Beispiel einer Frage zu einem Sternteleskop (Fernglas).

9 Beispiele für Fragen zu astronomischen Teleskopen

1. A Teleskop besteht aus zwei konvexe LinseDie vom Auge des Beobachters weiter entfernte Sammellinse wird Objektivlinse genannt, die dem Auge nähere Okularlinse. Die Brennweite der Objektivlinse beträgt 400 cm, die der Okularlinse 20 cm. Bei normalsichtigem Auge mit minimaler Akkommodation ist Folgendes zu bestimmen:
a) Gesamtvergrößerung des Teleskops (M),
b) der Abstand zwischen der Objektivlinse und dem von der Objektivlinse erzeugten Bild (s)_ob') ,
c) der Abstand zwischen dem vom Objektiv erzeugten Bild und dem vom Okular erzeugten Bild (s)_ok)
d) der Abstand zwischen den beiden konvexen Linsen
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 400cm
Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 20cm
Das Auge akkommodiert minimal, sodass das vom Objektiv erzeugte reelle Bild genau im zweiten Brennpunkt des Objektivs und im ersten Brennpunkt des Okulars liegt.
Antwort:
a) Gesamtvergrößerung des Teleskops (M)
Die Formel zur Berechnung der Vergrößerung eines Teleskops bei minimaler Akkommodation des Auges:
M = f_ob / F_ok
Die Vergrößerung des Teleskops beträgt:
M = 400 cm / 20 cm = 20 mal
Das endgültige Bild ist virtuell und invertiert. Vergleichen Sie dies mit der Erklärung im Thema. Teleskop optisches Instrument.

b) Der Abstand des Bildes von der Objektivlinse (s)_ob')
Wenn das Auge des Beobachters minimal akkommodiert, dann ist der Abstand des Bildes von der Objektivlinse (s)_ob') = Brennweite des Objektivs (f_ob) = 400 cm = 4 Meter.
Vergleiche dies mit der Erklärung zum Thema. Formel für ein optisches Teleskopinstrument.

c) Der Abstand des „Objekts“ von der Okularlinse (s)_ok)
Bei minimaler Akkommodation des Auges ist der Abstand zwischen dem vom Objektiv erzeugten Bild und der Okularlinse (s) gleich._ok) = Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 20 cm = 0,2 Meter.

d) Der Abstand zwischen den beiden Sammellinsen
Der Abstand zwischen den beiden konvexen Linsen entspricht der Länge des Teleskops (l) und der Brennweite der Objektivlinse (f)._ob) + Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 400 cm + 20 cm = 420 cm.

2. Eine Person mit normalem Sehvermögen beobachtet ein Objekt mit einem Teleskop. Der Abstand zwischen Objektiv und Okular beträgt 20 cm. Die Gesamtvergrößerung des Teleskops bei minimaler Akkommodation des Auges beträgt 40-fach. Berechnen Sie die Brennweite (f) des Okulars._okund die Brennweite des Objektivs (f_ob)
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Länge des Teleskops (l) = 20 cm
Die Gesamtvergrößerung des Teleskops (M) beträgt 40-fach.
Antwort:
Wenn das Auge minimal akkommodiert, beträgt die Brennweite der Okularlinse (f)_ok) + Brennweite des Objektivs (f_ob) = Länge des Teleskops (l)
f_ok +f_ob = l
f_ob = l – f_ok
f_ob = 20 – f_ok —–> Gleichung 1

Formel für die Gesamtvergrößerung eines Teleskops (M):
M = f_ob / F_ok
f_ob = M f_ok
f_ob = 40 f_ok —–> Gleichung 2

Brennweite der Okularlinse:
Ersetzen Sie f_ob in Gleichung 1 mit f_ob in Gleichung 2:
f_ob = 20 – f_ok
40 f_ok = 20 – f_ok
40 f_ok +f_ok = 20
41 f_ok = 20
f_ok = 20 cm / 41
f_ok = 0,5 cm
Die Brennweite der Okularlinse beträgt 0,5 cm.

Brennweite des Objektivs:
f_ob = 20 – f_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5 cm

3. Schau dir das Bild an!
Die Vergrößerung des Teleskops für das nicht akkommodative Auge, basierend auf dem obigen Bild, beträgt…

A. 14,5 Mal
B. 12,5 Mal
C. 11,5 Mal
D. 10,5 Mal
E. 9,5 Mal

Diskussion

Bei direkter Betrachtung mit bloßem Auge erscheinen entfernte Objekte sehr klein. Um entfernte Objekte klar zu sehen, verwendet man Ferngläser oder Teleskope. Die Funktion von Ferngläsern besteht darin, entfernte Objekte zu vergrößern, sodass sie mit bloßem Auge deutlich sichtbar werden.

