Прыклады пытанняў па аптычных прыборах

12 прыкладаў пытанняў па аптычных прыборах

Увагнутае люстэрка

1. Выява, атрыманая ўвагнутым люстэркам прадмета вышынёй h, размешчанага на адлегласці меншай за f (f = фокусная адлегласць люстэрка), гэта...

А. віртуальны, вертыкальны, паніжаны

Б. віртуальны, вертыкальны, павялічаны

C. сапраўдны, вертыкальны, паменшаны

D. рэальны, перавернуты, павялічаны

E. рэальны, перавернуты, скарочаны

Абмеркаванне

Ніжэй прыведзены прыклад утварэння ценю, падобнага да папярэдняга пытання. Зыходзячы з гэтага малюнка, цень з'яўляецца віртуальным, вертыкальным і павялічаным. Правільны адказ — B.

2. Калі прадмет размясціць пасярэдзіне паміж фокуснай кропкай і паверхняй увагнутага люстэрка, то выява ўтворыцца:

(1) павялічана ўдвая

(2) вертыкальна

(3) адлегласць выявы = фокусная адлегласць

(4) віртуальны

Правільнае сцвярджэнне…

А. 1, 2 і 3

Б. 1 і 3

С. 1 і 4

D. толькі 4

E. усе правільныя

Абмеркаванне

Дапусцім, што адлегласць да фокуснай кропкі або фокусная адлегласць (f) = 20 см, а адлегласць да аб'екта (s) = 10 см, як паказана на малюнку ніжэй.

а) Адлегласць ценю

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

1/20 = 1/10 + 1/с'

1/20 – 1/10 = 1/с

1/20 – 2/20 = 1/с

-1/20 = 1/с'

s' = -20 см

Адмоўная адлегласць ценю азначае, што цень віртуальны. Цень віртуальны, таму што праз яго не праходзіць святло. Гэта пазначана пункцірнай лініяй на малюнку.

б) Павелічэнне выявы

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2 разы

Дадатнае павелічэнне выявы азначае, што выява размешчана вертыкальна. Выява павялічана ў 2 разы.

Уласцівасці ценяў, заснаваныя на выяве і выніках разлікаў вышэй:

1. Павялічана ў 2 разы

2. Вертыкальнае становішча

3. Адлегласць выявы = фокусная адлегласць = 20 см

4. Віртуальны характар

Правільны адказ — Э.

Выпуклае люстэрка

3. Выпуклае люстэрка размешчана на павароце дарогі. Калі прадмет знаходзіцца на адлегласці 2 м ад люстэрка, вышыня ўтворанага адлюстравання складае 1/16 вышыні прадмета. Фокусная адлегласць люстэрка роўная…

А. 2/15 м

Б. 2/17 м

C. 5/8 м

D. 15/2 м

Усходняя 17/2 м

Абмеркаванне

Вядома, што:

Адлегласць да аб'екта (s) = 2 метры

Павелічэнне выявы (M) = 1/16 раза

Пытанне: Фокусная адлегласць выпуклага люстэрка

Адказ:

Спачатку вылічыце адлегласць ценю (s'):

Адлегласць да выявы складае – 1/8 метра. Знак «мінус» азначае, што выява віртуальная.

Фокусная адлегласць выпуклага люстэрка (f):

Знак адмоўнага значэння азначае, што фокус выпуклага люстэрка віртуальны.

Правільны адказ — А.

4. Выява, утвораная выпуклым люстэркам і прадметам вышыні h, размешчаным перад люстэркам, гэта...

А. сапраўдны, вертыкальны, павялічаны

Б. віртуальны, вертыкальны, павялічаны

C. сапраўдны, вертыкальны, паменшаны

D. рэальны, перавернуты, павялічаны

E. віртуальны, вертыкальны, паніжаны

Абмеркаванне

Зыходзячы з выявы збоку, уласцівасці ценю: віртуальны, вертыкальны і паменшаны.

Правільны адказ — Э.

Выпуклая лінза

5. З графіка выпуклай лінзы вышэй вынікае, што павелічэнне выявы пры 1/s = 3 роўнае...

А. 1,5 разы

Б. 2 разы

C. 3 раз

D. 4 разы

E. 6 разоў

Абмеркаванне

Вядома, што:

1/с = 3 см ^-1 , s = 1/3 см

1/с' = 1 см ^-1 , s' = 1/1 см = 1 см

Пытанне: Павелічэнне выявы (M)

Адказ:

Павелічэнне выявы:

М = s' : s

M = 1 см : 1/3 см

M = 1 см х 3/1 см

М = 3 разы

Правільны адказ — С.

Увагнутая лінза

6. Паралельны пучок святла падае на ўвагнутую лінзу. У лінзе пучок святла падвяргаецца…

А. праламленне, пры якім прамяні распаўсюджваюцца

Б. адлюстраванне, каб святло распаўсюджвалася

C. праламленне, пры якім прамяні збіраюцца

D. адлюстраванне, каб святло збіралася

E. праламленне, але прамяні застаюцца паралельнымі

Абмеркаванне

Люстэркі могуць адлюстроўваць святло, а лінзы могуць яго пераламляць.

Увагнутыя лінзы маюць уласцівасць рассейваць святло, таму іх яшчэ называюць рассейвальнымі лінзамі.

Правільны адказ — А.

Луп

7. У якасці павелічальнага шкла выкарыстоўваецца лінза з фокуснай адлегласцю 5 см. Калі нармальнае вока выкарыстоўвае павелічальнае шкло з максімальнай акамадацыяй, то вуглавое павелічэнне павелічальнага шкла складае...

А. 3 разы

Б. 4 разы

C. 5 раз

D. 6 разы

E. 8 разоў

Абмеркаванне

Вядома, што:

Фокусная адлегласць аб'ектыва (f) = 5 см

Блізкая кропка нармальнага вока (N) = 25 см

Пытанне: Кутавае павелічэнне павелічальнага шкла

Адказ:

Калі вока максімальна акамадавана, адлегласць выявы, якую атрымлівае лупа, такая ж, як і блізкая кропка нармальнага вока. Формула для вугла павелічэння лупы пры максімальнай акамадацыі вока:

Правільны адказ — Д.

Дэфекты вачэй

8. Чалавек з гіперметрапіяй павінен насіць акуляры з сілай лінзаў +2 дыёптрыі, каб нармальна бачыць. Такім чынам, мінімальная адлегласць, на якую чалавек можа бачыць без акуляраў, гэта...

А. 2,5 см

B. 15 см

Каля 50 см

Г. 60 см

Э. 100 см

Абмеркаванне

Вядома, што:

Сіла лінзы (P) = +2 дыёптрыі

Пытанне: Якая мінімальная адлегласць, на якую чалавек можа бачыць без акуляраў?

Адказ:

Увагнутая ці выпуклая лінза?

Сіла лінзы дадатная, таму выкарыстоўваецца дадатная лінза, гэта значыць выпуклая лінза, гэта значыць збіральная лінза.

Якая фокусная адлегласць аб'ектыва?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/2 = 0,5 метра = 50 см

Фокусная адлегласць выпуклай лінзы роўная 50 см.

Блізказоркасць ці дальназоркасць?

Калі выкарыстоўваецца выпуклая лінза, то гэта блізарукасць.

Якая мінімальная адлегласць, на якую можа бачыць вока без акуляраў?

Блізкая адлегласць нармальнага вока складае 25 см. Каб вока магло бачыць прадмет на адлегласці 25 см як нармальнае вока, крышталік павінен сфарміраваць выяву на адлегласці x см перад ім. Выява знаходзіцца перад выпуклай лінзай, таму выява вертыкальная і віртуальная. Выява віртуальная, таму адлегласць да выявы (s') адмоўная.

-1/с' = 1/f – 1/с

-1/с' = 1/50 – 1/25 = 1/50 -2/50 = -1/50

-s' = -50/1 = -50 см = -0,50 метра

s' = 50 см = 0,5 метра

Мінімальная адлегласць, якую можа бачыць блізарукае вока, складае 50 см. Мінімальная адлегласць для нармальнага вока — 25 см.

Правільны адказ — С.

Акуляры

9. У чалавека з прэсбіопіяй блізкасць зроку складае 50 см. Калі ён хоча чытаць на нармальнай адлегласці для чытання, яму патрэбныя акуляры з дыяпазонам...

А. -2 дыёптрыі

B. -1/2 дыёптрыі

C. + 1/2 дыёптрыі

D. +2 дыёптрыі

E. +4 дыёптрыі

Абмеркаванне

Блізкая адлегласць нармальнага вока складае 25 см, а блізкая адлегласць пацыента — 50 см. Гэта азначае, што чалавек мае праблемы са зрокам зблізку, гэты стан вядомы як дальназоркасць. Дальназоркасць можна выправіць з дапамогай выпуклай лінзы, як паказана на малюнку ніжэй.

Каб аб'ект можна было назіраць на адлегласці 25 см перад вокам, лінза павінна сфарміраваць выяву на адлегласці 50 см перад вокам і лінзай. Каб выява была бачнай, яна павінна знаходзіцца перад вокам, таму выява вертыкальная і віртуальная.

Вядома, што :

Адлегласць да аб'екта (s) = 25 см

Адлегласць да выявы (s') = -50 см (адмоўная, бо яна віртуальная)

Пытанне : Фокусная адлегласць (f) акуляраў і сіла лінзы (P)

Адказ :

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

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

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50/1 = 50 см = 0,5 метра

Дадатная фокусная адлегласць азначае, што выкарыстоўваецца выпуклая лінза.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 дыёптрыі

Сіла або оптычная сіла лінзы роўная +2 D. Дадатны знак азначае, што выкарыстоўваецца выпуклая лінза.

Правільны адказ — Д.

мікраскоп

10. Мікраскоп мае аб'ектыў і акуляр з фокуснымі адлегласцямі 0,9 см і 5 см адпаведна. Чалавек размяшчае перад аб'ектывам узор памерам 10 мм, які трэба назіраць праз акуляр без акамадацыі. Калі даўжыня ўзору складае 0,5 мм, а нармальная адлегласць чытання чалавека складае 25 см, то бачная даўжыня аб'екта будзе...

А. 7,5 мм

B. 10 мм

C. 12,5 мм

Г. 15 мм

E. 20 мм

Абмеркаванне

Вядома, што:

Фокусная адлегласць аб'ектыва (f _ob ) = 0,9 см = 9 мм

Фокусная адлегласць акуляра (f _ok ) = 5 см = 50 мм

Адлегласць ад аб'екта да аб'ектыва (s _ob ) = 10 мм

Даўжыня аб'екта (h) = 0,5 мм

Блізкая кропка нармальнага вока (N) = 25 см = 250 мм

Пытанне: Даўжыня ценю (h')

Адказ:

Назіранне без акамадацыі тое ж самае, што і назіранне з мінімальнай акамадацыяй, калі вока расслабляецца пры назіранні за выявай, якая знаходзіцца бясконца далёка.

Спачатку вылічыце адлегласць выявы ад аб'ектыва. Аб'ектыў — выпуклая лінза, таму выкарыстоўваецца формула выпуклай лінзы:

1/с _аб ' = 1/f _аб – 1/с _аб = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 мм

Агульнае павелічэнне мікраскопа, калі вока знаходзіцца ў стане мінімальнай акамадацыі або калі выява знаходзіцца на бясконцасці, разлічваецца па формуле:

Даўжыня ценю = даўжыня аб'екта х агульнае павелічэнне = (0,5 мм)(45) = 22,5 міліметра.

11. Мікраскоп мае фокусную адлегласць аб'ектыва 2,0 см. Прадмет размешчаны пад аб'ектывам на адлегласці 2,2 см. Даўжыня мікраскопа складае 24,5 см, і назіральнік назірае без акамадацыі. Калі ў назіральніка нармальныя вочы, агульнае павелічэнне мікраскопа складае…

А. 20 разы

Б. 25 разы

C. 50 раз

D. 75 разы

E. 100 разоў

Абмеркаванне

Вядома, што:

Фокусная адлегласць аб'ектыва (f _ob ) = 2,0 см

Адлегласць аб'екта перад аб'ектывам (s _ob ) = 2,2 см

Даўжыня мікраскопа (l) = 24,5 см

Блізкая кропка нармальнага вока (N) = 25 см

Назіранне без пражывання

Пытанне: Агульнае павелічэнне мікраскопа (М)

Адказ:

Вока мінімальна акамадуе выяву, калі яна знаходзіцца бясконца далёка, як паказана на малюнку збоку.

Формула для поўнага павелічэння мікраскопа пры мінімальнай акамадацыі вока:

інфармацыя:

M = агульнае павелічэнне

l = даўжыня мікраскопа = адлегласць паміж аб'ектывам і акулярам = фокусная адлегласць акуляра + адлегласць выявы ад аб'ектыва (s _ob ') = f _ok + s _ob '

Адлегласць выявы ад аб'ектыва (s _ob '):

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

1/с _аб ' = 1/f _аб – 1/с _аб = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s _ob ' = 22

Адлегласць выявы ад аб'ектыва складае 22 см.

Фокусная адлегласць акуляра (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – s _ob ' = 24,5 – 22 = 2,5 см

Агульнае павелічэнне мікраскопа (М):

Правільны адказ — Э.

12. Студэнт (Sn = 25 см) правёў эксперымент з выкарыстаннем мікраскопа, атрымаўшы дадзеныя, як паказана на наступнай дыяграме. Павелічэнне мікраскопа складае…

А. 30 разы

Б. 36 разы

C. 40 раз

D. 46 разы

E. 50 разоў

Абмеркаванне

Вядома, што:

Блізкая кропка нармальнага вока (N) = 25 см

Адлегласць да аб'екта (s _ob ) = 1,2 см

Фокусная адлегласць аб'ектыва (f _ob ) = 1 см

Фокусная адлегласць акуляра ( _fok ) = 5 см

Адлегласць паміж аб'ектывам і акулярам = 10 см

Пытанне: Павелічэнне мікраскопа

Адказ:

Калі канчатковая выява бясконца далёкая, вока будзе акамадзіраваць мінімальна, і наадварот, калі выява канечна далёкая, вока будзе акамадзіраваць максімальна. Канчатковая выява на малюнку вышэй паказвае канечна далёкую выяву, таму вока будзе акамадзіраваць максімальна.

Формула для павелічэння мікраскопа пры максімальнай акамадацыі вока:

Абмеркаванне мікраскопаў

Бінокль

Дыскусія пра бінокль

13. Разгледзьце на наступным мікраскопе выяву шляху святловага прамяня, які фарміруе выяву:
Адлегласць паміж аб'ектывам і акулярам dКрыніца мікраскопа —…

А. 20 см
B. 24 см
Каля 25 см
Г. 27 см
Э. 29 см

Абмеркаванне

Вядома, што:
Адлегласць аб'екта ад аб'ектыва (с_ob) = 2 см
Фокусная адлегласць аб'ектыва (f_ob) = 1,8 см
Адлегласць рэальнага малюнка ад лінзы акуляра (с_ok) = 6 см
Фокусная адлегласць акуляра (f_ok) = 6 см
Пытанне: Адлегласць паміж аб'ектывам і акулярам (даўжыня трубкі мікраскопа)
Адказ:

Разгледзьце выяву вышэй. Калі вока знаходзіцца ў стане мінімальнай акамадацыі, канчатковая выява, сфарміраваная акулярнай лінзай, знаходзіцца на бясконцай адлегласці. Каб канчатковая выява, атрыманая акулярнай лінзай, знаходзілася на бясконцай адлегласці, рэальная выява, атрыманая аб'ектывам, павінна знаходзіцца ў фокусе акулярнай лінзы. Такім чынам, адлегласць паміж аб'ектывам і акулярнай лінзай (l) = адлегласць рэальнай выявы ад аб'ектыву (s _ob ') + фокусная адлегласць акулярнай лінзы (f _ok ).

Адлегласць рэальнага малюнка ад аб'ектыва (s_ob') :
1 / s_ob + 1/с_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/с_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 см

Адлегласць паміж аб'ектывам і акулярам (даўжыня трубкі мікраскопа):
l = s_ob' + f_ok
l = 18 см + 6 см
l = 24 см
Правільны адказ — Б.

Крыніца пытання:

Пытанні па фізіцы для нацыянальных экзаменаў у старшай школе/прафесійна-тэхнічнай школе

Прыклады пытанняў пра аптычныя прыборы для вачэй
Чалавек з нармальнымі вачыма спачатку бачыць аб'ект на адлегласці 500 метраў. Праз некалькі хвілін ён бачыць аб'ект на адлегласці 1 метра. Адлегласць паміж рагавіцай і сятчаткай кілімок лічыцца такой жа, як і адлегласць ценю, якая складае прыблізна 2,5 см. Разлічыце:
(a) Фокусная адлегласць і сіла акуляра пры факусоўцы на аб'екце, размешчаным на адлегласці 500 метраў
(b) Фокусная адлегласць і сіла акуляра пры факусоўцы на аб'екце, размешчаным на адлегласці 1 метра
(c) Змена фокуснай адлегласці акуляра пры пераключэнні факусоўкі з 500 метраў на 1 метр.
Абмеркаванне
Вядома, што:
Адлегласць да аб'екта 1 (с₁) = 500 метр = 50.000 см
Адлегласць да аб'екта 2 (с₂) = 1 метр = 100 см
Адлегласць ценю (s') = 2,5 см
Адказ:
(а) Фокусная адлегласць і сіла крышталіка вока, калі вока факусуецца на аб'екце, размешчаным на адлегласці 500 метраў
Фокусная адлегласць (f) акуляра разлічваецца з дапамогай формула выпуклай лінзы :
1 / ф₁ = 1/с₁ + 1/с₁ = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 см
f₁ = 0,02499875 метр
Моц вочнай лінзы:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 дыёптрый

(b) Фокусная адлегласць і сіла крышталіка вока, калі вока факусуецца на прадмеце, размешчаным на адлегласці 1 метра
Фокусная адлегласць (f) акуляра:
1 / ф₂ = 1/с₂ + 1/с₁ = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 см
f₂ = 0,02439024 метр
Моц вочнай лінзы:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 дыёптрый

(c) Змена фокуснай адлегласці і сілы лінзы вока пры пераключэнні факусоўкі з 500 метраў на 1 метр.
Змена фокуснай адлегласці крышталіка вока = f₁ - ф₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 метра
Змена сілы лінзы вока = 41,0 – 40,0 = 1,0 дыёптрый

Зыходзячы з абмеркавання вышэйзгаданых пытанняў, можна зрабіць выснову, што:
– Фокусная адлегласць крышталіка вока большая, калі вока назірае прадметы на адлегласці, і фокусная адлегласць крышталіка вока меншая, калі вока назірае прадметы на адлегласці.
– Зорная сіла крышталіка большая, калі вока назірае за блізкім аб'ектам, і меншая, калі вока назірае за аддаленым аб'ектам. Такім чынам, чым бліжэй аб'ект, тым большая зорная сіла крышталіка.

Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў па аптычных прыборах для вачэй.

Прыклад пытанняў пра акуляры
Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў па аптычных акулярах.

Прыклады пытанняў па кантактных лінзах
Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў па аптычных прыборах для кантактных лінзаў.

Прыклад пытання пра павелічальнае шкло або лупу
Напісаны тэкст настолькі малы, што яго немагчыма прачытаць. Чалавек чытае тэкст з дапамогай павелічальнага шкла, калі вока знаходзіцца ў стане мінімальнай акамадацыі, кут павелічэння павелічальнага шкла складае 5 разоў. Якая фокусная адлегласць павелічальнага шкла?
Абмеркаванне
Вядома, што:
Блізкая кропка нармальнага вока (N) = 25 см
Павелічэнне вугла павелічальнага шкла (M) = 5 x
Спыталі: Фокусная адлегласць павелічальнага шкла (f)
Адказ:
Формула для павелічэння вугла лупы пры максімальнай акамадацыі вока:
M = (N/f) + 1
5 = (25 см / ф) + 1
5 – 1 = 25 см / ф
4 = 25 см / ф
f = 25 см / 4
f = 6,25 см
Фокусная адлегласць павелічальнага шкла складае 6,25 см. Фокусная адлегласць павелічальнага шкла дадатная, таму што павелічальнае шкло выкарыстоўвае выпуклая лінза таксама вядомая як станоўчая лінза.

Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў пра павелічальныя шклы або лупы.

Прыклады пытанняў для мікраскопа
Чалавек з нармальнымі вачыма назірае за аб'ектам з дапамогай мікраскопа. Фокусная адлегласць аб'ектыва складае 20 мм, а фокусная адлегласць акуляра — 30 мм. Калі рэальнае выява, атрыманая аб'ектывам, знаходзіцца на адлегласці 10 см, разлічыце вуглавое павелічэнне мікраскопа пры назіранні вокам з мінімальнай акамадацыяй.
Абмеркаванне
Вядома, што:
Фокусная адлегласць аб'ектыва (f_ob) = 20 мм
Фокусная адлегласць акуляра (f_ok) = 30 мм
Адлегласць выявы аб'ектыва (с)_ob') = 10 см = 100 мм
Адлегласць да блізкага пункту гледжання нармальнага вока (N) = 25 см = 250 мм
Спыталі: Вуглавое павелічэнне мікраскопа пры назіранні вокам з мінімальнай акамадацыяй
Адказ:
Формула поўнага вуглавога павелічэння мікраскопа калі вока мінімальна акамадзіруе:

Агульнае вуглавое павелічэнне (M) мікраскопа пры мінімальнай акамадацыі вока складае прыблізна 42,0 х.

Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў па светлавым мікраскопе.

Прыклад пытання пра зорны тэлескоп
Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў пра зорны тэлескоп.

Прыклады пытанняў пра аптычныя прыборы камеры
Больш поўнае абмеркаванне пытанняў можна вывучыць у артыкуле, прысвечаным прыкладам пытанняў па аптычных прыборах для камер.