Để có một lời giảiđúng, chính xác thỏa mãn yêu cầu đặt ra của một bài tập không dễ dàng đối vớigiáo viên khi hướng dẫn và càng khó khăn hơn đối với học sinh khi giải bài tập vì giải được
Trang 1PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vật lý là một môn học lí thú, hấp dẫn trong nhà trường phổ thông Đồngthời nó cũng được áp dụng rông rãi trong thục tiễn đời sống hàng ngày của conngười Hơn nữa môn học này ngày càng yêu cầu cao hơn để đáp ứng kịp vớicông cuộc CNH – HĐH đất nước, nhằm từng bước đáp ứng mục tiêu giáo dục
đề ra, góp phần xây dựng đất nước ngày một giàu đẹp hơn
Trong quá trình học tập, học sinh vừa là đối tượng vừa là chủ thể của sựlĩnh hội các tri thức Việc học tập của học sinh không những là một quá trìnhtiếp thu, ghi nhớ các sự kiện, hiện tượng, định luật, công thức được giáo viêntruyền đạt mà còn phải là một quá trình chủ động tích cực lĩnh hội tri thức, mộtquá trình chỉ có thể đạt được hiệu quả do nghiền ngẫm tài liệu với một sự việc tựlực năng nổ Hướng dẫn học sinh học tập là một điều hết sức cần thiết Không
có một dạng làm việc nào của học sinh mà lại không đòi hỏi sự hướng dẫn trựctiếp hoặc gián tiếp của giáo viên GV cần giúp học sinh nắm vững các kiến thứctrọng tâm, biết cách vận dụng các kiến thức đã học để giải các câu hỏi bài tập cơbản và các bài tập tổng hợp nâng cao
“Bài tập Quang học 9” là một phần không thể thiếu trong chương trình vật
lý THCS Đây là kiến thức quan trọng và rất hay, nó phong phú, đa dạng, trừutượng, luôn có trong bài thi học sinh giỏi môn Vật lý THCS Để có một lời giảiđúng, chính xác thỏa mãn yêu cầu đặt ra của một bài tập không dễ dàng đối vớigiáo viên khi hướng dẫn và càng khó khăn hơn đối với học sinh khi giải bài tập
vì giải được bài tập dạng này học sinh không những sử dụng kiến thức Vật lý màcòn phải sử dụng kiến thức Toán học Để có thể vận dụng các phưong pháp giảitrong đề tài một cách có hiệu quả hơn, học sinh cần phải được trang bị một kiếnthức cơ bản tương đối vững, đồng thời yêu cầu về toán học và giải toán của họcsinh phải đạt được một số yêu cầu cơ bản để có thể thành thạo trong các phépbiến đổi, tính toán, suy luận Toán quang hình gắn chặt với hình học phẳng nênmột yêu cầu không thể thiếu là học sinh phải có kỹ năng vẽ hình tương đối hoànthiện, bởi các phương pháp ngắn gọn hơn thường thể hiện trên hình vẽ của bàitoán và một bài toán có thể có nhiều hình vẽ ứng với nhiều trường hợp khácnhau
Qua nhiều năm đầu tư cho công tác bồi dưỡng HSG môn vật lý, tôi nhậnthấy đây là một dạng bài tập làm cho HS rất “ngại” do đó tôi đã trăn trở, tìm tòi,tham khảo nhiều loại sách nâng cao để tìm ra phương pháp giúp HS giải bài tậpquang hình học dễ dàng hơn Tuy đây chỉ là những kinh nghiệm cá nhân nhưngnhận được sự phản hồi tích cực từ phía HS nên tôi mạnh dạn nêu ra Rất mongđược sự quan tâm góp ý của các bạn đồng nghiệp để giúp tôi có thêm nhiều kinhnghiệm quý báu
II ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
Các dạng bài tập quang hình học nâng cao lớp 9
III PHẠM VI NGHIÊN CỨU.
Trong sáng kiến kinh nghiệm này chỉ đề cập đến các dạng bài tập quang hìnhhọc nâng cao lớp 9 về TKHT và TKPK ngoài ra có kết hợp với gương phẳng
Trang 2PHẦN II: NỘI DUNG
A CƠ SỞ LÍ LUẬN.
MỤC ĐÍCH HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ.
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chung cáckhái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trừu tượng.Trong các bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng
đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm đượcnhững biểu hiện rất cụ thể của chúng trong thực tế và phạm vi ứng dụng củachúng Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật bài tập Vật lí giúp chohọc sinh thấy được những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trong thực tiễn của cáckiến thức đã học
Còn khái niệm, định luật Vật lí thì rất đơn giản nhưng biểu hiện củachúng trong tự nhiên thì rất phức tạp Do đó bài tập vật lí sẽ giúp luyện tập chohọc sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó
Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khigiải bài tập vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụngtổng hợp các kiến thức của nhiều chương nhiều phần của chương trình
2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới.
Nhiều khi bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến nhữngsuy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thíchhiện tượng mới do bài tập phát hiện ra
3 Giải bài tập vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
Bài tập vật lý là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kỹnăng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụngkiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn
4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh
Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài,
tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinhrút ra được nên từ duy của học sinh được phát triển năng lực làm việc tự lựcnâng cao, tính kiên trì được phát triển
5 Giải bài tập góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
Có nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng nhữngkiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt
là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm
6 Giải bài tập vật lý là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh
Tuỳ theo cách ra bài tập ta có thể phân loại được các mức độ nắm vữngkiến thức của học sinh giúp việc đánh giá chất lượng học sinh được chính xác
GV: Đoàn Thuý Hoà – THCS Đình Xuyên 2
Trang 3B CƠ SỞ THỰC TIỄN
1 Thực trạng Sau một thời gian bồi dưỡng đội tuyển học sinh giỏi môn vật lý
trường THCS Đình Xuyên cũng như làm cộng tác viên bồi dưỡng cho đội tuyểnHSG huyện Gia Lâm, tìm hiểu, kiểm nghiệm khi dạy “phần Quang học 9” tôi đónhận thấy được một số nhược điểm của HS trong quá trình giải toán quang hìnhlớp 9:
a) Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả năng phân tích đề, tổng hợp đề cũng yếu,lượng thông tin cần thiết để giải toán cũng hạn chế
b) Đã biết vẽ hình nhưng chưa có kĩ năng vẽ sao cho khoa học do đókhông thể giải được bài toán
c) Chưa có thói quen định hướng cách giải một cách khoa học trướcnhững bài toán quang hình học lớp 9
2 Nguyên nhân
a) Do khả năng học sinh tiếp thu những bài toán nâng cao còn chậm, lúngtúng, kiến thức toán học, cụ thể là hình học còn hạn chế nên nếu không đượchướng dẫn một cách khoa học thì khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bàitoán quang hình học nâng cao lớp 9
b) Đa số các em có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, biếnđổi được một số công thức, hay phương pháp giải một bài toán vật lý nhưng kĩnăng nhận diện dạng một bài tập quang hình học còn hạn chế
c) Kĩ năng giải bài toán cơ bản về TKHT hay TKPK của các em nóichung là tốt nhưng khi gặp phải những bài toán phức tạp như BT về quang hệ thìcác em thường lúng túng, dễ mắc sai lầm
d) Các sách tham khảo hiện nay trên thị trường về toán quang hình họcnâng cao còn ít, chưa hệ thống các dạng bài tập cũng như chưa nêu phương phápgiải cho từng dạng bài đó
C GIẢI PHÁP
I Giúp HS nắm thật chắc kiến thức lí thuyết cơ bản và nâng cao phần quang hình học lớp 9
Để HS dễ dàng giải được các bài toán nâng cao thì trước hết phải giúp các
em nắm vững kiến thức lí thuyết Do vậy tôi luôn chú trọng việc cung cấp cho các em đầy đủ các kiến thức cơ bản cũng như nâng cao có liên quan Đồng thời tôi cũng yêu cầu các em kiểm tra, bổ sung cho nhau và đảm bảo trước khi bắt tay vào các bài toán quang hình học nâng cao các em đã nhuần nhuyễn các kiến thức đó.
- Khi góc tới tăng (giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
- Khi góc tới bằng 0 thì góc khúc xạ cũng bằng 0, tia sáng không bị gãy khúckhi truyền qua 2 môi trường
Trang 42 Thấu kính hội tụ – Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:
a./ Thấu kính hội tụ:
- Thấu kính hội tụ thường dùng có phần rìa mỏng hơn phần giữa
- Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính ,cách đều quang tâm
- Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính
- Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính hội tụ cho chùm tia lóhội tụ
- Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ:
+ Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F
+ Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính
+ Tia tới đi qua quang tâm O, tia ló truyền thẳng
b./ Ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ:
- Vật thật ở ngoài tiêu cự cho ảnh thật ngược chiều với vật
- Vật thật ở trong tiêu cự cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật
- Khi vật đặt ở đúng tiêu điểm F thì ảnh ở xa vô cực và ta không hứng được
ảnh
- Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc vớitrục chính của thấu kính
3 Thấu kính phân kì – Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì :
a./ Thấu kính phân kì:
- Thấu kính phân kì thường dùng có phần rìa dày hơn phần giữa
- Mỗi thấu kính hội tụ có 2 tiêu điểm F và F’, nằm về 2 phía của thấu kính,cách đều quang tâm
- Khoảng cách từ quang tâm đến mỗi tiêu điểm gọi là tiêu cự của thấu kính
- Chùm tia tới song song với trục chính của thấu kính phân kì cho chùm tia lóphân kì
- Đường truyền của một số tia sáng đặc biệt qua thấu kính phân kì :
+ Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F'
+ Tia tới có đường kéo dài đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trụcchính
+ Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng
GV: Đoàn Thuý Hoà – THCS Đình Xuyên 4
Trang 5b./ Ảnh tạo bởi thấu kính phân kì :
- Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì đều cho ảnh ảo, cùng chiều,nhỏ hơn vật và ở trong khoảng tiêu cự
- Khi vật đặt rất xa TK thì ảnh ảo có vị trí cách TK một khoảng bằng tiêu cự.
- Vật đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh cũng vuông góc vớitrục chính của thấu kính
4 Máy ảnh:
+ Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
+ Ảnh của vật phải ở ngay vị trí của phim cho nên muốn vẽ ảnh phải xác định
+ Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được Kính cận làthấu kính phân kì
+ Mắt cËn nhìn rõ những vật ở gÇn, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa.Kính cËn là thấu kính phân kì Mắt cËn phải đeo kính phân kì để nhìn rõ cácvật ở xa.
Vị trí đặt phim
Buồng tối Vật kính
Trang 6+ Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần.Kính lão là thấu kính hội tụ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ởgần.
+ Chú ý học sinh khi làm bài tập về máy ảnh và mắt thì không cần vẽ đúng tỉ lệ
6 Kính lúp:
+ Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn
+ Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính Ảnh qua kính lúp phải là ảnh ảo lớn hơn vật
* Công thức tính số bội giác: G = f G
f
25 25
hệ trực tâm
+ Đường thẳng nối tâm gọi là quang trục hay trục chính của hệ trực tâm
b Điểm sáng thật - điểm sáng ảo Vật thật và vật ảo.
GV: Đoàn Thuý Hoà – THCS Đình Xuyên
Kính lão
6
Kính thiên vănKiểm tra đồ thủ công
mỹ nghệ bằng kính lúp
Trang 7- Điểm sáng thật (A) là điểm sáng thỏa mãn:
+ Đối với chiều truyền ánh sáng, nó đứng trước quang hệ
+ Chùm sáng từ A đến quang hệ là chùm phân kì
- Vật tạo bởi các điểm sáng thật gọi là vật thật
- Nếu các tia sáng lẽ ra hội tụ tại A nhưng bị quang hệ chắn lại, thành thử khônghội tụ được tại A mà chỉ có đường kéo dài của chúng cắt nhau tại A thì A đượcxem là điểm sáng ảo
- Vật xác định từ các điểm sáng ảo gọi là vật ảo
* Cách vẽ đường truyền tia sáng qua TK với tia tới bất kì.
B1: Vẽ tiêu diện (với TKPK thì tiêu diện ảo)
B2: Vẽ trục phụ song song với tia tới SI, cắt tiêu diện tại F’(tiêu điểm phụ)
B3: Vẽ tia ló qua F1’ (hoặc có đường kéo dài qua F1’ trong trường hợp TKPK)
II Hướng dẫn học sinh các kiến thức toán học bổ trợ.
1 Các cặp cạnh tỉ lệ trong 2 tam giác đồng dạng
Khi AOB ~ A'OB'
' '
'
OB OA
OA B
3 Trong tam giác tổng 3 góc bằng 1800
4 Tính chất của dãy tỉ số bằng nhau:
d b
c a d
c b
c a
5 Định lí Talet: Khi 1 đường thẳng
thẳng song song với một cạnh của
tam giác và cắt 2 cạnh còn lại thì nó
định ra trên 2 cạnh đó những đoạn
thẳng tương ứng tỉ lệ
AC
AE AB
S F F’ 1
O I
F
Trang 8III Hướng dẫn HS xây dựng công thức các loại thấu kính
Để HS có thể nhanh chóng giải được các bài tập về thấu kính thì các em phải nắm chắc các công thức về các loại TK Trước hết tôi cho các em chứng minh các công thức cho từng trường hợp Tôi lần lượt cho các em làm 3 bài tập sau:
1 BT 1: xây dựng công thức TKHT trường hợp vật nằm ngoài tiêu cự cho ảnh thật (d>f)
Bài tập: Một vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ
có tiêu cự f cho ảnh thật A'B' hứng được trên một màn E song song với thấukính Màn E cách vật AB một khoảng L; khoảng cách từ vật tới thấu kính là d;
ra ý nghĩa hình học của công thức 1f d1 d1
.Giải:
Hai vị trí O và O' đối xứng qua trung điểm của đoạn AA'
Đó là ý nghĩa hình học của công thức (*)
GV: Đoàn Thuý Hoà – THCS Đình Xuyên 8
d ' L l
d
Trang 92 BT 2: xây dựng công thức TKHT trường hợp vật nằm trong tiêu cự cho
ảnh ảo (d<f)
Bài tập: Đặt vật sáng AB trước thấu kính hội
tụ như hình vẽ bên
a) Hãy dựng ảnh A’B’ của AB và nhận
xét về đặc điểm của ảnh A’B’
b) Gọi d = OA là khoảng cách từ AB đến
thấu kính ; d’= OA’ là khoảng cách từ A’B’
đến thấu kính ; f = OF là tiêu cự của thấu
kính Hãy chứng minh rằng ta có công thức :
Giải
1.a) : Để vẻ ảnh của vật AB
Ta chỉ cần vẻ ảnh B’của điểm B
+ Từ B vẽ tia tới BI song song với trục chính cho tia ló đi qua F’
+ Tia tới BO đi qua quang tâm cho tia ló tiếp tục đi thẳng
+ Kéo dài 2 tia ló cắt nhau tại B’ B’ chính là ảnh của B qua thấu kính như hình
vẽ
+ Từ B’ dựng B’A’ vuông góc với trục chính như hình vẽ
* Nhận xét : ảnh A’B’ là ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật
b) Theo hình vẽ ta có :
+ AOB A 'OB' nên A AB'B' OA OA' (1)
+ IOF' B'A'F' nên
O F
A F AB
B A OI
B A
'
' ' ' ' ' '
f.d’ = d.d’ + d.f (3)+ Chia 2 vế của (3) cho d.d’.f ta suy ra được 1f d1 d1'
Trang 10+ Từ (1) suy ra : AB
d
d B
A' ' '. (đpcm)
3 BT 3: xây dựng công thức TKPK (TKPK cho ảnh ảo với mọi vị trí của vật).
Đặt vật sáng AB trước thấu kính phân kì
như hình vẽ bên
b) Hãy dựng ảnh A’B’ của AB và nhận
xét về đặc điểm của ảnh A’B’
b) Gọi d = OA là khoảng cách từ AB đến
thấu kính ; d’= OA’ là khoảng cách từ A’B’
đến thấu kính ; f = OF là tiêu cự của thấu
kính Hãy chứng minh rằng ta có công thức :
d d
f
1 '
f.d’ = d.f - d.d’ + (3)+ Chia 2 vế của (3) cho d.d’.f ta suy ra được 1f d1' d1 (đpcm)
Sau khi cho HS chứng minh xong 3 công thức trên tôi hướng dẫn các em cách
nhớ ghi nhớ kiến thức cơ bản về TKHT và TKPK thông qua bảng hệ thống kiến
thức sau
Loại thấu kính Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì
Nhận dạng Phần rìa mỏng hơn phầngiữa Phần giữa mỏng hơn phần rìa
Điều kiện cho
d d
Mọi vị trí của vật
d d f
1 '
1 1
O
Trang 11ảo Vị trí Xa thấu kính hơn so với vật Gần thấu kính hơn so với vậtỨng dụng
MắtMáy ảnhKính lãoKính lúp
Kính cận
Tôi nhận thấy biểu bảng giúp hệ thống, xâu chuỗi kiến thức một cách khoa học, giúp học sinh dễ hiểu và dễ nhớ Nhờ có biểu bảng học sinh học thuộc bài nhanh hơn, kiến thức đọng lại trong đầu lâu hơn.