Basierend auf dem obigen Bild, optisches Instrument Fernglas bestehend aus zwei konvexe Linse alias SammellinseFerngläser, die aus zwei Sammellinsen bestehen, sind astronomisches Teleskop atau TeleskopDie Linse, die dem Objekt näher ist, wird als Linse bezeichnet. Objektiv Die Linse, die dem Auge näher ist, heißt … OkularlinseDie Objektivlinse hat folgende Funktion: realer Schatten Das reelle Bild wird vom Okular als Objekt wahrgenommen. Das Okular vergrößert dieses Bild. Das vom Okular erzeugte Bild ist virtuell, umgekehrt und vergrößert.  

Befindet sich das Auge in minimaler Akkommodation oder ist es entspannt, liegt das vom Okular erzeugte Bild des Objekts im Unendlichen. Dies ist der Fall, wenn das vom Objektiv erzeugte und vom Okular als Objekt wahrgenommene reelle Bild im Brennpunkt des Objektivs und im Brennpunkt des Okulars liegt, wie in der obigen Abbildung dargestellt. Die Länge des Teleskops entspricht der Brennweite des Objektivs (f)._ob) + Brennweite der Okularlinse (f_ok).
Ist bekannt :
Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 100cm
Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 8cm
Gefragt Binokulare Vergrößerung für das nicht akkommodierte Auge (minimale Akkommodation)
Jawab :
Gesamtvergrößerung des Teleskops:
M = -f_ob / F_ok
M = -100 cm / 8 cm
M = -12,5 mal
Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das endgültige Bild, das durch die Okularlinse erzeugt wird, umgekehrt ist.
Die richtige Antwort ist B.

4. Der Verlauf des Lichtstrahls beim Durchgang durch das optische System des Teleskops ist in der Abbildung dargestellt.
Basierend auf dem obigen Bild beträgt die Vergrößerung des Bildes für das Auge ohne Akkommodation…

A. 60 Mal
B. 50 Mal
C. 45 Mal
D. 40 Mal
E. 30 Mal

Diskussion
Ist bekannt :
Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 200cm
Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 5cm
Gefragt : Endgültige Bildvergrößerung für das nicht akkommodierende Auge
Jawab :
Gesamtvergrößerung des Teleskops:
M = -f_ob / F_ok
M = -200 cm / 5 cm
M = -40 mal
Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das Bild invertiert ist.
Die richtige Antwort ist D.

5. Betrachten Sie das Bild des Lichtwegs durch das folgende Teleskop!
Wenn der Abstand zwischen Objektiv und Okular (d) das Elffache der Brennweite des Okulars beträgt, dann ist die Vergrößerung, die das Teleskop für das Auge ohne Akkommodation erzeugt, ...
A. 10 Mal
B. 16 Mal
C. 21 Mal
D. 30 Mal
E. 50 Mal
Diskussion
Ist bekannt :
Abstand zwischen Objektivlinse und Okularlinse = Länge des Teleskops = 11 f_ok
Brennweite der Okularlinse (f_ok) = f_ok
Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = Länge des Teleskops – Brennweite der Okularlinse = 11 f_ok - f_ok = 10 f_ok  
Gefragt Binokulare Vergrößerung
Jawab :
M = -f_ob / F_ok
M = -10 f_ok / F_ok
M = -10 mal
Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das Bild invertiert ist.
Die richtige Antwort ist A.

9. Schau dir das Bild an!

Die Vergrößerung des Teleskops für das nicht akkommodative Auge, basierend auf dem obigen Bild, beträgt…

A. 14,5 Mal

B. 12,5 Mal

C. 11,5 Mal

D. 10,5 Mal

E. 9,5 Mal

Diskussion

Bei direkter Betrachtung mit bloßem Auge erscheinen entfernte Objekte sehr klein. Um entfernte Objekte klar zu sehen, verwendet man Ferngläser oder Teleskope. Die Funktion von Ferngläsern besteht darin, das Bild entfernter Objekte zu vergrößern, sodass diese mit bloßem Auge deutlich sichtbar werden.

