nhưng phải điều chỉnh thấu kính ở khoảng cách phù hợp thì mới đọc được chữ . Tại sao như thế? Chúng ta chuyển sang phần tiếp theo của bài học để hiểu rõ vấn đề đó.
Họat động 2: (20 phút) Tìm hiểu thấu kính hội tụ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung đạt được
- Cho HS xem một số thấu kính hội tụ rất mỏng. Chỗ chính giữa của thấu kính có bề dày rất nhỏ, có thể coi là một điểm gọi là quang tâm O.
Gọi một, hai HS lên làm thí nghiệm: chiếu tia sáng tới quang tâm của thấu kính dưới những góc khác nhau. Yêu cầu HS nhận xét hiện tượng ?
- Thông báo định nghĩa trục chính và trục phụ.
- Quan sát thí nghiệm, rút ra nhận xét: Mọi tia sáng qua quang tâm của thấu kính đều truyền thẳng.
- Ghi nhận các khái niệm.
II. Khảo sát thấu kínhhội tụ hội tụ
1. Quang tâm. Tiêuđiểm. Tiêu diện. điểm. Tiêu diện.
a) Quang tâm
- Điểm O chính giữa của thấu kính mà mọi tia sáng tới truyền qua O đều truyền thẳng gọi là quang tâm của thấu kính.
- Đường thẳng đi qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính là trục chính của thấu kính. - Các đường thẳng qua quang tâm O là trục phụ của thấu kính.
b) Tiêu điểm. Tiêu diện - Chùm tia sáng song
- Chiếu vào thấu kính hội tụ một chùm sáng song song với trục chính. Ghi lấy điểm hội tụ F' của chùm tia ló trên bảng quang học.
- Chiếu vào thấu kính hội tụ một chùm sáng song song nhưng với những góc tới khác nhau. Mỗi lần ghi lại các điểm hội tụ ' '
1, 2
F F ...- Thông báo về định nghĩa - Thông báo về định nghĩa của tiêu điểm ảnh chính và tiêu điểm ảnh phụ. Đó đều là các tiêu điểm thật.
Nếu ta đặt một nguồn điểm tại F' hoặc tại ' '
1, 2F F ... F F ... thì chùm tia ló sẽ thế nào ? (gợi ý: vận dụng tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng) ?
Gọi một vài HS lên bảng làm thí nghiệm kiểm nghiệm. - Từ thí nghiệm trên, rút ra khái niệm về tiêu điểm vật, tiêu điểm vật phụ. Hỏi câu C2? - Quan sát thí nghiệm và nhận xét. - Nhận xét về vị trí của các điểm ' ' ' ' 1 2 , , ... n F F F F
- Thảo luận và trả lời
- Một vài HS lên bảng làm thí nghiệm để kiểm nghiệm câu trả lời.
- Tiêu điểm ảnh: ảnh của vật
song với trục chính sau khi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm trên trục chính. Điểm đó là tiêu điểm chính của thấu kính. Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính F (tiêu điểm vật) và F’ (tiêu điểm ảnh) đối xứng với nhau qua quang tâm. - Chùm tia sáng song song với một trục phụ sau khi qua thấu kính sẽ hội tụ tại một điểm trên trục phụ đó. Điểm đó là tiêu điểm phụ của thấu kính. Mỗi thấu kính có vô số các tiêu điểm phụ vật Fn và các tiêu điểm phụ ảnh Fn’.
- Tập hợp tất cả các tiêu điểm tạo thành tiêu diện. Mỗi thấu kính có hai tiêu diện: tiêu diện vật và tiêu diện ảnh.
Có thể coi tiêu diện là mặt phẳng vuông góc với trục chính qua tiêu điểm chính.
- Thông báo khái niệm về tiêu diện.
- Thông báo khái niệm tiêu cự: f =OF'.
- GV chiếu thí nghiệm mô phỏng đường đi của tia sáng qua quang tâm của thấu kính hội tụ.
Đối với tia sáng song song với trục chính, như thí nghiệm mô phỏng các em vừa xem, tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính. Nhưng bây giờ, nếu dùng đèn laze để xác định chính xác tiêu điểm ảnh chính, thì gặp khó khăn. Vậy các em có thể đề xuất một phương án gì để có thể xác định chính xác tương đối tiêu cự của một thấu kính hội tụ?
- GV gợi ý cho học sinh: chúng ta đã có một nguồn
điểm ở vô cực.
Tiêu điểm vật: vị trí của vật điểm có ảnh ở vô cực - Ghi nhận các khái niệm. - Ghi nhận các khái niệm. - HS quan sát
- HS: Giơ thấu kính lên hứng
2. Tiêu cự. Độ tụ Tiêu cự: f = OF'. Độ tụ: D = 1f .
Đơn vị của độ tụ là điôp (dp): 1dp =
m
11 1
Qui ước: Thấu kính hội tụ: f > 0 ; D > 0.
ánh sáng phát chùm tia song song rất tốt là ánh sáng mặt trời. Vậy nếu chúng ta hứng ảnh của một vật gì đó được ánh sáng mặt trời chiếu qua thấu kính, thì tại vị trí nào ảnh là rõ nét nhất? Từ đó các em hãy đề xuất phương án.
Từ các tính chất của tia sáng đi qua quang tâm, của tia sáng đi qua tiêu điểm vật, các em hãy nêu nguyên nhân vì sao ta có thể đọc được dòng chữ rất nhỏ ở đầu bài học nhờ một thấu kính hội tụ?
- GV gợi ý cho học sinh bằng cách chiếu thí nghiệm ảo, dịch chuyển vị trí của vật trước thấu kính.
Làm thí nghiệm như hình 29.4 SGK với hai thấu kính có tiêu cự khác nhau. Hỏi: Thấu kính nào có khả năng hội tụ chùm sáng mạnh hơn?
ánh sáng mặt trời (qua cửa sổ chẳng hạn), dùng một tờ giấy đặt phía sau thấu kính. Di chuyển tờ giấy cho đến khi ảnh của cửa số đó hiện lên rõ nét trên tờ giấy. Lúc đó, khoảng cách từ tờ giấy đến thấu kính là tiêu cự của thấu kính hội tụ. - Thấu kính có thể cho ảnh lơn hơn vật, từ đó ta có thể đọc được chữ của dòng chữ nhỏ đó nhờ thấu kính hội tụ. - Quan sát thí nghiệm và trả lời: Thấu kính nào có tiêu cự càng nhỏ thì khả năng hội tụ chùm sáng càng mạnh.
Họat động 3: ( 10 phút) Tìm hiểu thấu kính phân kì.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung đạt được