III. Tổ chức hoạt động dạy học
c) Thảo luận lựa chọn phương án tối ưu:
GV: Chúng ta có hai phương án thiết kế dụng cụ quang học để bổ trợ cho mắt khi quan sát các vật ở xa. Để lựa chọn được phương án thích hợp, ta cần biết tiêu chuẩn của một KTV tốt gồm:
+ Kính phải tạo được ảnh thật A'1B'1 của vật ở xa tại vị trí gần mắt. Quan ảnh thật này dưới góc trông lớn hơn nhiều lần so với góc trông trực tiếp vật.
+ Đường kính của vật kính càng lớn, càng dễ tập trung được cường độ sáng chiếu tới, chất lượng các thấu kính tốt để thu ảnh được rõ nét và đạt yêu cầu cao về mặt kỹ thuật.
+ Dễ chế tạo, bảo quản và sử dụng.
Bây giờ ta đi phân tích tìm ra ưu, nhược điểm trong các phương án vừa nêu.
*Phương án 1: KTV là hệ hai thấu kính hội tụ
GV: Với hệ hai kính như trên có ưu, nhược điểm gì? (gợi ý cho HS một số ưu nhược điểm; cùng HS đưa ra).
HS: - Ưu điểm:
Hình 2.5: Hệ thấu kính hội tụ (L1) và thấu kính phân kỳ (L2)
O
2
O
+ Do khoảng cách O1O2 lớn (ống kính dài) rất thích hợp cho việc quan sát di chuyển tương đối của các thiên thể ở rất xa, vì khi đó góc quay của ống kính nhỏ.
+ Vật kính có tiêu cự dài nên cho ảnh thật A'1B'1 có kích thước lớn. + L1, L2 là thuỷ tinh nên ít bị ố bẩn.
- Nhược điểm:
+ ảnh mờ không nét vì cường độ ánh sáng chiếu tới yếu, ảnh A'2B'2 ngược chiều với vật.
+ Do thấu kính làm bằng thuỷ tinh có khối lượng lớn nên dễ vỡ, khi gặp nhiệt độ cao bị dãn nở gây khó khăn khi vận chuyển và bảo quản.
+ Việc gia công chế tạo thấu kính đòi hỏi công nghệ cao.
* Phương án 2: KTV có vật kính là thấu kính hội tụ – thị kính là TKPY.
GV: yêu cầu HS nêu lên ưu nhược của phương án này?
HS : - Ưu điểm: Vật kính là TKHT có tiêu cự dài tạo ra ảnh thật A'1B'1 lớn và khi đó sử dụng thị kính quan sát ảnh thật này dưới góc trông lớn.
- Nhược điểm: + Khó xác định ảnh của của vật ảo qua TKPK.
+ Chất lượng hình ảnh kém nét vì cường độ ánh chiếu tới yếu. + Chỉ quan sát được các vật không xa lắm.
GV: KTV được cấu tạo như hai phương án trên gọi là KTV khúc xạ. phương án 2 là cấu tạo của ống nhòm.
GV: Như vậy, hai phương án HS đưa ra đều đảm bảo tạo ra được ảnh thật A'1B'1 và dùng thị kính để quan sát ảnh thật dưới góc trông lớn hơn trông trực tiếp vật. Nhưng một nhược điểm chúng ta cần lưu ý đó là: ảnh mờ và ngược chiều với vật. Vì vây, trong thực tế để hội tụ (tập trung) cường độ ánh sáng chiếu tới người ta thay vật kính bằng một gương Parabol gọi là KTV phản xạ. KTV phản xạ có nhiều ưu điểm hơn KTV khúc xạ, một trong những ưu điểm đó là: để có thể quan sát được các ngôi sao ở rất xa, người ta tăng đường kính của gương nhằm làm cho gương thu được nhiều tia sáng từ các ngôi sao ở xa ấy.
GV: Trong thực tế ở các KTV phản xạ, các tia sau khi phản xạ tại gương lõm, sẽ đi tới và được phản xạ, đổi hướng tại một gương khác để đi đến thị kính.