TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƢ PHẠM
BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ


NGHIÊN CỨU VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐO THẤU KÍNH VÀ
CÁCH GHÉP THẤU KÍNH QUA BỘ THÍ NGHIỆM
CỦA HÃNG PHYWE
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC

GV hƣớng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ths.Nguyễn Hữu Khanh Nguyễn Đức Duy
Mã số SV: 1090239
Lớp: Sƣ phạm Vật lý – Tin học
Khóa: 35
Cần Thơ, Năm 2013

1


MỤC LỤC
******
Phần MỞ ĐẦU ................................................................................................................5
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ........................................................................................... 5
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................................... 5
3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI........................................................................................ 5
4. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN ........................................... 5

2


3.3. KÍNH THIÊN VĂN .......................................................................................... 18
3.3.1. Cấu tạo .......................................................................................................18
3.3.2. Ngắm chừng qua kính thiên văn. ...............................................................19
3.3.3. Độ bội giác .................................................................................................20
3.3.4. Năng suất phân li của kính thiên văn .........................................................20
3.3.4.1. Kính Thiên văn Galile. ...........................................................................20
3.3.4.2. Cải tiến của Kepler .................................................................................22
3.4. MÁY CHIẾU .................................................................................................... 24
3.4.1. Cơ chế ........................................................................................................24
3.4.2. Tiêu cự dài điều chỉnh................................................................................24
3.4.3. Chiếu sáng ..................................................................................................25
3.4.4. Lịch sử .......................................................................................................25
3.4.5. Sử dụng trong giáo dục ..............................................................................25
3.4.6. Cách tính kích thƣớc màn hình và khoảng cách cho máy chiếu................25
Chƣơng 4: NĂNG SUẤT PHÂN LI VÀ SAI SỐ .........................................................27
4.1. NĂNG SUẤT PHÂN LI CỦA DỤNG CỤ QUANG HỌC ............................. 27
4.1.1. Định nghĩa ..................................................................................................27
4.2. SAI SỐ .............................................................................................................. 27
4.2.1. Khái niệm sai số: ........................................................................................27
4.2.2. Sai số hệ thống. ..........................................................................................28
4.2.2.1. Sai số đo phƣơng pháp. ...........................................................................28
4.2.2.2. Sai số ngẫu nhiên ....................................................................................28
4.2.2.2.1. Khái niệm thống kê và sai số ngẫu nhiên. ..........................................28
4.2.2.2.1.1. Xác suất xảy ra cực đại (tần số xuất hiện cực đại) ở giá trị trung bình
x của tất cả kết quả đo. ...............................................................................................28
4.2.2.2.1.2. Xác suất giảm một cách đối xứng hai bên điểm cực đại, nghĩa là các
sai số ngẫu nhiên bằng nhau và trái dấu có cùng xác suất. ........................................29


Phần MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

 Do nhu cầu đổi mới phƣơng pháp giảng dạy và học tập trong nhà trƣờng phổ
thông và tầm quan trọng của việc nghiên cứu khoa học bằng thực nghiệm nên, cũng
nhƣ tính thực nghiệm của việc nghiên cứu tính chất của ánh sáng thông qua hiện tƣợng
tán sắc ánh sáng nên tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu về các định luật về thấu
kính và các thiết bị quang học bằng bộ thí nghiệm LEP 2102 – 00 do hãng PHYWE
sản xuất” để thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình.

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Nghiệm lại các định luật thấu kính và các thiết bị quang học bằng bộ thí nghiệm.
- So sánh những ƣu khuyết điểm của bộ sản phẩm của hãng PHYWE với bộ dụng
cụ cũ trong phần thực hành quang trƣớc đo.

