BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: Phân tích chương trình Vật lý phổ thông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---------BÁO CÁO TIỂU LUẬN
MÔN: Phân tích chương trình Vật lý phổ thông
CHƯƠNG
QUANG HÌNH HỌC

Giảng viên hướng dẫn
Thành viên nhóm

:
:

TS. Phùng Việt Hải
Võ Thị Hồng Thúy
Võ Thị Đông Trúc
Nguyễn Phước Đức
Lê Trọng Nghĩa
Nguyễn Hữu Đức
Phan Ngọc Công Khanh
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2017
CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ


MỤC LỤC

CHƯƠNG 12. QUANG HÌNH HỌC
1. Đặt điểm chung của chương:
1.1 Đối tượng nghiên cứu:
Hai chương:
+ Khúc xạ ánh sang

+ Mắt, Các dụng cụ quang
Nằm ở phần cuối chương trình phổ thong lớp 11, nội dung này học sinh đã được học
ở lớp 9, đến đây các em được tìm hiểu chuyên sâu hơn, và phần này cũng tách biệt
hoàn toàn với những nội dung trước đó mà các em đã học. Phần này chủ yếu đi
nghiên cứu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng và các dụng cụ quang học,mắt.
1.2 Cấu trúc nội dung chương trình:
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng
- Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
- Bài 27: Phản xạ toàn phần
Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang
- Bài 28: Lăng kính
- Bài 29: Thấu kính mỏng
- Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
- Bài 31: Mắt
- Bài 32: Kính lúp
- Bài 33: Kính hiển vi
- Bài 34: Kính thiên văn
- Bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì
1.3 Kỹ năng cần đạt:
- Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
- Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần
- Vẽ được hình ảnh đi qua lăng kính và các công thức liên quan đến lăng kính.
- Vẽ được hình ảnh đi qua thấu kính mỏng và các công thức lien quan đến thấu kính
mỏng.
- Vận dụng các công thức về thấu kính để giải được các bài tập đơn giản.
- Phân biệt được các tật của mắt và cách khắc phục.
- Xác định được ảnh của vật thật tạo bởi kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn.
- Xác định được tiêu cự của thấu kính phân kì bằng thí nghiệm.
1.4 Mục tiêu cụ thể của chương theo chuẩn kiến thức, kĩ năng:
Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
*Mục tiêu của bài (chuẩn kiến thức, kỹ năng):
KT,KN
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng
khúc xạ ánh sáng.
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh
sang.

Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN
- Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch
phương (gãy) của các tia sáng khi truyền
xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau.
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
- Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên
pháp tuyến tại điểm tới.
- Đối với hai môi trường trong suốt nhất


định, tỉ số giữa sin của góc tới và sin của
góc khúc xạ là một hằng số:
hay
Hằng số n tuỳ thuộc vào môi trường khúc
xạ(môi trường chứa tia khúc xạ) và môi
trường tới (môi trường chứa tia tới).
+Nếu thì > sin r hay, môi trường khúc xạ
chiết quang hơn môi trường tới.
+Nếu thì
hay môi trường khúc xạ chiết quang kém
hơn môi trường tới.

Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ
và các đại lượng trong các công thức của
định luật khúc xạ.
- Hằng số n là chiết suất tỉ đối của môi
trường khúc xạ đối với môi trường tới.
Chiết suất tỉ đối bằng tỉ số giữa các tốc độ
và của ánh sáng trong môi trường tới và
môi trường khúc xạ:

- Vận dụng được hệ thức của định luật
khúc xạ ánh sáng.
- Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết
suất tỉ đối là gì và mối quan hệ giữa các
chiết suất này với tốc độ của ánh sáng
trong các môi trường.

- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường
là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối
với chân không.
- Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 và
của môi trường 2 là:

- Chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều
lớn hơn 1. Chiết suất tuyệt đối của không
khí xấp xỉ bằng 1.
- Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết
suất tuyệt đối :
- Dạng đối xứng của định luật khúc xạ:

- Nêu được tính chất thuận nghịch của

sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện
tính chất này ở định luật khúc xạ ánh
sáng.

- Tính thuân nghịch của sự truyền ánh
sáng: Ánh sáng truyền đi theo đường nào
thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.

Bài 27: Phản xạ toàn phần
*Mục tiêu của bài (chuẩn kiến thức, kỹ năng):


KT,KN
- Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn
phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện
tượng này.

Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN
Thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn
phần :
+ Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết
suất n1 sang môi trường có chiết suất nhỏ
hơn .
+ Cho góc tới i tăng dần thì góc khúc xạ
r cũng tăng dần và luôn lớn hơn i.
+ Khi đạt giá trị lớn nhất là 90 0 thì góc
tới cũng có giá trị lớn nhất là, với . .

- Giải được các bài tập về hiện tượng
phản xạ toàn phần.

