Offerynnau optegol – problemau ac atebion
1. Mae gwrthrych o uchder h wedi'i osod ar bellter sy'n llai na hyd ffocal f. Penderfynwch briodweddau'r ddelwedd.
Ateb
Yn ôl y ffigur uchod, mae priodweddau'r ddelwedd yn rhithwir, yn unionsyth ac yn fwy na gwrthrych.
2. Os gosodir gwrthrych yn y canol rhwng y pwynt ffocal a'r drych ceugrwm, y ddelwedd a ffurfir gan y drych yw:
1. 2 waith yn fwy na'r gwrthrych
2. Unionsyth
3. Pellter delwedd = hyd ffocal
4. Rhithwir
Y datganiad cywir yw…..
Datrysiad:
Hyd ffocal (f) = 20 cm a phellter gwrthrych (d o ) = 10 cm, fel y dangosir yn y ffigur isod:
a) Pellter delwedd
1/f = 1/do + 1/ di
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
Mae'r arwydd minws yn dangos bod y ddelwedd yn rhithwir neu nad yw'r pelydrau'n mynd trwy'r pwynt.
b) Chwyddo delwedd
M = -d i / d o = -(-20)/10 = 20/10 = 2 waith
Mae'r arwydd plws yn dangos bod y ddelwedd yn unionsyth a bod y ddelwedd 2 waith yn fwy na'r gwrthrych.
Priodweddau delwedd
1. Delwedd 2 gwaith yn fwy na'r gwrthrych
2. Unionsyth
3. Pellter delwedd = hyd ffocal = 20 cm
4. Rhithwir
3. Mae pellter gwrthrych yn 2 fetr o flaen y drych amgrwm ac mae uchder y ddelwedd yn 1/16 gwaith uchder y gwrthrych. Beth yw hyd ffocal y drych?
Adnabyddus:
Pellter gwrthrych (d o ) = 2 fetr
Chwyddiant delwedd (M) = 1/16 gwaith
Eisiau: hyd ffocal y drych amgrwm
Datrysiad:
Pellter delwedd:
Pellter y ddelwedd yw – 1/8 metr. Mae'r arwydd minws yn dangos bod y ddelwedd yn rhithwir.
Yr hyd ffocal (f):
Mae'r arwydd minws yn dangos bod yr hyd ffocal yn rhithwir.
4. Pennwch briodweddau delwedd â phwysau uchel (h), wedi'i lleoli o flaen drych amgrwm.
Ateb
Yn ôl y ffigur, mae priodweddau'r ddelwedd yn rhithwir, yn unionsyth ac yn llai na gwrthrych.
7. Lens hyd ffocal 5-m a ddefnyddir fel chwyddwydr. Y lens a ddefnyddir gan lygad normal pan fydd y llygad wedi'i ffocysu yn ei bwynt agos. Beth yw chwyddiad onglog y chwyddwydr?
Adnabyddus:
Yr hyd ffocal (f) = 5 cm
Pwynt agosaf y llygad arferol (N) = 25 cm
Eisiau: Chwyddiad onglog
Datrysiad:
Os yw'r llygad wedi'i ffocysu yn ei bwynt agos, pellter y ddelwedd = pwynt agos y llygad arferol. Hafaliad y chwyddiad onglog:
M = Chwyddiad onglog, N = pwynt agos y llygad arferol, f = hyd ffocal y chwyddwydr
Y chwyddiad onglog pan fydd y llygad wedi'i ffocysu ar ei bwynt agos:
Llygad agos a llygad pellweledig
8. Mae rhywun â llygad agos yn defnyddio sbectol llygaid +2 Dioptr . Beth yw'r pellter agosaf y gall person ei weld heb sbectol.
Adnabyddus:
Pŵer lens (P) = +2 dioptr
Eisiau: Y pellter agosaf
Datrysiad:
Lens cydgyfeiriol neu lens dargyfeiriol?
Mae pŵer y lens yn bositif oherwydd bod y lens a ddefnyddir yn lens bositif neu'n lens cydgyfeiriol.
Beth yw hyd ffocal y lens?
P = 1/f
2 = 1/f
f = 1/2 = 0.5 m = 50 cm
Mae'r hyd ffocal yn 50 cm.
Llygad agos-olwg a llygad pell-olwg?
Llygad agos ei olwg oherwydd bod y lens a ddefnyddir yn lens bositif.
Beth yw'r pellter agosaf y gall person ei weld heb sbectol?
Er mwyn i'r llygad weld gwrthrychau ar bellter o 25 cm fel llygad normal, dylai'r lens ffurfio delwedd ar bellter o x cm o flaen y lens. Mae'r ddelwedd o flaen y lens fel bod y ddelwedd yn unionsyth ac yn rhithwir. Mae'r ddelwedd yn rhithwir fel bod pellter y cysgod (s') yn negatif.
-1/d i = 1/f – 1/d o
-1/d i = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50
-d i = -50/1 = -50 cm = -0.50 metr
d i = 50 cm = 0.5 metr
Y pellter agosaf y gall person ei weld heb sbectol yw 50 cm. Y pellter agosaf y gall llygad normal ei weld yw 25 cm.
9. Pwynt agos person â llygad clust-golwg yw 50 cm. Beth yw cryfder y lens a ddefnyddir gan y person er mwyn iddo allu gweld gwrthrychau ar bellter o 25 cm?
Ateb
Ger pwynt llygad normal mae 25 cm a ger pwynt person â llygad clust mae 50 cm. Lens cydgyfeiriol yw'r lens a ddefnyddir gan y person.
Er mwyn i'r gwrthrych a welwyds i fod 25 cm o flaen y llygad, dylai'r lens ffurfio image ar bellter o 50 cm o flaen y llygad a'r lens. delwedd rhaid iddo fod o flaen y llygad i gael ei weld fel bod y image yn unionsyth ac yn rhithwir.
Adnabyddus:
Pellter gwrthrych (d o ) = 25 cm
Pellter delwedd (di ) = -50 cm (negatif oherwydd rhithwir)
Eisiau : Hyd ffocal (f) a phŵer y lens (P)
Datrysiad:
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
Mae'r arwydd plws yn dangos bod y lens yn cydgyfeirio.
P = 1/f = 1/0.5 = +2 Dioptr
Mae pŵer y lens yn +2 D.
10. Mae gan ficrosgop lens amcan a lens llygad gyda hyd ffocal o 0.9 cm a 5 cm. Mae rhywun yn gosod gwrthrych 10 mm o flaen y lens amcan i'w arsylwi trwy lens llygad heb lens addas. Os oes gan y gwrthrych hyd o 0.5 mm a bod pellter darllen arferol y person yn 25 cm, yna gwelir bod hyd y gwrthrych yn...
Adnabyddus:
Hyd ffocal y lens amcan ( fob ) = 0.9 cm = 9 mm
Hyd ffocal lens y llygad ( fok ) = 5 cm = 50 mm
Pellter y gwrthrych o'r lens amcan (s ob ) = 10 mm
Hyd y gwrthrych (h o ) = 0.5 mm
Pwynt agosaf y llygad arferol (N) = 25 cm = 250 mm
Eisiau: Hyd y ddelwedd (u i' )
Datrysiad:
Pellter delwedd o lens amcan
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
Chwyddiad cyflawn y microsgop pan fydd y llygad wedi ymlacio neu pan fydd y ddelwedd ar anfeidredd, wedi'i gyfrifo gan ddefnyddio'r hafaliad:
Hyd y ddelwedd = hyd y gwrthrych x cyfanswm y chwyddiad = (0.5 mm)(45) = 22.5 mm.
