Ngoài những kiến thức trọng tâm đã nêu trong phần 2.2.2. HS cần phải biết:
-Vận dụng kiến thức đã học ở phần trước, đặc biệt là phương pháp vẽ ảnh qua gương cầu, thấu kính...để tự mình lựa chọn mô hình cấu tạo máy ảnh và phân tích nguyên nhân.
-Rèn luyện thao tác tư duy bằng cách phân tích cấu tạo của mắt và so sánh nó với máy ảnh về phương diện quang hình học
-Rèn luyện kỹ năng thực hành: sử dụng máy ảnh.
II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC:
Trên cơ sở học sinh đã nắm chắc phương pháp vẽ ảnh qua một gương cầu, một thấu kính. GV để cho HS tham gia vào bài giảng một cách tích cực. Đây là bài học không khó đối với khả năng nhận thức của HS, nhưng tạo được sự hấp dẫn lý thú đối với HS để các em tích cực tìm hiểu cấu tạo của máy ảnh và cách điều chỉnh máy và từ cơ sở đó GV giới thiệu cho HS về cấu tạo và đặc điểm của mắt về phương diện quang hình học, HS so sánh giữa mắt và máy ảnh là điều cần thiết.
Vì vậy, chúng tôi thiết kế bài học này bằng phương pháp thực nghiệm kết hợp với phương pháp mô hình, bằng cách thiết kế hoặc lựa chọn mô hình trong số các mô hình do GV đưa ra, sau đó GV hướng dẫn HS nhận xét tính ưu khuyết của từng mô hình đã được thực nghiệm đưa đến sự cấu tạo nội dung như SGK trình bày , giúp HS trong việc nhận xét và lựa chọn từng mô hình đã trình bày bằng cách giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực tự lực của HS.
60
III. CHUẨN BỊ CHO BÀI HỌC:
Đối với GV:
-6 TKHT, 6 Gương cầu lõm, giá, đèn làm thí nghiệm (tất cả các dụng cụ thí nghiệm trên GV cho HS nhận ở phòng thiết bị trước giờ học)
-Một máy ảnh tiêu cự trung bình
-Một cuộn đã được sử dụng đã tráng phim và có hình ảnh -Mô hình cấu tạo của mắt về phương diện quang hình học
-Mô hình của máy ảnh (SGK và mô hình của máy ảnh thường dùng). Tất cả các mô hình đều được chuẩn bị bằng phim trong dùng cho máy đèn chiếu
Đối với HS: Mỗi nhóm từ 6-7 em (đã chia trước) chuẩn bị -Mô hình ảnh của 1 vật cho bởi gương cầu lõm với d > 2f -Mô hình ảnh của 1 vật cho bởi thấu kính hội tụ với d > 2f
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: 1. MÁY ẢNH
Để gây hứng thú cho học sinh GV nêu vấn đề:
Máy ảnh là thiết bị sử dụng rộng rãi trong đời sống, việc lưu lại những hình ảnh của con người của đời sống xã hội là rất cần thiết. Chúng ta đều biết kỹ thuật chụp ảnh các vật (ví dụ con người, cây cao, núi non…) cho ảnh thật nhỏ hơn vật trên phim. Vậy những dụng cụ các em đã học ở chương trước (gương cầu và thấu kính) thì những dụng cụ nào có tác dụng như vậy?
HS: Gương cầu lõm và thấu kính hội tụ với điều kiện vật ở cách gương hoặc thấu kính một khoảng d > 2f
GV: Cho HS lên bảng biểu diễn vẽ ảnh của vật với d > 2f sau đó dùng mô hình có sẵn để hiệu chỉnh (nếu có sai sót)
61
h.2.9: G là gương cầu lõm h.2.10: L là thấu kính hội tụ
Sau khi HS biểu diễn sơ đồ ảnh (h2.9, h2.10) GV phát phiếu cho học sinh thảo luận và làm thí nghiệm theo nhóm theo nhóm
GV phân tích một số yêu cầu của kỹ thuật chụp ảnh
- Ảnh thật nhỏ hơn vật rất nhiều lần (cho HS xem cuộn phim hiện nay đang sử dụng thịnh hành giới thiệu độ cao của phim chừng 2cm)
- Ảnh phải rõ nêu độ tương phản cao, phim có tác dụng mạnh với ánh sáng, nếu phim bị lộ sáng ảnh hưởng đến chất lượng ảnh
- Một ảnh có chất lượng tốt là ảnh có thể phân biệt được các chi tiết trên phim muốn vậy vật phải được chiếu sáng tốt
Về nguyên tắc có thể dùng hai quang cụ trên để tạo ra máy ảnh, Tuy nhiên với những yêu cầu thực tế trên ta thấy bộ phận chính của máy ảnh là gương cầu lõm hay thấu kính hội tụ
HS: Thấu kính hội tụ
GV: Tại sao không dùng gương cầu lõm?
