Đề tài " Đường đi của tia sáng qua thấu kính "
I/ MỞ ĐẦU
Trong phần Quang học ở chương trình vật lý lớp 11, học sinh được học
chương “Mắt và các dụng cụ quang”.Chương này có 8 bài học trong đó bài thấu
kính là cơ sở để học sinh giải quyết các bài về dụng cụ quang học.Nếu học sinh
không giải quyết một cách triệt để bài toán về thấu kính thì hầu như không giải
được các bài tập về dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt.
Khi học bài này yêu cầu học sinh phải nắm vững các kiến thức về thấu
kính, bao gồm đường đi của tia sáng qua thấu kính,cách dựng hình, các công
thức của thấu kính, cách nhận biết loại thấu kính, tính chất vật ảnh cho bởi từng
loại thấu kính để giải bài toán một cách nhanh chóng.Tuy nhiên qua thực tế
giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh khi học bài này thường rất khó khăn, chậm
nắm bắt được thông tin, lúng túng khi giải bài tập, không xác định được hướng
giải quyết bài toán.Trong khi đó thời lượng cho bài này trong chương trình kể cả
phần giải bài tập cũng chỉ có hai tiết học.Do đó làm thế nào để giảng dạy tốt bài
này và giúp học sinh nắm bắt được kiến thức là một vấn đề khó, đòi hỏi người
thầy phải có kinh nghiệm và sự tích cực học tập của học sinh trong thời gian ở
nhà mới giải quyết được.
Vì vậy để giúp học sinh có thể học tốt bài thấu kính, cũng như làm bài tập
ở nhà, tôi đã sắp xếp và phân loại kiến thức cũng như dạng bài tập để các em có
(hoặc
đường kéo dài qua F
/
) b/ Tia tới bất kỳ:
- Vẽ tiêu diện vuông góc trục chính tại tiêu điểm chính ảnh F
/
- Vẽ trục phụ song song với tia tới SI,cắt tiêu diện tại tiêu điểm phụ F
1
- Vẽ tia ló đi qua tiêu điểm phụ F
1
(hoặc đường kéo dài qua tiêu điểm
phụ)
2. Vẽ ảnh của vật cho bởi thấu kính:
1
O
F
1
F b/ Vật là điểm sáng nằm trên trục chính: Dùng một tia bất kỳ và tia đi theo trục
chính c/ Vật là đoạn thẳng AB vuông góc trục chính,A ở trên trục chính thì vẽ ảnh B
/
của B sau đó hạ đường vuông góc xuống trục chính ta có ảnh A
/
B
/
S
O
F
S
/
O
S
/
F
/
S
O
F
/
F
1
S
S
B
B
/
A
/
O
F
A
B
B
/
A
/
O
A
B
B
/
5.1/ Đối với vật là một điểm sáng và ảnh là một điểm sáng:
a/ Vật thật và ảnh nằm khác phía nhau so với trục chính và so với
thấu kính thì cùng tính chất (cùng thật ). Vật thật cho ảnh thật là thấu kính
hội tụ
Ví dụ 1: Cho xy là trục chính của thấu kính ,S là điểm sáng ở trước thấu
kính, S
/
là ảnh của S cho bởi thấu kính. Xác định loại thấu kính. Bằng phép vẽ,
hãy xác định quang tâm,các tiêu điểm chính. Giải : + S: vật thật, S
/
ảnh thật Thấu kính là hội tụ.
+ Nối S,S
/
cắt xy tại O, O là quang tâm.
O
S
/
S
x
y
O
+ Dựng thấu kính vuông góc trục chính tại O
+ Dựng tia tới SI song song trục chính gặp trục chính tại I.Nối IS
/
cắt trục chính tại F
/
. F
/
là tiêu điểm chính ảnh.Lấy F đối xứng F
/
qua quang tâm
O. F là tiêu điểm chính vật.
Hình b/
Cách giải : Giống ví dụ 1
S
/
S
x
y
O
S
/
S
x
y
O
F
/
F
S
/
Giải : + Vật ảnh ngược chiều cùng thật Thấu kính là hội tụ.
+ Nối B, B
/
căt xy tại O, O là quang tâm. Dựng thấu kính vuông góc trục chính tại O
+ Dựng tia tới SI song song trục chính gặp trục chính tại I.Nối IB
/
cắt trục chính
tại F
/
. F
/
x
y
O
A
B
B
/
A
/
x
y
O
A
B
B
/
A
/
x
y
O
F
/
6/Xác định tính chất vật - ảnh cho bởi thấu kính dựa vào phương của tia
tới và tia ló:
a/ Tia ló có phương đi lại gần trục chính hơn phương của tia tới là thấu
kính hội tụ.
Ví dụ 5: IK là tia ló của tia tới SI cho bởi thấu kính. Hỏi thấu kính loại gì ? Hãy
vẽ tia ló của tia tới PQ.
Giải:
+ Tia ló IK có phương đi lại gần trục chính hơn phương của tia tới SI
thấu kính hội tụ.
+ Dựng trục phụ song song tia tới SI, cắt tia ló IK tại tiêu điểm phụ F
1
. A
B
B
/
A
+ Dựng tiêu diện vuông góc với trục chính và đi qua tiêu điểm phụ F
1
+ Dựng trục phụ song song tia tới PQ cắt tiêu diện tại tiêu điểm phụ F
2
.
Dựng tia ló QF
2
.
b/ Tia ló có phương đi ra xa trục chính hơn phương của tia tới là thấu kính
phân kỳ.
F
1
S
I
K
O
x
y
P
Q
F
1
F
2
S
I
K
O
x y
P
Q
Ví dụ 7: Một thấu kính rìa mỏng ,một mặt lồi một mặt lõm.Bán kính mặt nọ gấp
đôi bán kính mặt kia.Hỏi măt nào có bán kính
lớn hơn? Giải: Vẽ hình để học sinh quan sát và rút ra kết
luận: Thấu kính rìa mỏng: Bán kính mặt lõm lớn hơn
bán kính mặt lồi
ấu kính r
ìa m
ỏng
Thấu kính rìa dày
A
B A
/
B
/
A
B A
/
B
/
O
F
/
I
III/ PHẦN KẾT:
Trên đây là các đúc kết rút ra từ thực tiễn giảng dạy của cá nhân. Khi cho
các đối tượng học sinh có học lực khác nhau giải quyết các ví dụ này thì tất cả