của kính thiên văn mà cố định thì dù có thay đổi cả ống kính lên hay xuống thì cũng không thể quan sát được, khoảng cách đó rất nhỏ so với khoảng cách từ vật đến kính.. GV thông báo vấn[r]
(1)BÀI 54: KÍNH THIÊN VĂN
I Mục tiêu Về kiến thức
- Nắm ngun tắc cấu tạo cơng dụng kính thiên văn khúc xạ kính thiên văn phản xạ
- Xây dựng biểu thức độ bội giác kính thiên văn trường hợp ngắm chừng vơ cực
- Nắm cấu tạo kính thiên văn cách ngắm chừng để quan sát vật qua ảnh
2 Về kỹ
- Rèn luyện kỹ vẽ ảnh vật qua kính thiên văn - Vận dụng kiến thức để giải tập có liên quan Về thái độ
- Học sinh ý nghe giảng, tích cực xây dựng - Trung thực tiến hành thí nghiệm
II Chuẩn bị Giáo viên
- Một số hành ảnh giới thiệu loại kính thiên văn
- Một số tài liệu lịch sử đời công dụng kính thiên văn - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ dạy học
2 Học sinh
- Ôn tập kiến thức tạo ảnh qua hệ thấu kính loại quang cụ học
- Đọc trước nhà
III Định hướng phát triển lực
- Tạo khả hoạt động nhóm học sinh
- Phát triển cho học sinh khả tổng hợp phân tích
- Phát triển lực tư logic, lực sang tạo học sinh IV Tổ chức hoạt động dạy – học
1 Hoạt động 1(7 phút): Kiểm tra cũ Đặt vấn đề
Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dụng - Cơng dụng kính
hiển vi quang cụ bổ trợ cho mắt việc quan
- GV nêu câu hỏi kiểm tra cũ:
(2)sát vật nhỏ Khi ngắm chừng phải thay đổi khoảng cách d1 vật
và vật kính cách đưa tồn ống kính lên hay xuống cho mắt nhìn thấy ảnh cuối vật rõ
kính hiển vi? Khi ngắm chừng phải điều chỉnh kính hiển vi nào?
- GV nhận xét đặt vấn đề: Ở học trước tìm hiểu kính hiển vi – quang cụ bổ trợ cho mắt việc quan sát vật nhỏ Vậy, ngược lại, muốn quan sát vật có kích thước lớn mà xa phải làm nào? Có loại quang cụ giúp quan sát rõ vật hay khơng? Thì tìm hiểu qua hơm
2 Hoạt động 2(15 phút): Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo kính thiên văn.
Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dung - HS tiếp thu vấn đề - GV thông báo:
Như tìm hiểu với kính hiển vi ta thấy rằng, muốn làm tăng góc trơng trước hết phải tạo ảnh thật nhờ linh kiện quang thứ sau dung quang cụ để quan sát ảnh góc trơng lớn
Cùng với nguyên tắc đó, để quan sát vật
1 Nguyên tắc cấu tạo kính thiên văn - Kính thiên văn quang cụ bổ trợ cho mắt quan sát vật xa cách tạo ảnh có góc trơng lớn góc trơng vật nhiều lần
(3)- HS suy nghĩ trả lời câu hỏi:
Có thể dung thấu kính hội tụ làm linh kiện quang thứ nhất, vật xa => Coi chùm tia sang từ vật tới thấu kính chùm song song nên ảnh vật qua thấu kính hội tụ thứ ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật Ảnh nằm tiêu diện ảnh thấu kính
- Linh kiện quang thứ thấu kính hội tụ thấu kính phân kỳ
+ Với thấu kính hội tụ: Muốn nhìn ảnh A2B2 góc trơng lớn
hơn A1B1 phải đặt
trong khoảng tiêu cự thấu kính hội thứ Ảnh ảnh ảo, lớn chiều với A1B1
+ Với thấu kính phân kỳ: Muốn nhìn
xa đưa nhiều mơ hình dụng cụ quang đáp ứng yêu cầu Vậy, tìm phương án để lấy ảnh góc trơng lớn góc trơng trực tiếp vật
- GV gợi ý:
+ Muốn tạo ảnh thật, vị trí gần vật dụng cụ quang thứ phải loại quang cụ nào? Khi quan sát ảnh A1B1 vật AB vơ
cùng qua linh kiện ảnh A1B1 phải nằm đâu
và có tính chất gì?
- Linh kiện quang thứ loaijquang cụ nào? Khi nhìn ảnh A1B1 qua linh
kiện thứ để thấy ảnh cuối góc trơng lớn A1B1 phải đặt vị trí nào?
dung thấu kính để nhận ánh sáng từ vật chiếu đến
(4)A2B2 góc trơng lớn
thì ảnh A1B1 phải nằm
tại tiêu điểm ảnh
- HS lắng nghe ghi nhớ
- HS nhận thức vấn đề
- GV nhận xét kết luận: Dụng cụ quang có nguyên tắc cấu tạo chức vừa nói gọi kính thiên văn
- Đây loại quang cụ bổ trợ cho mắt quan sát vật xa cách tạo ảnh có góc trơng lớn góc trơng vật nhiều lần
- Có nhiều cách để tạo kính thiên văn, người ta chia làm loại: + Nếu ta dung thấu kính để nhận ánh sang từ vật chiếu đến gọi kính thiên văn khúc xạ
+ Nếu dùng gương để nhận ánh sang từ vật chiếu đến ta gọi kính thiên văn phản xạ
GV cho HS quan sát loại kính thiên văn tương ứng tạo ảnh qua loại kính
GV thông báo vấn đề nghiên cứu tiếp theo:
Để biết cấu tạo cụ thể loại kính thiên văn chuyển sang mục
3 Hoạt động 3(15 phút): Tìm hiểu cấu tạo cách ngắm chừng kính thiên văn
(5)Có phận chính:
+ Vật kính TKHT có tiêu cự lớn
+ Thị kính TKHT có tiêu cự nhỏ
=> Hai kính lắp đồng trục đầu ống hình trụ Khoảng cách chúng thay đổi
HS suy nghĩ trả lời:
- Kính hiển vi kính thiên văn khúc xạ có điểm giống khác cấu tạo:
+ Giống nhau: Đều có phận TKHT ghép đồng trục với
+ Khác nhau:
Kính hiển vi:
Khoảng cách
giữa thấu kính khơng đổi
Vật kính có tiêu
cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn
Kính thiên văn: Khoảng cách
giữa thấu kính thay đổi
Vật kính có tiêu
cự lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ
HS suy nghĩ trả lời:
và trả lời câu hỏi:
- Nêu phận kính thiên văn khúc xạ?
GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi C4:
GV nhận xét thông báo vấn đề nghiên cứu
- Với cấu tạo ta phải ngắm chừng nào?
GV gợi ý:
+ Muốn quan sát vật rõ
2 Cấu tạo cách ngắm chừng
a Cấu tạo kính thiên văn khúc xạ - Gồm phận chính: vật kính thị kính
b Cách ngắm chừng
- Muốn quan sát ảnh A2B2 cần
đặt mắt sát sau thị kính thay đổi khoảng cách O1O2
giữa vật kính thị kính cho ảnh A2B2 nằm
khoảng nhìn rõ mắt
c Cách ngắm chừng vô cực
(6)+ Muốn quan sát ảnh vật phải chỉnh kính cho ảnh cuối rơi vào khoảng nhìn rõ mắt Ngắm chừng vơ cực mắt đỡ mỏi Khi phải chỉnh thay đổi khoảng cách O1O2 vật kính thị kính
để cho ảnh cuối nằm khoảng nhìn rõ mắt - HS lắng nghe ghi nhớ
- HS trả lời:
Để ngắm chừng vơ cực phải chỉnh kính cho ảnh tạo vật kính A1B1 nằm
tiêu điểm vật F2 thị kính
Khi tiêu điểm ảnh F1’
trùng với tiêu điểm vật F2
thị kính Ta có: O1O2 = f1 + f2 HS suy nghĩ trả lời câu hỏi
C5:
nhất mà mắt đỡ mỏi ngắm chừng đâu? Khi phải chỉnh kính nào?
- GV nhận xét kết luận: + Muốn quan sát ảnh cuối phải thay đổi khoảng cách O1O2 cho
ảnh nằm khoảng nhìn rõ mắt
+ Nếu ngắm chừng để ảnh cực cận ta gọi ngắm chừng cực cận ảnh rơi cực viễn ta gọi ngắm chừng cực viễn Và thường ngắm chừng ngắm chừng cực viễn tốt mắt đỡ mỏi nhât GV đặt câu hỏi:
- Để ngắm chừng cực cận phải chỉnh kính nào?
(7)- Kính hiển vi: phải chỉnh khoảng cách d1 vật
vật kính cách thay đổi tồn ống kính nâng lên hay hạ xuống
- Kính thiên văn: Chỉnh thị kính để thay đổi khoảng cách O1 O2
Giải thích khác nhau: Nguyên nhân đối tượng quan sát kính thiên văn vật xa Nếu O1O2
của kính thiên văn mà cố định dù có thay đổi ống kính lên hay xuống khơng thể quan sát được, khoảng cách nhỏ so với khoảng cách từ vật đến kính Do đó, chỉnh thị kính tức tiêu cự thay đổi => d1’
thay đổi
GV nhận xét kết luận: - Tóm lại, muốn ngắm chừng ta phải dịch chuyển thị kính để thay đổi khoảng cách O1O2 cho nhìn
thấy ảnh A2B2 nằm
khoảng nhìn rõ mắt GV thơng báo vấn đề nghiên cứu tiếp theo: Chúng ta vừa tìm hiểu cấu tạo cách ngắm chừng kính thiên văn khúc xạ Vậy, với kính thiên văn phản xạ có cấu tạo nào?
(8)HS suy nghĩ trả lời: Vật kính phải gương lõm,
gương lõm tạo ảnh thật, ngược chiều với vật chắn trước gương
HS lắng nghe nghi nhớ
HS quan sát ghi nhớ
loại kính thiên văn mà người ta dung gương để nhận ánh sang từ vật chiếu đến
Vậy vật kính phải loại kính gì?
GV nhận xét giới thiệu sơ đồ nguyên lý kính thiên văn phản xạ tạo ảnh qua kính
Lưu ý: Trong thực tế, kính thiên văn phản xạ, tia sau phản xạ gương lõm tới phản xạ đổi hướng gương khác để đến thị kính
- GV giới thiệu hình vẽ sơ đồ tạo ảnh(Hình 54.5) - GV giới thiệu cách ngắm chừng kính thiên văn khúc xạ
GV đặt vấn đề cho phần nghiên cứu tiếp theo: Cũng kính lúp kính hiển vi, có đại lượng khơng thể khơng nhắc đến nghiên cứu loại kính này, độ bội giác G
4 Hoạt động 4(5 phút): xây dựng cơng thức tính số bội giác kính lúp Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dung - Chú ý lắng nghe GV thơng báo: Với kính
thiên văn số bội giác G tính là:
G = α/α0
3 Số bội giác kính thiên văn G = α/αo
(9)HS hoàn thành yêu cầu giáo viên:
Ta có: Tanα = A1B1/f2
tanα0 = A1B1/f1
G = tanα/tanα0 = f1/f2
HS ý lắng nghe ghi nhớ
Ở α0 góc trơng trực
tiếp vật vật khơng nằm cực cận mắt nữa(vì vật xa nên ta đưa vật lại gần mắt được) Cịn α góc ảnh vật cuối qua kính
- Dựa vào hình 54.3, tính G?
GV nhận xét kết luận: G∞ = f1/f2
Số bội giác G∞ kính
thiên văn khúc xạ trường hợp ngắm chừng vô cực tỉ số tiêu cự vật kính tiêu cự thị kính => Vậy, muốn có G lớn vật kính phải có tiêu cự nhỏ thị kính phải có tiêu cự lớn
ảnh vật qua kinh αo góc
trông trực tiếp vật - Trường hợp ngắm chừng vô cực: tanα0 = A1B1/f1
tanα = A1B1/f2
=> G∞ = tanα/tanα0
= f1/f2
5 Hoạt động 5(5 phút): Củng cố học Giao nhiệm vụ nhà
Hoạt động học sinh Trợ giúp giáo viên Nội dung - Làm tập
- Tiếp thu nhận nhiệm vụ
- Yêu cầu học sinh làm tập SGK
(10)