CHƯƠNG 2. CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY VÀ VẬN DỤNG HƯỚNG
2.2.1 Minh h ọa một số bài tập
2.2.1.1. Minh họa 1 (bài tập 28.7 trang 76 SBT)
Đọc đề:
Lăng kính có chiết suất n = 1,50 và góc chiết quang A = 300. Một chùm tia sáng hẹp, đơn sắc được chiếu vuông góc đến mặt trước của lăng kính.
a) Tính góc ló và góc lệch của chùm tia sáng.
b) Giữ chùm tia tới cố định, thay lăng kính trên bằng một lăng kính có cùng kích thước nhưng có chiết suất 𝑠′ ≠ 𝑠. Chùm tia ló sát mặt sau của lăng kính. Tính 𝑠′.
Tóm tắt
n = 1,50; A = 300 a) i2 = ?; D = ? b) 𝑠′= ?
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Nhằm mục đích xác định câu hỏi định hướng của giáo viên, trước tiên dựa vào tóm tắt tìm các đại lượng i2, D và 𝑠′ có trong công thức mà học sinh đã được học trong giờ lí thuyết. Tuy nhiên, vấn đề khó khăn lớn nhất của học sinh ở đây là xác định các góc tới và góc khúc xạ vì đề bài chưa cho giá trị cụ thể. Vì thế, để hướng dẫn học sinh giải được bài tập trên, những câu hỏi tư duy phải xoay quanh việc tìm i1, r1 và r2. Ở bài toán này, các câu hỏi định hướng được xác định như trong hoạt động của giáo viên trong tiến trình dạy học. Từ những câu hỏi giúp học sinh xác lập được mối liên hệ của bài toán như sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Góc tới i1 bằng bao nhiêu độ? Vì sao?
Khi đó góc khúc xạ r1 có giá trị bao nhiêu? Chứng minh?
i1 = 0 vì khi chiếu một chùm tia sáng vuông góc đến mặt trước của lăng kính.
r1 = 0
Ta có 𝑠𝑠𝑠𝑠1 =𝑠𝑠𝑠𝑠𝑟1
?
?
Góc ló i2 có mối liên hệ gì với góc khúc xạ r1?
Lúc này có tính được giá trị của góc lệch D theo công thức nào đã học?
Góc ló 𝑠2′ có giá trị bằng bao nhiêu?
Dựa vào công thức nào để tính 𝑠′?
Suy ra 𝑠𝑠𝑠𝑟1 =𝑠𝑚𝑛𝑚𝑛1 = 0 Vì A = r1 + r2 nên r2 = A – r1 Suy ra sini2 = nsinr2
Công thức tính góc D = i1 + i2 – A
Chùm tia ló sát mặt sau của lăng kính nên 𝑠2′ = 900
Công thức 𝑠𝑠𝑠𝑠2′ =𝑠𝑠𝑠𝑠𝑟2′ suy ra 𝑠′.
Sơ đồ tiến trình giải
i1 = 0 r1 = 0 r2 i2 A = r1 + r2
sini = nsinr D = i1 + i2 – A 𝑠2′ = 900 𝑠′
Kết quả
a) i2 = 48035’; D = 18035’
b) 𝑠′ = 2
2.2.1.2. Minh họa 2 (bài tập 28.9 trang 77 SBT)
Đọc đề:
Một lăng kính có tiết diện vuông góc là một tam giác đều ABC. Một chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI được chiếu tới mặt AB trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc và theo phương vuông góc với đường cao AH của ABC. Chùm tia ló khỏi mặt AC theo phương sát với mặt này. Tính chiết suất của lăng kính.
Tóm tắt
A = 600; SI ⊥ AH; i2 = 900 n = ?
?
?
?
?
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Để xác định các câu hỏi định hướng tư duy của giáo viên, học sinh sau khi tìm hiểu đề bài nhận thấy rằng muốn tìm chiết suất n của lăng kính có thể dựa vào công thức 𝑠𝑠𝑠𝑠1 =𝑠𝑠𝑠𝑠𝑟1. Nhưng học sinh sẽ gặp khó khăn khi tìm giá trị r1 dựa vào kiến thức vật lí. Vì thế, cần hướng học sinh tìm số đo góc r1 dựa vào công thức lượng giác hình học 𝑠𝑠𝑠𝑟1 =𝑠𝑠𝑠 (𝐴 − 𝑟2). Ngoài ra, vì bài toán cho biết tia ló khỏi mặt AC theo phương sát với mặt này nên giúp học sinh nhận ra đây chính là hiện tượng phản xạ toàn phần với điều kiện r2 = igh. Ở bài toán này, các câu hỏi định hướng được xác định như trong hoạt động của giáo viên và mối liên hệ của bài toán được học sinh xác lập như sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Độ lớn góc chiết quang A của lăng kính là bao nhiêu?
Dựa vào những kiến thức hình học nào để có thể tính được giá trị của góc tới i1?
Khi đó sinr1 được tính dựa vào công thức nào?
Góc ló i2 có giá trị là bao nhiêu?
Giải thích?
Dựa vào đâu để tính góc tới giới hạn?
Giá trị sinr1 được tính bằng cách nào khác?
Từ đó chiết suất n của lăng kính được tính như thế nào?
Lăng kính có tiết diện vuông góc là một tam giác đều nên A = 600.
Áp dụng định lí tổng 3 góc trong tam giác ABC suy ra i1.
Áp dụng 𝑠𝑠𝑠𝑠1 =𝑠𝑠𝑠𝑠𝑟1 Suy ra 𝑠𝑠𝑠𝑟1 =2𝑛1
Chùm tia ló khỏi mặt AC theo phương sát với mặt này, khi đó i2 = 900. Dựa vào hiện tượng phản xạ toàn phần nên r2 = igh suy ra 𝑠𝑠𝑠𝑟2 =1𝑛
Ta có A = r1 + r2 suy ra r1 = A – igh Kết hợp công thức cộng lượng giác 𝑠𝑠𝑠𝑟1 =𝑠𝑠𝑠 (𝐴 − 𝑟2) =𝑠𝑠𝑠𝐴𝑠𝑠𝑠𝑟2− 𝑠𝑠𝑠𝐴𝑠𝑠𝑠𝑟2
1
2𝑛 =√32 .√𝑛𝑛2−1−𝑛1.12=> 𝑠
?
?
?
?
?
?
?
?
Sơ đồ tiến trình giải
A = 600 i1 sinr1 SI ⊥ AH
𝑠𝑠𝑠𝑠1 =𝑠𝑠𝑠𝑠𝑟1
i2 = 900 n sinr2
r2 = igh
A = r1 + r2 r1 sinr1 𝑠𝑠𝑠𝑟1 =𝑠𝑠𝑠(𝐴 − 𝑟) =𝑠𝑠𝑠𝐴𝑠𝑠𝑠𝑟2− 𝑠𝑠𝑠𝐴𝑠𝑠𝑠𝑟2
Kết quả n = �73≈ 1,53
2.2.1.3. Minh họa 3 (bài tập 29.13 trang 80 SBT)
Đọc đề:
Thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20 cm. Vật AB trên trục chính, vuông góc với trục chính có ảnh 𝐴′𝐴′ cách vật 18 cm.
a) Xác định vị trí của vật.
b) Xác định ảnh, vẽ ảnh.
Tóm tắt
f = 20 cm; L = d + 𝑑′ = 18 cm a) d = ?
b) 𝑑′ = ?
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Nhằm mục đích xác định câu hỏi định hướng tư duy của giáo viên, trước tiên cần phân biệt đối với thấu kính hội tụ, ảnh của vật có thể là ảnh thật hoặc là ảnh ảo nên khoảng cách vật ảnh có thể mang giá trị dương hoặc âm. Học sinh phải giải ở cả hai trường hợp để tìm khoảng cách vật và ảnh. Ở bài toán này, các câu hỏi định hướng được xác định như trong hoạt động của giáo viên và những câu hỏi giúp học sinh xác lập được mối liên hệ của bài toán như trong bảng sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phân biệt điểm khác biệt giữa tiêu cự
của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì?
Nêu các trường hợp tạo ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ?
Chúng ta biết điều gì qua khoảng cách giữa vật và ảnh đối với thấu kính hội tụ?
Dựa vào đâu chúng ta có thể xác định được vị trí của vật, ảnh?
Thấu kính hội tụ f > 0, thấu kính phân kì f < 0.
Vật đặt trong khoảng f của thấu kính cho ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật.
Vật đặt trong khoảng từ f đến 2f của thấu kính cho ảnh thật, ngược chiều, lớn hơn vật.
Vật đặt ngoài 2f của thấu kính cho ảnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn vật.
Vật đặt tại F cho ảnh ảo ở vô cực.
Thấu kính hội tụ cho ảnh 𝐴′𝐴′ cách vật 18 cm có thể xảy ra hai trường hợp nên ảnh của vật tạo bởi thấu kính có thể là ảnh thật d + 𝑑′ = 18 cm hoặc ảnh ảo d + 𝑑′ = - 18 cm.
Công thức xác định vị trí vật, ảnh:
1 𝑓 =1
𝑑+ 1 𝑑′
Sơ đồ tiến trình giải
L = d + 𝑑′ = 18 cm d
|d + 𝑑′| 1
𝑓 =1𝑑+𝑑1′
L= d + 𝑑′ = - 18 cm 𝑑′
Kết quả
?
?
?
?
d = 12 cm, 𝑑′ = - 30 cm, ảnh ảo, cùng chiều vật, lớn hơn vật.
2.2.1.4. Minh họa 4 (bài tập 29.14 trang 80 SBT)
Đọc đề:
Thấu kính phân kì tạo ảnh ảo bằng 12 vật thật và cách vật 10 cm.
a) Tính tiêu cự của thấu kính.
b) Vẽ đường đi của một chùm tia sáng minh họa sự tạo ảnh.
Tóm tắt k = 1
2; L = |d + 𝑑′| = 10 cm a) f = ?
b) Vẽ ảnh
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Rất nhiều học sinh nhầm lẫn giữa khoảng cách vật ảnh của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì. Để xác định câu hỏi định hướng tư duy cho học sinh ở bài toán này, trước tiên cần nắm rõ đối với thấu kính phân kì, ảnh của vật tạo bởi thấu kính chỉ có một trường hợp là ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật nên khoảng cách vật ảnh chỉ có một giá trị dương, vì ảnh nằm gần thấu kính vật hơn so với vật. Vì thế, câu hỏi định hướng tư duy được xác định như trong hoạt động của giáo viên trong bảng dưới đây.
Bên cạnh đó, những câu hỏi định hướng này giúp học sinh xác lập được mối liên hệ của bài toán như sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
So sánh ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính phân kì và ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ?
Khoảng cách giữa vật và ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì có thể xảy ra những trường hợp nào?
Ảnh ảo của một vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn luôn lớn hơn vật. Ảnh ảo của vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn luôn nhỏ hơn vật.
Khoảng cách vật và ảnh |d + 𝑑′| = 10 cm. Vì ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn nằm trong khoảng giữa vật và thấu kính nên chỉ có duy nhất một trường hợp
?
?
Làm cách nào để giải hai phương trình chứa hai ẩn số d và 𝑑′?
d + 𝑑′ =10 cm.
Giải hệ phương trình:
−2𝑑 +𝑑 = 0 d + 𝑑′ =10
Sơ đồ tiến trình giải 𝑘 =−𝑑𝑑′ =12 d
f L = d + 𝑑′ =10 cm 𝑑′
Kết quả f = - 20 cm.
2.2.1.5. Minh họa 5 (bài tập 30.8 trang 83 SBT)
Đọc đề:
Cho một hệ gồm hai thấu kính L1 và L2 đồng trục. Các tiêu cự lần lượt là f1 = 20 cm; f2 = - 10 cm. Khoảng cách giữa hai quang tâm O1O2 = a = 30 cm. Vật phẳng nhỏ AB đặt trên trục chính, vuông góc với trục chính và ở trước L1, cách L1 là 20 cm.
a) Xác định ảnh sau cùng của vật, vẽ ảnh.
b) Tìm vị trí phải đặt vật và vị trí của ảnh sau cùng biết rằng ảnh này là ảnh ảo và bằng hai lần vật.
Tóm tắt
f1 = 20 cm; f2 = - 10 cm
O1O2 = a = 30 cm; d1 = 20 cm;
𝑑2′ < 0; |k| = 2
a) 𝑑2′ = ?; k = ?; Vẽ ảnh b) d1 = ?; 𝑑2′= ?
Sơ đồ tạo ảnh
L1 L2
AB A1B1 A2B2 𝑑1; 𝑑1′ 𝑑2; 𝑑2′
?
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Để xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy của giáo viên, trước tiên cần xác định đây là bài toán về hệ thấu kính đặt cách nhau một đoạn a, do đó khoảng cách d2 = a – 𝑑1′. Những câu hỏi tư duy đặt ra yêu cầu học sinh xác định được từng trường hợp tạo ảnh qua mỗi thấu kính và độ phóng đại của ảnh tạo bởi hệ gồm hai thấu kính là k = k1.k2. Một đặc điểm nữa cần chú ý của bài đó chính là tìm vị trí đặt vật để ảnh sau cùng là ảnh ảo (𝑑2′ < 0) và bằng 2 lần vật (|k| = 2). Đối với bài toán này, câu hỏi định hướng được đưa ra như trong hoạt động của giáo viên và từ những câu hỏi định hướng đó giúp học sinh xác lập được mối liên hệ của bài toán như trong bảng dưới đây:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Vật AB đặt tại tiêu điểm vật chính của thấu kính hội tụ thì đặc điểm ảnh A1B1 có gì đặc biệt?
Ảnh A1B1 lúc này đóng vai trò gì của thấu kính phân kì?
Vật A1B1 đặt ở vô cực thì ảnh A2B2 tạo bởi thấu kính phân kì L2 sẽ hiện ở vị trí nào?
Độ phóng đại k trong trường hợp hệ thấu kính đồng trục có mối liên hệ như thế nào với độ phóng đại k1 và k2?
Khi đó các đại lượng 𝑑1,𝑑1′,𝑑2,𝑑2′ có giá trị bằng bao nhiêu hoặc tính bằng cách nào?
Ảnh cuối cùng tạo bởi hệ thấu kính có thể có đặc điểm gì?
Vật AB đặt cách L1 một khoảng 20 cm với d1 = f1 = 20 cm.
Theo tính chất của ảnh A1B1 tạo bởi thấu kính hội tụ thì 𝑑1′ =∞.
Đồng thời ảnh A1B1 lúc này trở thành vật của trước thấu kính L2 hay d2 = ∞
Vật ở xa vô cực qua thấu kính phân kì sẽ cho ảnh tại tiêu điểm của thấu kính phân kì L2.
Vì đây là hệ thấu kính đồng trục nên k = k1.k2, với 𝑘1 =−𝑑𝑑1′
1, 𝑘2 =−𝑑𝑑2′
2
Với 𝑑1=20 cm, d2 = a – 𝑑1′, 𝑑2′ =𝑓2 và 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1. Tính độ phóng đại k.
Ảnh cuối cùng của của vật tạo bởi hệ thấu kính có thể là ảnh thật
?
