7 примера за въпроси, използващи лупа
1. Височината на обект, наблюдаван директно от близката точка на нормално око, е 2 мм. След това обектът се наблюдава с помощта на лупа . Ако разстоянието до обекта пред лупата е 10 см, каква е височината на изображението на обекта, образувано от лупата? Близката точка на нормално око е 25 см.
Дискусия
Известно е, че:
Височина на обекта (h) = 2 мм
Близка точка на нормално око (N) = 25 см
Разстояние до обекта (s) = 10 см
Попитано: Ъгъл на увеличение на лупата (M)
Отговор:
M = N / s
M = 25 см / 10 см
М = 2,5 пъти
Височината на изображението на обекта, образувано от лупата, е 2,5 x 2 мм = 5 мм.
2. Човек с нормални очи използва лупа с фокусно разстояние 25 см, за да чете много дребен текст. Определете ъгловото увеличение на лупата, когато: (а) окото е в максимална акомодация, (б) окото е в минимална акомодация.
Дискусия
Известно е, че:
Близо до точката на окото (N) = 25 см
Фокусното разстояние на лупата (f) = 25 см (положително, защото лупата е изпъкнала леща)
Отговор:
(a) Ъглово увеличение (M) на лупата, когато окото е в максимална акомодация
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в максимална акомодация:
M = (N/f) + 1
M = (25 см / 25 см) + 1
М = 1 + 1
М = 2 пъти
Когато окото е в максимално акомодирано състояние, обектите изглеждат два пъти по-големи. Например, височината на обект, когато се наблюдава директно от близката точка на окото, е 1 см. Когато се наблюдава през лупа с око в максимално акомодирано състояние, височината на изображението на обекта е 2 x 1 см = 2 см.
(б) Ъглово увеличение (M) на лупата, когато окото е в минимално акомодирано положение
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в минимално акомодирано състояние:
М = Н / ф
M = (25 см / 25 см)
М = 1
М = 1 пъти
Размерът на обект, наблюдаван през лупа, където окото е в минимална акомодация, е същият като размера на обекта, наблюдаван директно от близката точка на окото.
3. Височината на обект, наблюдаван от близката точка на нормално око, е 1 см. Изчислете височината на изображението, наблюдавано през лупа с фокусно разстояние 10 см, когато: (а) окото е в максимална акомодация, (б) окото е в минимална акомодация.
Дискусия
Известно е, че:
Височина на обекта (h) = 1 см
Фокусно разстояние на лупата (f) = 10 см
Близка точка на нормално око (N) = 25 см
Отговор:
(а) Височината на сянката на обекта, когато окото е в максимална акомодация
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в максимална акомодация:
M = (N/f) + 1
M = (25 см / 10 см) + 1
М = 2,5 + 1
М = 3,5 пъти
Височината на сянката на обекта, наблюдавана с лупа, когато окото е в максимална акомодация = 3,5 x 1 см = 3,5 см
(б) Височината на сянката на обекта, когато окото е в минимално акомодирано състояние
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в минимално акомодирано състояние:
М = Н/ф
M = 25 см / 10 см
М = 2,5 пъти
Височината на сянката на обекта, наблюдавана с лупа, когато окото е в минимално акомодирано състояние = 2,5 x 1 см = 2,5 см
4. Ученик използва лупа, за да наблюдава обект. Когато окото на ученика е в минимално акомодирано положение, обектът е с 5-кратно ъглово увеличение. Ако близката точка на нормално око е 25 см, какво е фокусното разстояние на лупата?
Дискусия
Известно е, че:
Ъглово увеличение (M) = 5 пъти
Близка точка на нормално око (N) = 25 см
Попитано: Фокусно разстояние на лупата
Отговор:
Формулата за увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в минимално акомодирано състояние:
М = Н/ф
5 = 25 см / f
f = 25 см / 5
f = 5 см
Фокусното разстояние на лупата е 5 см.
5. Човек вижда комар с лупа с фокусно разстояние 15 см. Ако нормалното разстояние за четене на човека е 30 см, тогава максималното увеличение на лупата е...
А. 1,5 пъти
Б. 2,0 пъти
В. 3,0 пъти
Г. 4,0 пъти
Д. 4,5 пъти
Дискусия
Известно е, че:
Близка точка на нормално око (N) = 30 см
Фокусното разстояние на лупата (f) = 15 см (положително, защото лупата е изпъкнала леща)
Въпрос: Максимално увеличение на лупата
Отговор:
Максимално увеличение се получава, когато окото е в максимална акомодация. Увеличението на ъгъла на лупата, когато окото е в максимална акомодация:
M = (N/f) + 1
M = (30 см / 15 см) + 1
М = 2 + 1
М = 3 пъти
Верният отговор е C.
6. Лупа с мощност 20 диоптъра се използва от наблюдател, чието нормално разстояние за четене е 25 см. Ако наблюдението се извършва с акомодативно око, полученото увеличение е…
А. 2 пъти
Б. 4 пъти
В. 5 пъти
Г. 6 пъти
Д. 8 пъти
Дискусия
Известно е, че:
Близка точка на нормално око (N) = 25 см
Сила на лупата (P) = 20 диоптъра
Въпрос: Минимално увеличение на лупата
Отговор:
Фокусно разстояние на лупата:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 метра = 5 см
Увеличение на ъгъла на лупата, когато окото е в минимално акомодирано състояние:
М = Н / ф
M = (25 см / 5 см)
М = 5 пъти
Верният отговор е C.
7. Ако наблюдаваме обект с помощта на лупа с око в максимално акомодирано положение, тогава правилното положение на обекта е...
Дискусия
Акомодаси очите са регулиране на фокусното разстояние на обектива Очи. За да виждат ясно обекти на различни разстояния от окото, очните мускули (цилиарните мускули) променят кривината на лещата, променяйки фокусното разстояние на окото. Фокусното разстояние на лещата се променя в зависимост от разстоянието на обекта от окото. За да виждат далечни обекти, очните мускули се отпускат, изтънявайки лещата и формирайки образа на обекта директно върху ретината. Когато очните мускули са отпуснати или в спокойно състояние, акомодацията на очите е минимална.
Обратно, за да видят близки обекти, очните мускули се свиват, удебелявайки лещата, скъсявайки фокусното разстояние и поставяйки изображението зад фокалната точка (ретината). Най-близкото разстояние до окото, върху което окото може да се фокусира, се нарича близка точка. Средностатистическият човек има близка точка от 25 см. Когато окото се фокусира върху обект в близка точка (25 см), окото акомодира максимално.
Размерът на обекта, който виждаме, зависи от ъгъла, който той сключва с очите ни. Обектите, които са далеч, сключват малък ъгъл с очите ни, което ги прави да изглеждат по-малки, въпреки че всъщност са големи. Обратно, обектите, които са близо до очите ни, сключват по-голям ъгъл, което ги прави да изглеждат по-големи. Например, има два камъка с еднакъв размер, единият от които е на 50 см от очите ни, а другият на 100 см от очите ни. Камъните са с еднакъв размер, но тъй като разстоянието между тях е различно, камъкът на 50 см от очите ни е два пъти по-голям от камъка на 100 см от очите ни. Ако искаме да видим даден обект по-ясно, трябва да го приближим до очите си, а най-близкото разстояние, на което очите ни все още могат да виждат ясно, е 25 см. Ами ако след като приближим обекта до очите си на разстояние 25 см, очите ни все още не могат да го видят ясно? Например, буквите, които са много малки, дори ако бъдат приближени на разстояние 25 см, очите ни не могат да ги видят ясно. За да се преодолее този проблем, е необходима лупа или лупа.
Една проста лупа или лупа всъщност е съставена от две изпъкнали лещи, известни още като събирателни лещи, върху двете повърхности. Този тип леща се нарича двойно изпъкнала леща. Лупата ни позволява да поставим обекти по-близо до очите си, като по този начин създаваме по-голям ъгъл на гледане. За да може окото да акомодира минимално или да се отпусне, изображението на обекта трябва да е в безкрайност. Това може да се случи, ако обектът е директно във фокусната точка на лупата, както е показано в отговор C. Обратно, ако окото акомодира максимално, изображението трябва да е на разстояние поне 25 см от окото. Това може да се случи, ако обектът е във фокусната точка на лупата, както е показано в отговор D.
Верният отговор е Д.
Източник на въпроса:
Въпроси по физика за националния изпит за гимназия/професионална гимназия
