7 näidet küsimustest luubi või luubi abil
1. Objekti kõrgus lähedalasuvast punktist otse vaadates Mata Normaal on 2 mm. Seejärel vaadeldakse objekti, kasutades huntKui luubi ees oleva objekti kaugus on 10 cm, siis kui kõrgel asub luubi poolt moodustatud kujutis objektist? Normaalse silma lähipunkt on 25 cm.
Arutelu
On teada, et:
Objekti kõrgus (h) = 2 mm
Normaalse silma lähipunkt (N) = 25 cm
Objekti kaugus (s) = 10 cm
Küsis: Luubi suurendusnurk (M)
Vastus:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 korda
Luubi abil moodustatud objekti kujutise kõrgus on 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. Normaalsete silmadega inimene kasutab väga peene kirja lugemiseks 25 cm fookuskaugusega luupi. Määrake luubi nurksuurendus, kui: (a) silm on maksimaalses akommodatsioonis, (b) silm on minimaalses akommodatsioonis.
Arutelu
On teada, et:
Silma lähipunkt (N) = 25 cm
Luubi fookuskaugus (f) = 25 cm (positiivne, kuna luup on kumer lääts)
Vastus:
(a) Luubi nurksuurendus (M) silma maksimaalse akommodatsiooniasendi korral
Luubi nurga suurenduse valem, kui silm on maksimaalses akommodatsioonis:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 korda
Kui silm on maksimaalses akommodatsioonis, paistavad objektid kaks korda suuremad. Näiteks on objekti kõrgus otse silma lähipunktist vaatlemisel 1 cm. Kui objekti vaadatakse läbi luubi maksimaalse akommodatsiooniga, on objekti kujutise kõrgus 2 x 1 cm = 2 cm.
(b) Luubi nurksuurendus (M), kui silm on minimaalses akommodatsioonis
Luubi nurga suurenduse valem, kui silm on minimaalses akommodatsioonis:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 korda
Objekti suurus luubi kaudu vaatlemisel, kui silm on minimaalses akommodatsioonis, on sama suur kui objekti suurus otse silma lähipunktist vaatlemisel.
3. Objekti kõrgus normaalse silma lähipunktist vaatlemisel on 1 cm. Arvutage kujutise kõrgus 10 cm fookuskaugusega luubi abil vaatlemisel, kui: (a) silm on maksimaalses akommodatsioonis, (b) silm on minimaalses akommodatsioonis.
Arutelu
On teada, et:
Objekti kõrgus (h) = 1 cm
Luubi fookuskaugus (f) = 10 cm
Normaalse silma lähipunkt (N) = 25 cm
Vastus:
(a) Objekti varju kõrgus, kui silm on maksimaalses akommodatsioonis
Luubi nurga suurenduse valem, kui silm on maksimaalses akommodatsioonis:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 korda
Objekti varju kõrgus luubiga vaatlemisel, kui silm on maksimaalses akommodatsioonis = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Objekti varju kõrgus, kui silm on minimaalses akommodatsioonis
Luubi nurga suurenduse valem, kui silm on minimaalses akommodatsioonis:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 korda
Objekti varju kõrgus luubiga vaatlemisel minimaalse akommodatsiooniasendiga = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. Õpilane vaatleb objekti luubi abil. Kui õpilase silm on minimaalses akommodatsioonis, on objekti nurksuurendus 5 korda. Kui normaalse silma lähipunkt on 25 cm, siis milline on luubi fookuskaugus?
Arutelu
On teada, et:
Nurksuurendus (M) = 5 korda
Normaalse silma lähipunkt (N) = 25 cm
Küsis: Luubi fookuskaugus
Vastus:
Luubi nurga suurenduse valem, kui silm on minimaalses akommodatsioonis:
M = N/f
5 = 25 cm / f
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
Luubi fookuskaugus on 5 cm.
5. Sääski näeb inimene 15 cm fookuskaugusega luubiga. Kui inimese tavaline lugemiskaugus on 30 cm, siis luubi maksimaalne suurendus on...
A. 1,5 korda
B. 2,0 korda
C. 3,0 korda
D. 4,0 korda
E. 4,5 korda
Arutelu
On teada, et:
Normaalse silma lähipunkt (N) = 30 cm
Luubi fookuskaugus (f) = 15 cm (positiivne, kuna luup on kumer lääts)
Küsis: Pluubi maksimaalne suurendus
Vastus:
Maksimaalne suurendus saavutatakse siis, kui silm on maksimaalses akommodatsioonis. Luubi nurga suurendus silma maksimaalses akommodatsioonis:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 korda
Õige vastus on C.