+ Khi , toàn bộ ánh sáng sẽ bị phản xạ,
không có tia khúc xạ vào môi trường thứ
hai. Hiện tượng này được gọi là hiện
tượng phản xạ toàn phần.
- Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần: Khi ánh sáng đi từ môi
trường có chiết suất lớn hơn sang
môi trường có chiết suất nhỏ hơn và
có góc tới i lớn hơn hoặc bằng góc
giới hạn thì sẽ xảy ra hiện tượng
phản xạ toàn phần, trong đó mọi tia
sáng đều bị phản xạ, không có tia
khúc xạ.
- Biết nhận dạng các trường hợp xảy
ra hiện tượng phản xạ toàn phần của
tia sáng khi qua mặt phân cách.
- Biết cách tính góc giới hạn phản xạ
toàn phần và các đại lượng trong
công thức tính góc giới hạn

- Mô tả được sự truyền ánh sáng trong
cáp quang và nêu được ví dụ về ứng
dụng của cáp quang và tiện lợi của nó.

- Sợi quang có lõi làm bằng thuỷ tinh
hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1 ,
được bao quanh bằng một lớp vỏ có chiết
suất n2 nhỏ hơn n1
- Một tia sáng truyền vào một đầu của

sợi quang. Trong sợi quang, tia sáng bị
phản xạ toàn phần nhiều lần tại mặt tiếp
xúc giữa lõi và vỏ và ló ra đầu kia. Sau
nhiều lần phản xạ như vậy, tia sáng được
dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị
giảm không đáng kể.
- Nhiều sợi quang ghép với nhau thành
bó. Các bó được ghép và hàn nối với nhau
tạo thành cáp quang.
- Ứng dụng của cáp quang :
Trong công nghệ thông tin, cáp quang
được dùng để truyền thông tin (dữ liệu)


dưới dạng tín hiệu ánh sáng. Cáp quang có
ưu điểm hơn so với cáp kim loại là truyền
được lượng dữ liệu rất lớn, không bị nhiễu
bởi trường điện từ bên ngoài.
Chương VII: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
Bài 28: Lăng kính
*Mục tiêu của bài (chuẩn kiến thức, kỹ năng):
KT,KN
- Nêu được cấu tạo của lăng kính

Mức độ thể hiện của KT, KN
- Lăng kính là một khối trong suốt, đồng
chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng
không song song.
- Trình bày được đường đi của tia sáng - Chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc tới mặt
qua lăng kính, các công thức của lăng bên của lăng kính, tia khúc xạ ló ra qua mặt

kính.
bên kia (gọi là tia ló). Khi có tia ló ra khỏi
lăng kính, thì tia ló bao giờ cũng lệch về
phía đáy lăng kính so với tia tới.
- Góc tạo bởi tia ló ra khỏi lăng kính và tia
tới đi vào lăng kính, gọi là góc lệch D của
tia sáng khi truyền qua lăng kính.
-Các công thức của lăng kính:
- Hiểu được sự biến thiên của góc lệch
của tia sáng qua lăng kính khi góc tới
biến thiên. Góc lệch cực tiểu và đường đi
của tia sáng trong trường hợp này.

- Khi thay đổi góc tới i thì góc lệch cũng
thay đổi và qua một giá trị cực tiểu.
- Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi
của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của
góc ở đỉnh A. Công thức xác định góc lệch
cực tiểu:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên tắc hoạt - Lăng kính có tiết diện là tam giác vuông
động, ứng dụng của lăng kính phản xạ cân, =1.5
toàn phần.
- Dùng lăng kính phản xạ toàn phần trong
các kính tiềm vọng, trong ống nhòm.
- Vận dụng được các công thức lăng kính. - Giải các bài tập của lăng kính trong
chương trình.
Bài 29: Thấu kính mỏng
*Mục tiêu của bài (chuẩn kiến thức, kỹ năng):
KT,KN

- Nêu được tiêu điểm chính, tiêu điểm
phụ, tiêu diện, tiêu cự của thấu kính
là gì.
- Phát biểu được định nghĩa độ tụ của
thấu kính và nêu được đơn vị đo độ
tụ.

Mức độ thể hiện của KT, KN
- Tiêu điểm ảnh chính: Khi chum tia tới
song song với trục chính và chum tia ló hội
tụ tại một điểm.
-Tiêu cự: là độ dài đại số có độ dài bằng
khoảng cách từ quang tâm đến tiêu điểm F.
- Độ tụ:


, đơn vị: dp (m-1)
- Nêu được số phóng đại của ảnh tạo bởi
thấu kính là gì.

Bài 31 : Mắt
*Mục tiêu của bài ( chuẩn kiến thức, kỹ năng):
KT,KN
- Nêu được đặc điểm của mắt cận về
mặt quang học và nêu cách khắc phục tật
này.

- Nêu được đặc điểm của mắt viễn về
mặt quang học và nêu cách khắc phục
tật này.

Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN
- Mắt cận là mắt nhìn xa kém hơn so với
mắt bình thường .Điểm cực viễn Cv chỉ
cách mắt cỡ 2m trở lại. Khi không điều tiết,
thấu kính mắt của mắt cận có tiêu điểm
nằm trước màng lưới .Điểm cực cận Cc của
mắt cận ở gần mắt hơn so với mắt bình
thường.
- Có hai cách khắc phục tật cận thị:
+ Dùng một thấu kính phân kì có độ tụ
thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát
giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ
cong bề mặt giác mạc.
Trong thực tế người ta hay chọn cách
dùng thấu kính phân kì, sao cho khi đeo
kính, có thể nhìn vật ở vô cực mà mắt
không cần điều tiết. Khi đeo kính này,
điểm gần nhất nhìn thấy rõ ở xa hơn điểm
cực cận khi không đeo kính.
- Mắt viễn là mắt nhìn gần kém hơn so
với mắt thường. Điểm cực cận của mắt
viễn Cc nằm xa mắt hơn. Khi không điều
tiết thấu kính mắt của mắt viễn có tiêu
điểm nằm sau màng lưới. Khi nhìn vật ở
vô cực mắt viễn đã phải điều tiết.
.- Có hai cách khắc phục tật viễuthị:
+ Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ
thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát

giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ
cong bề mặt giác mạc.
Trong thực tế, người ta hay dùng thấu
kính hội tụ. Chọn kính sao cho khi đeo
kính, mắt viễn nhìn được vật ở gần như
mắt không có tật. Khi đeo kính này mắt
viễn nhìn vật ở vô cực đỡ phải điều tiết
hơn.
- Lão thị là tật thông thường của mắt ở
những người nhiều tuổi ,thường 40 tuổi


- Nêu được đặt điểm của mắt lão về mặt
quang học và nêu cách khắc phục tật
này.

- Giải thích bài tập về mắt cận và mắt
lão.

trở lên. Mắt lão nhìn gần kém hơn so với
mắt thường. Khi tuổi ăng lên, khoảng cực
cận Đ của mắt lão tăng lên so với
khoảng cực cận của mắt hồi trẻ.
- Có hai cách khắc phục bệnh mắt lão:
+ Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ
thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát
giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ
cong bề mặt giác mạc.

- Biết cách phân tích, nhận dạng ra mắt
cận hay mắt lão và nguyên tắc đeo kính để
sửa các tật này.
- Biết cách tính độ tụ của kính đeo trong
các trường hợp ngắm chừng đối với người
mắt cận và mắt lão.

Bài 32: Kính Lúp
Bài 33: Kính hiển vi
Bài 34: Kính thiên văn
* Mục tiêu của bài (chuẩn kiến thức, kỹ năng):
KT,KN
- Nêu được công dụng, cấu tạo, sự tạo
ảnh và công thức tính độ bội giác của các
dụng cụ quang học.
Bài 32: Kính lúp

Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN

- Kính lúp là dụng cụ bổ trợ cho mắt để
quang sát các vật nhỏ
- Cấu tạo : 1 thấu kính hội tụ
- Sự tạo ảnh qua kính lúp :
+ Đặt vật trong khoảng từ quang tâm đến
tiêu điểm vật của kính lúp. Khi đó kính sẽ
cho một ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.
+ Để nhìn thấy ảnh thì phải điều chỉnh
khoảng cách từ vật đến thấu kính để ảnh
hiện ra trong giới hạn nhìn rỏ của mắt.
Động tác quan sát ảnh ở một vị trí xác định

gọi là ngắm chừng ở vị trí đó.
+ Khi cần quan sát trong một thời gian dài,
ta nên thực hiện cách ngắm chừng ở cực
viễn để mắt không bị mỏi.
- Công thức tính độ bội giác:
α α

( với góc , 0 nhỏ)
- Kính hiển vi là dụng cụ quang học bỗ trợ
cho mắt để nhìn các vật rất nhỏ, bằng cách


Bài 33: Kính hiển vi

tạo ra ảnh có góc trông lớn. Số bội giác của
kính hiển vi lớn hơn nhiều so với số bội
giác của kính lúp.
- Cấu tạo: Kính hiển vi gồm vật kính là thấu
kính hội tụ có tiêu rất nhỏ (vài mm) và thị
kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài
cm). Vật kính và thị kính đặt đồng truc,
khoảng cách giữa chúng O1O2 = l không
đổi. Khoảng cách F1’F2 = δ gọi là độ dài
quang học của kính.
Ngoài ra còn có bộ phận tụ sáng để chiếu
sáng vật cần quan sát. Đó thường là một
gương cầu lỏm.
- Sự tạo ảnh qua kính hiển vi :
Sơ đồ tạo ảnh :

A1B1 là ảnh thật lớn hơn nhiều so với vật
AB. A2B2 là ảnh ảo lớn hơn nhiều so với ảnh
trung gian A1B1.
Mắt đặt sau thị kính để quan sát ảnh ảo
A2B2.
Điều chỉnh khoảng cách từ vật đến vật
kính (d1) sao cho ảnh cuối cùng (A2B2) hiện
ra trong giới hạn nhìn rỏ của mắt và góc
trông ảnh phải lớn hơn hoặc bằng năng suất
phân li của mắt.
Nếu ảnh sau cùng A2B2 của vật quan sát
được tạo ra ở vô cực thì ta có sự ngắm
chừng ở vô cực.
- Công thức tính độ bội giác:
+ Khi ngắm chừng ở cực cận:
d '1 d ' 2
d1 d 2

GC =
+ Khi ngắm chừng ở vô cực:

δ .OCC
f1 f 2

Bài 34: Kính thiên văn

G∞ = |k1|G2 =
Với δ = O1O2 – f1 – f2.
- Là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt
trong việc làm tăng góc trông ảnh của các

vật ở rất xa.
- Cấu tạo :
+ gồm vật kính L1 là một thấu kính hội tụ và
thị kính L2 là một kính lúp.
+ Hai kính này được lắp đồng trục.
- Sự tạo ảnh qua kính thiên văn :


+ Vật nhỏ AB rất xa qua L1 cho ảnh thật
A’B’ tại tiêu diện F1’.
- Công thức tính độ bội giác :
G = k2.

G∞ =

f1
d2' + l

tgα f 1
=
tgα 0 f 2

1.5 Kỹ năng đặt trưng cần hình thành cho học sinh ở chương này:
- Học sinh cần phải có khả năng hình dung hình ảnh của vật khi đi qua thấu kính, hệ
thấu kính.
- Học sinh vẽ được hình ảnh của vật khi đi qua thấy kính.


2. Xây dựng sơ đồ logic nội dung kiến thức chương? Từ đó xác định các kiến thức trọng
tâm của chương?

Khúc xạ ánh
sáng

Phản xạ
toàn phần

Các đường
truyền của
TS

Lăng kính
PXTP


Quang hình
học

2. Sơ đồ logic chương: Các kiến thức trọng tâm của chương:
1. Định luật khúc xạ ánh sáng
2. Chiết suất của một môi trường
3. Hiện tượng phản xạ toàn phần
Hiện tượng
KXAS
Chiết suất
4. Định
Các luật
công
thức lăng kính. Ứng dụng KXAS
KXAS

5. Ảnh qua một thấu kính, hệ thấu kính.
6. Các tật của mắt.
7. Ảnh qua kính lúp, kính thiên văn, kính hiển vi.
Các dụng cụ quang học

Mắt

3. Phân tích một số kiến thức trọng tâm và phương pháp dạy học
tượng
Lăng kính
Các tật về * Khái niệm hiệnThấu
kínhkhúc
mỏng xạ ánh sáng:
mắt

- Theo mặt khoa học:
+ Hiên tượng khúc xạ ánh sáng gây ra do vận tốc truyền sóng của ánh sáng khác nhau
TKPK
TKHT
Kính Lúp
trong các môi trường khác nhau. Bằng nguyên lý Huyghen người ta giải thích khi đập
vào mặt phân cách vì vận tốc truyền khác nhau nên mặt đầu sóng đổi phương do đó
Kính hiển vi
phương truyền của tia sáng bị gãy tại mặt phân cách.
-

Mắt
viễn

thấu có

kínhdạng:
Định luật khúc xạ ánhHệsáng
hội tụ

Mắt
cận

Mắt
lão

với:
•

i là góc tới

•

r là góc phản xạ

•

n1 là chiết suất môi trường 1

•

n2 là chiết suất môi trường 2

Kính thiên
văn

+ Tỉ số n2/n1 không thay đổi, phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường được gọi là
chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1).
+ Nếu tỉ số này lớn hơn 1 thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới, ta nói môi trường
(2) chiết quang hơn môi trường (1). Ngược lại nếu tỉ số này nhỏ hơn 1 thì góc khúc xạ
lớn hơn góc tới, ta nói môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).


- Theo sách giáo khoa:
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền
xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía
bên kia pháp tuyến so với tia tới.
+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc
khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi:
sin i
sin r

= hằng số

II. Chiết suất của môi trường
1. Chiết suất tỉ đối
sin i
sin r

Tỉ số không đổi
trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21
của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):

sin i
sin r

= n21

+ Nếu n21 > 1 thì r < i: Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi
trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
+ Nếu n21 < 1 thì r > i: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2
chiết quang kém môi trường 1.
2. Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó
đối với chân không.

Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: n21 =

n2
n1

.

Công thức liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền ánh sáng trong các môi
trường:
n21 =

n2 v1
c
= ;n =
n1 v 2
v

Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: n1sini =
n2sinr.
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.


Từ tính thuận nghịch ta suy ra:

n12 =

1
n21

Logic dạy học trong SGK Vật lý 11
SGK cơ bản: không đưa ra TN
Đưa ra định nghĩa khúc xạ ánh sáng => Nêu định luật khúc xạ ánh sáng => Giới thiệu
chiết suất của môi trường => Chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối => thuận nghịch
của sự truyền ánh sáng.
SGK nâng cao: Đưa ra TN, dạy học theo con đường thực nghiệm
Đưa ra định nghĩa khúc xạ ánh sáng => Giới thiệu thí nghiệm => Rút ra định luật khúc
xạ ánh sáng =>Giới thiệu chiết suất của môi trường => Chiết suất tỉ đối và chiết suất
tuyệt đối => Đưa ra ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân
cách 2 môi trường Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
3.1.2. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
a) Nội dung kiến thức khoa học:
- Hiện tượng phản xạ toàn phần là một hiện tượng quang học. Nó được phát biểu
thành định luật sau:
+ Cho hai môi trường (1) và (2) với độ chiết suất tương ứng là n1 và n2 và n2 < n1. Khi
một tia sáng đi trong môi trường (1) tới bề mặt phân cách giữa môi trường (1) với môi
trường (2) mà có góc tới đạt giá trị đủ lớn (I > igh , với igh là góc khúc xạ giới hạn) thì tia

sáng sẽ phản xạ ngược trở lại môi trường cũ (thay vì khúc xạ sang môi trường mới).
+ Trong định luật trên, góc khúc xạ giới hạn được tính theo công thức:


a) Nội

dung trình bày SGK:

I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn
Góc tới
i nhỏ
i = igh
i > igh

Chùm
tia khúc
xạ
r>i
Rất sáng
r ≈ 900
Rất mờ
Không
còn

Chùm
tia phản
xạ
Rất mờ
Rất sáng
Rất sáng

2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
+ Vì n1 > n2 => r > i.
+ Khi i tăng thì r cũng tăng
(r > i). Khi r đạt giá trị cực đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn
phần.
n2
n1

+ Ta có: sinigh = .
+ Với i > igh thì không tìm thấy r, nghĩa là không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản
xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách
giữa hai môi trường trong suốt.
Chú ý: Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ.
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần
+ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn. ( n2 <
n1 )
+ i ≥ igh.
C, LOGIC DẠY HỌC TRONG SGK VẬT LÝ 11
SGK cơ bản: Dạy học theo con đường thực nghiệm
Giới thiệu thí nghiệm và đưa ra góc giới hạn phản xạ toàn phần => Rút ra được định
+

nghĩa phản xạ toàn phần => Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần => Ứng dụng của
hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang bao gồm cấu tạo và công dụng của cáp
quang.
+ SGK nâng cao: Dạy học theo con đường thực nghiệm.

Giới thiệu thí nghiệm => Rút ra được định nghĩa phản xạ toàn phần và điều kiện để có
phản xạ toàn phần => Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần.


* VAI TRÒ VÀ CÁCH THỨC SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM TRONG DẠY
HỌC PHẦN NÀY?
- Vai trò và cách thức sử dụng các thí nghiệm trong dạy học phần này?
* Khúc xạ ánh sáng:
-

Đối với SGK nâng cao: Sử dụng thí nghiệm để đưa ra định luật khúc xạ ánh

Sáng.
+ Vai trò của thí nghiệm: Giúp HS dễ dàng hiểu được định luật khúc xạ ánh sáng và HS
có thể rút ra định luật từ thí nghiệm.
+ Cách thức sử dụng thí nghiệm: Sử dụng thí nghiệm với 1 tấm kính mờ có 1 vòng tròn
chia độ, 1 bản trụ D bằng thủy tinh, chiếu 1 tia sáng từ không khí qua bản trụ, quan sát
tia khúc xạ đi trong khối trụ thủy tinh. Thực hiện thí nghiệm nhiều lần với các góc i
khác nhau và đo các góc khúc xạ tương ứng, lập tỉ số giữa sini và sinr của các lần đo
khác nhau. Từ thí nghiệm rút ra nhật xét và phát biểu định luật.
+ Đối với SGK cơ bản: Không sử dụng thí nghiệm trong bài khúc xạ ánh sáng, chỉ giới
thiệu bộ thí nghiệm và bảng số liệu đã cho sẵn để nghiệm lại định luật phản xạ ánh
sáng.
* Phản xạ toàn phần
- Đối với SGK cơ bản: Sử dụng thí nghiệm để đưa ra góc giới hạn phản xạ toàn phần.
+ Vai trò của thí nghiệm: Giúp HS dễ dàng hiểu được định luật phản xạ toàn phần và
HS có thể rút ra định luật từ thí nghiệm
Cách thức sử dụng thí nghiệm: Sử dụng thí nghiệm đơn giản với 1 tấm kính mờ có 1
vòng tròn chia độ, 1 bản trụ D bằng thủy tinh, chiếu chùm tia sáng từ bản trụ ra không
khí, quan sát chùm tia khúc xạ ngoài không khí. Thực hiện thí nghiệm nhiều lần với các

góc i khác nhau và đo góc khúc xạ tương ứng. Ta sẽ thu được 1 giá trị của góc i mà ở đó
chùm tia khúc xạ gần như sát mặt phân cách, ánh sáng rất mờ. Và nếu tăng góc i thì sẽ
không thu được chùm tia khúc xạ nữa.
- Đối với SGK nâng cao: Sử dụng thí nghiệm để đưa ra hiện tượng phản xạ toàn phần
+ Vai trò của thí nghiệm: Giúp HS dễ dàng hiểu được định luật phản xạ toàn phần và
HS có thể rút ra định luật từ thí nghiệm.
+ Cách thức sử dụng thí nghiệm: Cho tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1.
này sang môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn, tăng dần góc tới i và nhận xét, từ đó rút
ra định luật phản xạ toàn phần.
Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì? a, Chiết suất tỉ đối
Tỉ số sini/sinr như trên gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) so với môi trường (1).
Ta có sini/sinr = n21
•

Nếu n21 > 1 thì i > r. Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến và ta nói MT (2) chiết

quang hơn MT (1)
•

Nếu n21 < 1 thì i < r. Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến và ta nói MT (2) chiết


quang kém hơn MT (1)
b, Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối (còn gọi là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của
môi trường đó so với chân không.
•
•
•
•

•

Theo đó thì chiết suất của chân không là 1
Chiết suất của không khí có thể xem là 1
Với hai môi trường trong suốt nhất định thì n21=n2/n1 Trong đó:
n2: là chiết suất tuyệt đối của MT (2)
n1: là chiết suất tuyệt đối của MT (1)

Phân biệt phản xạ toàn phần và phản xạ 1 phần
Phản xạ toàn phần
- Tia phản xạ đều truyền ngược lại
được môi trường đầu.
- Đều tuân theo định luật phản xạ.
- Cường độ của tia phản xạ toàn phần
lớn bằng cường độ tia tới
- Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi tia
sáng đi từ môi trường chiết quang hơn
sang môi trường chiết quang kém và
góc tới i
Phản xạ 1 phần
- Tia phản xạ đều truyền ngược lại
được môi trường đầu
- Đều tuân theo định luật phản xạ.
-Cường độ của tia sáng phản xạ thông
thường nhỏ hơn cường độ tia tới.
- Tia phản xạ thông thường xảy ra khi
gặp mặt phẳng nhẵn dưới mọi góc.

3.2. Mắt và các tật của mắt

3.2.1. Cấu tạo quang học của mắt.
Phần này thông báo để học sinh nắm được định nghĩa về mắt cũng như cấu tạo và
chức năng của từng bộ phận của mắt.
Trong quá trình giảng dạy có thể lồng ghép video, ảnh về mắt và các bộ phận của
mắt.
Trong quá trình thông báo lồng ghép các các câu hỏi để kiểm tra mức độ hiểu biết
của học sinh.
3.2.2. Sự điều tiết của mắt. Điểm cực cận. Điểm cực viễn.
• Sự điều tiết của mắt.
Sử dụng trong phần sự điều tiết của mắt. Trình chiếu video thí nghiệm sự điều tiết
trước thông báo cho học sinh khái niệm sự điều tiết.


• Điểm cực cận. Điểm cực viễn.
Trong phần này giáo viên thông báo khái niệm điểm cực cận và điểm cực viễn.
3.2.3. Năng suất phân li của mắt
Sách 11 CB chỉ thông báo rằng để phân biệt được hai điểm AB thì góc trông vật
khổng thể nhỏ hơn giá tri tối thiểu gọi là năng suất phân li của mắt, và thông báo đối
với người bình thường thì năng suất phân li là gần bằng một phút.

A

∝

O

A’
B’

Sách 11NC thì có đưa ra khái niệm góc trông sau đó nói đến góc trông nhỏ nhất

còn có thể phân biệt được 2 điểm AB là năng suất phân li.
 So sánh với lý luận dạy học vật lý
Thì cách hình thành các khái niệm trong sách giáo khoa chưa đủ các bước trong
lí luận vậy lí.
3.2.4. Các tật của mắt và cách khắc phục.
• Mắt cận
Thông báo mắt cận có các đặc điểm là độ tụ lớn hơn mắt bình thường (fmax <
OV) và ánh sáng song song truyền đến mắt cho chùm tia ló hội tụ tại một điểm
trước màng lưới.


Từ đó sinh ra các hệ quả: OCv hữu hạn và điểm C gần mắt hơn bình thường.

∞

>
>

Cv

>

O

> Cc

F’
V

>

Để khắc phục tật cận thị thì SGK cũng thông báo rằng phải đeo kính phân kì có
độ tụ thích hợp và nếu kính đeo sát mắt thì f = -OCv.
• Mắt viễn.

∞

>
Cv
>

V

>
V

O
>


Tiến trình như là mắt viễn, SGK cũng thông báo đặc điểm của mắt viễn, hệ quả
của nó và đưa ra cách khắc phục.
- Mắt viễn là mắt nhìn gần kém hơn so với mắt thường. Điểm cực cận của
mắt viễn C c nằm xa mắt hơn. Khi không điều tiết thấu kính mắt của mắt viễn
có tiêu điểm nằm sau màng lưới. Khi nhìn vật ở vô cực mắt viễn đã phải điều
tiết.
- Có hai cách khắc phục tật viễu thị:
+ Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó
sát giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.

• Mắt lão.

B’
A’
Cc

B

>
>

A

>
>

>

O

>

A’
V
B’’

Thông báo rằng do thủy tinh thể cứng hơn do tuổi cao và các cơ vòng yếu đi
nên điểm cực cận dời ra xa mắt.
Lão thị là tật thông thường của mắt ở những người nhiều tuổi, thường 40 tuổi
trở lên. Mắt lão nhìn gần kém hơn so với mắt thường. Khi tuổi tăng lên,

khoảng cực cận Đ của mắt lão tăng lên so với khoảng cực cận của mắt hồi trẻ.
- Có hai cách khắc phục bệnh mắt lão:
+ Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó
sát giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc.
Ở phần các tật của mắt và cách khắc phục, khái niệm niệm của học sinh được
hình thành chủ yếu theo hướng thông báo và suy luận.
3.2.5. Hiện tượng lưu ảnh của mắt.
Thông báo: Từ thực nghiệm phát hiện ánh sáng tác động lên các tế bào màng


lưới tiếp tục tồn tại 1/10 s sau khi ánh sáng kích thích đã tắc -> khái niệm hiện
tượng lưu ảnh của mắt.
Sử dụng thí nghiệm ảo
Có thể sử dung các thí nghiệm quang học mô tả khi bị các tật về mắt thì ảnh sẽ
xuất hiện như thế nào trên màn chắn giống như ảnh hiện trên màng lưới của mắt,
và khi ta khắc phục tật đó bằng cách thêm các thấu kính thì ảnh sẽ xuất hiện như
thế nào.
3.3. Kính lúp –kính hiển vi –kính thiên văn
3.3.1. Kính lúp
a) Kiến thức trình bày SGK
 Đối với SGK 11 Cơ bản
- Số bội giác của một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt:
Các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt đều có tác dụng tạo ảnh với góc trông
lớn hơn góc trông vật nhiều lần. Đại lượng đặc trưng cho tác dụng này gọi là số
bội giác được định nghĩa như sau:
α
tan α
G=
≈

α 0 tan α
0


- Sự tạo ảnh bởi kính
lúp:
Khi quan sát qua kính lúp mắt nhìn ảnh ảo của vật đó qua kính → phải đặt vật
cần quan sát trong khoảng tiêu cự phía trước kính.
Ảnh thu được phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt → trong quá trình quan
sát vật qua kính lúp ta phải điều chỉnh khoảng cách từ vật đến kính lúp sao cho
thu được ảnh rõ nét.
Ngắm chừng: là động tác quan sát ảnh qua kính ở một vị trí xác định.
Để mắt không bị mỏi người ta thường thực hiện ngắm chừng ở điểm cực
viễn của mắt.
- Số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở vô cực (điểm cực viễn)
Xét trường
cực:

hợp ngắm chừng ở vô
tan α =

AB
f

Góc trông vật có giá trị lớn nhất α0 khi vật được đặt tại điểm cực cận

tan α0 =

AB
OCC

Do đó : G∞ =

tan α
tan α 0

Đ
OCC
f
= f = .

Sơ đồ đường truyền của tia sáng trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực:

 Đối với SGK 11 Nâng Cao
Tương tự như sách cơ bản. Ngoài ra còn có thêm sơ đồ đường truyền tia sáng
qua kính lúp.


Công thức số bội giác tổng quát: d ' + l = Đ
Khi ngắm chừng ở cực cận
Đ
G=k
d'+l
→ GC = k
b) Logic dạy học bài kính lúp trong sách giáo khoa:
Đây là bài dạy học về khái niệm vật lý. Ta sẽ phân tích logic dạy học ở cả sách
giáo khoa cơ bản và nâng cao.
 Đối với SGK 11 Cơ Bản:
Giai đoạn 1: Phát hiện đặc điểm định tính
Nêu vấn đề: Nhiều trường hợp muốn quan sát các chi tiết nhỏ hơn giới hạn

năng suất phân li cho phép. → Giới thiệu về các dụng cụ bổ trợ mắt, định nghĩa
số
bội giác.→ Nêu lên đặc điểm định tính: các dụng cụ quan sát vật nhỏ gồm kính
lúp, kính hiển vi,…
Giai đoạn 2: Định nghĩa khái niệm (phần định tính)
Kính lúp = dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt + quan sát các vật nhỏ.
Giai đoạn 3: Chỉ ra đặc điểm định lượng
Kính lúp được cấu tạo bởi một thấu kính hội tụ ( hay hệ ghép tương đương với
một thấu kính hội tụ) có tiêu cự nhỏ (vài xentimet).


Phân tích sự tạo ảnh qua kính lúp, sau đó thiết lập công thức số bội giác khi
ngắm chừng ở vô cực.
 Đối với SGK 11 Nâng Cao:
Giai đoạn 1: Phát hiện đặc điểm định tính
Dụng cụ nào có thể tạo ra ảnh của vật để mắt nhìn ảnh dưới một góc trông vật
nhỏ hơn αmin ( tức để mắt nhìn được các vật nhỏ hơn giới hạn cho phép).
Giai đoạn 2 : Chỉ ra đặc điểm định lượng
Quang cụ đó là thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ, nêu sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính
để minh họa.
Giai đoạn 3: Định nghĩa khái niệm
Kính lúp là quang cụ bổ trợ mắt, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo
ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật.
Thiết lập công thức số bội giác của kính lúp khi ngắm chừng ở điểm cực cận và
vô cực.
c) Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học bài kính lúp:
Kính lúp khá nhỏ, dễ sử dụng, tính trực quan cao nên việc sử dụng dụng cụ thật
trong quá trình dạy học là phương án tốt nhất. Tuy nhiên, trong trường hợp nhà
Trường không đủ thiết bị hoặc muốn cho học sinh quan sát rõ ánh sáng từ
vật qua kính tạo ảnh như thế nào thì có thể sử dụng phần mềm Crocodile

Physics
605.


Phần thí nghiệm ảo được đưa vào dạy học ở giai đoạn 3: Chỉ ra đặc điểm định
lượng : phần phân tích sự tạo ảnh qua kính lúp đối với chương trình Cơ Bản và
ở giai đoạn 2: Chỉ ra đặc điểm định lượng đối với chương trình Nâng Cao.
Học sinh sẽ được quan sát ảnh trên võng mạc khi nhìn bình thường và khi nhìn
qua kính lúp để thấy rõ được công dụng tạo ảnh lớn hơn vật như đã được giới
thiệu trong khái niệm kính lúp.
Sử dụng thí nghiệm ảo ở phần sự tạo ảnh bởi kính lúp.
3.3.2. Kính hiển vi
a) Nội dụng trình bày SGK
 Đối với SGK 11 Cơ bản
- Định nghĩa: Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt để quan sát
những vật rất nhỏ. Số bội giác của kính hiển vi lớn hơn rất nhiều lần so với số
bội giác của kính lúp.
Cấu tạo kính hiển vi gồm hai bộ phận chính:
Vật kính L1: là một thấu kính hội tụ (hoặc hệ thấu kính tác dụng như thấu kính
hội tụ) có tiêu cự rất nhỏ (cỡ milimét)
Thị kính L2: là một thấu kính hội tụ dùng để quan sát ảnh của vật tạo bởi vật
kính.
- Sự tạo ảnh bởi kính hiển vi
Vật kính L1 có tác dụng tạo ảnh thật A1B1 lớn hơn vật AB nằm trong khoảng
O2F2 . → Thị kính L2 tạo ảnh ảo sau cùng A2B2 lớn hơn vật nhiều lần và ngược
chiều so với vật AB → Mắt đặt sau thị kính L2 để quan sát sẽ nhìn thấy ảnh


A2B2 của vật AB tạo bởi kính hiển vi→ Ảnh sau cùng A2B2 phải được tạo ra
trong khoảng nhìn rõ của mắt. Do đó phải điều chỉnh kính để thay đổi khoảng

cách d1 từ vật AB đến vật kính O1
Nếu ảnh của vật cần quan sát được tạo ra ở vô cực thì ta có sự ngắm chừng ở vô
cực.
Số bộ giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực:

Sơ đồ đường truyền của tia sáng khi ngắm chừng ở vô cực:

 Đối với SGK 11 Nâng Cao
Tương tự như sách cơ bản. Ngoài ra còn có thêm sơ đồ đường truyền của tia
sáng qua kính hiển vi.