3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
- Xác định tiêu cự của một thấu kính lồi bằng cách đo khoảng cách giữa ảnh và vật
bằng phƣơng pháp Bessel.
- Xây dựng các mô hình dụng cụ quang học:
 Máy chiếu phim; quy mô hình ảnh đƣuọc xác định
 Kính hiển vi; độ phóng đại đƣợc xác định
 Kính thiên văn Kepler
 Kính thiên văn Galileo

4. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN THỰC HIỆN
- Phƣơng pháp thực hiện đề tài này là phƣơng pháp thực nghiệm vì phƣơng pháp
này mang tính khách quan, dễ dàng kết luận về hiện tƣợng đang nghiên cứu.
- Phƣơng tiện chủ yếu để thực hiện đề tài là bộ sản phẩm thí nghiệm LEP 2102_00
của hãng PHYWE, bên cạnh đó cũng tham khảo thêm từ nguồn học liệu của các giáo

Đối với thấu kính rìa mỏng nếu các tia tới song song với trục chính của một thấu
kính hội tụ thì các tia ló của chúng sẽ cùng cắt trục chính tại tiêu điểm chính của thấu
kính.
Theo nguyên lý về tính thuận nghịch của chiều truyền của ánh sáng, nếu tia tới đi
qua tiêu điểm chính của thấu kính hội tụ thì tia ló sẽ song song với trục chính.
Đối với thấu kính rìa dày(thấu kính phân kỳ), khi chùm tia tới song song với trục
chính thì chùm tia ló sẽ phân kỳ và đƣờng kéo dài của các tia ló ra phía trƣớc thấu kính
sẽ cắt trục chính tại một điểm F’, gọi là tiêu điểm chính của thấu kính phân kỳ. Ta gọi
tiêu điểm chính này là một tiêu điểm ảo.
Phần giữa của thấu kính, nằm giữa hai đỉnh của hai chỏm cầu coi nhƣ một bản trong
suốt rất mỏng có hai mặt song song với nhau. Hai đỉnh của chỏm cầu coi gần nhƣ
trùng với nhau tại đó. Tia sáng đi qua điểm này sẽ truyền thẳng. Điểm này gọi là
quang tâm của thấu kính và đƣợc kí hiệu bằng chữ O.
Các đƣờng thẳng đi qua quang tâm O và không trùng với trục chính đƣợc gọi là các
trục phụ.
Thực nghiệm cho thấy mỗi thấu kính mỏng có 2 tiêu điểm chính nằm đối xứng với
nhau ở hai bên quang tâm. Chúng đƣợc kí hiệu bằng chữ F và F’. Một tiêu điểm gọi là
tiêu điểm vật (F) còn tiêu điểm kia gọi là tiêu điểm ảnh (F’).
Tiêu điểm ảnh là điểm mà tia ló (hoặc đƣờng kéo dài của nó) sẽ đi qua, nếu tia tới
song song với trục chính. Còn tiêu điểm vật (F) là tiêu điểm mà khi tia tới qua đó sẽ
cho một tia ló song song với trục chính. Rõ ràng là sự phân định này phụ thuộc vào
chiều của tia tới.
Khoảng cách f từ quang tâm đến các tiêu điểm chính gọi là tiêu điểm của thấu kính.
F = OF = OF’
(1.1)
Thực nghiệm cho thấy nếu chùm tia tới song song với một trục phụ của một thấu
kính hội tụ thì chùm tia ló sẽ hội tụ tại một điểm F1' trên trục phụ đó, đó là một tiêu
điểm phụ của thấu kính hội tụ.
Đối với thấu kính phân kì, khi chùm tia tới song song với một trục phụ thì chùm tia
ló sẽ là chùm tia phân kì mà đƣờng kéo dài của các tia ló về phía trƣớc thấu kính đồng

n0  R1 R2 
d d

(1.3)

Khi thấu kính đặt trong không khí ta có n1=n2=n0=1. Thì công thức thấu kính mỏng
trở thành.
1
1 1
1 
  n  1  
'
d d
 R1 R2 

(1.4)

1.4. ĐỘ TỤ, TIÊU CỰ, TIÊU ĐIỂM CỦA THẤU KÍNH MỎNG.
Độ tụ của thấu kính mỏng bằng tổng độ tụ của 2 mặt cầu khúc xạ giới hạn nó.
n  n1 n2  n

R1
R2
n2
n
Khi d = -∞ ta có: d '  f '  OF ' 
 2
n  n1 n2  n 

R1

1
   . Điều này chứng tỏ hai tiêu điểm F và F’ luôn luôn nằm
n2
n1 

ở 2 phía của thấu kính vì n1, n2 luôn luôn dƣơng.
Với thấu kính hội tụ ta có Ф > 0 và f’ > 0 trong trƣờng hợp này F’ là tiêu điểm thật.
Với thấu kính hội tụ ta có Ф < 0 và f’ < 0 trong trƣờng hợp này F’ là tiêu điểm ảo.
Khi thấu kính đặt trong môi trƣờng đồng chất ta có n1=n2=n0 ta có:
1 1 
n
(1.8)
  n1  n0    và f '   f  0

 R1 R2 

7


Khi thấu kính đặt trong không khí ta có n1=n2=n0=1 ta có:
1 1 
n
  n1  1   và f '   f  0

 R1 R2 

(1.9)

1.5. CÁC TIA ĐẶC BIỆT. ĐỘ PHÓNG ĐẠI ẢNH
Để vẽ ảnh qua thấu kính mỏng ta thƣờng sử dụng các tia đặc biệt sau.

định
THẬT

d=f
0
01

d’ → ∞

Không xác định

d’ < 2f
d’ = 2f
2f < d’ < f

k < -1
k = -1
-1 < k < 0

d=0
f
chính của thấu kính.
- Ban đầu đặt vật cách thấu kính khoảng d rồi lại di chuyển tới vị trí ảnh rõ nét của
vật trên màn.
- Cần di chuyển màn ảnh từ xa lại gần cho tới vị trí mà mắt thấy có ảnh rõ nét của
vật sáng trên màn ảnh. Đo khoảng cách từ thấu kính tới màn ảnh ta đƣợc d = ……
- Thí nghiệm nhiều lần với d không đổi ta thấy khoảng cách ảnh d’ nằm trong
'
'
khoảng hai giá trị giới hạn d max
và d min
. Từ đó có thể tính đƣợc các giá trị giới hạn của
tiêu cự thấu kính là: f max 
Suy ra: f 

f max  f min
2

'
'
d .d max
d .d min
f

,
min
'
'
d  d max
d  d min
f f


Làm thí nghiệm nhiều lần để tính giá trị trung bình của f và tính sai số ∆f.
1.6.1.3. Phương pháp Bessel
- Bố trí các dụng cụ nhƣ hình
Giá quang học

Thấu kính hội tụ O

Màn M

Vật hình L

O

A

M

Hình 1.1
Chú ý: Đặt màn M ở một vị trí khá xa vật. khoảng cách từ vật đến màn là AM = D.
Ghi giá trị D vào bảng 1.3.
- Di chuyển thấu kính trong khoảng AM ta sẽ thu đƣợc hai vị trí của thấu kính cho
ảnh rõ nét trên màn (vị trí 1 cho ảnh lớn, vị trí 2 cho ảnh nhỏ): Gọi a là khoảng cách
giữa hai vị trí đó. Ghi giá trị a vào bảng 1.3.
D2  a2
- Lúc đó tiêu cự của thấu kính là: f 
4D
Bảng 1.3
D2  a2
f

- Di chuyển đồng thời cả 3 quang cụ (tay trái cằm thấu kính hội tụ O, tay phải cằm
thấu kính phân kỳ O’ và gƣơng phẳng G) sao cho ảnh của vật qua hệ rõ nét trên mặt
phẳng vật. Ghi khoảng cách OO’ giữa hai thấu kính vào bảng 1.3.
- Giữ nguyên vị trí thấu kính hội tụ O. Lấy thấu kính phân kỳ O’ ra khỏi giá quang
học. Quay gƣơng G để làm màn ảnh M rồi di chuyển màn ra xa sao cho ảnh của vật
qua thấu kính hội tụ rõ nét trên màn. Ghi khoảng cách OM vào bảng 1.3.
10


Lúc đó tiêu cự của thấu kính phân kỳ là: f = OO’ – OM
Bảng 1.3
Lần đo

OO’

OM

f = OO’ – OM

f

f

f  f  f max

1
2
3
4
1.6.2.2. Phương pháp các điểm liên kết

O

A

M

Hình 1.4
- Giữ nguyên thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ. Xê dịch màn M ra xa sao cho
có ảnh rõ nét trên màn. Ghi khoảng cách d’ từ thấu kính phân kỳ đến màn M vào bảng
1.5.
Lúc đó tiêu cự của thấu kính phân kỳ là: f 

d .d '
d  d'

Bảng 1.5
Lần đo

d = -O’M

d’

f 

d .d '
d  d'

1
2
3

của một chùm sáng này không phụ thuộc vào sự có mặt hay không của các chùm sáng
khác.
Nhƣ vậy, các chùm tia sáng khi gặp nhau không làm nhiễu loạn lẫn nhau, nghĩa là
chúng cắt nhau nhƣng không cản trở sự lan truyền của mỗi ánh sáng.

12


Cần chú ý rằng định luật này chỉ đúng với các chùm tia sáng có cƣờng độ không lớn
lắm nhƣ các tia sáng phát ra từ nguồn sáng thông thƣờng. Còn đối với các chùm tia
sáng có cƣờng độ lớn nhƣ laze định luật trên không còn đúng nữa.

2.3. ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới, góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i

(2.1)

Hình 2.3. Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng

2.4. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2.4.1. Định luật
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và tỷ số giữa sin của góc tới sin của góc khúc
xạ là một số không đổi:
sin i
 n21
sin r

(2.2)

n21 là một số không đổi phụ thuộc vào bản chất của hai môi trƣờng và đƣợc gọi là

1 n
 .  n2 .  2
v2 v2 c
n1 n1

(2.5)

Hay nói cách khác, ta có mối liên hệ giữa chiết suất tỷ đối và chiết suất tuyệt đối là:
n21 

n2
n1

(2.6)

Thay vào (2.5) và (2.2) ta có định luật khúc xạ đƣợc viết dƣới dạng khác là:
13


n
sin i
 n21  2
sin r
n1

(2.7)

2.4.3. Hiện tƣợng phản xạ toàn phần
Từ biểu thức định luật khúc xạ (2.7) ta thấy:
Nếu n1 < n2 thì i > r. Nhƣ vậy mọi tia tới đều cho tia khúc xạ. Còn n1 > n2 thì i < r.

3.1.1. Định nghĩa
Kính lúp là một công cụ quang học bỗ trợ cho mắt trong việc quang sát các vật
nhỏ. Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo lớn hơn vật và
nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt.
Kính lúp đơn giản nhất là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn thông thƣờng từ
1,2cm đến 5cm.
3.1.1.1. Cấu tạo
Kính lúp là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, khoảng 1,2cm đến 5cm. Nó là
một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc nhìn khi quan sát các vật nhỏ ở gần
(vì nó tạo ra ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật).
3.1.1.2. Cách ngắm chừng ở điểm cực cận và cách ngằm chừng ở vô cực
Đặt vật nằm trong tiêu điểm của kính vật sẽ cho ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.

Hình 3.1. Ngắm chừng qua kính lúp
Nếu điều chỉnh để ảnh A’B’ hiện lên ở điểm cực cận của mắt thì cách quan sát này
gọi là cách ngắm chừng ở điểm cực cận.
Thông thƣờng, để cho mắt đỡ bị mỏi, ngƣời quan sát điều chỉnh để ảnh của vật nằm
ở điểm cực viễn Cv của mắt. Vì đối với các mắt không có tật thì điểm cực viễn ở vô
cực, nên cách quan sát này gọi là cách ngắm chừng ở vô cực.
Muốn quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật trong khoảng từ tiêu điểm
vật đến quang tâm của kính để có một ảnh ảo. Mắt đƣợc đặt sau kính để quan sát ảnh
ảo đó. Phải điều chỉnh vị trí của vật hoặc kính để cho ảnh ảo này hiện trong giới hạn
nhìn rõ của mắt. Nếu điều chỉnh để ảnh A’B’ hiện lên ở điểm cực cận của mắt thì cách
quan sát này gọi là cách ngắm chừng ở điểm cực cận. Thông thƣờng, để cho mắt đỡ bị
mỏi, ngƣời quan sát điều chỉnh để ảnh của vật nằm ở điểm cực viễn C V của mắt. Vì đối
với các mắt không có tật thì điểm cực viễn ở vô cực, nên cách quan sát này gọi là cách
ngắm chừng ở vô cực.
3.1.1.3. Độ bội giác của kính lúp
Ngƣời ta gọi độ bội giác G của một dụng cụ quang học bỗ trợ cho mắt là tỉ số giữa
góc trông ảnh của một vật qua dụng cụ đó với góc trông trực tiếp vật đó khi vật đặt ở

Β là độ phóng đại của kính lúp:

Hình 3.2. Ngắm chừng ở điểm cực cận
Khi ngắm chừng ở vô cực:
G

l
tg
0,25
 0'  '
tg 0 f
f

(3.5)

Trong công thức trên f’ là tiêu cự thứ hai của kính lúp (f’>0)và đo bằng mét.
Muốn có G∞ lớn thì f phải nhỏ. Cách ngắm chừng ở vô cực không những giúp cho
mắt không phải điều tiết mà còn làm cho độ bội giác của kính không phụ thuộc vị trí
đặt mắt. Đối với các kính lúp thông dụng, G có giá trị từ 2,5 đến 25. Giá trị này
thƣờng đƣợc ghi ngay trên vành kính. Thí dụ: X2.5, X5, v.v...

Hình 3.3. Ngắm chừng ở vô cực

3.2. KÍNH HIỂN VI
3.2.1. Định nghĩa
Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của
những vật rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với độ bội giác của kính lúp.
3.2.1.1. Cấu tạo:
- Kính hiển vi có hai bộ phận chính là vật kính và thị kính (Hình 3.4).


Hình 3.6. Ngắm chừng ở vô cực
3.2.2. Độ bội giác của kính hiển vi
Khi ngắm chừng ở điểm cực cận Cc.
tg
y ''
GC 
 
tg 0
y
hay

GC   

y ' y ''
  1 2
y y

(3.6)
(3.7)

(Coi quang tâm thị kính trùng với quang tâm mắt)
Trong đó β là độ phóng đại ảnh qua hệ hai kính, β1 là độ phóng đại của vật kính, β2
là độ phóng đại của thị kính.
Khi ngắm chừng ở vô cực
l
G   0'
(3.8)
f1 f 2

Trong đó l0 là khoảng nhìn tốt nhất (thông thƣờng l0 = 25cm), f1' , f 2' lần lƣợt là tiêu

trục trong một ống.

Hình 3.7
Vật kính L1 là hệ thấu kính có độ tụ dƣơng và tiêu cự lớn. Thị kính L2 là hệ quang
học có độ bội giác lớn, có thể dịch chuyển đƣợc. Nếu thị kính có độ tụ dƣơng thì ảnh
thu đƣợc qua hệ sẽ ngƣợc chiều với vật.
Hệ gồm vật kính và thị kính có độ tụ dƣơng gọi là Keepsle. Kính thiên văn là một
hệ Kếple. Khi quan sát thiên thể thì ảnh ngƣợc chiều nhƣng không gây ra cản trở gì.
Hệ gồm vật kính và thị kính có độ tụ âm gọi là Galilê. Các ống nhòm thƣờng là một
hệ Galilê.
3.3.2. Ngắm chừng qua kính thiên văn.
Ngắm chừng qua kính thiên văn là điều chỉnh khoảng cách từ vật kính đến thị
kính sao cho ảnh A2B2 nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. Nếu ảnh A 2B2 hiện lên ở vô
cực gọi là ngắm chừng ở vô cực.
Vật AB (chẳng hạn nhƣ một đƣờng kính AB của Mặt Trăng) coi nhƣ ở vô cực,
qua vật kính cho một ảnh thật A1B1 nằm ở tiêu diện ảnh F1 của vật kính. Thị kính đƣợc
dùng nhƣ một kính lúp để quan sát ảnh A2B2. Ảnh cuối cùng A2B2 là một ảnh ảo.
Ngƣời quan sát đặt mắt sát sau thị kính và quan sát ảnh A2B2. Phải điều chỉnh kính
(thay đổi khoảng cách O1O2 giữa vật kính và thị kính) sao cho ảnh A2B2 nằm trong
giới hạn nhìn rõ của mắt.
Kính thiên văn có hai bộ phận chính là vật kính và thị kính. Vật kính là một thấu
kính hội tụ có tiêu cự dài. Thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. Hai kính
đƣợc lắp cùng trục, ở hai đầu của một ống hình trụ. Khoảng cách giữa chúng có thể
thay đổi đƣợc.
Vật AB (chẳng hạn nhƣ một đƣờng kính AB của Mặt trăng) , coi nhƣ ở vô cực qua
vật kính cho một ảnh thật A1B1 nằm ở tiêu diện ảnh F’1 của vật kính. Thị kính đƣợc
dùng nhƣ một kính lúp để quan sát ảnh A1B1. Ảnh cuối cùng A2B2 là một ảnh ảo.
Ngƣời quan sát đặt mắt sát sau thị kính và quan sát ảnh A2B2. Phải điều chỉnh kính
(thay đổi khoảng cách O1O2 giữa vật kính và thị kính) sao cho ảnh A2B2 nằm trong
giới hạn nhìn rõ của mắt


 0,61

-

(3.11)

Trong đó R là bán kính của vật kính, λ là bƣớc sóng. Vậy khi bán kính của vật

kính càng lớn bƣớc sóng càng nhỏ thì năng suất phân li càng lớn.
3.3.4.1. Kính Thiên văn Galile.

Chỉ vài tháng sau, năm 1609, nhà bác học vĩ đại Galileo Galilei (1564-1642), từ
nƣớc Ý xa xôi, nghe mô tả về chiếc ống Lippersey và đã thử làm một chiếc tƣơng tự.
Với kỹ năng khéo léo, chỉ vài ngày sau ông đã có một chiếc kính Lippershey. Không
hài lòng về chiếc kính này, cũng nhƣ giới làm kính thiên văn nghiệp dƣ bây giờ, ông
thử làm ống kính dài hơn, lớn hơn, dùng nhiều loại kính khác nhau và cuối cùng, nâng
độ phóng đại của kính lên đến khoảng 30 lần.
Ống kính của ông dài khoảng 1,3m tức là vật kính có tiêu cự 130cm và thị kính 4 –
5cm.

Hình 3.10
20


Với tính tò mò của nhà khoa học, ông đã hƣớng ống kính của mình lên bầu trời
đêm và đã vô cùng ngạc nhiên khi nhận ra vô số vết rỗ (lồi lõm) trên Mặt trăng, sao
Kim có dạng lƣỡi liềm tựa nhƣ một mặt trăng bé xíu và sao Thổ tựa nhƣ một chiếc
tách có 2 quai!
Ông đã phát hiện sao Mộc có 4 vệ tinh bao quanh và Mặt trời cũng có chuyển động


Năm 1611, Johannes Kepler (1571-1630), tác giả của 3 định luật nổi tiếng về
chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời (nhƣng đó là chuyện sau này), đƣợc
G.Gallile nhờ kiểm tra các kết quả quan sát của mình, ông đã bắt đầu quan tâm đến
kính thiên văn.
Đôi khi trong cái rủi lại có cái may! J.Kepler mắt kém đã rất khó khăn khi dùng
kính Gallile có trƣờng nhìn rất hẹp. Chỉ cần một rung động nhẹ là trăng sao đều
“chạy” mất tiêu.
Vốn là nhà toán học, ông đã nghiên cứu nguyên lý của kính và đề nghị dùng thấu
kính hội tụ làm thị kính để mở rộng trƣờng quan sát của kính và thế là Kính Kepler ra
đời. Sáng kiến rất đơn giản nhƣng hiệu quả không ngờ.

Hình 3.11
Độ phóng đại của kính Kepler cũng bằng:
f1 (tiêu cự vật kính) / f2 (tiêu cự thị kính)
Tại sao trƣờng nhìn của kính Kepler lại lớn hơn? Lời giải thích rất đơn giản: chùm
tia sáng qua thấu kính hội tụ sẽ bị lệch hƣớng về phía quang trục thay vì ra xa quang
trục nhƣ với thấu kính phân kỳ. Bạn hãy so sánh bản vẽ kính Galile ở trên và bản vẽ
kính Kepler này.

22


Với cùng độ phóng đại nhƣ nhau, mắt ngƣời quan sát trên kính Kepler đặt ngay
quang trục còn dùng kính Galile phải dời lên trên khá xa quang trục mới nhìn đƣợc
phía trên của ảnh, nếu không dời mắt, ta chỉ thấy đƣợc một phần dƣới của ảnh.
Bạn hãy so sánh 2 tấm ảnh của cùng một ống kính với thị kính phân kỳ (kiểu
Gallile) và hội tụ (Kepler) với độ phóng đại nhƣ nhau. Trƣờng nhìn với thị kính hội tụ
lớn gấp 4 lần kính phân kỳ!
Nếu bạn đã “lỡ” làm một kính Gallile nhƣ chúng tôi đã đề nghị ở trên, hãy thay thị

Chỉ có điều công nghệ chế tạo thấu kính thời đó chƣa làm đƣợc điều này. Mặt cầu là
bề mặt "tự nhiên", dễ dàng có đƣợc khi mài 2 bề mặt với nhau theo mọi phƣơng ngẫu
nhiên với biên độ nhất định nào đó. Còn các bề mặt dạng khác thì rất khó vì không thể
"đo" đƣợc. Các nhà thiên văn thời đó đành phải chấp nhận hy sinh độ sáng để có hình
ảnh rõ nét hơn.
Ở đây có một điều khá kỳ lạ. Về mặt trực quan, có lẽ kính Kepler phải xuất hiện
trƣớc mới đúng. Ta có thể hình dung thế này: qua vật kính, ta có thể hứng ảnh một vật
ở xa lên một tấm màn, ta sẽ dễ nghĩ đến chuyện xem ảnh này to, rõ hơn qua một chiếc
kính lúp cầm tay rất thông dụng hơn là dùng kính phân kỳ để xem ảnh ảo của nó.
Có thể giả thiết rằng Kính kiểu Kepler đã thực sự xuất hiện trƣớc nhƣng vì hình ảnh
lộn ngƣợc của nó hoàn toàn không thích hợp để làm ngắm "địa văn" nên đã không phổ
biến và bị quên lãng. J.Kepler chỉ là ngƣời "tái phát minh" ra kiểu kính mang tên mình
Thiết kế của Kepler, vì ông chỉ thực hiện nó trên giấy, không đƣợc hƣởng ứng ngay
mà mãi đến 29 năm sau. Năm 1630, Christoph Scheiner, một tu sĩ dòng Tên cũng là
nhà toán học ngƣời Đức áp dụng và phổ biến rộng.

3.4. MÁY CHIẾU

Hình 3.14
3.4.1. Cơ chế
- Máy chiếu thƣờng bao gồm một hộp lớn chứa một đèn rất sáng và quạt để làm
mát nó. Trên đầu của hộp là ống kính Fresnel. Trên hộp, thƣờng là trên một cánh tay
dài, một tấm gƣơng và ống kính đầu tập trung và chuyển hƣớng ánh sáng về phía
trƣớc thay vì di chuyển lên
- Giấy trong đƣợc đặt lên trên mặt gƣơng của ống kính để trình bày. Ánh sáng từ
đèn đi qua giấy trong và vào gƣơng, nơi nó đƣợc chiếu về phía trƣớc trên một màn
hình để hiển thị. Gƣơng cho phép cả hai ngƣời và học sinh để xem hình ảnh cùng một
lúc. Chiều cao của gƣơng có thể đƣợc điều chỉnh, để tập trung vào hình ảnh và làm
cho hình ảnh lớn hơn hoặc nhỏ hơn tùy thuộc vào khoảng cách giữa máy chiếu là màn
hình.

1960.
- Một nhà sản xuất chính của máy chiếu trong giai đoạn đầu là các công
ty 3M . Do nhu cầu về máy chiếu lớn, Buhl thành lập ngành công nghiệp vào năm
1953, và trở thành ngƣời đóng góp hàng đầu của Mỹ trong vài cải tiến quang cho đèn
chiếu và ống kính chiếu của nó. Năm 1957, lần đầu tiên của Hoa Kỳ viện trợ liên bang
để giáo dục chƣơng trình kích thích bán hàng trên đó vẫn ở mức cao cho đến cuối
những năm 1990 và vào thế kỷ 21.
3.4.5. Sử dụng trong giáo dục
- Máy chiếu chi phí thấp dễ dàng cho các nhà giáo dục. Tài liệu giảng dạy có thể
đƣợc in trên tấm nhựa(giấy trong), khi mà các nhà giáo dục có thể trực tiếp viết bằng
cách sử dụng viết có thể xóa đƣợc, có thể lao đƣợc đánh dấu bằng viết. Điều này tiết
kiệm thời gian, vì giấy trong có thể đƣợc in sẵn và sử dụng nhiều lần, thay vì phải viết
tài liệu văn bản bằng tay trƣớc mỗi lớp.
- Các chi phí thƣờng đƣợc đặt ở độ cao bằng văn bản thoải mái cho các nhà giáo
dục và cho phép các nhà giáo dục phải đối mặt với các lớp học, tạo điều kiện thông tin
liên lạc tốt hơn giữa các sinh viên và giáo viên. Các tính năng mở rộng của máy chiếu
cho phép các nhà giáo dục để viết trong một kịch bản nhỏ thoải mái ở một vị trí văn
bản tự nhiên hơn là viết trong một bài học quá lớn trên một bảng đen và phải liên tục
giữ cánh tay của mình để viết trên bảng đen.
- Khi tờ giấy trong đầy tài liệu viết hoặc vẽ, nó chỉ đơn giản có thể đƣợc thay thế
bằng một cái mới, lại tiết kiệm thời gian lớp vệ sinh một bảng đen mà sẽ cần phải đƣợc
xoá hoàn toàn và tài liệu giảng dạy viết lại bởi các nhà giáo dục . Sau thời gian lớp
học, giấy trong có thể dễ dàng khôi phục lại trạng thái không sử dụng ban đầu của nó
bằng cách rửa sạch bằng xà phòng và nƣớc.
3.4.6. Cách tính kích thƣớc màn hình và khoảng cách cho máy chiếu
- Tỷ lệ phóng hình của một máy chiếu đƣợc định nghĩa là khoảng cách (D), đƣợc
đo từ ống kính đến màn hình, chia cho chiều rộng (W) của hình ảnh mà nó sẽ chiếu (D
/ W). Ratio: Nó giống nhƣ bất kỳ tỷ lệ nào khác, nó không có kích thƣớc.
25