7. Cấu trúc của luận văn
2.1.2.Nội dung kiến thức cơ bản của chương “Mắt và Các dụng cụ quang học” vật
2.1. Nội dung kiến thức và yêu cầu cần đạt khi dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” vật lý lớp 11 dụng cụ quang học” vật lý lớp 11
2.1.1. Sơ đồ cấu trúc lôgic kiến thức chương “Mắt và Các dụng cụ quang học” vật lý lớp 11 vật lý lớp 11
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản của chương “Mắt và Các dụng cụ quang học” vật lý lớp 11 vật lý lớp 11
a) Lăng kính
* Định nghĩa: Lăng kính là khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa, nước,...)
thường có dạng hình lăng trụ tam giác
* Đường đi của tia sáng qua lăng kính: Mắt. Các dụng cụ quang
Nếu chiết suất tỉ đối của lăng kính và môi trường n>1, thì của các tia
sáng qua lăng kính bị làm lệch về đáy của lăng kính.
Nếu chiết suất tỉ đối của lăng kính và môi trường n<1, thì của các tia
sáng qua lăng kính bị làm lệch về đỉnh của lăng kính. * Công thức lăng kính:
sini1=nsinr1; sini2=nsinr2 A=r1+r2 ; D=i1+i2-A
b) Thấu kính mỏng
* Định nghĩa: Thấu kính là một khối chất trong suốt (nhựa hoặc thủy tinh) giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt phẳng và một mặt cầu.
* Phân loại thấu kính trong không khí
- Thấu kính hội tụ: còn gọi là thấu kính lồi hay thấu kính rìa mỏng - Thấu kính phân kỳ: còn gọi là thấu kính lõm hay thấu kính rìa dày * Cách vẽ ảnh
Ta sử dụng hai trong số ba tia đặc biệt qua thấu kính để vẽ ảnh (như hình vẽ):
* Công thức thấu kính:
Hình 2.1: Đường đi của tia sáng qua
lăng kính
Hình 2.2: Sự tạo ảnh qua thấu kính hội tụ và phân kỳ
- Độ tụ của thấu kính: D 1 f
= Trong đó: (f) là tiêu cự của kính đơn vị là [m],
(D) là độ tụ của kính đơn vị là điốp [dp]. - Công thức thấu kính: 1 1 1' f = +d d Quy ước: Vật thật d>0, vật ảo d<0 Ảnh thật d’<0, ảnh ảo d’<0 - Độ phóng đại của ảnh: ' ' ' A B d k d AB = = - k>0: ảnh, vật cùng chiều k<0: ảnh, vật ngược chiều c) Mắt
* Cấu tạo của mắt gồm: giác mạc, thủy dịch, lòng đen, con ngươi, thể thủy tinh, dịch thủy tinh, màng lưới.
* Sự điều tiết của mắt: là sự thay đổi tiêu cự của mắt để tạo ảnh của vật luôn hiện ra tại màng lưới. Không điều tiết thì fmax, điều tiết tối đa thì fmin.
* Điểm cực cận, điểm cực viễn
- Điểm cực viễn Cv là điểm xa nhất trên trục của mắt mà mắt nhìn rõ khi
không điều tiết. Mắt thường Cvở vô cực.
- Điểm cực cận Cc là điểm gần nhất trên trục của mắt mà mắt nhìn rõ khi điều tiết tối đa.
* Năng suất phân ly của mắt: là góc trông nhỏ nhất εmin mà mắt còn phân biệt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
được hai điểm trên vật, εmin=1’(giá trị trung bình). * Các tật của mắt và cách khắc phục
Mắt cận thị:
+ Điểm cực viễn cách mắt một khoảng không lớn(nhỏ hơn 2m) + Điểm cực cận gần hơn mắt bình thường
+ fmax< OV(không điều tiết)
Hình 2.3: Sơ đồ quang học của mắt
+ Cách khắc phục: Mắt cận thị phải đeo kính phân kỳ có độ tụ thích hợp sao cho
ảnh của vật ở vô cực qua kính hiện lên trong khoảng nhìn rõ của mắt (tốt nhất ở
cực viễn). fmax=-OCv
Mắt viễn thị:
+ Nhìn vật ở vô cực phải điều tiết
+ Điểm cực cận Cc xa hơn mắt thường + fmax> OV (không điều tiết)
+ Cách khắc phục: Mắt viễn thị phải đeo kính hội tụ có độ tụ thích hợp sao cho
ảnh của điểm gần nhất khi đeo kính hiện ra ở điểm cực cận của mắt.
Mắt lão:
Khi lớn tuổi mắt thường có điểm cực cận dời xa mắt do:
+ Tính đàn hồi của thủy tinh thể giảm
+ Cơ vòng không làm phồng thủy tinh thể được nhiều
Cách khắc phục: Đeo kính hội tụ có độ tụ thích hợp. Người cận thị về già
thường đeo kính hai tròng.
d) Kính lúp
Hình 2.4: Sơ đồ minh họa cách sửa tật cận thị
Hình 2.5: Sơ đồ quang học của mắt viễn thị
- Kính lúp là một thấu kính hội tụ (hoặc một hệ thống tương đương với thấu kính hội tụ) có tiêu cự ngắn. Nó có tác dụng bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ, tức là làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo lớn hơn
vật và nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt.
- Đặt vật AB trong khoảng tiêu cự của kính. Lựa chọn vị trí của kính sao cho
ảnh A’B’ nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Số bội giác của kính:
0
G= Trong đó: α là góc trông ảnh qua kính lúp, α0 là góc trông vật đặt tại cực cận. ' . Đ G k d = +l Trong đó: k là độ phóng đại của ảnh, Đ là khoảng cực cận của mắt, d’ là khoảng cách từ ảnh tới kính, l là khoảng cách từ mắt đến kính lúp.
- Kính lúp thường được dùng để quan sát các linh kiện điện tử, đọc sách báo,…
e) Kính hiển vi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt bằng cách tăng góc trông ảnh của những vật rất nhỏ, với số bội giác lớn hơn nhiều so với số bội giác của kính lúp. - Cấu tạo: Kính hiển vi gồm hai bộ phân chính + Vật kính là một thấu kính hội tụ L1có tiêu cự rất nhỏ cỡ vài mm + Thị kính là một kính lúp L2 Cả vật kính và thị kính được ghép đồng trục O1O2=l không đổi, với F’1F2= là độ dài quang học.
- Điều chỉnh kính hiển vi là đưa ảnh sau cùng của kính hiện trong khoảng nhìn rõ của mắt.
Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực: Hình 2.7: Mắt ngắm chừng ở vị trí bất kỳ qua kính lúp
- Kính hiển vi thường dùng để quan sát các tế bào, các loại vi rút,...
f ) Kính thiên văn
- Kính thiên văn là dụng cụ quanh học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật ở rất xa (các thiên thể).
- Cấu tạo: Kính thiên văn gồm 2 bộ phận chính + Vật kính L1 có tiêu cự rất lớn, có thể hàng chục mét + Thị kính L2 là một kính lúp
Cả vật kính và thị kính được ghép đồng trục O1O2=l thay đổi được
- Điều chỉnh kính thiên văn: Đưa ảnh sau cùng qua kính hiện trong khoảng nhìn rõ của mắt.
Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực: