

B. Thấu kính phân kì

C. Gương cầu lồi

D. Gương cầu lõm

Đáp án: A

Để khắc phục tật mắt lão, ta cần đeo loại kính có tính chất như thấu kính hội tụ.

Câu 8: Kính cận khắc phục được tật cận thị vì:

A. Tạo ảnh ảo nằm ngoài khoảng nhìn rõ của mắt.

B. Tạo ảnh ảo nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

C. Tạo ảnh thật nằm ngoài khoảng nhìn rõ của mắt.

D. Tạo ảnh thật nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.

Đáp án: B

Kính cận là thấu kính phân kì. Khi sử dụng kính cận thì kính cận sẽ tạo ra ảnh ảo nằm trong khoảng nhìn thấy của người.

Câu 9: Tâm chỉ có thể quan sát rõ được những vật ở cách xa mắt từ 1 mét trở xuống. Mắt của Tâm bị tật gì?

Đáp án: Mắt của Tâm bị cận thị.

Vì khoảng cực viễn Cv của Lan là 1 mét, nhỏ hơn rất nhiều so với mắt của người bình thường. Vì vậy Lan bị tật cận thị

Câu 10: Mắt của một người chỉ quan sát rõ được các vật nằm cách mắt từ 90cm trở lên. Mắt của người này có tật gì và cần phải đeo kính như thế nào để khắc phục?

Đáp án: 

• Mắt người này bị tật mắt lão vì mắt của người này chỉ quan sát rõ được những vật nằm cách xa mắt từ 90cm trở lên, nên điểm cực cận Cc của mắt là 90cm. Điểm cực cận lớn của mắt hơn điểm cực cận của người bình thường nên mắt người này bị tật mắt lão. 

• Để khắc phục tật mắt lão, người này phải đeo kính lão là thấu kính hội tụ có tiêu cự là 90cm.

Câu 11: Mắt của một người chỉ có thể nhìn rõ được những vật nằm ở cự ly cách mắt một khoảng tối đa là 120 cm. Mắt người ấy có tật gì? Để quan sát được những vật ở xa vô cùng mà mắt không phải điều tiết thì người này cần mang kính gì, có tiêu cự là bao nhiêu?

Đáp án: 

• Do điểm cực viễn Cv của người ấy nhỏ hơn của người bình thường rất nhiều, nên mắt người ấy bị cận thị.

• Để nhìn được những vật ở xa vô cùng mà mắt không phải điều tiết thì đó người ấy phải dùng kính cận là thấu kính phân kì, có tiêu cự là 120cm.

Câu 12: Một người già phải đeo kính có tính chất là một thấu kính hội tụ, tiêu cự của kính là 110 cm mới có thể nhìn rõ được những vật cách mắt 30 cm. Cho biết mắt người ấy bị tật gì? Khi không đeo kính thì người ấy nhìn rõ được những vật nằm gần mắt nhất một khoảng bằng bao nhiêu?

Đáp án: 

• Mắt người này bị lão thị.

• Khi đeo kính lão là thấu kính hội tụ có tiêu cự 110cm thì người này sẽ nhìn được những vật nằm cách mắt 30cm. Do đó, vật cách thấu kính hội tụ 30cm cho ảnh nằm đúng ở cực cận của mắt người.

Gọi f là tiêu cự của thấu kính, d là khoảng cách tính từ vật đến thấu kính, d’ là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính.

Áp dụng công thức thấu kính hội tụ với ảnh ảo, ta được:

1/f=1/d-1/d’

1/d’ = 1/d-1/f=1/30-1/110=4/165 => d’=41,25 (cm)

Vậy cực cận của người ấy bằng 41,25cm, hay khi không đeo kính người ấy nhìn rõ được những vật gần nhất cách mắt một khoảng bằng 41,25cm.

Lời kết:

Qua bài viết trên, Monkey đã tổng hợp các kiến thức cần thiết nhất liên quan đến cấu tạo của mắt, đặc điểm của mắt cận và mắt lão. Hy vọng các em có thể theo dõi và tích lũy thêm nhiều thông tin bổ ích, nâng cao kết quả học tập của bản thân.