?
?
?
?
?
Khi đó điều kiện đối với 𝑑2′ và k trong trường hợp đó như thế nào?
Trình bày những công thức tính độ phóng đại của ảnh?
Vì sao chúng ta sử dụng công thức nào để tính độ phóng đại của ảnh? Vì sao?
Hãy nêu mối liên hệ giữa d2 và 𝑑1′?
hoặc ảnh ảo, có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn vật.
Vì là ảnh ảo nên 𝑑2′ < 0 và |k| = 2.
Có thể sử dụng công thức 𝑘1 =−𝑑𝑑1′
1, 𝑘2 =−𝑑𝑑2′
2, ngoài ra còn có 𝑘1 =𝑓𝑓1
1−𝑑1,𝑘2 =𝑓𝑓2
2−𝑑2
Chúng ta không sử dụng công thức 𝑘1 =−𝑑𝑑1′
1, 𝑘2 =−𝑑𝑑2′
2 vì chưa biết được khoảng cách đặt vật 𝑑1
cũng như khoảng cách ảnh sau cùng 𝑑2′ của ảnh đến thấu kính L2.
Với d2 = a – 𝑑1′ Mà 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1
Sơ đồ tiến trình giải
𝑘1 =𝑓𝑓1
1−𝑑1
𝑘1 =−𝑑𝑑1′
1 d11 𝑑21′
d2 = a - 𝑑1′ k = k1.k2 = ±2 𝑘2 =−𝑑𝑑2′
2 d21 𝑑22′ 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1 𝑘2=𝑓𝑓2
2−𝑑2
Kết quả
a) 𝑑2′ = - 10 cm; k = 1
2
b) d11 = 35 cm; 𝑑2′= - 25 cm
?
?
?
?
2.2.1.6. Minh họa 6 (bài tập 30.9 trang 83 SGK)
Đọc đề:
Cho hệ quang trục như hình vẽ, f1 = 30 cm; f2 = - 10 cm; O1O2 = a a) Cho AO1 = 36 cm, hãy:
- Xác định ảnh cuối cùng 𝐴′𝐴′ của AB tạo bởi hệ với a = 70 cm.
- Tìm giá trị của a để 𝐴′𝐴′ là ảnh thật.
b) Với giá trị nào của a thì số phóng đại ảnh cuối cùng 𝐴′𝐴′ tạo bởi hệ thấu kính không phụ thuộc vào vị trí của vật?
Tóm tắt
f1 = 30 cm; f2 = - 10 cm; O1O2 = a a) d1 = 36 cm; a = 70 cm
d2 = ?; a = ? b) a = ? Sơ đồ tạo ảnh
L1 L2
AB A1B1 𝐴′𝐴′ 𝑑1; 𝑑1′ 𝑑2; 𝑑2′
Hình 2.10. Hệ quang trục
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Nhằm mục đích xác định câu hỏi định hướng của giáo viên, trước tiên dựa vào đề bài định hướng cho học sinh muốn ảnh cuối cùng tạo bởi hệ gồm thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì đặt cách nhau một đoạn a thì phải đặt những câu hỏi giúp học sinh tìm được những đại lượng 𝑑1′, d2 và k với 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1, 𝑑2 =𝑎 − 𝑑1′ và k = k1k2. Tìm a
để 𝑑2′ > 0, tức là 𝑑𝑑2𝑓2
2−𝑓2> 0 để tìm ra điều kiện của d2 so với f2. Ở bài toán này, các câu hỏi định hướng được xác định như trong hoạt động của giáo viên trong tiến trình dạy học cụ thể và những câu hỏi này giúp học sinh xác lập được mối liên hệ của bài toán như sau:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hãy nêu quá trình tạo ảnh của một vật AB đặt vuông góc trước một hệ thấu kính đồng trục gồm thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì?
