Bài 06 - 07 THẤU KÍNH MỎNG ppt

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -1 /15 Tiết : Bài 06 - 07 THẤU KÍNH MỎNG I. MỤC TIÊU :  Cần nắm vững các điểm sau  Cấu tạo của thấu kính  Phân loại thấu kính : Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.  Các yếu tố của thấu kính (đường kính khẩu độ, quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm, tiêu cự, tiêu điểm, độ tụ).  Điều kiện cho ảnh rõ của thấu kính.  Phân biệt được sự khác nhau về tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự của hai loại thấu kính.  Nắm được đường đi của tia sáng qua hai loại thu kính (đối với các tia dặc biệt cũng như với các tia bất kì) và sự tạo ảnh của một vật cho bởi thấu kính.  Hiểu về quang sai : cầu sai – sự biến dạng của ảnh.  Biết cách vẽ đường đi của tia sáng qua hia loại thấu kính.  Biết xác định ảnh của một vật bằng cách vẽ các tia sáng.  Biết vận dụng các cơng thức trên để xác định vị trí của vật(hay ảnh), tính độ phóng đại của ảnh và độ tụ của thấu kính.  Nhận ra các điểm giống nhau và các điểm khác nhau khi vẽ đường đi của tia sáng qua hia loại thấu kính. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề … III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC : - Một kính lúp ; Một hoặc hai con tem - Ba thấu kính hội tụ (hai mặt lồi , mặt lồi – mặt lõm , mặt lồi – mặt phẳng ) - Ba thấu kính phân kì (hai mặt lõm , mặt lõm – mặt lồi, mặt lõm – mặt phẳng ) TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -2 /15 IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY  Phần làm việc của Giáo Viên Phân phối thời gian Nội dung ghi bảng Tổ chức , điều khiển Hoạt đơng của học sinh Ghi chú Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (5’) 1. CÂ1U Tạo , đường đi củatia sáng qua lăng kính 2. Cơng thức của lăng kính 3. Biến thiên góc lệch theo góc 4. Trả lời câu hỏi ,làm bài tập 1,2,3,4,5trang 33 SGK Kiểm tra và đánh giá 2. Nghiên cứu bài mới I. Định nghĩa 1. Định nghĩa Thấu kính là một khối trong suốt, được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu. 2. Phân loại :  Thấu kính mép mỏng gọi là thấu kính hội tụ.  Thấu kính mép dày gọi là thấu kính phân kì. Cho HS xem một kính lúp hỏi HS cơng dụng của kính lúp Cho HS biết kính lúp cũng là một loại kính hội tụ u cầu quan sát hình dạng của thấu kính này HS đưa ra một ĐN cho thấu kính Sửa lại hoặc bổ sung các ĐN của HS Giới thiệu mơ hình ,nêu định nghĩa một cách tổng qt Cho HS quan sát từng loại thấu kính và đề nghị nhận xét những điểm giống nhau và khác nhau giữa các loại thấu kính Gợi ý cho HS đưa ra cách phân loại thấu kính Đưa ra cách phân loại và Định nghĩa các yếu tố của thấu kính .giải thích tại sao lấy bán kính mặt phẳng là vơ cực Giải thích cho học sinh tại sao thấu kính mép mỏng được gọi là thấu kính hội tụ, tại sao thấu kính mép dày được gọi là thấu kính phân kì Quan sát và trả lời Nhóm hội ý và đưa ra định nghĩa Ghi nhớ Quan sát và ghi nhớ Nhóm quan sát ,thảo luận và cho ý kiến Thống nhất chọn ý kiến chung Ghi nhớ TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -3 /15 3. Định nghĩa các yếu tố của thấu kính . - R 1 , R 2 : Bán kính các mặt cầu (mặt phẳng được coi là có bán kính vơ cực) - C 1 C 2 : Trục chính. , là đường thẳng nối các tâm của hai mặt cầu (hoặc đi qua tâm của mặt câu và vng góc với mặt phẳng) - : Quang tâm thấu kính (O là điểm mà trục chính cắt thấu kính). - : Trục phụ Đường thẳng bất kì đi qua quang tâm O - được gọi là đường kính mở hay đường kính khẩu độ. - Ta chỉ xét các thấu kính mỏng và trong khơng khí . 4. Tính chất của quang tâm Một tia sáng bất kì qua quang tâm thì truyền thẳng. 5. Điều kiện để cóảnh rõ nét điều kiện tương điểm Các tia sáng tới thấu kính phải lập một góc nhỏ với trục chính. Trong điều kiện này ứng với một điểm vật chỉ có một điểm ảnh rõ nét. Nêu tính chất của quang tâm và điều kiện để có ảnh rõ nét Chú ý : đây là điều kiện quan trọng Để có điều kiện này ta có thể làcách nào ? GV : Bằng một tấm bìa chắn sáng, trên đó có đục một lỗ thủng tròn, được đặt trước thấu kính. Trong trường hợp này, đường kính khẩu độ bằng đường kính lỗ tròn .Nghĩa là  Thu nhỏ đường kính khẩu độ của thấu kính (Cáh này cũng dùng cho gương cầu ) Ghi nhớ HS : ta có thể giới hạn chùm tia tới thấu kính Cá nhân suy nghỉ vàghi nhớ TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -4 /15 II. Tiêu điểm.Tiêu diện.Tiêu cự 1. Tiêu điểm ảnh chính - Thí nghiệm : Dùng thí nghiệm để xác định tiêu điểm ảnh chính - Tiêu điểm ảnh chính : Vị trí của điểm sáng trên truc chính khi chùm tia tới song song ới trục chính Giao điểm của các tia ló (hay đường kéo dài của các tia ló ) khi chùm tia tới song song ới trục chính . Kí hiệu : F’ - Vị trí tiêu điểm ảnh chính  Thấu kính hội tụ : Nằm phía tia ló.  Thấu kính phân kì : Nằm phía tia tới . Tiêu điểm ảnh chính Thí nghiệm GV : Tiến hành thí nghiệm Chiếu một chùm tia sáng song song với trục chính tới một thấu kính hội tụ (cách đơn giản nhất là dùng thấu kính này để hứng chùm sáng song song từ mặt trời). Dùng một màn E để hứng chùm sáng ló Hãy nhận xét hình ảnh trên màn GV: Hãy nhận xét hình ảnh trên màn khi tiếp tục cho di chuyển màn E GV: Vị trí điểm sáng này được gọi là tiêu điểm ảnh chính F’, thường gọi tắt là tiêu điểm ảnh. Làm thí nghiệm với thấu kính phân kì Với thấu kính phân kì, tiêu điểm ảnh F’ nằm phía tia tới. Tiêu điểm vật chính Thí nghiệm Quan sát và nhận xét HS :Ta được một vệt sáng hiện trên màn E. HS : Có một vị trí đặt biệt lúc này vệt sáng nhỏ và sáng nhất. Ghi nhớ Quan sát và nhận xét Khơng có điểm sáng trên màn E Thực hiện thí nghiệm quan sát TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -5 /15 2. Tiêu điểm vật chính - Thí nghiệm : Dùng thí nghiệm để xác định tiêu điểm vậït chính - Tiêu điểm vật chính (tiêu điểm vật) : Vị trí của nguồn sáng điểm để có chùm sáng ló song song với trục chính Giao điểm của các tia tới (hay đường kéo dài của các tia tới) khi chùm tia ló song song ới trục chính . . Vị trí tiêu điểm vật chính  Thấu kính hội tụ : Nằm phía tia tới GV : Đặt một nguồn sáng điểm trên trục ch1nh của một thấu kính hội tụ và hứng chùm sáng ló trên một màn ảnh E . Các em hãy di chuyển nguồn sáng điểm này dọc theo trục chính và tìm xem có vị trí nào vệt sáng tròn trên màn E có đường kính bằng đường kính khẩu độ của thấu kính khơng ? GV : Muốn có hình ảnh đó thì chùm sáng ló phải như thế nào ? GV : Ta có thể kiểm tra lại điều này bằng cách đi chuyển màn E ra xa hay lại gần thấu kính, ta sẽ thấy kích thước của vệt sáng trên màn E khơng đổi.Vị trí của nguồn sáng điểm để có chùm sáng ló song song với trục chính như trên được gọi là tiêu điểm vật chính, hay gọi tắt là tiêu điểm vật của thấu kính, được kí hiệu là F. GV : Tiến hành với thấu kính phân kì , khi chiếu tới thấu kính một chùm tia hội tụ , cho HS di chuyển thấu kính đến khi tìm được vị trí vệt sáng tròn trên màn E có đường kính bằng đường kính khẩu độ của thấu kính. GV : Đó chính là tiêu điểm vật ch1nh hay gọi tắt là tiêu điểm vật của thấu kính phân kì. Chú ý : Các định nghĩa về F vàF’ áp dụng cho cả hai loại thấu kính hội tụ lận phân kì Ta thấy xuất hiện một vị trí vệt sáng tròn trên màn E có đường kính bằng đường kính khẩu độ của thấu kính HS :Khi đó chùm sáng ló là chùm song song Ï Quan sát và ghi nhớ HS : Ta tìm được một vị trí F trên trục chính của điểm hội tụ để chùm tia lo ra khỏi thấu kính chũng là thủm tia song song với trục chính Điểm F nằm cùng phia với chùm tia ló Quan sát và ghi nhớ TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -6 /15  . Thấu kính phân kì : Nằm phía tia ló.  Tiêu điểm F và F’ đối xứng với nhau qua quang tâm. 3) Tiêu diện. Tiêu diện phụ  Tiêu diện vật : Mặt phẳng vng góc với trục chính tại tiêu điểm vật F  Tiêu diện ảnh : Mặt phẳng vng góc với trục chính tại tiêu điểm ảnh chính F’  Tiêu điểm vật phụ : Điểm cắt của một trục phụ bất kì với tiêu diện vật  Tiêu điểm ảnh phụ.: Điểm cắt của một trục phụ bất kì với tiêu diện ảnh  Chiếu một chùm tia song song với một trục phụ  thì các tia ló sẽ cắt nhau tại điểm F’ 1 ( Tiêu điểm ảnh phu)ï  Nếu đặt một nguồn sáng điểm (hay một điểm sáng ảo ứng với tại một tiêu điểm phụ F’ 1 thì chùm tia sáng ló ra khỏi thấu kính là một chùm tia song song với trục phụ ï Tiêu diện. Tiêu diện phụ GV : Minh hoạt bằng hình vẽ Giới thiệu tên gọi các thành phần đặc biệt của thấu kính . Ghi nhớ TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -7 /15 III. Tiêu cự 1. Định nghĩa : Tiêu cự là độ dài đại số ,được kí hiệu f, có trị số tuyệt đối bằng khoảng cách từ các tiêu điểm tới quang tâm thấu kính. 2. Cơng thức : |f| = OF = OF’ (6.1) 3. Quy ước :  f > 0 với thấu kính hội tụ.  f <0 với thấu kính phân kì * Tiêu cự Thơng báo GV : Nêu định nghĩa , cơng thức Chú ý : Qui ước dấu TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -8 /15 Đường đi của tia sáng qua thấu kính 1. Các tia đặc biệt  Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F’.  Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, tia ló tương ứng song song với trục chính.  Tia tới qua tâm O thì đi thẳng Cách vẽ tia ló ứng với một tia tới bất kì Xét một tia tới bất kì SI, ta có thể vẽ tia ló tương ứng theo các cách sau: a. Cách 1: - Vẽ trục phụ song song với tia tới SI. - Vẽ tiêu diện ảnh, cắt trục phụ nói trên tại một tiêu diện phụ là F’ 1 . - Từ I vẽ tia ló đi qua F’ 1 Trình bày các bước vẽ Ghi nhớ u cầu HS trả lới câu hỏi H1 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -9 /15 b. Cách 2: - Vẽ tiêu diện vật, cắt tia tới SI tại một tiêu điểm vật phụ là F 1 . - Vẽ trục phụ đi qua F 1 . - Vẽ tia ló song song với trục trên . TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 06 -10 /15 IV. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng 1. Xác định ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng Xét một vật nhỏ, phẳng AB được đặt vng góc với trục chính. Giả sử A ở trên trục chính. - Trước hết, xác định ảnh B’ - Để xác định ảnh B’, từ B vẽ đường đi tia sáng của hai trong các tia đặc biệt. nh B’ là giao điểm của các tia ló Từ B’ hạ đường thẳng góc xuống trục chính, ta được ta được ảnh A’B’ của vật AB. 2. nh của một vật qua thấu kính hội tụ  Khi vật A 1 B 1 ngồi tiêu điểm, ảnh A’ 1 B’ 1 là ảnh thật ngược chiều  Khi vật A 2 B 2 ở trong tiêu điểm, ảnh A’ 2 B’ 2 là ảnh ảo, cùng chiều.  Khi vật ở tiêu điểm, ảnh ở vơ cực. Ghi nhớ [...]... dấu :  Với thấu kính hội tụ, D > 0  Với thấu kính phân kì, D < 0 Cơng thức tính độ tụ của thấu kính  Cơng thức D  1 1 1    (n  1)  R f R2   1  Thơng tin Nhấn mạnh ý nghĩa Chu ùý: - Qui ước về dấu - Mối tương quan giữa hai đa lượng f vàĐ - n là chiết suất tuyệt đối của thấu kính , nếu thấu kính nằm trong mơitrươg khơng phải là khơng khí thì n là chiết suất tỉ đối của thấu kính với mơi... thấu kính đối với mơi trường xung quanh thấu kính  R1, R2 : Bán kính của các mặt thấu kính,  Quy ước :  R1, R2 > 0 với các mặt lồi,  R1, R2 < 0 với các mặt lõm, GV : ĐỖ HIẾU THẢO Ghi nhớ  -1 1 /15 VẬT LÝ PB 11: 06  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11  R1 (hay R2) =  với mặt phẳng  Ýù nghĩa :  Độ tụ D càng lớn khả năng hội tụ chùm tia sáng đi qua thấu kính càng mạnh Thấu kính. .. tại K Với thấu kính phân kì, các tia sáng đi gần mép thấu kính bị phân kì mạnh hơn, cho ảnh tại S’’, sác tiađi gần trục cho ảnh tại S’ Ta được nhiều điểm ảnh ở trên một đoạn sáng có chiều dài S’S’’ b Sự biến dạïng của ảnh Là hiện tượng quang sai do độ phóng đại sủa thấu kính khơng điều nhau đối với các tia sáng đi gần trục hay xa trục của thấu kính Cho thêm vài thí dụ VIII ng dụng của thấu kính máy... loại thấu kính hội tụ và phân kì 1 d  1 d'  1 f Độ phóng đại được định nghĩa là : k A' B' AB ta có k d' d Làm bài tập áp dụng và so sánh kết quả với cách vẽ Chú ý :  Nếu ảnh và vật cùng chiều, k > 0 Nếu ảnh và vật ngược chiều, k < 0 GV : ĐỖ HIẾU THẢO  -1 3 /15 VẬT LÝ PB 11: 06  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 VII Quang sai a Cầu sai Cầu sai xảy ra là do chùm tia tới thấu kính. .. của thấu kính máy ảnh, óng nhòm kính lúp (để quan sát các vật nhỏ), kính hiển vi (để quan sát các vi thể), kính thiên văn (để GV : ĐỖ HIẾU THẢO  -1 4 /15 VẬT LÝ PB 11: 06  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 quan sát các thiên thể) ,kính tụ quang trong các đèn chiếu, dụng cụ đo quang học… nhằm biến chùm tia sáng phân kì thành chùm song song 3 Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’)... GV : ĐỖ HIẾU THẢO  -1 2 /15 VẬT LÝ PB 11: 06  TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 OJ JB'  OI IB A' B' OA' suy ra  AB OA HS hợp tác Để tổng qt hố các cơng thức trên, ta thay các khoảng cách hình học bằng các trị đại số với quy ước như sau : OA  d ; OA’  d’ ; OF  f d > 0 với vật thật, d’ > 0 với ảnh thật, f > 0 với thấu kính hội tụ f < 0 với thấu kính phân kì d < 0 với vật ảo... kì thành chùm song song 3 Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) u cầu nhắc lại : Nhấn mạnh các nội dung quan trọng Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” Kính lúp “    GV : ĐỖ HIẾU THẢO  -1 5 /15 VẬT LÝ PB 11: 06 ... GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 VII Quang sai a Cầu sai Cầu sai xảy ra là do chùm tia tới thấu kính khơng thỏa mãn điều kiện tương điểm Xét một chùm tia rơng, từ một nguồn điểm S, tới một thấu kính hội tụ Các tia gần trục, sau khi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm S’, các tiaở mép của chùm tia sẽ hội tụ tại điểm S’’ gần quang tâm hơn (hình 6.24) Các tiaở khoảng giữa hội tụ tại các điểm nằm trong khoảng S’S’’... PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11  R1 (hay R2) =  với mặt phẳng  Ýù nghĩa :  Độ tụ D càng lớn khả năng hội tụ chùm tia sáng đi qua thấu kính càng mạnh Thấu kính phân kì có độ tụ âm VI.Cơng thức thấu kính Để thành lập cơng thức liên hệ giữa các vị trí của vật và ảnh, ta xét trường hợp vật thật, ảnh thật như trên Xét các tam giác đồng dạng BIJ và FOJ, ta có : OJ OF  IJ IB Xét các tam giác đồng dạng . VẬT LÝ PB 11: 06 -1 /15 Tiết : Bài 06 - 07 THẤU KÍNH MỎNG I. MỤC TIÊU :  Cần nắm vững các điểm sau  Cấu tạo của thấu kính  Phân loại thấu kính : Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì - : Quang tâm thấu kính (O là điểm mà trục chính cắt thấu kính) . - : Trục phụ Đường thẳng bất kì đi qua quang tâm O - được gọi là đường kính mở hay đường kính khẩu độ. - Ta chỉ xét các thấu.  Thấu kính mép dày gọi là thấu kính phân kì. Cho HS xem một kính lúp hỏi HS cơng dụng của kính lúp Cho HS biết kính lúp cũng là một loại kính hội tụ u cầu quan sát hình dạng của thấu kính