IV Giúp HS nhận diện dạng bài và nắm chắc phương pháp giải một số bài toán quang hình nâng cao thông qua các chủ đề.
Để giúp HS nhận diện dạng bài và nắm chắc phương pháp giải một số bài toán quang hình nâng cao tôi chia các dạng bài tập đó theo từng chủ đề Qua quá trình giảng dạy, bồi dưỡng cho đội tuyển HSG của huyện Gia Lâm cũng như của trường THCS Đình Xuyên, nghiên cứu nhiều loại sách tham khảo khác nhau tôi dần đúc rút cho mình những phương pháp giải cho từng dạng và truyền đạt cho các em nhớ cách giải từng dạng đó
1 Chủ đề 1: Vẽ hình
a Vẽ đường đi của tia sáng.
Phương pháp: Để làm được dạng bài tập này cần nắm chắc cách vẽ các
tia sáng đặc biệt và các tia sáng không đặc biệt Ngoài ra còn cần lưu ý: tia sáng có phương đi qua S thì tia ló (hoặc tia khúc xạ, tia phản xạ) có phương đi qua ảnh của S.
Trang 12a.4 Vẽ tia sáng thỏa mãn điều kiện cho trước.
Vẽ đường đi của một tia sáng từ điểm S qua hệ quang học rồi đi đến điểm I.
I
định vị trí thấu kính, trục chính, tiêu điểm.
Phương pháp: Để giải được các dạng bài tập này cần nắm vững những
nguyên lí sau:
- Trục chính luôn vuông góc với TK.
- Đường nối điểm ảnh và điểm vật luôn đi qua quang tâm.
- Khi vật vuông góc với trục chính thì ảnh cũng vuông góc với trục chính.
- Khi vật và ảnh song song với nhau thì vật và ảnh cùng vuông góc với trục
chính.
- Một tia sáng đi dọc theo vật thì tia ló đi dọc theo ảnh.
- Mọi tia tói xuất phát từ 1 điểm đều cho tia ló đi qua ảnh của điểm đó (hoặc có
đường kéo dài đi qua ảnh của điểm đó.
Một số bài tập vận dụng
b.1 Xác định loại TK, vị trí TK, tiêu điểm trong các trường hợp sau, biết A’B’
là ảnh của AB
b.2 a) Vật thật AB cho ảnh thật A’B’ như hình vẽ Hãy
vẽ và trình bày cách vẽ để xác định quang tâm, trục chính và các tiêu điểm
c) Khi vật AB vuông góc với trục chính, người ta đo
được AB = 1,5.A’B’ và AB cách TK một đoạn d = 30cm Tính tiêu cự của thấu
kính ?
b.3 Người ta tìm thấy trong ghi chép của Snellius (1580 – 1626) một sơ đồ
.J .F’
S’
Trang 13S’ Đọc mô tả kèm theo sơ đồ thì biết rằng I và J là 2 điểm nằm trên mặt của mộtTKHT mỏng, S’ là ảnh thật của một nguồn sáng điểm S đặt trước TK, F’ là tiêu điểm của TK Dùng thước kiểm tra thì thấy 3 điểm I, F’ và S’ thẳng hàng Bằng cách vẽ hình, hãy khôi phục lại vị trí quang tâm O của TK và vị trí của nguồn
sáng S
b.4 Cho AB là vật, A’B’ là ảnh của nó qua thấu kính, ảnh và vật đều vuông góc
với trục chính của thấu kính
a) Bằng phép vẽ hãy xác định: vị trí,
tính chất, trục chính, quang tâm, tiêu điểm
của thấu kính
c) Hãy vẽ đường đi của tia sáng
xuất phát từ A tới thấu kính sao cho tia
khúc xạ đi qua M
c Vẽ ảnh của vật qua TK, hệ TK - TK, hệ TK - gương.
Phương Pháp: Học sinh cần nắm vững các KT sau:
- Nguyên tắc khảo sát ảnh của vật tạo bởi quang hệ là : ảnh của vật AB qua (tạo
bởi) phần tử thứ nhất trở thành vật đối với phần tử thứ hai, ảnh qua phần tử thứ hai trở thành vật đối với phần tử thứ ba và ảnh tạo bởi phần tử cuối cùng
chính là ảnh của vật AB tạo bởi cả hệ Nếu tia sáng xuất phát từ vật bị phản xạ
hoặc khúc xạ bao nhiêu lần thì có bấy nhiêu ảnh.
- Để xác định lần lượt ảnh tạo bởi các phần tử ta áp dụng các công thức đã
biết, cho phép xác định vị trí và độ lớn của ảnh Muốn vẽ ảnh của 1 điểm vật ta xét đường đi của 2 tia sáng phát ra từ vật đi tới hệ; vẽ thật đúng đường đi của
từng tia sáng đi từ vật đến phần tử thứ nhất, khúc xạ qua phần tử đó (hay phản
xạ trên phần tử đó) rồi đi tiếp tới phần tử thứ hai Nếu 2 tia ló cuối
cùng giao nhau tại một điểm thì ta có ảnh thật; còn nếu chúng có đường kéo dài cắt nhau thì ta có ảnh ảo.
- Ta thường gặp quang hệ đồng trục, gồm các phần tử (gương, TK) có cùng trục chính Phố biến là trường hợp quang hệ đồng trục co 2 phần tử (gương –
gương; TK – TK; TK – gương) Khi đó vật AB đặt thẳng góc trục chính của hệ
Trang 14
( h 1 ) ( h 2 ) ( h 3 )
F1 F12 F2 F1 F1= F2 F2
( hình 4) (hình 5)
2 Chủ đề 2: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của thấu kính và tỉ số giữa độ cao của ảnh và độ cao của vật. Phương Pháp: Muốn tính d và d’ khi biết f và h’/h ta áp dụng CT: d d h h' ' d’ = d h.h' (1) 1f 1d d1 (2) Thế (1) vào 2 ta được 1 pt có ẩn là d giải pt rút ra d từ đó tìm được đại lượng d’ Lưu ý: đây là công thức đúng đối với trường hợp TKHT khi vật cho ảnh thật Với các trường hợp TKHT khi vật cho ảnh ảo và TKPK thì HS phải đi tìm 2 phương trình tương tự, giải 2 phương trình đó cũng tính được đại lượng cần tìm Cũng cần lưu ý rằng với TKHT khi ảnh lớn hơn vật mà đầu bài không nói rõ ảnh thật hay ảo thì phải xét 2 trường hợp và đôi khi cả 2 trường hợp đều cho nghiệm thích hợp. Bài tập áp dụng: 1 Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 12cm cho ảnh cao bằng nửa vật Xác định vị trí của vật và ảnh Ảnh đó là thật hay là ảo? 2 Một vật sáng AB = 1cm đặt thẳng góc với trục chính của một TKHT có tiêu cự f = 20cm cho ảnh A’B’ = 2cm Xác định vị trí của vật và ảnh 3 Một vật AB = 4cm đặt thẳng góc với trục chính của một TKPK có tiêu cự f = 30cm cho ảnh A’B’ = 2cm Xác định vị trí, tính chất của vật và ảnh Vẽ ảnh 3 Chủ đề 3: Xác định vị trí của vật và ảnh khi biết tiêu cự của TK và khoảng cách giữa chúng. a Phương pháp: Muốn tìm d và d’ (vị trí và tính chất của vật và ảnh) khi biết tiêu cự f và khoảng cách L giữa vật và ảnh tôi lưu ý hs phân loại từng trường hợp ta chứng minh 2 pt và giải hệ 2 pt 2 ẩnlà d và d’ sẽ tìm được các đại lượng cần tìm * TKHT cho ảnh thật 1 1 1 f d d (1) d + d’ = L (2) *Nếu TKHT cho ảnh ảo ' 1 1 1 d d f (1) d’ - d = L (2) * Nếu TKPK cho ảnh ảo d d f 1 ' 1 1 (1)
d - d’= L (2) Từ pt (2) tính d’ theo d rồi thế vào pt (1) ,với mỗi TH đó ta có 1 pt bậc 2 để xác định d Nếu đề bài không đòi hỏi cụ thể về t/c của vật (thật hay ảo) thì ta có 4 nghiệm Còn nếu đề bài yêu cầu rõ t/c của vật (và cả t/c ảnh nữa) thì số nghiệm sẽ nhỏ hơn 4 Cũng không loại trừ TH bài toán vô nghiệm GV: Đoàn Thuý Hoà – THCS Đình Xuyên 14