6. Vaatleja, kelle normaalne lugemiskaugus on 25 cm, kasutab 20-dioptrilist luupi. Kui vaatlust tehakse silmaga, mis ei ole akommodeeritud, on suurendus…
A. 2 korda
B. 4 korda
C. 5 korda
D. 6 korda
E. 8 korda
Arutelu
On teada, et:
Normaalse silma lähipunkt (N) = 25 cm
Luubi võimsus (P) = 20 dioptrit
Küsis: Pluubi minimaalne suurendus
Vastus:
Luubi fookuskaugus:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 meetrit = 5 cm
Luubi nurga suurendus, kui silm on minimaalses akommodatsioonis:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 korda
Õige vastus on C.
7. Kui me objekte vaatleme, kasutades hunt silmade maksimaalse akommodatsiooni korral on objekti õige asukoht…
Arutelu
Majutus silmad on objektiivi fookuskauguse reguleerimine Silmad. Silmast erinevatel kaugustel asuvate objektide selgeks nägemiseks muudavad silmalihased (ripslihased) läätse kõverust, muutes silma fookuskaugust. Läätse fookuskaugus muutub sõltuvalt objekti kaugusest silmast. Kaugete objektide nägemiseks lõdvestuvad silmalihased, mis õhendab läätse ja moodustab objekti kujutise otse võrkkestale. Kui silmalihased on lõdvestunud või rahulikud, akommodeeruvad silmad minimaalselt.
Vastupidiselt, lähedal asuvate objektide nägemiseks silmalihased tõmbuvad kokku, paksendades läätse, lühendades fookuskaugust ja asetades kujutist fookuspunkti (võrkkesta) taha. Lähimat kaugust silmast, millele silm suudab teravustada, nimetatakse lähipunktiks. Keskmisel inimesel on lähipunkt 25 cm. Kui silm teravustab objektile lähedal asuvas punktis (25 cm), siis silm akommodeerub maksimaalselt.
Nähtava objekti suurus sõltub nurgast, mille see meie silmadega moodustab. Kaugel asuvad objektid moodustavad meie silmadega väikese nurga, mistõttu nad paistavad väiksemad, kuigi nad on tegelikult suured. Seevastu meie silmadele lähedal asuvad objektid moodustavad suurema nurga, mistõttu nad paistavad suuremad. Näiteks on kaks sama suurt kivi, millest üks on meie silmadest 50 cm ja teine 100 cm kaugusel. Kivid on sama suured, kuid kuna nende vaheline kaugus on erinev, on 50 cm kaugusel meie silmadest asuv kivi kaks korda suurem kui 100 cm kaugusel meie silmadest asuv kivi. Kui tahame objekti selgemini näha, peame selle oma silmadele lähemale tooma ja lähim kaugus, millelt meie silmad ikka veel selgelt näevad, on 25 cm. Mis siis, kui pärast objekti toomist meie silmadele 25 cm kaugusele ei näe meie silmad seda ikka veel selgelt? Näiteks väga väikesed tähed, isegi kui need tuuakse 25 cm kaugusele, ei näe meie silmad neid selgelt. Selle probleemi lahendamiseks on vaja luupi või suurendusklaasi.
Lihtne luup ehk luup koosneb tegelikult kahest kumerast läätsest, mida nimetatakse ka koondavateks läätsedeks, mis asuvad mõlemal pinnal. Seda tüüpi läätse nimetatakse topeltkumeraks läätseks. Luup võimaldab meil objekte silmadele lähemale paigutada, luues seeläbi suurema vaatenurga. Selleks, et silm minimaalselt akommodeeriks ehk lõdvestuks, peab objekti kujutis olema lõpmatuses. See võib juhtuda siis, kui objekt asub otse luubi fookuspunktis, nagu on näidatud vastuses C. Vastupidi, kui silm akommodeerib maksimaalselt, peab kujutis olema silmast vähemalt 25 cm kaugusel. See võib juhtuda siis, kui objekt asub luubi fookuspunktis, nagu on näidatud vastuses D.
Õige vastus on D.
Küsimuse allikas:
Füüsika riikliku eksami küsimused gümnaasiumile/kutsekoolile
