Примерни въпроси за оптични инструменти

12 примера за въпроси относно оптични инструменти

Вдлъбнато огледало

1. Изображението, образувано от вдлъбнато огледало на обект с височина h, поставен на разстояние по-малко от f (f = фокусно разстояние на огледалото), е...

А. виртуален, изправен, редуциран

Б. виртуален, изправен, увеличен

C. истински, изправен, редуциран

D. реален, обърнат, увеличен

E. реален, обърнат, редуциран

Дискусия

Следва пример за образуване на сянка, подобен на горния въпрос. Въз основа на това изображение сянката е виртуална, изправена и увеличена. Верният отговор е Б.

2. Ако даден обект е поставен по средата между фокалната точка и повърхността на вдлъбнато огледало, изображението, образувано от него, е:

(1) увеличено два пъти

(2) изправен

(3) разстоянието на изображението = фокусно разстояние

(4) виртуален

Правилното твърдение е…

А. 1, 2 и 3

Б. 1 и 3

В. 1 и 4

Г. само 4

Д. всички са верни

Дискусия

Да предположим, че фокусното разстояние (f) = 20 см и разстоянието до обекта (s) = 10 см, както е показано на изображението по-долу.

а) Разстояние до сянка

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

1/20 = 1/10 + 1/s'

1/20 – 1/10 = 1/s'

1/20 – 2/20 = 1/s'

-1/20 = 1/s'

s' = -20 см

Отрицателно разстояние до сянката означава, че сянката е виртуална. Сянката е виртуална, защото през нея не преминава светлина. Това е обозначено с пунктирана линия на изображението.

б) Увеличение на изображението

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

Положително увеличение на изображението означава, че изображението е изправено. Изображението е увеличено 2 пъти.

Свойствата на сенките, базирани на изображението и резултатите от изчисленията по-горе, са:

1. Уголемено 2 пъти

2. Вертикално

3. Разстояние до изображението = фокусно разстояние = 20 см

4. Виртуален по природа

Верният отговор е Е.

Изпъкнало огледало

3. Изпъкнало огледало е поставено на завой на пътя. Когато даден обект е на 2 м от огледалото, височината на образуваното изображение е 1/16 от височината на обекта. Фокусното разстояние на огледалото е…

A. 2/15 м

Б. 2/17 м

C. 5/8 м

Г. 15/2 м

E. 17/2 м

Дискусия

Известно е, че:

Разстояние до обекта (s) = 2 метра

Увеличение на изображението (M) = 1/16 пъти

Попитано: Фокусно разстояние на изпъкнало огледало

Отговор:

Първо изчислете разстоянието до сянката (s'):

Разстоянието до изображението е – 1/8 метър. Знакът „отрицателен“ означава, че изображението е виртуално.

Фокусно разстояние на изпъкналото огледало (f):

Отрицателният знак означава, че фокусът на изпъкналото огледало е виртуален.

Верният отговор е А.

4. Изображението, образувано от изпъкнало огледало и обект с височина h, поставен пред огледалото, е...

А. истински, изправен, уголемен

Б. виртуален, изправен, увеличен

C. истински, изправен, редуциран

D. реален, обърнат, увеличен

Д. виртуален, изправен, редуциран

Дискусия

Въз основа на изображението отстрани, свойствата на сянката са виртуална, изправена и редуцирана.

Верният отговор е Е.

Изпъкнала леща

5. От графиката на изпъкналата леща по-горе, увеличението на изображението при 1/s = 3 е...

А. 1,5 пъти

Б. 2 пъти

В. 3 пъти

Г. 4 пъти

Д. 6 пъти

Дискусия

Известно е, че:

1/s = 3 см^-1, s = 1/3 см

1/s' = 1 см^-1, s' = 1/1 см = 1 см

Попитано: Увеличение на изображението (M)

Отговор:

Увеличение на изображението:

М = s' : s

M = 1 см : 1/3 см

M = 1 см x 3/1 см

М = 3 пъти

Верният отговор е C.

Вдлъбната леща

6. Успореден лъч светлина пада върху вдлъбната леща. Светлинният лъч е подложен на…

A. пречупване, така че лъчите да се разпространяват

Б. отражение, така че светлината да се разпространява

C. пречупване, така че лъчите да се събират

D. отражение, така че светлината да се събира

E. пречупване, но лъчите остават успоредни

Дискусия

Огледалата могат да отразяват светлината, докато лещите могат да я пречупват.

Вдлъбнатите лещи имат свойството да разпръскват светлината, затова се наричат ​​още разсейващи лещи.

Верният отговор е А.

вълк

7. Като лупа се използва леща с фокусно разстояние 5 см. Ако окото е нормално, използвайте тази лупа. с максимална акомодация, ъгловото увеличение на лупата е...

А. 3 пъти

Б. 4 пъти

В. 5 пъти

Г. 6 пъти

Д. 8 пъти

Дискусия

Известно е, че:

Фокусно разстояние на обектива (f) = 5 см

Близка точка на нормално око (N) = 25 см

Попитано: Ъглово увеличение на лупата

Отговор:

Ако окото е максимално акомодирано, разстоянието на изображението, получено от лупата, е същото като близката точка на нормално око. Формулата за ъгъла на увеличение на лупата, когато окото е максимално акомодирано:

Верният отговор е Д.

Очни дефекти

8. Човек с далекогледство трябва да носи очила със сила на лещата +2 диоптъра, за да вижда нормално. Следователно, най-близкото разстояние, на което човек може да вижда без очила, е…

А. 2,5 см

Б. 15 см

Около 50 см

д.60см

Д. 100 см

Дискусия

Известно е, че:

Сила на лещата (P) = +2 диоптъра

Попитано: Най-близкото разстояние, на което човек може да види без очила

Отговор:

Вдлъбната или изпъкнала леща?

Силата на лещата е положителна, следователно използваната леща е положителна леща, известна още като изпъкнала леща, известна още като събирателна леща.

Какво е фокусното разстояние на обектива?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/2 = 0,5 метра = 50 см

Фокусното разстояние на изпъкнала леща е 50 см.

Късогледство или далекогледство?

Ако използваната леща е изпъкнала, тогава става дума за късогледство.

Какво е най-близкото разстояние, което окото може да види без очила?

Близкото разстояние на нормалното око е 25 см. За да може окото да види обект на разстояние 25 см като нормално око, лещата трябва да формира изображение на разстояние x см пред лещата. Изображението е пред изпъкналата леща, така че изображението е изправено и виртуално. Изображението е виртуално, следователно разстоянието до изображението (s') е отрицателно.

-1/s' = 1/f – 1/s

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

-s' = -50/1 = -50 см = -0,50 метра

s' = 50 см = 0,5 метра

Най-близкото разстояние, което може да види късогледо око, е 50 см. Най-близкото разстояние за нормално око е 25 см.

Верният отговор е C.

Очила

9. Човек с пресбиопия има разстояние за близко четене от 50 см. Ако иска да чете от нормално разстояние за четене, ще му трябват очила с диоптрична сила...

А. -2 диоптъра

Б. -1/2 диоптър

C. + 1/2 диоптър

D. +2 диоптъра

E. +4 диоптъра

Дискусия

Близкото разстояние на нормалното око е 25 см, а близкото разстояние на пациента е 50 см. Това означава, че човекът има затруднения с зрението наблизо, състояние, известно като далекогледство. Далекогледството може да се коригира с помощта на изпъкнала леща, както е показано на изображението по-долу.

За да се наблюдава обект на разстояние 25 см пред окото, лещата трябва да формира изображение на разстояние 50 см пред окото и лещата. Изображението трябва да е пред окото, за да се види, така че изображението да е изправено и виртуално.

Известно е :

Разстояние до обекта (s) = 25 см

Разстояние до изображението (s') = -50 см (отрицателно, защото е виртуално)

Попитан Фокусно разстояние (f) на очилата и оптична сила на обектива (P)

Джаваб :

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

Положителното фокусно разстояние означава, че използваната леща е изпъкнала леща.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 диоптъра

Силата или оптическата сила на лещата е +2 D. Положителният знак означава, че използваната леща е изпъкнала.

Верният отговор е Д.

Микроскоп

10. Микроскопът има обектив и окуляр с фокусни разстояния съответно 0,9 см и 5 см. Човек поставя предметно стъкло с дължина 10 мм пред обектива, за да го наблюдава през окуляра без акомодация. Ако предметното стъкло е с дължина 0,5 мм и нормалното разстояние за четене на човека е 25 см, видимата дължина на обекта ще бъде...

А. 7,5 мм

Б. 10 мм

C. 12,5 мм

Г. 15 мм

E. 20 мм

Дискусия

Известно е, че:

Фокусното разстояние на обектива (f_ob) = 0,9 см = 9 мм

Фокусното разстояние на окуляра (f_ok) = 5 см = 50 мм

Разстоянието на обекта от обектива (s_ob) = 10 мм

Дължина на обекта (h) = 0,5 мм

Близо до точката на нормално око (N) = 25 cm = 250 mm

Попитано: Дължина на сянката (h')

Отговор:

Наблюдението без акомодация е същото като наблюдението с минимална акомодация, при което окото се отпуска, когато наблюдава изображение, което е безкрайно отдалечено.

Първо, изчислете разстоянието на изображението от обектива. Обективът е изпъкнала леща, така че се използва формулата за изпъкнала леща:

1 / и_ob' = 1/f_ob – 1/сек_ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s_ob' = 90/1 = 90 мм

Общото увеличение на микроскопа, когато окото е в минимално акомодирано положение или когато изображението е безкрайно, се изчислява по формулата:

Дължина на сянката = дължина на обекта x общо увеличение = (0,5 мм)(45) = 22,5 милиметра.

11. Микроскопът има фокусно разстояние на обектива 2,0 см. Обект е поставен под обектива на разстояние 2,2 см. Микроскопът е дълъг 24,5 см и наблюдателят наблюдава без акомодация. Ако наблюдателят има нормално зрение, общото увеличение на микроскопа е…

А. 20 пъти

Б. 25 пъти

В. 50 пъти

Г. 75 пъти

Д. 100 пъти

Дискусия

Известно е, че:

Фокусното разстояние на обектива (f_ob) = 2,0 см

Разстоянието на обекта пред обектива (s_ob) = 2,2 см

Дължина на микроскопа (l) = 24,5 см

Близка точка на нормално око (N) = 25 см

Наблюдение без настаняване

Попитано: Общо увеличение на микроскопа (M)

Отговор:

Окото акомодира минимално, когато изображението е безкрайно далеч, както е показано на изображението отстрани.

Формула за общо увеличение на микроскоп, когато окото е в минимално акомодирано състояние:

Информация :

M = общо увеличение

l = дължина на микроскопа = разстояние между обектива и окуляра = фокусно разстояние на окуляра + разстояние на изображението от обектива (s)_ob') = f_ok + s_ob"

Разстоянието на изображението от обектива (s_ob') :

1 / е_ob = 1 / s_ob + 1/сек_ob"

1 / и_ob' = 1/f_ob – 1/сек_ob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s_ob' = 22

Разстоянието на изображението от обектива е 22 см.

Фокусно разстояние на окуляра (f_ok):

l= f_ok + s_ob"

f_ok = l – s_ob' = 24,5 – 22 = 2,5 см

Общо увеличение на микроскопа (M):

Верният отговор е Е.

12. Студент (Sn = 25 см) проведе експеримент с микроскоп, като данните бяха показани на следващата диаграма. Увеличението на микроскопа е…

А. 30 пъти

Б. 36 пъти

В. 40 пъти

Г. 46 пъти

Д. 50 пъти

Дискусия

Известно е, че:

Близка точка на нормално око (N) = 25 см

Разстояние до обекта (s)_ob) = 1,2 см

Фокусно разстояние на обектива (f_ob) = 1 см

Фокусно разстояние на окуляра (f_ok) = 5 см

Разстояние между обектива и окуляра = 10 см

Попитано: Увеличение на микроскопа

Отговор:

Ако крайното изображение е безкрайно отдалечено, окото ще акомодира минимално, и обратно, ако изображението е крайно отдалечено, окото ще акомодира максимално. Крайното изображение на изображението по-горе показва крайно отдалечено изображение, така че окото ще акомодира максимално.

Формула за увеличение на микроскопа, когато окото е в максимална акомодация:

Дискусия за микроскопи

Бинокъл

Дискусия за бинокъл

13. Разгледайте изображението на пътя на светлинния лъч, формиращ изображението, на следния микроскоп:
Разстояние между обектива и окуляра dИзточникът на микроскопа е….

А. 20 см
Б. 24 см
Около 25 см
д.27см
Д. 29 см

Дискусия

Известно е, че:
Разстоянието на обекта от обектива (s_ob) = 2 см
Фокусното разстояние на обектива (f_ob) = 1,8 см
Разстоянието на реалното изображение от лещата на окуляра (s_ok) = 6 см
Фокусно разстояние на окуляра (f_ok) = 6 см
Въпрос: Разстояние между обектива и окуляра (дължина на тръбата на микроскопа)
Отговор:

Наблюдавайте изображението по-горе. Когато окото е в минимална акомодация, крайното изображение, образувано от окуляра, е в безкрайност. За да бъде крайното изображение, получено от окуляра, в безкрайност, реалното изображение, получено от обектива, трябва да бъде във фокусната точка на окуляра. По този начин разстоянието между обектива и окуляра (l) = разстоянието на реалното изображение от обектива (s)._ob') + фокусно разстояние на окуляра (f_ok).

Разстоянието на реалното изображение от обектива (s_ob') :
1 / и_ob + 1/сек_ob' = 1/f_ob
1 / и_ob' = 1/f_ob – 1/сек_ob
1 / и_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / и_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 см

Разстояние между обектива и окуляра (дължина на тръбата на микроскопа):
l = s_ob' + f_ok
l = 18 см + 6 см
l = 24 см
Верният отговор е Б.

Източник на въпроса:

Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия

Примерни въпроси относно оптични инструменти за очи
Човек с нормални очи първоначално вижда обект на 500 метра разстояние. Няколко мига по-късно човекът вижда обект на 1 метър разстояние. Разстоянието между роговицата и ретината Мата се счита за същото като разстоянието до сянката, което е приблизително 2,5 см. Изчислете:
(а) Фокусно разстояние и оптична сила на окуляра при фокусиране върху обект на 500 метра разстояние
(б) Фокусно разстояние и оптична сила на окуляра при фокусиране върху обект на разстояние 1 метър
(в) Промяна във фокусното разстояние на окуляра при превключване на фокусирането от 500 метра на 1 метър.
Дискусия
Известно е, че:
Разстояние до обекта 1 (s₁) = 500 метър = 50.000 см
Разстояние до обекта 2 (s₂) = 1 метър = 100 см
Разстояние на сянката (s') = 2,5 см
Отговор:
(а) Фокусно разстояние и сила на очната леща, когато окото се фокусира върху обект на 500 метра разстояние
Фокусното разстояние (f) на окуляра се изчислява с помощта на формула на изпъкнала леща :
1 / е₁ = 1 / s₁ + 1/s' = 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 метра
Сила на очната леща:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 диоптъра

(б) Фокусно разстояние и сила на очната леща, когато окото се фокусира върху обект на разстояние 1 метър
Фокусно разстояние (f) на окуляра:
1 / е₂ = 1 / s₂ + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 см
f₂ = 0,02439024 метра
Сила на очната леща:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 диоптъра

(в) Промяна във фокусното разстояние и оптичната сила на очната леща при превключване на фокусирането от 500 метра на 1 метър.
Промяна във фокусното разстояние на очната леща = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 метра
Промяна в силата на очната леща = 41,0 – 40,0 = 1,0 диоптъра

Въз основа на обсъждането на горните въпроси може да се заключи, че:
– Фокусното разстояние на очната леща е по-голямо, когато окото наблюдава обекти на разстояние, а фокусното разстояние на очната леща е по-малко, когато окото наблюдава обекти на разстояние.
– Силата на очната леща е по-голяма, когато окото наблюдава близък обект, а силата на очната леща е по-малка, когато окото наблюдава отдалечен обект. Така че, колкото по-близо е обектът, толкова по-голяма е силата на очната леща.

По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси относно оптични инструменти за око.

Примерни въпроси за очила
По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси относно оптичните очила.

Примерни въпроси за контактни лещи
По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси относно оптичните инструменти за контактни лещи.

Пример за лупа или въпрос с лупа
Едно писмено произведение е толкова малко, че не може да бъде прочетено. Човек чете написаното с помощта на лупа, когато окото е в минимална акомодация, ъгълът на увеличение на лупата е 5x. Какво е фокусното разстояние на лупата?
Дискусия
Известно е, че:
Близка точка на нормално око (N) = 25 см
Увеличение на ъгъла на лупата (M) = 5 x
Попитано: Фокусно разстояние на лупата (f)
Отговор:
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в максимална акомодация:
M = (N/f) + 1
5 = (25 см / f) + 1
5 – 1 = 25 см / f
4 = 25 см / f
f = 25 см / 4
f = 6,25 см
Фокусното разстояние на лупата е 6,25 см. Фокусното разстояние на лупата е положително, защото лупата използва изпъкнала леща известна още като положителна леща.

По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси за лупи или увеличителни стъкла.

Примерни въпроси за микроскоп
Човек с нормални очи наблюдава обект с помощта на микроскоп. Фокусното разстояние на обектива е 20 мм, а фокусното разстояние на окуляра е 30 мм. Ако реалното изображение, получено от обектива, е на 10 см разстояние, изчислете ъгловото увеличение на микроскопа, когато се наблюдава с око с минимална акомодация.
Дискусия
Известно е, че:
Фокусното разстояние на обектива (f_ob) = 20 мм
Фокусно разстояние на окуляра (f_ok) = 30 мм
Разстоянието на изображението на обектива (s)_ob') = 10 см = 100 мм
Разстояние за близка точка на нормалното око (N) = 25 cm = 250 mm
Попитано: Ъгловото увеличение на микроскоп, наблюдавано с око при минимална акомодация
Отговор:
Формула за общо ъглово увеличение на микроскоп когато окото акомодира минимално:

Общото ъглово увеличение (M) на микроскопа, когато окото е в минимално акомодативно положение, е приблизително 42,0 x.

По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси, свързани със светлинен микроскоп.

Примерен въпрос за звезден телескоп
По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси за звездни телескопи.

Примерни въпроси относно оптичните инструменти на камерата
По-пълно обсъждане на въпросите може да се проучи в статията относно примери за въпроси относно оптичните инструменти на камерата.