HS: Khi vật ở gần gương cho ảnh không rõ nét, vật và ảnh nằm cùng phía nên việc che chắn cho phim không bị ánh sáng tác dụng rất khó khăn, nếu phim
62
được che chắn tốt thì giá đặt phim cũng cản trở bớt một phần ánh sáng từ vật đến gương - Kết quả là phim bị chiếu sáng.
GV: Mặc dù có sự tương tự cho ảnh của một vật qua gương cầu lõm và thấu kính hội tụ nhưng theo phân tích ở trên thì bộ phận chính của máy ảnh là TKHT.
HS: Khi dùng thấu kính hội tụ thì ảnh của vật ở gần cũng không rõ nét như thí nghiệm vừa thực hiện.
GV: Nhược điểm này được khắc phục dễ dàng nếu ta thay TKHT bằng một hệ thấu kính phù hợp.
GV: Giới thiệu máy ảnh thật
-Vật kính là một TKHT (1) hay một hệ thấu kính tương đương như một TKHT (có thể tháo rời)
-Mở mặt sau của buồng tối giới thiệu nơi đặt phim ảnh (3) (AB →O A'B') -Màn chắn có lỗ tròn đường kính có thể thay đổi (2) khi bấm máy tốc độ B.
-Giới thiệu sơ qua về bộ chỉnh tốc độ. Tháo rời vật kính giới thiệu cửa sập (M) để che chắn không cho ánh sáng lọt vào phim. GV giới thiệu sơ đồ máy ảnh của SGK và sơ đồ máy ảnh đang sử dụng để giảng dạy
Lưu ý: Máy ảnh đang sử dụng cửa sập M là gương phẳng, (4) là lăng kính phản xạ toàn phần
63
GV: Chỉ cách sử dụng (điều chỉnh máy) bằng một số câu hỏi gợi ý
Chúng ta thường thấy người thợ chụp ảnh thực hiện động tác chụp thường đứng lên ngồi xuống, đến gần hoặc lùi xa, đồng thời luôn điều chỉnh máy (xoay ống kính). Những động tác đó có ý nghĩa như thế nào?
HS: Vì tiêu cự của vật kính không đổi, muốn ảnh chụp được rõ nét trên phim thì người chụp phải điều chỉnh khoảng cách (d) từ vật cần chụp và khoảng cách (d') từ phim đến vật kính thỏa mãn công thức: 𝑑1 +𝑑1` = 1𝑓
- Động tác đứng lên ngồi xuống, đến gần ra xa là điều chỉnh khoảng cách d
- Động tác xoay ống kính là điều chỉnh khoảng cách d'
GV: Ngoài ra để nhận biết ảnh rõ nét trên phim hay chưa người ta dùng một kính ngắm (gắn sẵn trên máy), tùy theo ánh sáng mạnh hay yếu người ta chọn tốc độ chụp và độ mở của lỗ tròn (diapham)
2. MẮT
GV: Thông báo
- Về phương diện quang hình học: Mắt giống như 1 máy ảnh
+ Về chức năng: Tạo ra ảnh thật, nhỏ hơn vật trên lớp tế bào nhạy sáng, để từ đó tạo những tín hiệu thần kinh đều lên não
+ Cấu tạo: GV cho HS xem sơ đồ (h.6.2 SGK)
1- Giác mạc 2- Thủy dịch 3- Mống mắt 4- Con ngươi 5- Thủy tinh thể 6- Dịch thủy tinh (n=1,33) 7- Võng mạc (V: điểm vàng, M: điểm mù)
64
Bộ phận chính của mắt đóng vai trò như một TKHT, trong suốt, mềm
gọi là thủy tinh thể (5), độ cong của thủy tinh thể có thể thay đổi được nhờ sự
co dãn của cơ vòng đỡ nó.
GV kết hợp với SGK giới thiệu từng chức năng của điểm vàng V, điểm mù M. Đặc biệt chú ý đến những đặc điểm sau:
- Đường kính con ngươi có thể thay đổi tùy theo cường độ ánh
sáng chiếu vào
- Độ cong của thủy tinh thể có thể thay đổi được, trong khi khoảng
cách từ quang tâm của thủy tinh thể đến võng mạc (d’ = OV) lại luôn luôn không thay đổi (d’ = 2,2cm)
3. SỰ ĐIỀU TIẾT CỦA MẮT – ĐIỂM CỰC CẬN: CỰC VIỄN
GV: Trong máy ảnh muốn cho ảnh của vật được rõ nét trên phim người ta xê dịch vật kính, nhưng ở mắt muốn có ảnh của một vật hiện rõ trên võng mạc thì mắt phải như thế nào? Chú ý rằng thủy tinh thể có thể thay đổi độ cong
HS: Thủy tinh thể của mắt không thể dịch chuyển như vật kính của máy ảnh, nên độ cong của nó phải thay đổi để cho ảnh rõ nét trên võng mạc.
GV: Dựa vào hai công thức sau 1
𝑑 + 𝑑1` = 1𝑓 và 1
𝑓 = (𝑛 −1)(𝑅1 1 +𝑅1
2)
Ta chú ý các dữ kiện sau d’ là hằng số, n là hằng số, như vậy d thay đổi (khoảng cách từ vật đến mắt thay đổi) thì những đại lượng nào trong hai công thức trên phải thay đổi ?
HS: Vì d' = 2,2cm, nhưng vật ở gần xa khác nhau (d thay đổi) cho nên f thay đổi, muốn f thay đổi thì R1, R2 phải thay đổi
GV kết luận: Sự thay đổi độ cong của thủy tinh thể (và do đó thay đổi độ
tụ hay tiêu cự của nó) để làm cho ảnh của một vật cần quan sát hiện rõ nét
trên võng mạc. Gọi là sự điều tiết
GV: Khi nào độ tụ của mắt nhỏ nhất? (trạng thái không điều tiết), mắt nhìn rõ những vật ở khoảng cách nào?
65
HS: f lớn nhất vì vậy R lớn nhất, khỉ đó d lớn nhất, như vậy mắt nhìn thấy nhưng vật ở khoảng cách rất xa (vô cùng)
GV: Đưa ra định nghĩa điểm cực viễn (CV)
+ Điểm xa nhất trên trục chính của mắt mà đặt vật tại đó, mắt có thể
nhìn rõ gọi là điểm cực viễn
Tiêu cự cực đại của thủy tinh thể fMAX = OV
GV tiếp tục đưa câu hỏi: Ngược lại khi nào độ tụ của mắt lớn nhất?
HS: f nhỏ nhất (R nhỏ nhất thủy tinh thể phồng lên tối đa) khi đó d nhỏ nhất
GV: Đưa ra định nghĩa điểm cực cận (CC) và cho HS xem sơ đồ
CCCV: Giới hạn nhìn rõ của mắt
OCC = D: Khoảng nhìn rõ ngắn nhất, đối với mắt bình thường (không tật) D vào khoảng 25cm
Kết luận: Mắt không tật là mắt khi không điều tiết có tiêu điểm nằm trên võng mạc
4. GÓC TRÔNG - NĂNG SUẤT PHÂN LY CỦA MẮT 5. SỰ LƯU ẢNH TRÊN VÕNG MẠC
Phần 4 và 5 GV hướng dẫn HS tham khảo SGK bằng các câu hỏi sau:
Trình bày khái niệm góc trông và năng suất phân ly của mắt? Thế nào là sự lưu ảnh trên võng mạc?
66
2.4.3. BÀI: CÁC TẬT CỦA MẮT VÀ CÁCH SỬA I. NHỮNG BÀI TẬP CHƯƠNG TRƯỚC CÓ LIÊN QUAN