Phát huy tính tích cực của học sinh qua giảng dạy chủ đề các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt vật lý lớp 11 TH

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lí do chọn đề tài
Việc nghiên cứu các phương pháp giáo dục nhằm phát huy tính tích cực hoạt
động nhận thức của học sinh để nâng cao chất lượng dạy học là vấn đề cấp thiết
đối với mọi giáo viên và các nhà quản lý giáo dục. Nó đã và đang trở thành một xu
hướng ở các trường phổ thông hiện nay.
Trong dạy học vật lý, một môn khoa học thực nghiệm nên việc vận dụng kiến
thức môn học để giúp học sinh phát huy tính tích cực, năng động sáng tạo cũng như
rèn luyện kỹ năng thực hành rất quan trọng
Hiện nay, Bộ giáo dục đã và đang đưa kiến thức của lớp 10 và lớp 11 vào thi
THPT Quốc gia, các em học sinh phải có một kiến thức tổng quát, sâu sắc của hệ
thống kiến thức của cả chương trình phổ thông thì mới có điểm 9,điểm 10. Là một
giáo viên giảng dạy môn Vật lý tôi luôn tìm ra những phương pháp nhằm phát huy
tính tích cực sáng tạo của các em học sinh. Trong thực tế với xu hướng thi trắc
nghiện khách quan nên đa phần các em học theo kiểu vận dụng công thức mà quên
đi bản chất của vấn đề, trong khi đó một số chủ đề thì sách giáo khoa hiện hành chỉ
đưa ra công thức mà không chứng minh hoặc đưa ra chưa đầy đủ các trường hợp.
Như chủ đề các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt ở vật lý 11 THPT... Trên tinh đó
qua thực tế giảng dạy của bản thân, tác giả lựa chọn đề tài nghiên cứu: Phát huy
tính tích cực của học sinh qua giảng dạy chủ đề "các dụng cụ quang học bổ trợ
cho mắt" vật lý lớp 11 THPT.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nâng cao chất lượng chất lượng giảng dạy chủ đề các dụng cụ quang học kính
lúp, kính hiển vi, kính thiên văn
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Hệ thống kiến thức lý thuyết và bài tập về Kính lúp, kính hiển vi, kính thiên
văn.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu từ
sách, báo, mạng internet về kính lúp,kính hiển vi, kính thiên văn để giải quyết vấn
đề đặt ra trong đề tài.

- Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế sự quan tâm, vận dụng kiến thức Vật
lý ở trường THPT tĩnh Gia 2, trao đổi kinh nghiệm với giáo viên, thăm dò học sinh
để tìm hiểu tình hình học tập của các em trong từng lớp học.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu
quả sử dụng đề tài nghiên cứu trong dạy học ở Trường THPT Tĩnh Gia 2.
1.5. Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm
- Kỹ năng vận dụng kiến thức về thấu kính, hệ thấu kính, kỹ năng vẽ ảnh của
vật qua thấu kính, hệ thấu kính

-1-


- Xây dựng các công thức cụ thể về độ bội giác khi ngắm chừng ở bất kỳ, khi
ngắm chừng ở cực cận, khi ngắm chừng ở cực viễn hay ngắm chừng ở vô cực của
kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn. Trình bày một cách chi tiết lời giải tường
minh cho từng bài toán cụ thể. Trong các tài liệu hiện hành chỉ mới dừng lại ở đưa
ra công thức ngắm chừng ở vô cực đối với kính thiên văn và kính hiển vi (công
thức độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực kính thiên văn chưa có chứng minh).
Điều này gây nhiều khó khăn cho các thầy cô và các các em học sinh trong quá
trình dạy và học.
- Giúp các em học sinh hiểu một cách tường minh về các dụng cụ quang học
bổ trợ cho mắt để sử dụng được các dụng cụ này
- Thông qua các bài tập rèn luyện kỹ năng giải bài tập từ đó liên hệ thực tế.

-2-


2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1.Góc trông và năng suất phân ly của mắt:

Góc mở bởi hai tia từ mắt đến đỉnh và chân của vật (hình 1) được gọi là góc
trông vật.
Góc trông bé nhất mà mắt còn phân biệt được hai
B
điểm sáng khác nhau được gọi là năng suất phân ly của
α
mắt. Khi đó ảnh của hai điểm sáng này sẽ hiện lên ở hai tế A
bào thần kinh sát nhau trên võng mạc (khi ảnh hiện lên
Hình 1
trên cùng một tế bào thì mắt không thể phân biệt được
nữa). Năng suất phân ly trung bình của mắt người ε = α min = 1' ≈ 3.10 −4 rad .
2.1.2. Độ bội giác của một dụng cụ quang học:
Khi mắt nhìn vật trực tiếp với góc trông lớn nhất có thể là α0, còn nhờ một
dụng cụ nào đó, mắt quan sát ảnh của vật này dưới góc trông α thì độ bội giác (số
phóng đại góc) được định nghĩa là:
G=

α
.
α0

Nhưng người ta chỉ dùng các dụng cụ bổ trợ cho mắt khi góc trông vật là bé,
khi đó góc trông ảnh cũng bé nên để tiện tính toán, người ta dùng công thức:
G=

α
tan α
≈
.
α 0 tan α 0

2.1.3. Kính lúp
2.1.3.1. Định nhgĩa
Là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trông 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 trông giới hạn nhìn rõ của mắt.
+ Cấu tạo: một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm)

Hình 2
Khi quan sát vật nhỏ qua kính lúp, ta đặt vật trong khoảng từ quang tâm của
kính tới tiêu điểm để cho một ảnh ảo lớn hơn vật rồi điều chỉnh sao cho ảnh ảo đó
nằm trong phạm vi nhìn thấy của mắt. Tùy theo vị trí của ảnh được điều chỉnh ở
đâu mà có các cách ngắm chừng ở điểm cực cận, điểm cực viễn hoặc ở vị trí bất kỳ.

-3-


Thông thường để mắt không bị mỏi (không phải điều tiết) thì nên ngắm chừng
ở điểm cực viễn (với mắt bình thường là ngắm ở vô cực).
2.1.3.2. Độ bội giác của kính lúp
2.1.3.2.1.Định nghĩa
Độ bội giác G của một dụng cụ quang học bổ trợ
cho mắt là tỉ số giữa góc trông ảnh α của một vật
qua dụng cụ quang học đó với góc trông trực tiếp
α 0 của vật đó khi đặt vật tại điểm cực cận của
mắt. (hình 3)
Hình 3
2.1.3.2.2. Công thức
G=

α
tan α
≈
(vì góc α và α 0 rất nhỏ)
α 0 tan α 0

Đối với kính lúp thì góc trông trực tiếp được lấy là góc trông vật khi ngắm
chừng ở điểm cực cận:
α 0 ≈ tan α 0 =

AB
AB
=
(1)
OCC DC

2.1.3.2.2.1 khi ngắm chừng ở bất kỳ
Giả sử ảnh được điều chỉnh cách mắt một
khoảng d ' + l như hình 4 (l là khoảng từ kính
đến mắt) thì góc trông ảnh là:

B'

α

B
A'

F

d

l

d'

A' B '
α ≈ tan α =
(2)
d' + l

F'

Hình .4

Từ (1) và (2), ta xác định được độ bội giác:
G=

ĐC
A' B' DC
.
= k
. (3)
AB d ' + l
d' + l

Trong đó k là số phóng đại của ảnh qua thấu kính.
Từ công thức tổng quát này có thể suy ra độ bội giác trong các trường hợp:
2.1.3.2.2.2. Khi ngắm chừng ở cực cận
thì d + l = ĐC Thay vào (3) G = k

2.1.3.2.2.3. Khi ngắm chừng ở cực viễn:
d ' ĐC
thì d ′ +  = OCV do đó: GV = − x
d OVV

2.1.3.2.2.4 . Khi ngắm chừng ở vô cực:
ảnh A’B’ ở vô cực (hình 5), khi đó AB ở tại F do đó:
AB

AB

Đ

C
.
Do d=f và d ' → ∞ nên tan α = OF = f và độ bội giác lúc này: G∞ =
f

-4-

Hình 5


G∞ có giá trị từ 2,5 đến 25
+ Mắt không phải điều tiết
+ Độ bội giác của kính lúp không phụ thuộc vào vị trí đặt mắt.
Giá trị của G∞ được ghi trên vành kính: X2,5; X5.
2.1.3.2.2.5 . Chú ý:
- Với l là khoảng cách từ mắt tới kính lúp thì:
0 ≤ l < f ⇒ GC > GV;

l = f ⇒ GC = GV;
l > f ⇒ GC < GV
0,25

- Trên vành kính thường ghi giá trị G∞ = f
0,25

Ví dụ: Ghi X10 thì G∞ = f = 10 ⇒ f = 0,025m = 2,5cm
b) Khi ngắm chừng ở điểm cực cận: OCC = ĐC = d ' + l nên:
GC = k C .

Tức là độ bội giác đúng bằng số phóng đại của ảnh.
2.1.3.3. Bài toán :
Bài toán 1. Một ính lúp có độ tụ 8dp. Nếu mắt có khoảng nhìn rõ ngắn nhất là ĐC
=25cm dùng kính này để soi các vật nhỏ thì có thể cho độ bội giác là bao nhiêu nếu
kính đặt sát mắt?
Nhận xét :
* Độ bội giác của kính phụ thuộc vào cách ngắm. Nhưng trước hết, để ngắm
được ảnh của vật thì ảnh phải hiện lên trong vùng nhìn thấy của mắt.
* Như vậy, vật phải được đặt trước kính sao cho xuất hiện ảnh ảo, nghĩa là
cách kính một khoảng nhỏ hơn tiêu cự, nhưng ảnh này lại không được hiện lên gần
hơn ĐC kể từ kính (tức là kể từ mắt).
Giải:
Khi ngắm vật trực tiếp, không qua kính thì góc trông được xác định:
tgϕ 0 =

h
DC

(1)

Khi ngắm qua kính (hình 6) thì góc trông ϕ được xác định:

-5-


tgϕ =

h H
=
d d'

(2)
H

Từ đó độ bội giác được xác định :
G=

tgϕ DC
=
tgϕ 0
d

h
F

(3)

F’

d
d’

Theo công thức thấu kính thì:

Hình 6

1 1
d
− = D ⇒ d '=
.
d d'
1 − dD

Để cho ảnh ảo nằm trong vùng nhìn thấy của mắt thì:
d ' ≥ DC

⇒ d (1 + DC D) ≥ DC

⇒ d≥

DC
1 + DC D

(4)

Ngoài ra, để cho ảnh ảo của vật thì vật phải đặt phía trong tiêu điểm nên:
d≤ f =
DC

1
D

(5)
1

Kết hợp hai điều kiện này: 1 + D D ≤ d ≤ D .
C
Kết hợp bất phương trình này với (3), ta được:

ĐC D ≤ G ≤ 1 + ĐC D ⇒ 2 ≤ G ≤ 3.

Vậy độ bội giác có thể nhận được là từ 2 đến 3.
Bài 2: Một người dùng kính lúp có tiêu cự 2,5cm. Mắt đặt tại tiêu điểm của kính
lúp quan sát vật nhỏ AB cao 0,3mm.
a/ Tính góc trông ảnh của AB nhìn qua kính lúp.
b/ Tính độ bội giác của kính lúp, biết khoảng cực cận của mắt là Đ = 24cm.
c/ Năng suất phân li của mắt là ε = 3.10−4 rad . Tìm AB nhỏ nhất mà mắt còn quan
sát dược qua kính lúp.
ĐS: a/ α = 0, 012rad ; b/ G = 9,6; c/ ABmin = f .ε = 7,5.10−4 cm = 7,5µ m
Bài 3: Một học sinh cận thị có các điểm Cc, Cv cách mắt lần lượt 10cm và 50cm.
Học sinh này dùng kính lúp có độ tụ +10dp để quan sát một vật nhỏ. Mắt đặt sát
kính
a/ Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính
b/ Một học sinh khác, có mắt không bị tật, ngắm chừng kính lupc trên ở vô cực.
Cho OCc= 25cm. Tính G.
ĐS: a/ 5cm ≤ d ≤ 9cm ; b/ G∞ = 2,5

2.1.4. Kính hiển vi

-6-


2.1.4.1. Định nghĩa:
Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt
làm tăng góc trông ảnh của những vật nhỏ, với độ bội
giác lớn lơn rất nhiều so với độ bội giác của kính lúp.
2.1.4.2. Cấu tạo: (Hình 7)
- Vật kính O1: TKHT f1 rất ngắn (vài mm), dùng để tạo
ra một ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát.
- Thị kính O2: TKHT f2 ngắn (vài cm), dùng như một
kính lúp để quan sát ảnh thật nói trên.
- O1, O2 đặt đồng trục, l = O1O2 = const .
- Bộ phận tụ sáng dùng để chiếu sáng vật cần quan sát.
Hình 7
2.1.4.3. Cách ngắm chừng :
Trong thực tế ta thay đổi khoảng cách từ vật đến vật kính bằng cách đưa cả ống
kính lại gần hay ra xa vật.
2.1.4.4. Độ bội giác :
AB

AB

tgα0 = OC = Đ
C
C
2.1.4.4.1. Ngắm chừng ở vị trí bất kì (Hình 8):
A2 B2
OA2
Đ

AB Đ
tgα
= 2 2 . C = K. C
⇒G =
tgα 0
AB OA2
OA2

tgα =

Hình 8

2.1.4.4.2. Khi ngắm chừng ở cực cận A2 ≡ CC thì GC = K

-7-


2.1.4.4.3. Ngắm chừng ở vô cực (Hình 9) :
G∞ = K 1 .G2∞ =

δ ĐC
f1 f 2

Hình 9

Công thức này nói lên rằng khi cả vật kính và thị kính đều có tiêu cự bé thì
kính sẽ cho độ bội giác lớn.
2.1.4.5. Bài tập
Bài toán 1: Vật kính của kính hiển vi có tiêu cự f 1 = 1cm, thị kính có tiêu cự f2 = 4
cm. vật kính và thị kính cách nhau l = 21 cm không đổi . Mắt người quan sát không

bị tật đặt sát kính có khoảng cực cận là Đ = 20 cm .
a, Phải đặt vật trong khoảng nào trước kính để người quan sát có thể nhìn thấy
ảnh của vật qua kính.
b, Tính số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực.
Giải:
+ Cho biết : OCC = 20cm ;OCV = ∞ ; f1 = 1cm, f2 = 4 cm; l = 21cm,
Yêu cầu : d1c ≤ d ≤ d1v ; G∞ = ?
O

O

1
2
a. Ta có sơ đồ tạo ảnh: AB d ; d ' A1B1 d ; d ' A2 B2
1
1
2
2
+ Khi ngắm chừng ở cực cận thì :

d 2' . f 2
10
thay số d2 = cm
'
d2 − f2
3
53
nên d1' = cm
3

d 2' = −OCC = −20cm → d 2 =

Mặt khác d1' + d2 = l
Vậy

d1v =

d1' . f1
= 1, 06cm
d1' − f

-8-


+ Khi ngắm chừng ở vô cùng thì :
d 2' . f 2
d = −OCv = ∞ → d 2 = '
thay số d2= f 2 = 4cm
d2 − f2
Mặt khác d1' + d2= l nên d1' = l − d 2 = 17cm
d '. f
→ d1c = ' 1 1 = 1, 0625cm
d1 − f
Vậy đặt vật trong khoảng : 1, 0600cm ≤ d ≤ 1, 0625cm
'
2

b. Số bội giác khi ngắm chừng vô cực là :

δ .Đ

16.20
Với δ = l − f1 − f 2 = 16cm G∞ = f1 f 2 thay số vào G∞ = 1.4 = 80
Bài toán 2: Vật kính của một kính hiển vi có tiêu cự f1=3mm, thị kính có tiêu cự
f2=50mm. Khoảng cách giữa chúng là L=135mm, khoảng cách từ vật đến vật kính
đến là d1=3,1mm.
a) Ảnh cuối cùng cho bởi kính cách mắt một khoảng bao nhiêu?
b) Vẽ hình.
c) Tìm số phóng đại của ảnh qua kính.
Nhận xét:
* Việc xác định vị trí của ảnh cuối cùng cho bởi kính trong trường hợp này chỉ
là xác định vị trí của ảnh qua hệ hai thấu kính hội tụ quen thuộc.
* Bài toán yêu cầu tính số phóng đại của ảnh chứ không phải độ bội giác nên
ta vẫn sử dụng công thức k = k1k 2 .
Giải:
a) Ảnh A1B1 cho bởi vật kính sẽ cách vật kính một khoảng:
d1′ =

d1 f 1
= 93(mm).
d1 − f1

Khoảng cách từ ảnh A1B1 đến thị
kính:

B
A

O1

F1′ A2

d 2 = L − d1′ = 135 − 93 = 42(mm).

Khoảng cách từ ảnh A2B2 đến thị
kính (và cũng là khoảng cách từ ảnh
này đến mắt):
d f
42.50
d 2′ = 2 2 =
= 262,5(mm).
d 2 − f 2 42 − 50

A1 O2

F2

B1

B2

Hình 10

b) Hình vẽ được biểu diễn trên hình 10.
c) Độ phóng đại của ảnh cho bởi kính: k =

d1′ d 2′
.
= 187,5.
d1 d 2

Bài toán 3:Tiêu cự của vật kính và thị kính của một kính hiển vi tương ứng là
f1=4mm và f2=2,5mm. Một vật nhỏ nằm cách tiêu điểm của vật kính một khoảng

-9-


a=0,2mm. Tìm độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực và chiều dài quang
học của kính nếu khoảng cực cận của mắt là DC=25cm.
Nhận xét:
* Độ bội giác của thị kính khi ngắm chừng ở vô cực hoàn toàn xác định được.
Vậy theo công thức tính độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực, ta
cần xác định thêm số phóng đại của ảnh qua vật kính.
* Vì ngắm ở vô cực nên ảnh cho bởi vật kính phải được đặt vào đúng tiêu
điểm của thị kính. Như vậy chiều dài quang học của kính được xác định theo hệ
thức:
δ = d1′ − f1 .

Giải:
Áp dụng công thức thấu kính đối với vật kính, ta có:
1
1
1
+ =
f1 + a d1′ f1

⇒ d1′ =

f1 ( f1 + a )
a

(1)

Từ đó tính được số phóng đại của ảnh qua vật kính:

d1′
f
= 1
f1 + a a

k1 =

(2)

Độ bội giác của thị kính khi ngắm chừng ở vô cực:
G2 =

DC
.
f2

Độ bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực bằng:
G = k1G2 =

f1 DC
= 2000.
af 2

Độ dài quang học của kính: δ = d1′ − f1 .
Kết hợp với (1), ta nhận được:

δ=

f12
= 8(cm).
a

2.1.5.Kính thiên văn
2.1.5.1. Định nghĩa: Kính thiên văn là dụng cụ bổ trợ cho
mắt khi quan sát các vật ở rất xa.
Kính thiên văn có hai loại: Kính chiết quang có bộ
phận chính là thấu kính và kính phản quang có bộ phận
chính là gương cầu lõm.
2.1.5.2. Cấu tạo: Kính thiên văn chiết quang có cấu tạo từ
một thấu kính hội tụ có tiêu cự lớn, gọi là vật kính và một
thấu kính hội tụ có tiêu cự bé, gọi là thị kính, có vai trò
giống như kính hiển vi. Hai kính lắp đồng trục với nhau
nhưng khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi (đặc điểm
này khác với kính hiển vi).

- 10 -

Hình 11


- Vật kính O1: TKHT, f1
- Thị kính O2: TKHT, f2
- O1, O2: đồng trục, l = O1O2 : thay đổi được.
2.1.5.3. Sự tạo ảnh qua kính thiên văn:
Sơ đồ tạo ảnh
O1

O2
AB (∞) 
→ A1 B1 
→ A2 B2

 −OCC
f1
O2
d1 (∞) 
→ d1' = f1 , d 2 
→ d 2' = 
 −OCV

Vật sáng ở rất xa, coi như ở vô cực, qua thị kính sẽ cho ảnh thật A 1B1 ở tiêu
điểm của thị kính (tiêu cự của vật kính càng lớn thì ảnh thật này càng lớn).

Hình 12
Thị kính đóng vai trò làm kính lúp để quan sát ảnh này (hình 12). Ảnh cuối
cùng A2B2 của hệ phải được điều chỉnh để nằm trong phạm vi nhìn thấy của mắt
(bằng cách thay đổi khoảng cách giữa hai kính).
Qua O1 : d1' = f1
Qua O2 : d 2 = l − d1' = l − f1
Trong đó l là khoảng các 2 thấu kính
2.1.5.4. Độ bội giác:
2.1.5.4.1.Khi ngắm chừng ở bất kỳ
A1 B1
d
f
f
tan α

G=
= 2 = 1 = 1
A1 B1 d 2 l − f 1
tan α 0
f1

2.1.5.4.2. Ngắm chừng ở ∞ (Hình 13):
f

1
khi đó F1 ≡ F2 nên l − f1 = f 2 ⇒ G∞ = f
2

- 11 -


Hình 13

2.1.5.4.3. Ngắm chừng ở CC:
A2 B2
AB f
f
tan α
GC =
= Đ = 2 2 . 1 = k2 1
A1 B1
tan α 0
A1 B1 Đ
Đ
f1

2.1.5.5. Bài toán
Bài toán 1: Một người có mắt bình thường quan sát Mặt trăng qua một kính thiên
văn. Vật kính của nó có tiêu cự f1=2m, thị kính có tiêu cự f2=5cm. Người này quan
sát ảnh ở điểm cực cận với khoảng cách nhìn rõ gần nhất là DC=25cm. Cần dịch
chuyển thị kính một khoảng bao nhiêu để nhận được ảnh của mặt trăng trên một cái
màn đặt sau thị kính, cách thị kính một khoảng l=25cm? Khi đó kích thước Mặt
trăng trên màn là bao nhiêu nếu kích thước góc của nó là α=30’? Màn được gắn cố
định với ống chứa thị kính.
Nhận xét:
* Ban đầu, khi quan sát ảnh tại điểm cực cân tức là ảnh ảo, ảnh A 1B1 cho bởi
vật kính phải được đặt trong khoảng tiêu cự của thị kính. Sau đó để nhận được ảnh
trên màn thì ảnh đó là ảnh thật, muốn vậy ảnh A 1B1 phải được đặt ngoài khoảng
tiêu cự của thị kính. Do đó thị kính phải được di chuyển ra xa vật kính một khoảng
∆a nào đó.
* Như vậy ta cần tính được khoảng cách từ ảnh A1B1 đến thị kính trong hai
trường hợp. Khoảng di chuyển cần thiết của thị kính chính là hiệu của hai khoảng
cách trên.

Giải

- 12 -


Ảnh S1 của Mặt trăng được tạo ra trên tiêu diện của vật kính. Khi mắt quan sát
ảnh S2 qua thị kính thì khoảng cách từ S2 đến thị kính là DC. Nên khoảng cách từ
ảnh S1 đến thị kính được xác định theo công thức:
1
1
1

= −
.
f 2 a1 DC

(Do ảnh cho bởi thị kính là ảnh ảo). Từ đó tính được:
a1 =

DC f 2
≈ 4,17(cm).
DC + f 2

Bây giờ ta tìm khoảng cách a2 từ ảnh S đến thị kính khi quan sát ảnh trên màn:
1 1 1
+ =
a2 l f 2

⇒ a2 =

lf 2
= 6,25(cm).
l − f2

Như vậy thị kính cần dịch chuyển đi một khoảng:
∆a = a2 − a1 = 2,08(cm).

α

α
h
f2

h'

a2
l

Hình 14

Kích thước (góc trông) của ảnh S cho bởi vật kính cũng chính là góc trông của
Mặt trăng (hình 14), nên kích thước dài của ảnh này là h ≈ αf1 .
Kích thước dài của ảnh (độ cao) h’ của ảnh trên màn:
h' =

l
l
25.25 π
h = αf 1 =
.
= 6,98(cm).
a2
a2
6,25 360

Bài toán 2: Kính viễn vọng Galilê có cấu tạo chính là hệ hai thấu kính đồng trục,
vật kính là một thấu kính hội tụ như kính thiên văn thông thường, thị kính là một
thấu kính phân kỳ để thu được ảnh cùng chiều với vật. Một kính viễn vọng như vậy
với vật kính có tiêu cự f1=45cm và thị kính với tiêu cự có độ lớn f2=5cm. Khi thay
hai thấu kính này bằng hai thấu kính hội tụ có tiêu cực lần lượt là f3 và f4 thì ảnh
nhận được có độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực vẫn không thay đổi. Hãy xác
định tiêu cự f3 và f4.

Nhận xét:
Quá trình tạo ảnh qua ống kính Galilê được biểu diễn trên hình 15: Thiên thể
sẽ cho ảnh A1B1 qua vật

- 13 -


α0

α0

α

α

A1
B1

Hình 15.

kính. Đặt thị kính trước A1B1 và A1B1 trở thành vật ảo đối với thị kính. Để
quan sát ảnh A2B2 qua thị kính ở vô cực thì điều chỉnh để cho A1B1 trùng với tiêu
điểm của thị kính.
AB

1 1
Khi đó ta vẫn có góc trông trực tiếp: tgα 0 = f , góc trông ảnh qua kính:
1

tgα =

A1 B1
. Nên độ bội giác vẫn được xác định theo công thức giống như kính thiên
f2

văn bình thường. Ở đây chỉ khác là ảnh cùng chiều với vật.
Giải:
Chiều dài của ống kính Galilê là:

l = f1 − f 2

(1)

Độ bội giác của nó bằng:
G=

f1
f2

(2)

Theo điều kiện bài toán thì kính thiên văn mới cũng có chiều dài l bằng:
l = f3 + f4

(3)

Và độ bội giác cũng không thay đổi nên:
k=

f3

f4

(4)

Kết hợp (1) và (3); (2) và (4), ta nhận được:
f1 − f 2 = f 3 + f 4 ;

Từ đó suy ra:
f3 =

f1 − f 2
f1 = 36(cm);
f1 + f 2

f1 f 3
= .
f2 f4

f4 =

f1 − f 2
f 2 = 4(cm)
f1 + f 2

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

- 14 -


Đại đa số các em học sinh khi học về các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt

gặp nhiều khó khăn như: các vẽ ảnh của vật qua thấu kính, hệ thấu kính, đặc biệt
khi nghiên cứa về kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn các em không hiểu rõ
bản chất vấn đề cũng như cách ngắm chừng, độ bội giác của kính và cách sử dụng
kính. Các em chỉ nắm được công thức độ bội giác và ngắm chừng ở vô cực mà
không hiểu bản chất vấn đề, nên khi làm bài toán phần này các em chỉ vận dụng
được công thức ngắm chừng ở vô cực mà không quan tâm đến ứng dụng của kính
trong thực tế.
Đối với kính lúp thì trong sách giáo khoa đưa ra và chứng minh công thức
cách ngắm chừng ở cực cận, cực viễn đối với mắt bình thường nhưng chưa đưa ra
các ngắm chừng và độ bội giác của người mắt có tật. Nhìn chung phần này học sinh
tiếp thu và vận dụng kiến thức dễ dàng hơn.
Đối với kính hiển vi, kính thiên văn tài liệu hiện tại chỉ đưa ra cấu tạo, các
ngắm chừng và số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực, (kính thiên văn không chứng
minh công thức). Khi dạy và học phần này giáo viên và học sinh gặp nhiều khó
khăn. đối với giáo viên do phân phối chương trình nên không có thời gian trên lớp
để mở rộng vấn đề cũng như đưa ra các trường hợp cụ thể không có. Đối với các
em học sinh thì chỉ hiểu một cách máy móc về công thức độ bội giác và cách ngắm
chừng ở vô cực, đa số các em không hiểu rõ bản chất vấn đề đặc biệt là ứng dụng
cụ thể của kính hiển vi, kính thiên văn trong khi đó nhà trường không có kính hiển
vi, kính thiên văn để các em quan sát, thực hành.
Với các bài toán sử dụng kính hiển vi, kính thiên văn thì đa phần học sinh
không làm được,nếu có thì chỉ dừng lại các bài áp dụng công thức tính độ bội giác
đơn giản
2.3. Giải pháp thực hiện
Nội dung chính của đề tài nghiên cứu là nêu cụ thể chi tiết về cấu tạo, cách vẽ
ảnh của vật, sơ đồ tạo ảnh của vật, chứng minh công thức về độ bội giác khi ngắm
chừng ở bất kỳ, ngắm chừng ở cực cận, cực viễn hay ở vô cực đối với kính lúp,
kính hiển vi, kính thiên văn.
- Giúp các em học sinh hiểu và vận dụng một cách thành thạo đối với các dụng
cụ quang học bổ trợ cho mắt

- Tác giả xây dựng các bài toán về sử dụng các dụng cụ quang học một cách
cụ thể và mỗi bài yêu cầu các em giải một cách chi tiết đến kết quả cuối cùng
(giống như trong các bài tập mà tác giải đã trình bày), không sử dụng các kết quả từ
các bài toán tổng quát. Điều này sẽ giúp các em càng nắm vững hơn kiến thức lí
thuyết cũng như rèn luyện kỹ năng làm bài được tốt hơn.
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản
thân, đồng nghiệp và nhà trường

- 15 -


Đề tài nghiên cứu đã giúp các em học sinh hiểu rõ bản chất về các dụng cụ
quang học bổ trợ cho mắt và có thể sử dụng các dụng cụ này trong thực tế. Qua
việc giảng dạy, tác giả thấy các em tự tin hơn và hứng thú với các ứng dụng cụ thể
của kính lps, kính hiển vi, kính thiên văn. Đặc biệt với việc qua việc vẽ anhrcuar
vật qua hệ thấu kính, chứng minh công thức về độ bội giác, tạo cho các em niềm
đam mê đối với các môn học. Các em thấy được vai trò, tác dụng của các môn học
được ứng dụng vào trong thực tế sẽ giúp các em có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện
và bản chất của vấn đề.
Tác giả tiến hành trao đổi, thảo luận với các thầy cô trong tổ Vật lý để chia
sẻ những kinh nghiệm, sự đóng góp ý kiến để hoàn thiện hơn đề tài nghiên cứu.
Các thầy cô đồng nghiệp cũng biểu dương cao sự đóng của đề tài và đã sử dụng
trong việc giảng dạy một cách có hiệu quả.
Với bản thân tác giả việc áp dụng các đề tài nghiên cứu nói chung và chủ đề
này nói riêng trong việc giảng dạy học sinh lớp 11 đặc biệt khi dạy các em ở lớp
mũi nhọn khối A
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
Đề tài nghiên cứu đã giải quyết được các vấn đề sau:
- Xây dựng được cơ sở lý thuyết, và chứng minh các công thức về độ bội giác

của kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn một cách rõ ràng, cụ thể
- Trang bị cho các em hệ thống kiến thức lí thuyết cơ bản về các dụng cụ
quang học bổ trợ cho mắt ở vật lý 11 THPT. Từ đó giúp các em áp dụng giải các bài
tập cụ thể về dạng chủ đề này.
- Khơi dậy niềm đam mê môn học, khả năng vận dụng kiến thức môn học vào
thực tế của các em học sinh trong việc giải quyết một vấn đề
3.2. Kiến nghị
a) Đối với các em học sinh
+ Phải có tinh thần học tập nghiêm túc, cầu tiến bộ. Luôn nêu cao tinh thần tự
học và rèn luyện.
+ Có niềm đam mê đối với môn học, có niềm tin vào khoa học để vận dụng
kiến thức vào trong thực tế
b) Đối với giáo viên giảng dạy
+ Luôn nêu cao tinh thần tự học và sáng tạo; không ngừng nghiên cứu tìm tòi
những phương pháp mới hữu ích trong việc truyền thụ tri thức cho các em học sinh.
Các thầy cô phải là những người nhiệt huyết, tận tâm, hết lòng vì những học trò
thân yêu của mình.
+ Ngoài việc dạy lý thuyết ra cũng cần phải ứng dụng kiến thức môn học vào
trong cuộc sống.
c) Đối với nhà trường THPT Tĩnh Gia 2

- 16 -


+ Ban giám hiệu nhà trường cần tạo điều kiện về cơ sở vật chất, thiết bị thí
nghiệm cho môn học, nếu có thể nhà trường mua sắm kính thiên văn, kính hiển vi
để các em có thể được thực hành các dụng cụ này.

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
CƠ QUAN

Vũ Tiến Ca

Thanh hóa, ngày 20 tháng 5 năm 2018
Tôi xin cam đoan đây là SKKN do
chính bản thân mình viết, không sao
chép nội dung của người khác.
Người viết SKKN

Trần Văn Đạt

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật Lý 11 , NXB Giáo dục Việt Nam, 2013

- 17 -


2. Lương Duyên Bình – Vũ Quang - Nguyễn Xuân Chi – Bùi Quang Hân – Đoàn
Duy Hinh: Bài tập Vật lý 11 cơ bản – NXB Giáo dục, 2007
3. Vũ Thanh Khiết, Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao, Vật lý 11, tập 2:
Điện học – Quang hình học, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2013
4. Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Thế Khôi, Tài liệu chuyên Vật lý 11, tập 1, NXB Giáo
dục Việt Nam, 2012.
5. Nguyễn Đức Hiệp - Nguyễn Anh Thi: 200 bài toán quang hình – NXB Đồng Lai,
1997.

DANH MỤC

- 18 -

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH
NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO
HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN
Họ và tên tác giả: Trần Văn Đạt
Đơn vị công tác: , Trường THPT Tĩnh Gia 2.

TT

1.

Cấp đánh giá Kết quả
xếp loại
đánh giá
(Ngành GD
xếp loại
cấp huyện/tỉnh; (A, B,
Tỉnh...)
hoặc C)

Tên đề tài SKKN

Tổ chức buổi học ngoại khoá về
“dòng điện trong chất bán dẫn Ngành GD cấp
và ứng dụng các linh kiên bán
tỉnh
dẫn” Lớp 11 THPT.

- 19 -

B

Năm học
đánh giá
xếp loại

2007- 2008