Optiese instrumentformules vir spieëls en lense

Voorbeeldvrae en formules vir optiese instrumente, spieëls en lense

Plat spieël

1. 'n Kers is voor twee plat spieëls wat elk 'n hoek van 60 ^° met mekaar vorm , dan is die aantal beelde van die kers....

1. 3 buah
2. 4 buah
3. 5 buah
4. 6 buah

Bespreking
Kyk na die twee beelde hieronder. Die voorwerp (groen sirkel) is voor 'n spieëloppervlak wat lig weerkaats. Die ligstrale wat van die voorwerp na die vlak spieël kom, is loodreg op die vlak spieëloppervlak en vorm 'n 90-grade hoek.^oDie wet van weerkaatsing van lig bepaal dat die invalshoek gelyk is aan die weerkaatsingshoek.

As die invalshoek 90 is^o dan is die weerkaatsingshoek ook 90^o.
In die linkerbeeld is die voorwerp tussen die twee vlakspieëls en word twee beelde gevorm. In die regterbeeld is die voorwerp nader aan een van die vlakspieëls en word drie beelde gevorm.
Die korrekte antwoord is A.

Konkawe spieël

2. 'n Tandarts observeer en ondersoek 'n pasiënt se agterste kiestandholte met behulp van 'n spieël met 'n radius van 8 cm. Sodat die pasiënt se holte duidelik gesien kan word en groot genoeg is vir die tandarts, moet die pasiënt se tand voor die spieël wees op 'n afstand van...

1. minder as 4 cm voor die konkawe spieël
2. minder as 4 cm voor die konvekse spieël
3. meer as 4 cm voor die konkawe spieël
4. meer as 4 cm voor die konvekse spieël

Bespreking
Dit is bekend dat:
Spieëlradius (r) = 8 cm
Brandpuntsafstand van die spieël (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm
Gevra: Hoe ver uitmekaar is die pasiënt se tande in die spieël?
Antwoord:
Word die spieël wat gebruik word, 'n konkawe spieël of 'n konvekse spieël? In die geskrewe vraag sodat die pasiënt se tandholte kan wees duidelik sigbaar Dan groot genoeg deur 'n dokter Daarom moet die spieël wat gebruik word, die beeld van die pasiënt se tande kan vergroot en die beeld moet regop wees. Konvekse spieëls produseer altyd 'n omgekeerde beeld en die beeldgrootte is kleiner as die grootte van die voorwerp. Omgekeerd kan 'n konkawe spieël 'n regop beeld produseer as die voorwerpafstand (s) kleiner is as die brandpuntsafstand (f). As die voorwerpafstand groter is as die brandpuntsafstand (f), produseer die konkawe spieël 'n omgekeerde beeld.
Die brandpuntsafstand (f) van 'n konkawe spieël is 4 cm, daarom moet die pasiënt se tande minder as 4 cm voor die konkawe spieël wees.
Die korrekte antwoord is A.

3. 'n Konkawe spieël het 'n krommingsradius van 24 cm. As 'n voorwerp 20 cm voor die spieël geplaas word, is die beeld wat geproduseer word...

1. werklik, regop en vergroot
2. werklik, omgekeerd en vergroot
3. virtueel, regop en vergroot
4. virtueel, omgekeerd en gereduseerd

Bespreking
Dit is bekend dat:
Krommingsradius (r) = 24 cm
Brandpuntsafstand (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm
Die brandpuntsafstand van 'n konkawe spieël is positief of reëel omdat die ligstraal deur die brandpunt van die konkawe spieël beweeg.
Voorwerpafstand (s) = 20 cm
Gevra: Eienskappe van skaduwees
Antwoord:
Is die beeld virtueel of werklik? Om uit te vind, bereken eers die beeldafstand (s'):
1/s + 1/s' = 1/f
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/12 – 1/20
1/s' = 5/60 – 3/60
1/s' = 2/60
s' = 60/2
s' = 30 cm
Die skaduwee-afstand is positief, wat beteken dat die skaduwee werklik is omdat lig daardeur gaan (vergelyk met die beeld aan die kant).

Is die beeld vergroot of verklein? Is die beeld regop of omgekeerd? Om uit te vind, bereken eers die beeldvergroting (M):
M = -s' / s = -30/20 = -1,5
M > 1 beteken die beeld is vergroot, M is negatief, wat beteken die beeld is omgekeerd (vergelyk met die beeld aan die kant). Dus is die eienskappe van die beeld eg, omgekeerd, vergroot.
Die korrekte antwoord is B.

Konvekse spieël

4. Lig wat op 'n konvekse spieël val in 'n rigting parallel met die hoofas van die spieël sal weerkaats word….

1. na die fokuspunt van die spieël
2. asof vanuit die fokuspunt van die spieël
3. deur die middelpunt van die kromming van die spieël
4. loodreg op die vlak van die spieël

Bespreking
Let op die prentjie aan die kant.

Die korrekte antwoord is B.

5. 'n Motorfietsryer sien 'n skaduwee van die voertuig agter hom wat 1/6 van sy werklike grootte is. As die afstand tussen die bestuurder en die voertuig agter hom 30 meter is, dan gebruik die motorfiets se truspieël 'n spieël met 'n krommingsradius van...

1. 7,14 m
2. 8,57 m
3. 12,00 m
4. 24,00 m

Bespreking
Dit is bekend dat:
Beeldvergroting (M) = 1/6 keer
Voorwerpafstand (s) = 30 meter
Gevra: Krommingsradius van die konvekse truspieël (R)
Antwoord:
Bereken die skaduwee-afstand (s')
Omdat die beeldvergroting (M) en die voorwerpafstand (s) bekend is, kan die beeldafstand bepaal word met behulp van die beeldvergrotingsformule:

Die negatiewe teken beteken dat die beeld virtueel is. Die beeld is 5 meter agter die konvekse spieël.

Bereken die brandpuntsafstand (f)
Omdat die voorwerpafstand (s) en die beeldafstand (s') bekend is, kan die brandpuntsafstand bereken word met behulp van die geboë spieëlformule:

Bereken die krommingsradius (R)
Die krommingsradius van 'n konvekse spieël is twee keer die brandpuntsafstand van die konvekse spieël.
R = 2 f = 2 (6 meter) = 12 meter
Die krommingsradius van die konvekse truspieël is 12 meter.
Die korrekte antwoord is C.

Konvekse lens

6. 'n Regopstaande voorwerp word op 'n afstand van 50 cm van 'n positiewe lens met 'n brandpuntsafstand van 25 cm geplaas. Die aard van die resulterende beeld is…..

1. werklik, omgekeerd en vergroot
2. virtueel, regop en dieselfde grootte as die voorwerp
3. virtueel, regop en vergroot
4. werklik, omgekeerd en dieselfde grootte as die voorwerp

Bespreking
Dit is bekend dat:
Voorwerpafstand (s) = 50 cm
Lensbrandpuntafstand (f) = +25 cm
Die brandpuntsafstand is positief omdat die lens wat gebruik word 'n positiewe lens of konvekse lens is.
Gevra: Die aard van skaduwees is ...
Antwoord:
Is die skaduwee virtueel of werklik? Om uit te vind, bereken eers die afstand van die skaduwee:
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/25 – 1/50
1/s' = 2/50 – 1/50
1/s' = 1/50
s' = 50/1
s' = 50 cm
Die skaduwee-afstand is positief, wat beteken dat die skaduwee werklik is omdat lig daardeur beweeg.

Is die beeld vergroot of verklein? Is die beeld regop of omgekeerd? Om uit te vind, bereken eers die beeldvergroting:
M = -s' / s = -50/50 = -1
M = 1 beteken die skaduwee is dieselfde grootte as die voorwerp
M is negatief, wat beteken dat die beeld omgekeerd is.

So die aard van die skaduwee is werklik, omgekeerd en dieselfde grootte as die voorwerp.
Die korrekte antwoord is D.

Vraagbron:

Vrae oor OSN vir Fisika in die Junior Hoërskool