8. Cấu trúc của luận văn
2.5.6. Bài toán “hộp đen”
Bài tập 24: Có hai hộp đựng thấu kính. Một hộp đựng thấu kính hội tụ,
một hộp đựng thấu kính phân kỳ. Để xác định loại thấu kính trong mỗi hộp người ta chiếu chùm tia sáng song song vào hộp (vào thấu kính) thu được chùm tia ló như hình vẽ 2.12a và 2.12b. Hãy cho biết hộp nào đựng thấu kính hội tụ, hộp nào đựng thấu kính phân kỳ?
Hình 15.b Hình 15.a
A B
* Định hướng tư duy HS:
- Đặc điểm của chùm tia ló khỏi thấu kính ( hội tụ, phân kỳ ) khi chùm tia tới là chùm song song?
- Nhận xét về hai chùm tia ló đã cho? * Hướng dẫn giải:
Trên hình 2.12a: Sau khi khúc xạ qua thấu kính chùm tia ló rời xa quang trục chính – chùm tia phân kỳ. Do vậy hộp a đựng thấu kính phân kỳ(Hình 2.12a’).
Trên hình 2.12b: Sau khi khúc xạ qua thấu kính chùm tia ló là chùm tia hội tụ. Do vậy hộp b đựng thấu kính hội tụ (Hình 2.12b’).
* Gợi ý sử dụng:
Bài tập này được sử dụng sau khi HS đã học xong bài “Thấu kính mỏng”. Có thể sử dụng trên lớp để củng cố kiến thức phần này, hoặc sử dụng dưới hình thức báo tường, báo bảng; hoặc sử dụng trong câu lạc bộ vật lí.
Bài tập 25: Trong một “hộp đen” người ta đựng 1 dụng cụ quang học (lăng
kính hoặc gương hoặc thấu kính). Nếu ta đặt 1 vật sáng trước nó thì trên màn hình thu được 1 ảnh thật, đồng dạng và ngược chiều (như hình vẽ 2.13). Cho biết đó là dụng cụ quang học nào? Xác định các yếu tố của dụng cụ đó?
Hình 15.b’ Hình 15.a’ Dụng cụ quang học A’ B’
A
F’ • •
F
* Định hướng tư duy HS:
- Dụng cụ quang học nào vật thật có thể cho ảnh thật khác phía với nó? - Nêu đường đi của các tia sáng đặc biệt đi qua dụng cụ quang học trên? * Hướng dẫn giải:
- AB là vật thật, A’B’ là ảnh thật nằm khác phía với vật so với dụng cụ quang học nên trong hộp đen là thấu kính hội tụ.
- Xác định quang tâm O: Nối A với A’, B với B’ cắt nhau tại O.
- Kéo dài AB và A’B’ cắt nhau tại điểm I – I là điểm thuộc thấu kính (AB kéo dài là tia tới, tia ló đi qua A’B’).
- Nối OI: Thấu kính trùng với OI.
- Trục chính của thấu kính đi qua O và vuông góc với OI.
- Từ B vẽ tia tới song song với trục chính, tia ló qua B’ cắt trục chính tại F’. - Từ B’ vẽ tia ló song song với trục chính, tia tới qua B cắt trục chính tại F. * Gợi ý sử dụng: Bài tập này được sử dụng sau khi HS đã học xong bài “Thấu kính mỏng”. Có thể sử dụng trên lớp để củng cố kiến thức phần này, hoặc sử dụng dưới hình thức bài tập về nhà.
B A’ B’ O I Hình 17 Hình 16
Bài tập 26: Trong một “hộp đen” có chứa hai dụng cụ quang học sau: một
thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kỳ. Biết rằng nếu chiếu một chùm sáng đơn sắc song song vào hệ quang học đó thì ta thu được chùm tia ló cũng là chùm song song. Hỏi hệ quang cụ đó được ghép như thế nào? Bài toán có xẩy ra với thấu kính bất kỳ không?
* Định hướng tư duy HS:
- Đường đi của các tia tới song song khi qua thấu kính?
- Để chùm tia ló ra khỏi hệ là chùm song song thì chùm tia tới thấu kính thứ 2 phải thõa mãn điều kiện gì?
* Hướng dẫn giải:
Chùm tia tới thấu kính thứ nhất là chùm song song thì cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm trên tiêu diện ảnh của thấu kính thứ nhất (hoặc đường kéo dài của nó cắt nhau tại một điểm trên tiêu diện ảnh của thấu kính thứ nhất).
Vậy để thu được chùm tia ló khỏi thấu kính thứ hai là chùm song song thì tiêu diện vật của thấu kính thứ hai phải trùng với tiêu diện ảnh của thấu kính thứ nhất.
Ta phải đặt hệ hai thấu kính sao cho tiêu diện trùng nhau (Hình vẽ).
F1’ F2
Hình 18
F1’ ≡
Nhìn vào hình vẽ ta thấy bài toán chỉ xẩy ra khi thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn hơn giá trị tiêu cự của thấu kính phân kỳ.
* Gợi ý sử dụng:
Bài tập này được sử dụng sau khi HS đã học xong bài “Thấu kính mỏng”. Có thể sử dụng trên lớp để củng cố kiến thức phần này, hoặc sử dụng dưới hình thức báo tường, báo bảng; hoặc sử dụng để kiểm tra, đánh giá HS.
Kết luận chương 2
Thông qua nghiên cứu chương trình, SGK, SGV, SBT và một số tài liệu khác chúng tôi đã phân tích cấu trúc lôgic nội dung phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản.
Qua điều tra thực tế dạy học ở một số trường THPT, chúng tôi đã đưa ra thực trạng việc sử dụng bài tập phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản của GV trong dạy học hiện nay.
Đưa ra được các nguyên tắc xây dựng BTST phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản.
Xây dựng được hệ thống BTST phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản gồm 26 bài theo 6 dấu hiệu nhận biết BTST và tiến trình sử dụng các bài tập đó.
CHƯƠNG 3:
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM