Mga instrumentong optikal - mga problema ug solusyon

Mga instrumentong optikal - mga problema ug solusyon

Concave nga salamin

1. Usa ka butang nga may taas nga h ang gibutang sa gilay-on nga mas gamay kay sa focal length nga f. Tinoa ang mga kabtangan sa imahe.

solusyon

Sumala sa hulagway sa ibabaw, ang mga kabtangan sa imahe kay birtwal, tul-id ug mas dako kay sa usa ka butang.

2. Kon ang usa ka butang ibutang sa tunga taliwala sa focal point ug sa concave mirror, ang imahe nga naporma sa salamin mao ang:

1. Mas dako og 2 ka pilo kaysa sa butang

2. Tuwid

3. Distansya sa imahe = gitas-on sa focal

4. Virtual

Ang saktong pahayag mao ang....

Solusyon:

Ang focal length (f) = 20 cm ug ang distansya sa butang (d _o ) = 10 cm, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos:

a) Distansya sa imahe

1/f = 1/d _o + 1/d _i

1/20 = 1/10 + 1/d _i

1/20 – 1/10 = 1/d _i

1/20 – 2/20 = 1/d _i

-1/20 = 1/d _i

d _i = -20 cm

Ang minus nga simbolo nagpakita nga ang imahe birtwal o nga ang mga silaw dili moagi sa punto.

b) Pagpadako sa imahe

M = -d _i / d _o = -(-20)/10 = 20/10 = 2 ka beses

Ang plus sign nagpakita nga ang imahe patindog ug ang imahe mas dako og 2 ka pilo kaysa sa butang.

Mga kabtangan sa imahe

1. Ang imahe 2 ka pilo nga mas dako kay sa butang

2. Tuwid

3. Distansya sa imahe = gitas-on sa focal = 20 cm

4. Virtual

Convex nga salamin

3. Ang gilay-on sa usa ka butang kay 2 metros sa atubangan sa convex mirror ug ang gitas-on sa imahe kay 1/16 ka pilo sa gitas-on sa butang. Unsa ang focal length sa salamin?

Nailhan:

Distansya sa butang (d _o ) = 2 metros

Pagpadako sa imahe (M) = 1/16 ka pilo

Gipangita: focal length sa convex mirror

Solusyon:

Distansya sa imahe:

Ang gilay-on sa imahe kay – 1/8 metros. Ang minus nga simbolo nagpakita nga ang imahe birtwal.

Ang gitas-on sa pokus (f):

Ang minus nga simbolo nagpakita nga ang focal length kay virtual.

4. Tinoa ang mga kabtangan sa usa ka h-high nga imahe, nga nahimutang atubangan sa usa ka convex mirror.

solusyon

Sumala sa hulagway, ang mga kabtangan sa imahe kay birtwal, tul-id ug mas gamay kay sa usa ka butang.

Nagdako nga baso

7. Usa ka 5-m nga focal length nga lente nga gigamit isip magnifying glass. Ang lente nga gigamit sa normal nga mata kung ang mata naka-focus sa near point niini. Unsa ang angular magnification sa magnifying glass?

Nailhan:

Ang gitas-on sa focal (f) = 5 cm

Duol nga punto sa normal nga mata (N) = 25 cm

Gipangita: Angular nga pagpadako

Solusyon:

Kon ang mata naka-pokus sa duol nga punto niini, ang distansya sa imahe = duol nga punto sa normal nga mata. Ang ekwasyon sa angular magnification:

M = Angular magnification, N = duol nga punto sa normal nga mata, f = focal length sa magnifying glass

Ang angular magnification kon ang mata naka-focus sa duol nga punto niini:

Mata nga Duol ug Mata nga Malayo ang Panan-aw

8. Ang usa ka tawo nga adunay Nearsighted nga mata nagagamit ug +2 Diopters nga antipara . Unsa ang pinakaduol nga distansya nga makita sa usa ka tawo nga walay antipara.

Nailhan:

Gahum sa lente (P) = +2 diopters

Gipangita: Ang pinakaduol nga distansya

Solusyon:

Usa ka converging lens o diverging lens?

Positibo ang gahum sa lente kay ang lente nga gigamit kay positibo nga lente o converging lens.

Unsa ang focal length sa lente?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/ 2 = 0.5 m = 50 cm

Ang gitas-on sa focal kay 50 cm.

Mata nga makakita sa duol ug mata nga makakita sa layo?

Ang mata nga makakita sa duol kay ang lente nga gigamit kay positibo nga lente.

Unsa ang pinakaduol nga distansya nga makita sa usa ka tawo nga walay antipara?

Aron makakita ang mata og mga butang sa gilay-on nga 25 cm sama sa normal nga mata, ang lente kinahanglan nga moporma og imahe sa gilay-on nga x cm sa atubangan sa lente. Ang imahe anaa sa atubangan sa lente aron ang imahe tul-id ug birtwal. Ang imahe birtwal aron ang gilay-on sa anino (s') negatibo.

-1/d _i = 1/f – 1/d _o

-1/d _ako = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50

-d _i = -50/1 = -50 cm = -0.50 metros

d _i = 50 cm = 0.5 metros

Ang pinakaduol nga distansya nga makita sa usa ka tawo nga walay antipara kay 50 cm. Ang pinakaduol nga distansya nga makita sa usa ka normal nga mata kay 25 cm.

Salamin

9. Ang duol nga punto sa usa ka tawo nga adunay n- earsighted nga mata kay 50 cm. Unsa ang gahum sa lente nga gigamit sa tawo aron kini makakita og mga butang sa gilay-on nga 25 cm?

solusyon

Ang duol sa punto sa normal nga mata kay 25 cm ug ang duol sa punto sa tawo nga makakita og dalunggan kay 50 cm. Ang lente nga gigamit sa tawo kay converging lens.

Aron ang naobserbahan nga butangs nga 25 cm ang gilay-on sa atubangan sa mata, ang lente kinahanglan nga moporma og larawan sa gilay-on nga 50 cm sa atubangan sa mata ug lente. Image kinahanglan nga naa sa atubangan sa mata aron makita kini larawan tul-id ug birtwal.

Nailhan:

Distansya sa butang (d _o ) = 25 cm

Distansya sa imahe (d _i ) = -50 cm (negatibo kay birtwal)

Gipangita : Ang focal length (f) ug ang gahum sa lente (P)

Solusyon:

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 cm = 0.5 m

Ang plus sign nagpakita nga ang lente nag-converge.

P = 1/f = 1/0.5 = +2 Diopters

Ang gahum sa lente kay +2 D.

mikroskopyo

10. Ang mikroskopyo adunay objective ug ocular lens nga adunay focal lengths nga 0.9 cm ug 5 cm. Adunay tawo nga nagbutang og 10 mm nga butang atubangan sa objective lens aron maobserbahan pinaagi sa ocular lens nga walay accommodation. Kon ang butang adunay gitas-on nga 0.5 mm ug ang normal nga reading distance sa tawo kay 25 cm, nan ang gitas-on sa butang makita nga...

Nailhan:

Ang focal length sa objective lens (f _ob ) = 0.9 cm = 9 mm

Ang focal length sa ocular lens (f _ok ) = 5 cm = 50 mm

Distansya sa butang gikan sa lente sa obhetibo (s _ob ) = 10 mm

Gitas-on sa butang (h _o ) = 0.5 mm

Duol nga punto sa normal nga mata (N) = 25 cm = 250 mm

Gipangita: Gitas-on sa imahe (h _i' )

Solusyon:

Distansya sa imahe gikan sa lente sa obhetibo

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 mm

Ang kinatibuk-ang pagpadako sa mikroskopyo kon ang mata relaks o kon ang imahe anaa sa walay kinutuban nga posisyon, gikalkulo gamit ang equation:

Gitas-on sa imahe = gitas-on sa butang x kinatibuk-ang pagpadako = (0.5 mm)(45) = 22.5 mm.

11. Ang focal length sa usa ka objective lens sa usa ka mikroskopyo kay 2.0 cm. Ang usa ka butang gibutang sa 2.2 cm. Ang gitas-on sa mikroskopyo kay 24.5 cm. Ang mata normal ug relaks. Unsa ang total magnification sa mikroskopyo.

Nailhan:

Ang focal length sa objective lens (f _ob ) = 2.0 cm

Distansya sa butang gikan sa lente sa obhetibo (d _ob ) = 2.2 cm

Gitas-on sa mikroskopyo (l) = 24.5 cm

Duol nga punto sa normal nga mata (N) = 25 cm

Relaks ang mata.

Gipangita: Kinatibuk-ang pagpadako sa mikroskopyo (M)

Solusyon:

Relaks ang mata kon ang imahe anaa sa kawalay-kinutuban.

Kinatibuk-ang pagpadako sa mikroskopyo kon ang mata relaks:

M = kinatibuk-ang pagpadako

l = gitas-on sa mikroskopyo = distansya tali sa lente sa okular ug lente sa okular = gitas-on sa focal sa lente sa okular + distansya sa imahe gikan sa lente sa okular (d _ob ') = f _ok + d _ob '

Distansya sa imahe gikan sa lente sa obhetibo (d _ob '):

1/f _ob = 1/d _ob + 1/d _ob '

1/d _ob ' = 1/f _ob – 1/d _ob = 1/2 – 1 / 2.2 = 2.2 / 4.4 – 2 / 4.4 = 0.2 / 4.4

d _ob ' = 22

Ang gilay-on sa imahe gikan sa lente sa obhetibo kay 22 cm.

Ang gitas-on sa focal sa lente sa mata (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – d _ob ' = 24.5 – 22 = 2.5 cm

Kinatibuk-ang pagpadako sa mikroskopyo (M):

12. Ang duol nga punto sa normal nga mata kay 25 cm. Unsa ang magnification sa mikroskopyo?

Nailhan:

Duol nga punto sa normal nga mata (N) = 25 cm

Distansya sa butang (d _ob ) = 1.2 cm

Ang gitas-on sa pokus sa lente sa obhetibo (f _ob ) = 1 cm

Ang focal length sa ocular lens (f _ok ) = 5 cm

Distansya tali sa lente sa obhetibo ug lente sa mata = 10 cm

Gipangita: Pagpadako sa mga mikroskopyo

Solusyon:

Kon ang katapusang imahe anaa sa walay kinutuban, nan ang mata relaks (minimum nga akomodasyon). Kon ang katapusang imahe anaa sa duol nga punto (25 cm), ang mata dili relaks apan naka-focus sa duol nga punto (maximum nga akomodasyon).

Ekwasyon sa pagpadako sa mikroskopyo kon ang mata naka-pokus sa duol nga punto (pinakataas nga akomodasyon):

Distansya sa imahe gikan sa lente sa obhetibo (d _ob '):

1/d _ob ' = 1/d _ob – 1/d _ob = 1/1 – 1 / 1.2 = 12/12 – 10/12 = 2/12

d _ob ' = 12/2 = 6 cm

Pagpadako sa imahe:

Mga problema ug solusyon sa mikroskopyo

Telescope

Mga problema ug solusyon sa teleskopyo 1

Mga problema ug solusyon sa teleskopyo 2

1. Unsa ang sukaranang prinsipyo sa luyo sa mga instrumentong optikal?
   • tubagAng sukaranang prinsipyo sa luyo sa mga instrumentong optikal mao ang manipulasyon sa kahayag, labi na pinaagi sa refraction ug reflection, aron maporma ug mapadako ang mga imahe, nga makatabang kanato nga mas maayo nga maobserbahan ang mga butang o masukod ang pipila ka mga kabtangan sa kahayag.
2. Giunsa molihok ang corrective eyeglasses aron mapaayo ang panan-aw?
   • tubagAng mga corrective eyeglasses adunay mga lente nga mo-compensate sa kakulangan sa mata sa pag-focus sa kahayag. Para sa nearsightedness, ang mga concave lenses mopakatap sa mga silaw sa kahayag, samtang para sa farsightedness, ang mga convex lenses mo-converge sa mga silaw sa kahayag, nga makapahimo sa mata sa pag-focus sa mga imahe sa retina sa hustong paagi.
3. Ngano nga ang magnifying glass makapahimo sa mga butang nga mas dako tan-awon?
   • tubagAng magnifying glass usa ka convex lens nga nagmugna og birtwal, gipadako, ug tul-id nga imahe sa butang kung kini ibutang sulod sa focal length sa lens. Makita sa mata kining gipadako nga imahe nga mas dako kay sa butang mismo.
4. Sa unsang paagi makaapekto ang aperture sa kamera sa kalidad sa imahe?
   • tubagAng aperture nagkontrol sa gidaghanon sa kahayag nga mosulod sa kamera. Ang mas dako nga aperture nagtugot sa dugang kahayag, nga mahimong moresulta sa mas maayo nga mga litrato sa low light. Bisan pa, ang mas dako nga aperture makapakunhod usab sa depth of field, nga nagpasabot nga ang gamay nga bahin sa imahe ang ma-focus. Sa laing bahin, ang mas gamay nga aperture nagdugang sa depth of field apan mahimong magkinahanglan og mas taas nga exposure times o mas taas nga sensitivity settings.
5. Ngano nga ang mga binocular kasagarang adunay numero nga sama sa "10×50" nga nakasulat niini?
   • tubagSa mga binocular nga "10×50", ang "10x" nagpasabot nga ang butang makita nga 10 ka pilo nga mas duol kay sa makita sa mata. Ang "50" nagtumong sa diametro sa objective lens sa milimetro. Ang mas dako nga objective lens makakolekta og dugang kahayag, nga makapahimo sa imahe nga mas hayag, labi na nga mapuslanon sa mga kondisyon nga ubos ang kahayag.
6. Sa unsang paagi ang usa ka teleskopyo makakolekta og mas daghang kahayag kay sa mata sa tawo, ug nganong importante kini sa pag-obserbar sa lagyong mga bituon?
   • tubagAng mga teleskopyo adunay mas dagkong mga lente (o salamin) kay sa mata sa tawo, nga nagtugot kanila sa pagkolekta ug pagkonsentrar sa dugang nga kahayag. Kini nga dugang nga kapasidad sa pagkolekta sa kahayag hinungdanon alang sa pag-obserbar sa lagyong ug hanap nga mga butang sa langit nga dili makita sa hubo nga mata.
7. Unsa ang kalainan tali sa refracting ug reflecting telescope?
   • tubagAng refracting telescope (o refractor) mogamit og mga lente aron iduko ug i-focus ang kahayag, samtang ang reflecting telescope (o reflector) mogamit og mga salamin. Ang mga refractor sagad mag-antos sa chromatic aberration, nga mahimong hinungdan sa mga kolor nga mga fringe sa palibot sa mga butang. Ang mga reflector makalikay niini nga problema apan mahimong magkinahanglan og mas kanunay nga pag-align ug pag-adjust.
8. Ngano nga ang mga mikroskopyo naggamit ug daghang lente?
   • tubagAng mga mikroskopyo mogamit ug kombinasyon sa mga lente (obhetibo ug eyepiece) aron makab-ot ang taas nga pagpadako ug resolusyon. Ang objective lens mopadako sa specimen, ug dayon ang eyepiece mopadako pa sa maong imahe. Ang kombinasyon nagtugot sa detalyado nga obserbasyon sa gagmay nga mga istruktura.
9. Sa unsang paagi ang optical fiber nagpadala ug impormasyon sa lagyong mga distansya?
   • tubagAng mga optical fiber naggamit sa prinsipyo sa total internal reflection. Ang mga signal sa kahayag (gikan sa mga laser) gipailalom sa fiber ug mo-reflect gikan sa sulod nga mga bungbong sa fiber, nga mobiyahe og lagyong mga distansya nga adunay gamay nga pagkawala sa intensity. Kini nga mga signal sa kahayag makadala og daghang datos.
10. Unsa ang papel sa usa ka prisma sa usa ka spectrometer?

• tubagSa usa ka spectrometer, ang usa ka prisma mopakatap sa mosulod nga kahayag ngadto sa mga kolor niini (spectrum) base sa mga wavelength. Kini nagtugot sa pag-analisar sa mga tinubdan sa kahayag aron mahibal-an ang ilang komposisyon, intensidad, ug uban pang mga kabtangan.