Giáo án Vật lý 11 - Bài 13: Bài tập về dụng cụ quang học

Tiết : 0 Bài 13 : BÀI TẬP VỀ DỤNG CỤ QUANG HỌC Mục tiêu : Vận dụng và khắc sâu các kiến thức đã học ở chương I và trương II trong quá trình giải bài tập. Nắm được cách và hình thành kĩ năng dựng ảnh qua quang hệ, dựng ảnh của vật ảo. Hình thành kĩ năng xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua dụng cụ quang học cũng như quang hệ. Hiểu được các ứng dụng của các dụng cụ quang học trong thực tiễn đời sống xã hội. II. Phương Pháp Giảng Dạy : Phương pháp thực nghiệm và nêu vấn đề .. III. Thiết bị , đồ dùng dạy học : IV. Tiến Trình Giảng dạy Phân phối thời gian Phần làm việc của Giáo Viên Hoạt đông của học sinh Ghi chú Nội dung ghi bảng Tổ chức ,điều khiển Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) Trả lời câu hỏi SGk Làm bài tập 1,2,3,4,5 SGK Kiểm tra và đánh giá Nghiên cứu bài mới Sách giáo khoa Tính chiết suất của chất làm lăng kính Xét tia sáng chiếu thẳng góc đến mặt thứ nhất của lăng kính ==> i1 = 0 0 nên r 1 = 0 0 ==> r 2 = A ; D = i1 + i2 –A = i1 –A Bài 1. Để cho HS hình dung một cách trực quang đường đi của tia sáng qua các mặt của lăng kính, GV cần yêu cầu HS vẽ hình. Sách giáo khoa Bai 2. Đối với các bài tập về tạo ảnh qua quang hệ, thì GV cần yêu cầu HS trước hết trước hết xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua từng dụng cụ quang học của quang hệ. Sơ đồ tạo ảnh thực chất là dạng tóm tắt những cái đã cho và những cái cần tìm của một bài toán quang hình. Khi xây dựng sơ đồ tạo ảnh, cần ghi các đại lượng đã biết, đại lượng cần tìm liên quan đến vật, ảnh và dụng cụ quang học, đặt biệt chú ý các dấu đại số của các đại lượng này. Đối với bài tập này, GV xây dựng sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính hội tụ L1 như sau : Sơ đồ này trình bày đầy đủ về hiện tượng cần nghiên cứu, các đối tượng và đại lượng đã biết liên quan liên quan tới các đối tượng đó : hiện tượng tạo ảnh A1B1 của vật AB qua thấu kính hội tụ L1, ảnh AB (cách L1 một khoảng d1 = 4cm), thấu kính L1 (có tiêu cự f1 = +10 cm, là thấu kính hội tụ), khoảng cách phải tìm d1 từ ảnh A1B1 đến L1. Sau khi tìm được d1, coi A1B1 là vật đối với L2 để xây dựng tiếp sơ đồ tạo ảnh qua L2 như trong SGK và tính tiếp các đại lượng cần tìm. Để dựng ảnh của vật AB qua hai thấu kính L1 và L2 , lần lượt dựng ảnh A1B1 của AB qua L1 rồi coi ảnh A1B1 là vật đối với L2 để dựng ảnh A2B2. Sách giáo khoa Cách dựng ảnh của vật ảo qua quang cụ Nguyên tắc dựng ảnh : Dựa vào đường đi của hai tia sáng đặc biệt qua thấu kính Các bước tiến hành : Trên xơ sở đã xác định được vị trí của vật ảo A1B1 ta tiến hành các bước vẽ sau : Vẽ ảnh của điểm ảo B1 nằm ngoài trục chính Vẽ tia 1 qua quang tâm O và B1 . Vẽ tia 2 song song với trục chính cắt thấu kính tại P , có đường kéo dài ( đường chấm chấm ) qua B1 Nối P với tiêu điểm ảnh F’ . đường này cắt đường số 1 tại một điểm , điểm đó chính là ành B2của điểm ảo B1 qua kính . Vẽ ảnh của điểm ảo A1 nằm trên trục chính : Từ B2 hạ đường vuông góc xuống trục chính , Đường này cắt trục chính tại A2 Trong môi trường hợp ta phải vẽ tiếp đường đi của các tia qua thấu kính, mà không tia nào trong các tia này trùng với các tia đi qua quang tâm thấu kính, thì ta phải sử dụng quy tắc vẽ đường đi của một tia đặc biệt khác ( tia song song với trục chính, tia qua tiêu điểm) và quy tắc vẽ đường đi của một tia bất k2 Bài 3. Bên cạnh mục đích rèn luyện cho học sinh kĩ năng như xây dựng sơ đò tạo ảnh qua quang hệ, dựng ảnh qua quang hệ, tính toán các đại lượng liên quan đến ảnh, ôn lại nguyên lí thuận nghịch trong sự truyền của ánh sáng, bải tập này còn hình thành ở họ kĩ năng dựng ảnh của vật ảo. Ơû câu a) ảnh A1B1 của vật AB nằm bên phải thấu kính L2 theo chiều truyền củ ánh sáng, nên đối với L2 nó là vật ảo. Để dựng ảnh của vật ảo A1B1 qua L2, có hia cách : Theo cách 1, sử dụng tia quang tâm và tia song song trục chính của L2. Khi dựng ảnh A1B1, đã dựng tia song song trục chính của L1, tức là song song với trục chính của L2. Theo cách 2, vẽ tiếp đường đi của các tia tới L2. Các tia này đã có khi vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ AB qua L1. Dưới đây là hình vẽ tương ứng với từng cách. Trả lới Sách giáo khoa Bài 4. Ở câu a), dựa vào sơ đồ tạo ảnh qua mắt dưới đây : có thể phân tích bài như sau: Để xác định vị trí điểm cực cận, tức là xác định được d, cần phải xác định được DCC (độ tụ của mắt ứng với khi mắt điều tiết tối đa, mắt nhìn thấy rõ vật đặt tại điểm cực cận). Để xác định được DCC , từ điều kiện đầu bài cho thấy : DCC = D0 + 1 với D0 là độ tụ của mắt khi không điều tiết, tức là khi mắt nhìn vật ở điểm cực viễn. Vậy cần xác định D0. Để xác định D0, lại dựa vào sơ đồ nhìn ảnh trong trường hợp mắt nhìn vật ở điểm cực viễn dưới đây : Như vậy, ta đã giải bài toán theo phương pháp phân tích. Phương pháp phân tích thường được áp dụng ggiải các bài toán mà ngay từ đầu, chưa hề xác định được phương hướng giải. Ta phải xuất phát từ ẩn số và lần tìm các mối quan hệ gián tiếp của nó với các dữ kiện đã cho. Ơø câu c), để giải được bài toán, ta có thể yêu cầu học sinh phải chúng minh công thức độ tụ của hai thấu kính ghép sát D = D1 + D2 Sách giáo khoa Bài 5. Ở câu a) của bài này, đã hỏi “Cần đặt vật AB ở vị trí nào trước vật kính để ảnh, cuối cùng của nó ghi được rõ nét trên phim ?”, do đó ta suy ra ảnh cuối cùng A2B2 phải là ảnh thật, nằm trên phim, mà phim đặt các thị kính L2 một khoảng là 20 cm, thì d’2 = 20cm. Biết d’2 và f2 cũng như f1, ta lần lượt tính được d2, d’1 và d1, từ đó tính được k. Sách giáo khoa Bài 6. Ở câu a để tính độ bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực, ta phải tính tiêu cự vật kính f1 và tiêu cự thị kính f2. Sau đó áp dụng công thức : tính tính f2 như sau Vật A1B1 đặt tại tiêu điểm vật F2 của thị kính, A2B2 ở vô cực. để tính khoảng cách giữa hai điểm trên Mặt Trăng, ta chú ý rằng, góc trông hai điểm này qua kính là 4’, có nghĩa là góc a = 4’ Bài tập mắt 1/53 Độ tụ D = + 10 điôp Þ tiêu cư kính lúp f = 0,10 m Độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực : Khi ngắm chừng ở cực cận thì độ bội giác bằng độ phóng đại của ảnh. G = k Với 2/54 Khi vật đặt tại A1 thì ảnh A’1 cho bởi kính lúp ở tại Cc Khi vật đặt tại A2 thì ảnh A’2 cho bởi kính lúp ở tại CV Vậy phải đặt vật cách kính lúp từ 5 cm đến 8,3 cm 5 cm d 8,3 cm * Trường hợp ngắm chừng ở cực viễn * Trường hợp ngắm chừng ở cực cận Vậy Gc = kc = 2. Củng cố bài giảng Dặn dò của học sinh (5’) Yêu cầu nhắc lại : Nhấn mạnh các nội dung quan trọng . Trả lời câu hỏi và làm bài tập SGK Chuẩn bị bài mới” Thực hành “ HS tư lưc {{{{{{{{{{ ] {{{{{{{{{{