Dem obigen Bild zufolge besteht das Teleskop aus zwei Teilen. konvexe Linse alias SammellinseFerngläser, die aus zwei Sammellinsen bestehen, sind astronomisches Teleskop atau TeleskopDie Linse, die dem Objekt näher ist, wird als Linse bezeichnet. Objektiv Die Linse, die dem Auge näher ist, heißt … OkularlinseDie Objektivlinse hat folgende Funktion: realer Schatten Das reelle Bild wird vom Okular als Objekt wahrgenommen. Das Okular vergrößert dieses Bild. Das vom Okular erzeugte Bild ist virtuell, umgekehrt und vergrößert.

Befindet sich das Auge in minimaler Akkommodation oder ist es entspannt, liegt das vom Okular erzeugte Bild des Objekts im Unendlichen. Dies ist der Fall, wenn das vom Objektiv erzeugte und vom Okular als Objekt wahrgenommene reelle Bild im Brennpunkt des Objektivs und im Brennpunkt des Okulars liegt, wie in der obigen Abbildung dargestellt. Die Länge des Teleskops entspricht der Brennweite des Objektivs (f)._ob) + Brennweite der Okularlinse (f_ok).

Ist bekannt :

Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 100cm

Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 8cm

Gefragt Binokulare Vergrößerung für das nicht akkommodierte Auge (minimale Akkommodation)

Jawab :

Gesamtvergrößerung des Teleskops:

M = -f_ob / F_ok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 mal

Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das endgültige Bild, das durch die Okularlinse erzeugt wird, umgekehrt ist.

Die richtige Antwort ist B.

7. Der Verlauf des Lichtstrahls beim Durchgang durch das optische System eines Teleskops ist in der Abbildung dargestellt.

Basierend auf dem obigen Bild beträgt die Vergrößerung des Bildes für das Auge ohne Akkommodation…

A. 60 Mal

B. 50 Mal

C. 45 Mal

D. 40 Mal

E. 30 Mal

Diskussion

Ist bekannt :

Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 200cm

Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 5cm

Gefragt : Endgültige Bildvergrößerung für das nicht akkommodierende Auge

Jawab :

Gesamtvergrößerung des Teleskops:

M = -f_ob / F_ok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 mal

Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das Bild invertiert ist.

Die richtige Antwort ist D.

8. Beachten Sie das Bild des Lichtwegs durch das folgende Teleskop!

Wenn der Abstand zwischen Objektiv und Okular (d) das Elffache der Brennweite des Okulars beträgt, dann ist die Vergrößerung, die das Teleskop für das Auge ohne Akkommodation erzeugt, ...

A. 10 Mal

B. 16 Mal

C. 21 Mal

D. 30 Mal

E. 50 Mal

Diskussion

Ist bekannt :

Abstand zwischen Objektivlinse und Okularlinse = Länge des Teleskops = 11 f_ok

Brennweite der Okularlinse (f_ok) = f_ok

Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = Länge des Teleskops – Brennweite der Okularlinse = 11 f_ok - f_ok = 10 f_ok

Gefragt Binokulare Vergrößerung

Jawab :

M = -f_ob / F_ok

M = -10 f_ok / F_ok

M = -10 mal

Ein negatives Vorzeichen bedeutet, dass das Bild invertiert ist.

Die richtige Antwort ist A.

9. In der Abbildung ist der Verlauf eines Lichtstrahls beim Durchgang durch das optische System eines astronomischen Teleskops dargestellt.

Dieses Bild verdeutlicht, dass…

Diskussion

Es ist bekannt, dass:

Abstand zwischen Objektiv und Okular (l) = 126 cm

Brennweite der Okularlinse (f_ok) = 6cm

Die Brennweite der Objektivlinse (f)_ob) = 120cm

Gefragt: Gesamtvergrößerung des Bildes

Antwort:

Das auf dem obigen Bild basierende Endbild ist unendlich weit entfernt. Wenn das Endbild unendlich weit entfernt ist, befindet sich das Auge im minimalen Akkommodationszustand (das Auge ist entspannt).

Die Formel für die gesamte Winkelvergrößerung bei minimaler Akkommodation des Auges lautet:

M = m_ob M_ok

Beschreibung: M = Gesamtwinkelvergrößerung, m_ob = lineare Vergrößerung durch das Objektiv, M_ok = Winkelvergrößerung durch die Okularlinse.

Das Objekt ist so weit vom Objektiv entfernt, dass die lineare Vergrößerung vernachlässigbar gering ist. Für die Berechnung wird ausschließlich die Winkelvergrößerung durch das Okular verwendet. Die Formel für die Winkelvergrößerung durch das Okular lautet:

Die richtige Antwort ist B.

Fragequelle:

Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen