SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
"PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN VỀ CÁC DỤNG CỤ QUANG
HỌC BỔ TRỢ CHO MẮT"
A. MỞ ĐẦU
Có thể nói vật lý là môn khoa học có nhiều ứng dụng trong thực tế và trong đời sống
cũng như trong khoa học kĩ thuật.
Tuy nhiên có rất nhiều vấn đề mà học sinh cũng như mọi người còn thảo luận khó hiểu.
Một trong những vấn đề đó là bài toán về mắt và các dụng quang học hổ trợ cho mắt. Đây
là một bài toán vừa mang tính trừu tượng, vừa mang tính ứng dụng thực tế. Đa số học
sinh của chúng ta vướng mắc khi giải bài toán về mắt và các dụng cụ quang học hổ trợ
cho mắt.
Với việc giảng dạy trong thực tế tôi thấy học sinh chưa hiểu sâu về các bài toán này, để
khắc phục một phần nào đó tôi có đưa ra một số luận điểm của cá nhân qua chương trình
giảng dạy, với mong muốn học sinh tiếp cận vấn đề này một cách tốt hơn.
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
- Mắt là một vấn đề rất thưc tế mà học sinh cũng như mọi người quan tâm. Bởi vì
mắt không chỉ đơn thuần là một khái niệm như các nhà thơ, nhà văn từng miêu tả, về
phương diện vật lí mà nói mắt là một bài toán mang tính trừu tượng đối với học sinh.
- Về phương diện quang học mắt là “một máy ảnh sống” các bài toán về mắt đặc
biệt là cách sửa tật của mắt và các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt học sinh thấy khó
hiểu, trừu tượng.
- Việc nắm vững kiến thức về phương diện quang học của mắt và các dung cụ
quang học bổ trợ cho mắt, và đặc biệt là hoàn thành được các bài toán về nó là một điểm
phát huy khả năng tư duy,tính tích cực học tập của học sinh.
- Thấy rõ được điều đó tôi mạnh dạn đưa nội dung trên làm đề tài tham khảo cho
học sinh, quý thầy cô giảng dạy.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
1. Về kiến thức
- Giúp học sinh tự giác trong học tập và trình bày được các tật của mắt, các dụng cụ
quang học bổ trợ cho mắt.

f
1
'd
1
d
1
=+
- d’ = 0V (khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến võng mạc không đổi, V là võng mạc).
- Khi vật lùi ra xa mắt  d tăng  f tăng  thuỷ tinh thể xẹp xuống( độ tụ thuỷ tinh
thể giảm) .
- Khi vật lùi lại gần mắt  d giảm  f giảm  thuỷ tinh thể phồng lên(độ tụ thuỷ tinh
thể tăng lên).
- Khi mắt ở trạng thái không điều tiết, tiêu cự của thuỷ tinh thể lớn nhất( độ tụ bé
nhất) f
MAX
.
Vật càng lại gần mắt, mắt càng phải điều tiết nghĩa là các cơ đỡ làm thuỷ tinh thể phồng
lên để giảm bán kính cong, do đó tiêu cự thuỷ tinh thể giảm. Mắt ở trạng thái điều tiết tối
đa khi đó tiêu cự của mắt nhỏ nhất f
MIN
.
- Điểm xa nhất nằm trên trục chính của mắt mà mắt còn nhìn thấy nó gọi là điểm cực
viễn C
V
của mắt. Mắt không có tật điểm cực viễn ở vô cực.
- Điểm gần nhất nằm trên trục chính của mắt mà mắt còn nhìn thấy nó gọi là điểm cực
cận C
C
của mắt. Mắt không có tật khoảng cách từ thuỷ tinh thể đến điểm cực cận 0C
C

+ Mắt cận có thể do bẩm sinh hoặc do đọc sách nhiều ở chỗ không đủ ánh sáng hoặc đọc
sách quá gần.
+ Để khắc phục tật cận thị bằng cách đeo thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp sao cho có
thể nhìn được vật ở vô cực không phải điều tiết.
Sơ đồ tạo ảnh khi đeo kính:
Kính Mắt
AB –––––––––––––> A
1
B
1
–––––––––––––––> A
2
B
2
≡ A'B'
d d' a O
d: Khoảng cách từ vật đến kính
d': Khoảng cách từ ảnh A
1
B
1
của vật qua kính đến kính.
a: Khoảng cách từ ảnh A
1
B
1
đến mắt.
OV: Khoảng cách từ quang tâm thủy tinh thể đến võng mạc (màng lưới).
Khi ngắm chừng ở cực cận (mắt điều tiết tối đa) thì ảnh A
1

)1,0.(25,0
1,025,0
−=
−
−
Vậy học sinh phải đeo thấu kính phân kì có độ tụ D = - 0,6dp
Cách thực hiện ở trên ít được áp dụng ở ngoài thực tế.
Khi ngắm chừng ở điểm cực viễn (mắt không phải điều tiết) thì ảnh A
1
B
1
qua kính nằm ở
điểm cực viễn của mắt hay d' = - (OC
v
- l)
VD2 : Một học sinh có điểm cực viễn và cực cận cách mắt lần lượt là 50cm và 12 cm.
a. Mắt học sinh bị tật gì ? Vì sao ? b. Để học sinh
nhìn được vật ở vô cùng mà không điều tiết thì thấu kính học sinh phải đeo có độ tụ bằng
bao nhiêu ? Biết kính đeo sát mắt.
Giải
a. Mắt học sinh bị tật cận thị vì điểm cực viễn có giới hạn (OC
v
= 50cm) và điểm cực cận
gần mắt hơn bình thường.
'.
'
'
111
dd
dd

+ f
max
> OV
+ Mắt viễn nhìn vật ở vô cực đã phải điều tiết.
+ Điểm cực cận C
c
xa mắt hơn mắt bình thường.
+ Người viễn thị điều tiết mắt (giảm tiêu cự) có thể nhìn thấy được các vật ở xa.
+ Để khắc phục tật viễn thị, người viễn thị đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần như
mắt bình thường.
So đồ tạo ảnh khi đeo kính:
Kính Mắt
AB –––––––––> A
1
B
1
––––––––––> A
2
B
2
≡ A'B'
d d' a OV
d; d'; a và OV như ở trên mục 1.
Do người viễn thị có thể nhìn được các vật ở vô cực, còn các vật ở gần mắt thì không
nhìn thấy do đó để nhìn được AB ở gần mắt thì ảnh của vật qua kính phải nằm ở điểm
cực cận tức d' = -(OC
c
- l) hoặc có thể lớn hơn OC
c
.

1
k
f

≈
11 dp.
3. Mắt lão
+ Hầu hết mọi người kể từ tuổi trung niên khả năng điều tiết giảm vì cơ mắt yếu đi và
thủy tinh thể trở nên cứng hơn. Hậu quả là điểm cực cận C
c
dời xa mắt. Đó là tật lão thị
(mắt lão).
+ Mắt lão không phải là mắt viễn thị, mắt cận, viễn hay mắt không tật khi lớn tuổi đều có
thêm tật lão thị.
+ Mắt lão nhìn vật ở vô cực không phải điều tiết.
+ Để khắc phục tật lão thị, phải đeo thấu kính hội tụ tương tự như người viễn thị.
Ví dụ : Một người lớn tuổi có mắt không bị tật. Điểm cực cận cách mắt 50 cm. Khi người
này điều tiết tối đa thì độ tụ của mắt tăng thêm bao nhiêu ?
A. 5dp. B. 2,5 dp. C. 2 dp. D. A,B,C.
III. CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC HỖ TRỢ CHO MẮT
1. Nhìn chung các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt
+ Các dụng cụ điều có tác dụng tạo ảnh với góc trông lớn hơn góc trông vật nhiều lần.
Đại lượng đặc trưng cho tác dụng này là độ bội giác G:
00
tan
tan
α
α
α
α

≈=G
Trong đó:
Tanα
0
=
c
OC
AB
(hình 1)
Tanα =
ld
BA
lOA
BA
+
=
+ '
''
'
''
l: khoảng cách từ mắt đến kính lúp.
Do đó:
G =
ld
OC
K
ld
OC
AB
BA

O
V
V
B
A
C
c
•
F'
• •
F
O
B
A
B'
A'
Kính
Mắt
Hình 2
Hình 1
Giải:
Sơ đồ tạo ảnh
Kính
AB ––––––––––> A'B'
d d' = - (OC
c
- l)
Khi ngắm chừng ở điểm cực cận: d' = - (OC
c
- l)

v
= K
V
.
v
c
OC
OC
Ví dụ 4: Một kính lúp có tiêu cự 4cm. Một người cận thi quan sát vật nhỏ qua kính lúp
(mắt đặt cách kính 5cm) trên. Tính độ bội giác của ảnh khi người đó ngắm chừng ở điểm
cực viễn. Biết điểm cực viễn và cực cận của người ấy cách mắt lần lượt là 105cm và
15cm.
Giải:
Sơ đồ tạo ảnh:
Kính
AB ––––––––––––> A'B'
d d' = - (OC
v
- l)
Khi ngắm chừng ở điểm cực viễn:
d' = - (OC
v
- l) = -100cm
=> K
v
=
f
df '−
=
4

G
c
Chú ý: Độ bội giác ở vô cực ký hiệu 3x; 5x, hoặc X3; X5, trên kính.
3. Kính hiển vi và kính thiên văn
Với kính hiển vi và kính thiên văn thiết lập công thức cũng tương tự như kính lúp.
Với lưu ý: Kính thiên văn và kính hiển vi trái ngược nhau, tuy nhiên việc tính toán về số
bội giác và phạm vi ngắm chừng cần giải tốt bài toán về hệ số kính, mắt.
4. Các bài tập luyện tập
Bài 1: Một người cận thị về già có điểm cực cận cách mắt 0,4m. Để có thể đọc sách
cách mắt 20cm khi mắt điều tiết tối đa, người ấy đeo sát mắt một kính có độ tụ bằng bao
nhiêu ?
Đáp số: 2,5dp.
Bài 2: Một người bình thường có điểm cực cận cách mắt 25cm quan sát một vật
nhỏ qua kính lúp có tụ số 10dp. Kính sát mắt. Tính độ bội giác của kính khi người ấy
ngắm chừng ở cực cận.
Đáp số: 3,5.
Bài 3: Một người viễn thị có điểm cực cận cách mắt 40cm. Nếu người này đeo kính
có độ tụ +5/3 điốp thì nhìn được vật ở gần nhất là bao nhiêu ?
Đáp số: 24cm.
Bài 4: Một người có mắt không tật dùng một kính lúp có tiêu cự 2,5cm, không điều
tiết. Khoảng nhìn rõ ngắn nhất của mắt là 25cm. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai
điểm trên vật mà mắt còn phân biệt được. Năng suất phân li của mắt là
ε
= 1' = 3.10
-4
rad.
Đáp số: 7,5 . 10
-4
cm
Bài 5: Một kính thiên văn có tiêu cự của vật kính, thị kính lần lượt là f

(em)
Xếp loại chất lượng
Giỏi Khá
Trung
bình
Yếu
SL % SL % SL % SL %
11B
1
38 1 2,6 13 34 15 63,4 0 0
11B
2
44 1 2,3 12 27 22 70,7 0 0
C. Ý KIẾN ĐỀ XUẤT
Với việc giảng dạy trong thực tế tôi thấy học sinh chưa hiểu sâu về các bài toán này, để
khắc phục một phần nào đó tôi có đưa ra một số luận điểm của cá nhân qua chương trình
giảng dậy, với mong muốn học sinh tiếp cận vấn đề này một cách tốt hơn.
Với thực tế giảng dạy và kết quả đã thử nghiệm tôi thấy kết quả thật khả quan. Do vậy, cá
nhân tôi mong rằng việc giảng dạy với những kinh nghiệm trên sẽ đem đến một phần nào
đó sự bổ ích cho đồng nghiệp, cũng như đối với học sinh thân yêu.
Rất mong sự quan tâm góp ý của đồng nghiệp . Cuối cùng tôi mong muốn chương trình
giảng dạy theo cách trình bày của tôi ở trên sẽ được áp dụng vào trong thực tế bài dạy của
giáo viên.
Tôi xin chân thành cảm ơn!