Giáo án Vật lý lớp 11 - Trường THPT Tăng Bạt Hổ - Tiết 75: Bài tập về lăng kính và thấu kính mỏng

Ngày soạn: 10/04/09	
Tiết 75: BÀI TẬP VỀ LĂNG KÍNH VÀ THẤU KÍNH MỎNG
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức: Củng cố kiến thức về lăng kính và thấu kính mỏng.
2. Kĩ năng: 
- Vận dụng các công thức lăng kính và thấu kính để giải các bài toán cơ bản.
- Rèn luyện kỹ năng vẽ đường đi của tía sáng qua lăng kính và ảnh của một vật qua thấu kính.
3.Thái độ: Chú ý lắng nghe, tích cực thảo luận.
II. Chuẩn bị:
1. Chuẩn bị của thầy: Hệ thống bài tập.
2. Chuẩn bị của trò: Làm trước bài tập ở nhà.
III. Tổ chức hoạt động dạy học: 
A. Hoạt động ban đầu
1. Ổn định tổ chức: (1phút) Chào, Kiểm tra sĩ số.
2. Kiểm tra bài cũ: (4phút) Vết công thức của thấu kính và số phóng đại nêu tên, đơn vị và quy ước về dấu của từng đại lượng trong công thức.
B.Hoạt động dạy-học:
TL ph
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung kiến thức
 20
Hoạt động 1: Làm bài tập về lăng kính
HS: Đọc đề và tìm hiểu đề bài toán.
HS: D = i+ i’-A.
HS: i’
HS: Thực hiện
HS: i = i’ và r = r’ = A/ 2 = 300;
HS:Thực hiên.
HS:Tia này vuông góc với mặt phẳng Ab nên tiếp tục truyền thẳng đến gặp mặt bên Ac tại J.
HS: i = 600.
HS: Tính igh so sánh với I rồi xác định đường đi tiếp theo của tia sáng qua lăng kính.
Bài 1: Cho một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, có chiết suất là 1,5 đặt trong không khí
a) Chiếu tới mặt BA một chùm tí song song với góc tới là 600.
b) Cho góc tới thay đổi. Tìm góc tới để có độ lệch cực tiểu.Tính dộ lệch cực tiểu này.
c) Tìm góc làm bởi tia sáng ló ra khỏi lăng kính và tia tới khi góc tới là 90
H:Để tính góc lệch D ta sử dụng cồg thức nào?.
H: Vậy để tính được D ta cần tìm đại lượng nào nữa?
GV: Hảy tính i’ và hoàn chỉnh bài giải .
H: Khi D = Dm thì i ? i’ và r ? r’.
GV: Từ giữ kiện này hoàn chỉnh bài giả lên bảng trình bày
GV: Nhận xét, đánh giá điểm.
H: Tia SI tới mặt bên AB thì truyền tiếp theo của tia sang qua lăng kính sẽ như thế nào?vì sao? 
H: Xác định góc tới i.
GV: Chú ý tia đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ do đó để biết đường đi của tia sáng ta phải tính góc giới hạn để biết có xảy ra phản xạ toàn phần không.
H: Tính góc gới hạn từ đó cho biết đường đi tiếp theo của tia sáng.
 a) Ta có: D = i+ i’-A.
* Tìm i’:
Vậy D = 600 + 38040’- 600 = 38040’.
b) Khi D = Dm thì i = i’ và r = r’ = A/ 2 = 300
 Ta có sini = n sin r 
+ Độ lệch cực tiểu: Dm = 2i-A =37020’
c) Tia SI vuông góc với Ba nên tiếp tục truyền thẳng đến mặt bên AC tại điểm tới J với góc tới i = 600
Ta có .
Ta thấy i> igh do đó tại J xảy ra phản xại toàn phần, tia phản xạ này vuông góc với mặt đáy nên tiếp tục truyền thẳn ra không khí.
+ Góc lệch D = 600.
17 
Hoạt động 2: Làm bài tập về hệ thấu kính
HS: Đọc đề và tìm hiểu đề bài toán.
HS: Tìm hiểu sự tạo ảnh qua sơ đồ tạo ảnh.
HS:d1’ và K1.
HS: d2 +d’1 = a.
HS: d2’ và K2.
HS: quan sát và thực hiện theo hướng dẫn của GV.
HS: d2 = a – d’1 = -d’1.
 HS: 
Cộng hai phương trình (1) và (2), ta được : 
HS: Quan sát lắng nghe, ghi nhận.
HS: thực hiện, hoàn chỉnh bài giải.
HS: lên bảng trình bày.
Bài 2: hai thấu kính L1 có tiêu cự f1 = 20cm và thấu kính L2 có tiêu cự 
f2 = 25 cm đặt đồng trục với nhau và cách nhau 10cm. Đặt một vật AB có dạng là một đoạn t hẳng nhỏ vuông góc với trục chính và có A nằm trên trục chính , trước thấu kính L1 và cách thấu kính L1 30cm
a) Xác định các ảnh cho bởi hệ.
b) Nếu L2 sát với L1 xác định vị trí tính chất và độ lớn của ảnh tạo bởi hệ hai thấu kính.
GV: Để giải bài toán được thuận tiện trước tiên ta vẽ sơ đồ tạo ảnh.
H: Để xác định vị trí , tính chất và độ lơn của ảnhA1B1 ta cần tìm những đại lượng nào?
H: Tìm mối liên hệ giữa d1’ d2 và a?
H: Để xác định vị trí tính chất và độ lớn của ảnh A2B2 và cần tìm những đại lượng nào?
GV: Hướng dẫn học sinh vẽ hình dựa vào số liệu bài toán.
H: Khi hai thấu kính ghép sát nhau thì a =?
H: Tìm mối liên hệ giữa d1’ và d2 từ đó chứng minh .
GV: Vậy hai thấu kính ghép sát nhau tương đương một thấu kính có tiêu cự f sao cho : 
hay về độ tụ ta có: 
D = D1 + D2
GV: Áp dụng vào bài toán này xác định vị trí tính chất và độ lớn của ảnh tạo bởi hệ thấu kính.
GV: Nhận xét đánh giá điểm.
Sơ đồ tạo ảnh
với f1 = 20cm, f2 = 25cm, d1 = 30 cm, a= 10cm
(khoảng cách giữa L1 và L2). 
Ta có 
Độ phóng đại của A1B1 : .
Khoảng cách từ A1B1 tới L2 : d2 = a – d’1 = -50 cm. 
Þ A1B1 là vật ảo đối với L2.
Ảnh cuối cùng A2B2 cách L2 là . Độ phóng đại k2 = 
F’2
a
O1
A
A1
B1
F’1
F1
F2
A2
(L2)
(L1)
B2
O2
Suy ra A2B2 = 
b) Khi hai thấu kính ghép sát nhau : a = 0
công thức đối với thấu kính L1 :
Đối với thấu kính L2 :
Trong đó d2 = a – d’1 = -d’1 (vì a = 0).
Cộng hai phương trình (1) và (2), ta được : 
Vậy hai thấu kính ghép sát nhau tương đương một thấu kính có tiêu cự f sao cho : 
hay về độ tụ ta có : D = D1 + D2
Áp dụng vào bài tập này
 ta có 
 Với d = d1 = 30cm, ta có : 
Độ phóng đại k = 
Độ lớn của ảnh A’B’ = cm.
Þ A’B’ là ảnh thật ,cách thấu kính 17,6 cm ngược chiều với vật và có chiều cao là 
C. Hoạt động kết thúc tiết học:
1. Củng cố kiến thức: ( 4phút) : Nhắc lại các bước giải bài toán hệ thấu kính và lăng kính.
2. Bài tập về nhà – Tìm hiểu: (1phút): Về nhà xem lại các bài tập đã giải và giải các bài tập còn lại trang 243 SGK.
IV. Rút kinh nghiệm: