2 Eksempler på spørgsmål om optiske øjeninstrumenter
1. En person, der har normale øjne At observere et objekt i et fjernt punkt, hvor det fjerne punkt på et normalt øje er uendeligt. Brændvidden af øjets linse er den samme som afstanden mellem hornhinden og nethinden, nemlig 2,5 cm, bestemmer (a) billedafstanden, (b) linsens styrke.
Diskussion
Øjets hornhinde-linse-system fungerer ved at bryde og fokusere lysstråler, der kommer ind i øjet. Hvis kun hornhinden nævnes, antages det, at kun hornhinden bryder lysstråler. Hornhinden fungerer som en konveks linse eller en konveks linse. konvergerende linse som fokuserer lysstrålen mod ét punkt.
Det er kendt :
Øjets brændvidde (f) = afstanden mellem hornhinden og nethinden = +2,5 cm (positiv fordi det er en konveks linse).
Objektafstand (s) = uendelighed
Spurgte billedafstand (s')
Jawab :
(a) skyggeafstand
1/f = 1/s + 1/s'
Beskrivelse: f = brændvidde, s = objektafstand, s' = billedafstand
1/s' = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s' = 1 / 2,5
s' = 2,5 cm = 0,025 meter
Hvis objektafstanden (s) er uendelig, så er billedafstanden (s') = brændvidden (f).
(b) styrke eller linsestyrke (P)
P = 1/f = 1/0,025 meter = 40 dioptrier
2. En person med normale øjne observerer et objekt i et nærpunkt, hvor nærpunktet for et normalt øje er 25 cm. Billedafstanden er den samme som afstanden mellem hornhinden og nethinden, nemlig 2,5 cm. Bestem (a) brændvidden, (b) linsens styrke.
Diskussion
Det er kendt :
Objektafstand (s) = 25 cm
Billedafstand (s') = 2,5 cm (billedet skal være på nethinden for at objektet kan ses tydeligt. Sammenlign med diskussionen af spørgsmål nummer 1)
Jawab :
(a) brændvidde (f)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 cm = 0,0227 meter
Brændvidden er positiv, fordi det er en konveks eller konvergerende linse. Billedafstanden er større, mens brændvidden er mindre. Forskellen mellem billedafstanden og brændvidden = afstanden mellem brændpunktet og billedpunktet = 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm.
(b) linsestyrke (P)
P = 1/f = 1/0,0227 = 44 dioptrier
Konklusion:
Baseret på diskussionen af spørgsmål 1 og 2 kan det konkluderes, at:
– Forskellen i brændvidde, når øjet observerer et objekt i uendelighed (fjernpunkt) og i en afstand på 25 cm (nærpunkt), er 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm = 0,0023 meter.
– Forskellen i linsestyrke, også kendt som øjenlinsens styrke, når man observerer et objekt på uendelig afstand (fjernt punkt) og på en afstand af 25 cm (nært punkt), er 44 D – 40 D = 4 dioptrier.
Spørgsmål om optiske instrumenter
1. En person med normale øjne ser en genstand i en afstand af 50 meter fra øjet. Hvis afstanden mellem hornhinden og nethinden er 2,5 cm, bestem (a) brændvidden af øjets linsesystem, (b) styrken af øjets linsesystem.
Svarnøgle:
a = 2,499 cm
b = 40,016 dioptrier
2. En person med normale øjne flytter sit blik fra et objekt 100 meter væk til et objekt 1 meter væk. Afstanden mellem hornhinden og nethinden er 2,5 cm. Beregn (a) ændringen i øjets linsesystems brændvidde, (b) ændringen i øjets linsesystems styrke.
Svarnøgle:
a = 0,06 cm
b = 1 dioptrier