11. Hyd ffocal lens amcan microsgop yw 2.0 cm. Mae gwrthrych wedi'i osod ar 2.2 cm. Hyd y microsgop yw 24.5 cm. Mae'r llygad yn normal ac wedi ymlacio. Beth yw cyfanswm chwyddiad y microsgop.
Adnabyddus:
Hyd ffocal y lens amcan ( fob ) = 2.0 cm
Pellter y gwrthrych o'r lens amcan (d ob ) = 2.2 cm
Hyd y microsgop (l) = 24.5 cm
Pwynt agosaf y llygad arferol (N) = 25 cm
Mae'r llygad wedi ymlacio.
Eisiau: Chwyddiad cyflawn y microsgop (M)
Datrysiad:
Mae'r llygad yn ymlaciol pan fydd y ddelwedd ar anfeidredd.
Chwyddiad cyflawn y microsgop pan fydd y llygad wedi ymlacio:
M = chwyddiad cyfan
l = hyd y microsgop = y pellter rhwng y lens amcan a'r lens llygad = hyd ffocal y lens llygad + pellter y ddelwedd o'r lens amcan (d ob ') = f ok + d ob '
Pellter delwedd o lens amcan (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
Pellter y ddelwedd o'r lens amcan yw 22 cm.
Hyd ffocal lens y llygad (f ok ):
l = f ok + s ob '
f iawn = l – d ob ' = 24.5 – 22 = 2.5 cm
Chwyddiad cyfanswm y microsgop (M):
12. Mae pwynt agosaf llygad normal yn 25 cm. Beth yw chwyddiad y microsgop.
Adnabyddus:
Pwynt agosaf y llygad arferol (N) = 25 cm
Pellter gwrthrych (d ob ) = 1.2 cm
Hyd ffocal y lens amcan ( fob ) = 1 cm
Hyd ffocal lens y llygad ( fok ) = 5 cm
Pellter rhwng y lens amcan a lens y llygad = 10 cm
Eisiau: Chwyddiad microsgopau
Datrysiad:
Os yw'r ddelwedd derfynol ar anfeidredd yna mae'r llygad wedi ymlacio (lleiafswm addasiad). Os yw'r ddelwedd derfynol ar y pwynt agos (25 cm), nid yw'r llygad wedi ymlacio ond wedi'i ffocysu ar y pwynt agos (mwyafswm addasiad).
Hafaliad chwyddiad y microsgop pan fydd y llygad wedi'i ffocysu ar y pwynt agos (y cymhwysiad mwyaf):
Pellter delwedd o lens amcan (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
Chwyddo delwedd:
Problemau a datrysiadau microsgop
Telesgop
Problemau a datrysiadau telesgop 1
Problemau a datrysiadau telesgop 2
- Beth yw'r egwyddor sylfaenol y tu ôl i offerynnau optegol?
- AtebYr egwyddor sylfaenol y tu ôl i offerynnau optegol yw trin golau, yn bennaf trwy blygiant ac adlewyrchiad, i ffurfio a chwyddo delweddau, gan ein helpu i arsylwi gwrthrychau'n well neu fesur rhai priodweddau golau.
- Sut mae sbectol cywirol yn gweithio i wella golwg?
- AtebMae gan sbectol gywirol lensys sy'n gwneud iawn am ddiffygion y llygad wrth ffocysu golau. Ar gyfer golwg agos, mae lensys ceugrwm yn lledaenu pelydrau golau, tra ar gyfer golwg bell, mae lensys amgrwm yn cydgyfeirio pelydrau golau, gan alluogi'r llygad i ffocysu delweddau ar y retina'n iawn.
- Pam mae chwyddwydr yn gwneud i wrthrychau ymddangos yn fwy?
- AtebMae chwyddwydr yn lens amgrwm sy'n creu delwedd rithwir, wedi'i chwyddo, ac unionsyth o'r gwrthrych pan osodir y gwrthrych o fewn hyd ffocal y lens. Mae'r llygad yn canfod y ddelwedd chwyddedig hon fel un fwy na'r gwrthrych ei hun.
- Sut mae agorfa camera yn effeithio ar ansawdd y ddelwedd?
- AtebMae'r agorfa'n rheoli faint o olau sy'n mynd i mewn i'r camera. Mae agorfa fwy yn caniatáu mwy o olau, a all arwain at ffotograffau gwell mewn golau isel. Fodd bynnag, mae agorfa fwy hefyd yn lleihau dyfnder y maes, sy'n golygu y bydd rhan lai o'r ddelwedd mewn ffocws. I'r gwrthwyneb, mae agorfa lai yn cynyddu dyfnder y maes ond gall fod angen amseroedd amlygiad hirach neu osodiadau sensitifrwydd uwch.
- Pam mae gan ysbienddrych rif fel “10×50” wedi’i ysgrifennu arnyn nhw’n aml?
- AtebMewn ysbienddrych “10×50”, mae’r “10x” yn golygu y bydd y gwrthrych yn ymddangos 10 gwaith yn agosach nag y byddai gyda’r llygad noeth. Mae’r “50” yn cyfeirio at ddiamedr y lens amcan mewn milimetrau. Gall lens amcan mwy gasglu mwy o olau, gan wneud y ddelwedd yn fwy disglair, yn arbennig o ddefnyddiol mewn amodau golau isel.
- Sut mae telesgop yn casglu mwy o olau na'r llygad dynol, a pham mae hyn yn bwysig ar gyfer arsylwi sêr pell?
- AtebMae gan delesgopau lensys (neu ddrychau) amcan llawer mwy na'r llygad dynol, sy'n caniatáu iddynt gasglu a chanolbwyntio mwy o olau. Mae'r gallu cynyddol hwn i gasglu golau yn hanfodol ar gyfer arsylwi gwrthrychau nefol pell a gwan na fyddent yn weladwy i'r llygad noeth.
- Beth yw'r gwahaniaeth rhwng telesgop plygiannol a thelesgop adlewyrchol?
- AtebMae telesgop plygiannol (neu refractor) yn defnyddio lensys i blygu a ffocysu golau, tra bod telesgop adlewyrchu (neu adlewyrchydd) yn defnyddio drychau. Yn aml, mae plygyddion yn dioddef o aberiad cromatig, a all achosi ymylon lliw o amgylch gwrthrychau. Mae adlewyrchyddion yn osgoi'r broblem hon ond efallai y bydd angen eu halinio a'u haddasu'n amlach.
- Pam mae microsgopau'n defnyddio lensys lluosog?
- AtebMae microsgopau'n defnyddio cyfuniad o lensys (amcan a llygadlen) i gyflawni chwyddiad a datrysiad uchel. Mae'r lens amcan yn chwyddo'r sbesimen, ac yna mae'r llygadlen yn chwyddo'r ddelwedd honno ymhellach. Mae'r cyfuniad yn caniatáu arsylwi manwl ar strwythurau bach.
- Sut mae ffibr optegol yn trosglwyddo gwybodaeth dros bellteroedd hir?
- AtebMae ffibrau optegol yn defnyddio egwyddor adlewyrchiad mewnol cyflawn. Cyflwynir signalau golau (o laserau) i'r ffibr ac maent yn adlewyrchu oddi ar waliau mewnol y ffibr, gan deithio pellteroedd mawr gyda cholled leiaf o ran dwyster. Gall y signalau golau hyn gario symiau enfawr o ddata.
- Beth yw rôl prism mewn sbectromedr?
- AtebMewn sbectromedr, mae prism yn gwasgaru golau sy'n dod i mewn i'w liwiau cydrannol (sbectrwm) yn seiliedig ar donfeddi. Mae hyn yn caniatáu dadansoddi ffynonellau golau i bennu eu cyfansoddiad, eu dwyster, a phriodweddau eraill.
