VIII. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.3.3.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức "Thấu kính”
Trong hầu hết các dụng cụ quang học như máy ảnh, ống nhòm, kính lúp, kính hiển vi luôn có một bộ phận rất quan trọng được gọi là kính. Thực chất những kính đó là gì? Có cấu tạo như thế nào? Có đặc điểm gì và sự tao ảnh ra sao?
Những kính này giúp mở rộng khả năng nhìn của mắt (nhìn rất xa hoặc nhìn những chi tiết nhỏ), nhờ việc tạo ra ảnh ở gần hơn hoặc to hơn
Quan sát những kính khác nhau trong một số dụng cụ
- Là khối chất trong suốt, giới hạn bởi hai mặt cong hoặc một mặt cong và một mặt phẳng. Gọi là thấu kính.
- Có hai loại: thấu kính lồi hay thấu kính có rìa dày; thấu kính lõm hay thấu kính có rìa mỏng.
- Trong không khí, thấu kính lồi gọi là thấu kính hội tụ, thấu kính lõm gọi là thấu kính phân kỳ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Xét thấu kính có bề dày chính giữa rất nhỏ so với bán kính mặt cầu, gọi là thấu kính mỏng
Quan sát hình vẽ
- Điểm chính giữa thấu kính gọi là quang tâm.
- Đường thẳng qua quang tâm O và vuông góc với mặt thấu kính gọi là trục chính, mọi đường thẳng khác qua quang tâm O gọi là trục phụ. - Mỗi thấu kính có hai tiêu điểm chính nằm đối xứng nhau qua quang tâm O trên trục chính : tiêu điểm vật chính F, tiêu điểm ảnh chính F' và trên mỗi trục phụ có hai tiêu điểm phụ nằm đối xứng nhau qua quang tâm O : tiêu điểm vật phụ Fn, tiêu điểm ảnh phụ Fn
'
.
- Mặt phẳng vuông góc với trục chính và chứa các tiêu điểm gọi là tiêu diện, gồm tiêu diện ảnh và tiêu diện vật.
- Mỗi thấu kính có một tiêu cự f và một độ tụ D xác định, f(m) =
OF = '
OF ; D 1
f
tính bằng điôp
Các yếu tố trên có đặc điểm gì? Làm thế nào để kiểm tra được các đặc điểm đó?
Tia sáng lêch ít so với trục chính. Quan sát TN mô
phỏng
Thực hiện TN thật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
-Mọi tia tới qua quanh tâm O truyền thẳng.
- Chùm tia tới song song với trục chính sẽ cho chùm tia ló qua F’.
- Chùm tia tới qua F sẽ cho chùm ló song song trục chính.
- Tia tới dọc theo trục chính của thấu kính truyền thẳng. - Chùm tia tới song song trục chính sẽ cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm F’ trên trục chính.
- Chùm tia tới hội tụ tại một điểm trên trục chính F sẽ cho chùm tia ló song song trục chính. (OF = OF’).
Làm thế nào để dựng được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính.
Chỉ xét vật thật
Dựng ảnh bằng cách dựa vào cách vẽ các tia đặc biệt
Ảnh tạo thành có các trường hợp sau:
Ảnh thật : lớn hơn, nhỏ hơn hoặc bằng vật, trái tính chất. Ảnh ảo : lớn hơn hoặc nhỏ hơn vật, cùng tính chất . Không có ảnh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Kiểm chứng các công thức trên như thế nào?
Vật sáng qua THHT cho ảnh hứng được trên màn có chiều cao bằng vật, cách màn 60cm. Xác định tiêu cự của TK đó
Ảnh là điểm đồng quy của chùm tia ló hay đường kéo dài của chúng
Ảnh thật : nếu chùm tia ló hội tụ Ảnh ảo : nếu chùm tia ló phân kì
- Công thức xác định vị trí ảnh : 1 1 1' f d d - Công thức xác định số phóng đại ảnh : ' d k d
Muốn xác định vị trí, tính chất ảnh của vật qua thấu kính về mặt định lượng thì sao? Quy ước : - Vị trí vật d>0 (chỉ xét vật thật) - Vị trí ảnh d' với d'>0 ảnh thật; d'<0 ảnh ảo - Số phóng đại ' ' A B k AB k>0 ảnh ảo; k<0 ảnh thật Dựa vào hình vẽ và áp dụng công thức tam giác đồng dạng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Quan sát TN mô phỏng
- Với TKPK : Vật thật luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn so với vật - Với TKHT :
Vật cách TK một đoạn d<f : cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn so với vật.
Vật cách TK một đoạn f<d<2f : cho ảnh thật, ngược chiều và lớn hơn so với vật.
Vật cách TK một đoạn d>2f : cho ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn so với vật
Vật cách TK một đoạn d =2f : cho ảnh thật, ngược chiều, bằng vật Vật nằm tại F : Không tạo ảnh.
Dùng các công thức f = 15cm f = 14,85cm Dùng thí nghiệm ở lớp 9 - Công thức xác định vị trí ảnh : 1 1 1' f d d - Công thức xác định số phóng đại ảnh : ' d k d - Quy ước : - Vị trí vật d>0 (chỉ xét vật thật) - Vị trí ảnh d' với d'>0 ảnh thật; d'<0 ảnh ảo - Số phóng đại ' ' A B k AB k>0 ảnh ảo; k<0 ảnh thật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn