የኦፕቲካል መሳሪያዎች - ችግሮች እና መፍትሄዎች

የኦፕቲካል መሳሪያዎች - ችግሮች እና መፍትሄዎች

ሾጣጣ መስታወት

1. አንድ h-ከፍተኛ ነገር ከትኩረት ርዝመት ያነሰ ርቀት ላይ ይቀመጣል f. የምስሉን ባህሪያት ይወስኑ።

መፍትሔ

ከላይ ባለው ምስል መሠረት፣ የምስሉ ባህሪያት ምናባዊ፣ ቀጥ ያሉ እና ከአንድ ነገር የሚበልጡ ናቸው።

2. አንድ ነገር በፎከስ ነጥብ እና በኮንኬቭ መስታወት መካከል መሃል ላይ ከተቀመጠ፣ በመስታወቱ የተፈጠረው ምስል፡

1. ከእቃው 2 እጥፍ ይበልጣል።

2. ቀጥ ያለ

3. የምስል ርቀት = የትኩረት ርዝመት

4. ምናባዊ

ትክክለኛው አባባል እንዲህ ነው…

መፍትሔው

የትኩረት ርዝመት (ረ) = 20 ሴ.ሜ እና የነገር ርቀት (መ)_o) = 10 ሴ.ሜ፣ ከታች እንደሚታየው፡

ሀ) የምስል ርቀት

1/ረ = 1/ቀ_o + 1/ቀ_i

1/20 = 1/10 + 1/ቀን_i

1/20 – 1/10 = 1/ቀን_i

1/20 – 2/20 = 1/ቀን_i

-1/20 = 1/ቀን_i

d_i = -20 ሴ.ሜ

የመቀነስ ምልክቱ ምስሉ ምናባዊ መሆኑን ወይም ጨረሮቹ በነጥቡ ውስጥ እንደማያልፉ ያሳያል።

ለ) የምስል ማጉላት

ኤም = -d_i / ቀ_o = -(-20)/10 = 20/10 = 2 ጊዜ

የመደመር ምልክቱ ምስሉ ቀጥ ያለ መሆኑን እና ምስሉ ከእቃው በ2 እጥፍ እንደሚበልጥ ያሳያል።

የምስል ባህሪያት

1. ምስሉ ከእቃው 2 እጥፍ ይበልጣል

2. ቀጥ ያለ

3. የምስል ርቀት = የትኩረት ርዝመት = 20 ሴ.ሜ

4. ምናባዊ

ሾጣጣ መስታወት

3. የአንድ ነገር ርቀት ከኮንቬክስ መስታወቱ ፊት ለፊት 2 ሜትር ሲሆን የምስሉ ቁመት ደግሞ የነገሩን ቁመት 1/16 እጥፍ ነው። የመስተዋቱ የትኩረት ርዝመት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

የነገር ርቀት (መ_o) = 2 ሜትር

የምስል ማጉላት (M) = 1/16 ጊዜ

የሚፈለግ የኮንቬክስ መስታወት የትኩረት ርዝመት

መፍትሔው

የምስል ርቀት፡

የምስል ርቀት፡- - 1/8 ሜትር። የመቀነስ ምልክት ምስሉ ምናባዊ መሆኑን ያሳያል።

የትኩረት ርዝመት (ረ):

የመቀነስ ምልክቱ የትኩረት ርዝመቱ ምናባዊ መሆኑን ያሳያል።

4. ከኮንቬክስ መስታወት ፊት ለፊት የሚገኝ የ h-ከፍተኛ ምስል ባህሪያትን ይወስኑ።

መፍትሔ

በሥዕሉ መሠረት፣ የምስሉ ባህሪያት ምናባዊ፣ ቀጥ ያሉ እና ከአንድ ነገር ያነሱ ናቸው።

ማጉልያ መነፅር

7. እንደ ማጉያ መነጽር የሚያገለግል 5 ሜትር የፎከስ ርዝመት ያለው ሌንስ። አይን በአቅራቢያው በሚገኝበት ቦታ ላይ ሲያተኩር መደበኛው አይን የሚጠቀምበት ሌንስ። የማጉያ መነጽሩ ማዕዘን ማጉላት ምንድነው?

የሚታወቅ፦

የትኩረት ርዝመት (ረ) = 5 ሴ.ሜ

ወደ መደበኛው የአይን ነጥብ (N) = 25 ሴ.ሜ

የሚፈለግ፦ አንግል ማጉላት

መፍትሔው

ዓይን በአቅራቢያው ባለው ቦታ ላይ ካተኮረ፣ የምስል ርቀት = ወደ መደበኛው ዓይን ቅርብ ነጥብ። የማዕዘን ማጉላት እኩልታ፡

M = አንግል ማጉላት፣ N = ወደ መደበኛው የአይን ነጥብ ቅርብ፣ f = የማጉያ መነጽሩ የትኩረት ርዝመት

ዓይን በአቅራቢያው በሚገኝበት ቦታ ላይ ሲያተኩር የማዕዘን ማጉላት፡

በቅርብ የማየት ዓይን እና በቅርብ የማየት ዓይን

8. የሆነ ሰው በ በቅርብ የማየት ዓይን +2 ይጠቀሙ ዲዮፕተሮች ዓይንብርጭቆ። ምንድን ነው? በጣም ቅርብ ርቀት የ ሰው ያለሱ ማየት ይችላል ዓይንብርጭቆ።

የሚታወቅ፦

የሌንስ ኃይል (P) = +2 ዳይፕተሮች

የሚፈለግ፦ The በጣም ቅርብ ርቀት

መፍትሔው

A የሚገጣጠም ሌንስ or የሚለያይ ሌንስ?

የሌንስ ኃይል አዎንታዊ ነው ምክንያቱም ጥቅም ላይ የዋለው ሌንስ አወንታዊ ሌንስ ወይም የሚገጣጠም ሌንስ ስለሆነ።

የሌንስ የትኩረት ርዝመት ስንት ነው?

ፒ = 1/ረ

2 = 1/f

ረ = 1/ 2 = 0.5 ሜትር = 50 ሴ.ሜ

የትኩረት ርዝመት 50 ሴ.ሜ ነው።

በቅርብ የማየት ዓይን እና በቅርብ የማየት ዓይን?

በቅርብ የማየት ዓይን ምክንያቱም ጥቅም ላይ የዋለው ሌንሱ አዎንታዊ ሌንስ ስለሆነ።

ምንድን ነው? በጣም ቅርብ ርቀት የ ሰው ያለሱ ማየት ይችላል የዓይን መነፅር?

ዓይን በ25 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ያሉ ነገሮችን እንደ መደበኛ ዓይን እንዲያይ፣ ሌንሱ በሌንሱ ፊት ለፊት በ x ሴ.ሜ ርቀት ላይ ምስል መፍጠር አለበት። ምስሉ ቀጥ ያለ እና ምናባዊ እንዲሆን ምስሉ ከሌንሱ ፊት ለፊት ነው። ምስሉ ምናባዊ ስለሆነ የጥላው (ዎች) ርቀት አሉታዊ ነው።

-1/ቀ_i = 1/ረ – 1/ቀ_o

-1/ቀ_i = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50

-d_i = -50/1 = -50 ሴሜ = -0.50 ሜትር

d_i = 50 ሴ.ሜ = 0.5 ሜትር

The በጣም ቅርብ ርቀት የ ሰው ያለሱ ማየት ይችላል ዓይንብርጭቆ 50 ሴ.ሜ ነው። አንድ መደበኛ ዓይን ሊያየው የሚችለው በጣም ቅርብ ርቀት 25 ሴ.ሜ ነው።

የዓይን መነፅር

9. ከ n ጋር ያለው ሰው ቅርብ ቦታጆሮ የሚያይ አይን is 50 ሴ.ሜ. አንድ ሰው በ25 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ያሉትን ነገሮች ማየት እንዲችል የሚጠቀምበት የሌንስ ኃይል ምንድነው?

መፍትሔ

ከመደበኛው አይን አጠገብ ያለው ነጥብ 25 ሴ.ሜ ሲሆን ከ n ጋር ካለው ሰው ጫፍ ጋር ቅርብ ነው።ጆሮ የሚያይ አይን 50 ሴ.ሜ ነው። ሰውየው የሚጠቀምበት ሌንስ የሚገጣጠም ሌንስ ነው።

የሚታየውን ነገር ለማግኘትs ከዓይኑ ፊት ለፊት 25 ሴ.ሜ እንዲሆን፣ ሌንሱ አንድ ቅርጽ ሊኖረው ይገባል ምስል ከዓይኑ እና ከሌንስ ፊት ለፊት በ50 ሴ.ሜ ርቀት ላይ። ምስል እንዲታይ በአይን ፊት ለፊት መሆን አለበት ምስል ቀጥ ያለ እና ምናባዊ ነው።

የሚታወቅ፦

የነገር ርቀት (መ_o) = 25 ሴ.ሜ

የምስል ርቀት (d)_i) = -50 ሴ.ሜ (ምናባዊ ስለሆነ አሉታዊ)

የሚፈለጉ : የሌንስ የትኩረት ርዝመት (ረ) እና የሌንስ ኃይል (ፒ)

መፍትሔው

1/f = 1/s + 1/s'

1/f = 1/25 + 1/-50

1/f = 2/50 – 1/50

1/ረ = 1/50

ረ = 50/1 = 50 ሴሜ = 0.5 ሜትር

የፕላስ ምልክት ሌንሱ እየተገጣጠመ መሆኑን ያሳያል።

P = 1/f = 1/0.5 = +2 ዳይፕተሮች

የሌንስ ኃይል +2 ዲ ነው።

ሚክሮስኮፕ

10. ማይክሮስኮፕ ኦብጀክቲቭ እና ኦኩላር ሌንስ አለው የትኩረት ርዝመት ጋር 0.9 ሴ.ሜ እና 5 ሴ.ሜ። አንድ ሰው 10 ሚሜ ያስቀምጣል ነገር ያለ ምንም ማመቻቸት በአይን ሌንስ በኩል እንዲታይ ከኦብሊካል ሌንስ ፊት ለፊት። ዕቃው 0.5 ሚሜ ርዝመት ካለው እና የሰውየው መደበኛ የንባብ ርቀት 25 ሴ.ሜ ከሆነ የነገሩ ርዝመት... ሆኖ ይታያል።

የሚታወቅ፦

የዒላማ ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f)_ob) = 0.9 ሴሜ = 9 ሚሜ

የዓይን ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f)_ok) = 5 ሴሜ = 50 ሚሜ

የነገር ርቀት ከኦብጀክቲቭ ሌንስ (ዎች)_ob) = 10 ሚሜ

የነገር ርዝመት (ሰ_o) = 0.5 ሚሜ

ወደ መደበኛው የአይን ነጥብ (N) = 25 ሴ.ሜ = 250 ሚሜ

የሚፈለግ፦ የምስል ርዝመት (ሰ)_{i '})

መፍትሔው

ከዓላማ ሌንስ የምስል ርቀት

1 / ሴ_ob' = 1/ረ_ob – 1/ሰ_ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s_ob' = 90/1 = 90 ሚሜ

አይን ዘና ባለበት ጊዜ ወይም ምስሉ ማለቂያ በሌለው ጊዜ የማይክሮስኮፕ አጠቃላይ ማጉላት፣ እኩልታን በመጠቀም የሚሰላ፡

የምስል ርዝመት = የነገር ርዝመት x ጠቅላላ ማጉላት = (0.5 ሚሜ)(45) = 22.5 ሚሜ።

11. የማይክሮስኮፕ ሌንስ የፎከስ ርዝመት 2.0 ሴ.ሜ ነው። አንድ ነገር በ2.2 ሴ.ሜ ላይ ይቀመጣል። የማይክሮስኮፕ ርዝመት 24.5 ሴ.ሜ ነው። አይኑ የተለመደ እና ዘና ያለ ነው። የማይክሮስኮፕ አጠቃላይ ማጉላት ስንት ነው።

የሚታወቅ፦

የዒላማ ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f)_ob) = 2.0 ሴ.ሜ

ከኦብጀክቲቭ ሌንስ የነገር ርቀት (d)_ob) = 2.2 ሴ.ሜ

የማይክሮስኮፕ ርዝመት (ሊ) = 24.5 ሴ.ሜ

ወደ መደበኛው የአይን ነጥብ (N) = 25 ሴ.ሜ

አይኑ ዘና ይላል።

የሚፈለግ የማይክሮስኮፕ አጠቃላይ ማጉላት (M)

መፍትሔው

ምስሉ ማለቂያ በሌለው ጊዜ ዓይኑ ዘና ይላል።

አይን ዘና ባለበት ጊዜ የማይክሮስኮፕ አጠቃላይ ማጉላት;

M = ጠቅላላ ማጉላት

l = የማይክሮስኮፕ ርዝመት =በአይን ሌንስ እና በአይን ሌንስ መካከል ያለው ርቀት = የዓይን ሌንስ የትኩረት ርዝመት + ከዓላማ ሌንስ የምስል ርቀት (d_ob') = ረ_ok + d_ob'

ከዓላማ ሌንስ የምስል ርቀት (d_ob")፦

1/ረ_ob = 1/ቀ_ob + 1/ቀ_ob'

1/መ_ob' = 1/ረ_ob – 1/ቀን_ob = 1/2 – 1 / 2.2 = 2.2 / 4.4 – 2 / 4.4 = 0.2 / 4.4

d_ob' = 22

ከኦብጀክቲቭ ሌንስ የምስል ርቀት 22 ሴ.ሜ ነው።

የዓይን ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f_ok):

l = f_ok + s_ob'

f_ok = l – d_ob' = 24.5 – 22 = 2.5 ሴ.ሜ

የማይክሮስኮፕ አጠቃላይ ማጉላት (M):

12. ከመደበኛው ዓይን አጠገብ ያለው ቦታ 25 ሴ.ሜ ነው። የማይክሮስኮፕ ማጉላት ምንድነው?

የሚታወቅ፦

ወደ መደበኛው የአይን ነጥብ (N) = 25 ሴ.ሜ

የነገር ርቀት (መ_ob) = 1.2 ሴ.ሜ

የዒላማ ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f)_ob) = 1 ሴ.ሜ

የዓይን ሌንስ የትኩረት ርዝመት (f)_ok) = 5 ሴ.ሜ

በኦፕሊኬሽን ሌንስ እና በአይን ሌንስ መካከል ያለው ርቀት = 10 ሴ.ሜ

የሚፈለግ የማይክሮስኮፕ ማጉላት

መፍትሔው

የመጨረሻው ምስል ማለቂያ በሌለው ደረጃ ላይ ከሆነ ዓይኑ ዘና ይላል (ዝቅተኛው ምቹነት)። የመጨረሻው ምስል ቅርብ ቦታ ላይ ከሆነ (25 ሴ.ሜ)፣ ዓይኑ ዘና አይልም ነገር ግን በአቅራቢያ ቦታ ላይ ያተኩራል (ከፍተኛው ምቹነት)።

ዓይን በአቅራቢያው በሚገኝበት ቦታ ላይ ሲያተኩር የማይክሮስኮፕ ማጉላት እኩልታ (ከፍተኛው የመተማመን አቅም):

ከዓላማ ሌንስ የምስል ርቀት (d)_ob")፦

1/መ_ob' = 1/ቀ_ob – 1/ቀን_ob = 1/1 – 1 / 1.2 = 12/12 – 10/12 = 2/12

d_ob' = 12/2 = 6 ሴ.ሜ

የምስል ማጉላት፦

የማይክሮስኮፕ ችግሮች እና መፍትሄዎች

ቴሌስኮፕ

የቴሌስኮፕ ችግሮች እና መፍትሄዎች 1

የቴሌስኮፕ ችግሮች እና መፍትሄዎች 2

1. የኦፕቲካል መሳሪያዎች መሰረታዊ መርህ ምንድን ነው?
   • መልስየኦፕቲካል መሳሪያዎች መሰረታዊ መርህ ብርሃንን በዋናነት በማንጸባረቅ እና በማንጸባረቅ ምስሎችን ለመቅረጽ እና ለማጉላት፣ ነገሮችን በተሻለ ሁኔታ ለመመልከት ወይም የተወሰኑ የብርሃን ባህሪያትን ለመለካት የሚረዳንን ማዛባት ነው።
2. የማስተካከያ የዓይን መነፅር ራዕይን ለማሻሻል እንዴት ይሰራል?
   • መልስ፦ የማስተካከያ የዓይን መነፅር የዓይንን ብርሃን በማተኮር ረገድ ያለውን ጉድለት የሚሸፍኑ ሌንሶች አሉት። በቅርብ እይታ፣ ሾጣጣ ሌንሶች የብርሃን ጨረሮችን ያሰራጫሉ፣ ከርቀት እይታ አንጻር ደግሞ ሾጣጣ ሌንሶች የብርሃን ጨረሮችን ያገናኛሉ፣ ይህም ዓይን ምስሎችን በሬቲና ላይ በትክክል እንዲያተኩር ያስችለዋል።
3. የማጉያ መነጽር ዕቃዎችን ትልቅ እንዲመስሉ የሚያደርገው ለምንድን ነው?
   • መልስየማጉያ መነጽር ማለት ዕቃው በሌንስ የትኩረት ርዝመት ውስጥ ሲቀመጥ የነገሩን ምናባዊ፣ የተጎላበተ እና ቀጥ ያለ ምስል የሚፈጥር ኮንቬክስ ሌንስ ነው። ዓይን ይህንን የተጎላበተ ምስል ከነገሩ ራሱ እንደሚበልጥ አድርጎ ይመለከተዋል።
4. የካሜራው ቀዳዳ የምስል ጥራትን እንዴት ይነካዋል?
   • መልስ፦ አፔሬተሩ ወደ ካሜራው የሚገባውን የብርሃን መጠን ይቆጣጠራል። ትልቅ አፔሬተር የበለጠ ብርሃን እንዲኖር ያስችላል፣ ይህም የተሻለ ዝቅተኛ ብርሃን ያላቸው ፎቶግራፎችን ሊያስከትል ይችላል። ሆኖም፣ ትልቅ አፔሬተር የመስኩን ጥልቀት ይቀንሳል፣ ይህም ማለት የምስሉ ትንሽ ክፍል በትኩረት ላይ ይሆናል ማለት ነው። በተቃራኒው፣ ትንሽ አፔሬተር የመስኩን ጥልቀት ይጨምራል ነገር ግን ረዘም ያለ የመጋለጥ ጊዜ ወይም ከፍተኛ የስሜት ህዋሳት ቅንብሮችን ሊፈልግ ይችላል።
5. ቢኖኩላሮች ብዙውን ጊዜ እንደ “10×50” ያሉ ቁጥሮች ለምን ተጽፈውባቸዋል?
   • መልስ፦ በ"10×50" ባይኖኩላሮች ውስጥ፣ "10x" ማለት እቃው ከራቁ አይን በ10 እጥፍ ቅርብ ሆኖ ይታያል ማለት ነው። "50" የሚለው ቃል የሚያመለክተው በ ሚሊሜትር ውስጥ ያለውን የኦብጀክት ሌንስ ዲያሜትር ነው። ትልቅ የኦብጀክት ሌንስ የበለጠ ብርሃን ሊሰበስብ ይችላል፣ ይህም ምስሉን የበለጠ ብሩህ ያደርገዋል፣ በተለይም በዝቅተኛ ብርሃን ሁኔታዎች ውስጥ ጠቃሚ ነው።
6. ቴሌስኮፕ ከሰው ዓይን የበለጠ ብርሃን እንዴት ይሰበስባል፣ እና ይህ ሩቅ ከዋክብትን ለመመልከት ለምን አስፈላጊ ነው?
   • መልስቴሌስኮፖች ከሰው ዓይን በጣም ትልቅ የሆኑ ተጨባጭ ሌንሶች (ወይም መስተዋቶች) ስላሏቸው የበለጠ ብርሃን እንዲሰበስቡ እና እንዲያተኩሩ ያስችላቸዋል። ይህ የጨመረ ብርሃን የመሰብሰብ ችሎታ ለዓይን የማይታዩ ሩቅ እና ደካማ የሰማይ ነገሮችን ለመመልከት አስፈላጊ ነው።
7. በማንፀባረቅ ቴሌስኮፕ እና በማንፀባረቅ ቴሌስኮፕ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
   • መልስ፦ የሚያንጸባርቅ ቴሌስኮፕ (ወይም ሪፍራክተር) ብርሃንን ለማጠፍ እና ለማተኮር ሌንሶችን ይጠቀማል፣ የሚያንፀባርቅ ቴሌስኮፕ (ወይም ሪፍራክተር) ደግሞ መስተዋቶችን ይጠቀማል። ሪፍራክተሮች ብዙውን ጊዜ በክሮማቲክ መዛባት ይሰቃያሉ፣ ይህም በነገሮች ዙሪያ ባለቀለም ጠርዞችን ሊያስከትል ይችላል። ሪፍራክተሮች ይህንን ችግር ያስወግዳሉ ነገር ግን በተደጋጋሚ አሰላለፍ እና ማስተካከያ ሊያስፈልጋቸው ይችላል።
8. ማይክሮስኮፖች ብዙ ሌንሶችን የሚጠቀሙት ለምንድን ነው?
   • መልስማይክሮስኮፖች ከፍተኛ ማጉላት እና ጥራት ለማግኘት የሌንሶችን (ዓላማ እና የዓይን ክፍል) ጥምረት ይጠቀማሉ። ተጨባጭ ሌንሱ ናሙናውን ያጎላል፣ ከዚያም የዓይን ክፍል ምስሉን የበለጠ ያጎላል። ይህ ጥምረት ጥቃቅን መዋቅሮችን በዝርዝር ለመመልከት ያስችላል።
9. የኦፕቲካል ፋይበር መረጃን በረጅም ርቀት እንዴት ያስተላልፋል?
   • መልስየኦፕቲካል ፋይበርዎች የጠቅላላ ውስጣዊ ነጸብራቅ መርህን ይጠቀማሉ። የብርሃን ምልክቶች (ከሌዘር የሚመጡ) ወደ ፋይበሩ ውስጥ ይገባሉ እና በፋይበሩ ውስጣዊ ግድግዳዎች ላይ ያንፀባርቃሉ፣ ከፍተኛ ርቀት ይጓዛሉ፣ እና አነስተኛ የጥንካሬ ኪሳራ ሳይኖር። እነዚህ የብርሃን ምልክቶች ከፍተኛ መጠን ያለው መረጃ ሊይዙ ይችላሉ።
10. በስፔክትሮሜተር ውስጥ የፕሪዝም ሚና ምንድን ነው?

• መልስ፦ በስፔክትሮሜትር ውስጥ፣ ፕሪዝም የሚመጣውን ብርሃን በሞገድ ርዝመት ላይ በመመስረት ወደ ክፍሉ ቀለሞች (ስፔክትረም) ያሰራጫል። ይህም የብርሃን ምንጮችን ስብስባቸውን፣ ጥንካሬያቸውን እና ሌሎች ባህሪያቸውን ለመወሰን ያስችላል።