Độ phóng đại k của hệ thấu kính có mối liên hệ như thế nào với độ phóng đại k1 và k2?
Muốn ảnh cuối cùng tạo bởi hệ thấu kính là ảnh thật thì 𝑑2′ phải thỏa mãn điều kiện gì?
Để 𝑑2′ > 0 thì d2 = a – 𝑑1′ và f2 phải thỏa mãn điều kiện nào?
Ngoài công thức tính 𝑘1 =−𝑑𝑑1′
1 và 𝑘2 =−𝑑𝑑2′
2 thì chúng ta có thể tính k1 và k2 bằng cách nào khác?
Sau cùng công thức k được viết như thế nào?
Với d1 ≠ 0, muốn k không phụ thuộc vào d1 thì tích (𝑓2− 𝑎+𝑓1)𝑑1
Vật đặt trước thấu kính hội tụ một đoạn d1 là 36 cm, từ đó tính khoảng cách 𝑑1′ dựa vào công thức 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1
Vì đây là hệ thấu kính đồng trục nên 𝑑2 =𝑎 − 𝑑1′ sau đó suy ra vị trí cuối cùng 𝑑2′ của ảnh 𝐴′𝐴′ tạo bởi hệ thấu kính.
Độ phóng đại ảnh qua hệ thấu kính đồng trục k = k1k2
Ta có 𝑑2′ =𝑑𝑑2𝑓2
2−𝑓2 vì thế để 𝐴′𝐴′ là ảnh thật tức là 𝑑2′ > 0
f2 < d2 < 0
Ta có k = k1k2 với 𝑘1 =𝑓𝑓1
1−𝑑1 và 𝑘2 =𝑓𝑓2
2−𝑑2 với 𝑑2 =𝑎 − 𝑑1′ và 𝑑1′ =
𝑑1𝑓1 𝑑1−𝑓1
𝑘 =𝑓 𝑓1𝑓2
1𝑓2−𝑎𝑓1−(𝑓2−𝑎+𝑓1)𝑑1
Để k không phụ thuộc vào d1 suy ra a = f1 + f2
?
?
?
?
?
?
?
phải như thế nào?
Sơ đồ tiến trình giải d1 = 36 cm 𝑑1′ =𝑑𝑑1𝑓1
1−𝑓1 𝑑2 =𝑎 − 𝑑1′ 𝑑2′ =𝑑𝑑2𝑓2
2−𝑓2
𝑘=𝑘1𝑘2
f2 < d2 < 0 𝑘1 =𝑓𝑓1
1−𝑑1 𝑘 =𝑓 𝑓1𝑓2
1𝑓2−𝑎𝑓1−(𝑓2+𝑓1−𝑎)𝑑1 𝑘2 =𝑓𝑓2
2−𝑑2
𝑎=𝑓1+𝑓2
Kết quả
a) 𝑑2′ = - 11 cm; 𝑘=12; ảnh cùng chiều vật.
170 cm < a < 1880 cm.
b) a = f1 + f2
2.2.1.7. Minh họa 7 (bài tập 31.13 trang 86 SBT)
Đọc đề:
Mắt của một người có quang tâm cách võng mạc khoảng 𝑑′= 1,52 cm. Tiêu cự của thể thủy tinh thay đổi giữa hai giá trị f1 = 1,500 cm và f2 = 1,415 cm.
a) Xác định khoảng nhìn rõ của mắt.
b) Tính tiêu cự và độ tụ của thấu kính phải ghép sát mắt để mắt nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết.
c) Khi đeo kính, mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt bao nhiêu?
Tóm tắt
𝑑′ = 1,52 cm; f1 = 1,500 cm; f2 = 1,415 cm a) OCc→ OCv?
b) d = ∞ fk = ?; Dk = ? c) dc = ?
Câu hỏi định hướng tư duy và xác lập các mối liên hệ của bài toán
Để xác định hệ thống câu hỏi của giáo viên, trước hết cần định hướng học sinh phân tích đề bài, đó là mắt không đeo kính thì ảnh của kính luôn hiện tạo điểm V của mắt. Khi đó, để nhìn được vật ở cực cận thì mắt phải điều tiết tối đa tương ứng với fmin và khi nhìn vật ở vô cực thì mắt không điều tiết tương ứng với fmax. Ở bài toán này phải hướng dẫn học sinh hiểu được vì sao phải dùng thấu kính phân kì có fk = - OCv để khắc phục tật cận thị. Tuy nhiên đa số học sinh lại chưa nắm rõ lí do. Do đó nên hướng dẫn học sinh bằng những câu hỏi định hướng tư duy. Ngoài ra, khi xác định điểm gần nhất cách mắt khi đeo kính cận thì khoảng cách OCcban đầu lại đóng vai trò là khoảng cách từ ảnh đến thấu kính nên dc = - OCc. Ở bài toán này, các câu hỏi định hướng và việc xác lập mối liên hệ của bài toán được xác định như trong hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh trong bảng dưới đây:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
So sánh sự khác nhau giữa thấu kính mắt và thấu kính mỏng?
Mắt người này bị tật gì? Giải thích.
Để khắc phục tật cận thị thì phải làm như thế nào?
Tại sao lại phải đeo thấu kính phân
Khoảng cách từ quang tâm của thấu kính mắt đễn võng mạc là không thay đổi 𝑑′ = 1,52 cm. Tiêu cự của thấu kính mắt có thể thay đổi nhờ sự điều tiết. Khoảng nhìn rõ của mắt là OCv và OCc tương ứng với hai giá trị f1 = 1,500 cm và f2 = 1,415 cm.
Mắt người này bị tật cận thị vì khoảng cực cận gần mắt hơn bình thường.
Để khắc phục tật này thì phải đeo thấu kính phân kì hoặc phẫu thuật giác mạc.
Vì mắt cận thị chỉ có thể nhìn thấy
?
?
?
?
kì?
Tính khoảng nhìn rõ của mắt như thế nào?
Khi có đeo kính, để mắt nhìn thấy vật ở vô cực không điều tiết thì ảnh của vật này phải hiện tại vị trí nào trước mắt?
Giá trị 𝑑𝑣′ phải có điều kiện gì? Vì sao?
Dựa vào công thức 1𝑓 =1𝑑+𝑑1′ khi d
= ∞, hãy cho biết mối tương quan giữa f và 𝑑′?
Tiêu cự và độ tụ có mối liên hệ ra sao?
Mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt thì ảnh của điểm này phải hiện ra tại đâu?
Giá trị của 𝑑𝑐′ phải mang giá trị như thế nào? Vì sao?
vật ở gần nên thấu kính phân kì luôn luôn cho ảnh ảo gần thấu kính hơn so với vật.
Áp dụng công thức về vị trí vật ảnh tương tự thấu kính mỏng 𝑑 =𝑑𝑑′′−𝑓𝑓 tính khoảng cực viễn dv và khoảng cực cận dc của mắt.
Khi đeo kính, muốn mắt nhìn thấy vật ở xa vô cực mà không điều tiết thì ảnh của vật này phải hiện ra tại vị trí Cv của mắt người này, tức là dv = ∞.
𝑑𝑣′ = - OCv. Lúc này, OCv phải mang giá trị âm vì đây là ảnh ảo.
Vì d = ∞ nên f và 𝑑′ là hai đại lượng tỉ lệ thuận. Suy ra fk = 𝑑′= - OCv
𝐷𝑘 =𝑓1
𝑘
Mắt nhìn thấy điểm gần nhất cách mắt thì ảnh cuả điểm này phải hiện tại điểm cực cận Cc của mắt.
𝑑𝑐′ = - OCc vì ảnh của vật tạo bởi thấu kính phân kì luôn là ảnh ảo.
?
?
?
?
?
?
?