Optické přístroje, brýle, dalekohledy

Příklady otázek a vzorců pro optické přístroje, oči, brýle, dalekohledy

Mata

1. Jedním z přirozených optických přístrojů je oko. Při vidění vzniká obraz...

1. Pravda, vzpřímeně, přímo na sítnici
2. Pravda, obráceně, přímo na sítnici
3. Virtuální, vzpřímené, přímo na sítnici
4. Mája, vzhůru nohama, přímo na sítnici

Diskuse
Blízká vzdálenost průměrného normálního oka je 25 cm. Blízká vzdálenost je nejmenší vzdálenost, na kterou je oko schopno zaostřit. Průměr lidského oka je samozřejmě menší než 25 cm, takže ohnisková vzdálenost oční čočky je také menší než 25 cm. Proto musí být vzdálenost objektu (s) větší než ohnisková vzdálenost oční čočky (f).

Systém oční čočky je konvexní čočka. Proto má obraz vytvořený systémem oční čočky během pozorování stejné vlastnosti jako obraz vytvořený konvexní čočkou. Mezi vlastnosti obrazu vytvořeného systémem oční čočky, když je vzdálenost objektu (s) větší než ohnisková vzdálenost (f), patří:
– Skutečné nebo pravdivé
- Dozadu
– Snížené
– Přímo na sítnici

Obraz musí být přesně umístěn na sítnici, protože sítnice přeměňuje světelné vlny na elektrické signály, které se přenášejí do mozku. I když je obraz obrácený, lidský mozek jej zobrazuje vzpřímeně, takže objekty viděné okem se jeví vzpřímeně.

Správná odpověď je B.

Brýle

2. Člověk má vzdálenost vidění na blízko 16 cm a vzdálenost 80 cm. Pokud nosí brýle, může jasně vidět velmi vzdálené objekty. S těmito brýlemi je vzdálenost k nejbližšímu objektu, který může jasně vidět,….

1. 13 1/3 cm
2. 20 cm
3. 36 cm
4. 48 1/3 cm

Diskuse
Je známo, že:
Dalekozrakost dané osoby je pouze 80 cm, takže lze usoudit, že je dalekozraká.
Krátkozrakost vzniká proto, že čočkový systém oka je více zakřivený nebo méně plochý, než by měl být u normálního oka, čímž se zmenšuje jeho ohnisková vzdálenost. To způsobuje, že světelné paprsky z objektů v nekonečnu (vzdáleném bodě) se zaostřují před sítnicí místo na sítnici.
Zeptal se: Vzdálenost nejbližšího objektu, kterou lze jasně vidět pomocí brýlí
Odpověď:
Vzdálenost pozorovaného bodu (s') je 80 cm. Brýlové čočky by měly tvořit obraz 80 cm před ním. Obraz je před okem i čočkami brýlí, takže obraz je virtuální a kolmý. Obrazová vzdálenost (s') je tedy -80 cm.
Pokud člověk nosí brýle, může jasně vidět velmi vzdálené předměty. Takže vzdálenost předmětu (s) = vzdálený bod normálního oka = nekonečno = ~.

Ohnisková vzdálenost okuláru:
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/~ + (- 1/80)
1/f = 0 – 1/80
1/f = – 1/80
f = – 80 / 1
f = – 80 cm
Záporná ohnisková vzdálenost znamená, že použitá brýlová čočka je konkávní nebo rozptylná čočka.

Pokud osoba používá stejné brýlové čočky, jaká je vzdálenost nejbližšího objektu, který lze jasně vidět? Ohnisková vzdálenost čočky (f) = -80 cm. Čočka musí vytvořit obraz ve vzdálenosti 16 cm před okem a čočkou tak, aby obraz byl virtuální a měl záporné znaménko. Obrazová vzdálenost (s') tedy = -16 cm.
1/s = 1/f – 1/s' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80
s = 80/4 = 20 cm.
Nejbližší objekt, který jasně vidí, je vzdálen 20 cm.
Správná odpověď je B.

3. Brýle jsou nástroj, který vám pomáhá jasně vidět. Často vídáte své přátele s brýlemi. Jak se správná dráha světelných paprsků skrz čočky, které vaši přátelé nosí?

Diskuse

Použitá brýlová čočka je podle obrazu konkávní. Dráha dopadajícího světelného paprsku lámaná konkávní čočkou by měla být stejná jako v odpovědi B.

4. Pozorujte následující obrázek dráhy světla okem před a po nošení brýlí. Na základě obrázku lze usoudit, že…
Diskuse
Dalekozrakost = hypermetropie
Spojná čočka = konvexní čočka = pozitivní čočka
Správná odpověď je B.

Dalekohled

5. Zvětšení dalekohled jehož délka je 10 cm je 3. Ohnisková vzdálenost objektivu a ohnisková vzdálenost okuláru jsou….

1. 5 cm a 5 cm
2. 7,5 cm a 2,5 cm
3. 2,5 cm a 7,5 cm
4. 4 cm a 6 cm

Diskuse
Je známo, že:
Zvětšení binokulárního dalekohledu (M) = 3
Délka dalekohledu (l) = 10 cm
Zeptal se: Ohnisková vzdálenost objektivu a ohnisková vzdálenost okuláru
Odpověď:
Vzorec pro výpočet délky dalekohledu (l) při minimální akomodaci oka:
l = f_ob +f_ok
10 cm = f_ob +f_ok  - Rovnice 1

Vzorec pro zvětšení dalekohledu (M) při minimální akomodaci oka:
M = f_ob /F_ok
3 = f_ob /F_ok
f_ob = 3 f_ok - Rovnice 2

Nahraďte f_ob pada perský 1 s f_ok pada perský 2 :
10 cm = f_ob +f_ok 
10 cm = 3 f_ok +f_ok 
10 cm = 4 f_ok
f_ok = 10 cm / 4
f_ok = 2,5 XNUMX cm
Ohnisková vzdálenost okuláru = 2,5 cm
Ohnisková vzdálenost objektivu = 3 f_ok = 3 (2,5 cm) = 7,5 cm

Ohnisková vzdálenost objektivu a ohnisková vzdálenost okuláru je 7,5 cm, respektive 2,5 cm.
Správná odpověď je B.

Zdroj otázky:

Otázky OSN z fyziky pro druhý stupeň základní školy