نمونه سوالات میکروسکوپ

۸ نمونه از سوالات میکروسکوپ

۱. الف میکروسکوپ از دو عدسی محدب تشکیل شده است. عدسی محدب که نزدیک به جسم یا شیء است، عدسی شیئی و عدسی محدب که نزدیک به چشم ناظر است، عدسی چشمی نامیده می‌شود. فاصله کانونی عدسی شیئی 2 سانتی‌متر و فاصله کانونی عدسی چشمی 5 سانتی‌متر است. فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی 30 سانتی‌متر است. اگر چشم ناظر طبیعی باشد و حداقل تطابق را داشته باشد، موارد زیر را تعیین کنید: (الف) بزرگنمایی کل میکروسکوپ، (ب) فاصله جسم از عدسی شیئی.
پمباهاسان
معلوم است که:
فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = ۶ سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = ۶ سانتی‌متر
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (l) = 30 سانتی‌متر
نقطه نزدیک ماتا نرمال (N) = 25 سانتی‌متر
جواب:
(الف) بزرگنمایی کل میکروسکوپ
فرمول بزرگنمایی کل برای میکروسکوپ:
م = متر_ob M_ok
شرح: M = بزرگنمایی کل میکروسکوپ، m_ob = بزرگنمایی خطی عدسی شیئی، M_ok = بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی.
 
بزرگنمایی خطی عدسی شیئی هنگامی که چشم در حداقل تطابق قرار دارد (متر)_ob):
فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob'):
s_ob' = ل – ف_ok = ۱۵ سانتی‌متر – ۱.۲۵ سانتی‌متر = ۱۳.۷۵ سانتی‌متر
فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob):

عدسی شیئی یک عدسی محدب است، بنابراین فاصله کانونی عدسی مثبت است. تصویر حقیقی است، بنابراین فاصله تصویر (s _ob ') مثبت است.

بزرگنمایی خطی عدسی شیئی:

بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی هنگامی که چشم در حداقل تطابق قرار دارد (M_ok):
M_ok = ن / ف_ok = 25 سانتی‌متر / 5 سانتی‌متر = 5 برابر

بزرگنمایی کل میکروسکوپ:
م = متر_ob M_ok = (12,5)(5) = 62,5 برابر

(ب) فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob)
فاصله جسم از عدسی شیئی در محاسبه قبلی به دست آمده است.
فاصله جسم از عدسی شیئی ۲ سانتی‌متر است.

۲. شخصی با چشمان طبیعی از یک میکروسکوپ نوری ساده برای مشاهده یک جسم استفاده می‌کند. فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی ۱۵ سانتی‌متر است. عدسی شیئی دارای بزرگنمایی خطی ۵ برابر و عدسی چشمی دارای بزرگنمایی زاویه‌ای ۲۰ برابر است. اگر چشم در حداقل تطابق باشد، موارد زیر را تعیین کنید: (الف) بزرگنمایی کل میکروسکوپ، (ب) فاصله کانونی عدسی چشمی، (ج) فاصله کانونی عدسی شیئی.
پمباهاسان
معلوم است که:
بزرگنمایی خطی عدسی شیئی (متر)_ob) = 5 برابر
بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M_ok) = 20 برابر
نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر
فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی = طول میکروسکوپ (l) = 15 سانتی‌متر
جواب:
(الف) بزرگنمایی کل میکروسکوپ (M)
فرمول بزرگنمایی کل برای میکروسکوپ:
م = متر_ob M_ok
بزرگنمایی کل میکروسکوپ:
M = (5)(20) = 100 بار

(ب) فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok)
فرمول بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M)_ok) میکروسکوپ وقتی چشم در حداقل تطابق است:
M_ok = ن / ف_ok
این فرمول را برای محاسبه فاصله کانونی عدسی چشمی (f) اصلاح کنید._ok):
f_ok = ن / م_ok = 25 سانتی‌متر / 20 = 1,25 سانتی‌متر

(ج) فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob)
فرمول بزرگنمایی خطی عدسی شیئی (m)_ob) حداقل فضای لازم برای چشم از نوع میکروسکوپ:

علامت منفی که نشان دهنده معکوس بودن تصویر است از این فرمول حذف شده است.
فاصله تصویر حقیقی از عدسی شیئی (s)_ob'):
s_ob' = ل – ف_ok = ۱۵ سانتی‌متر – ۱.۲۵ سانتی‌متر = ۱۳.۷۵ سانتی‌متر
فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob):

فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ):

فاصله کانونی عدسی شیئی ۲.۲۹ سانتی‌متر
عدسی شیئی یک عدسی محدب است، بنابراین فاصله کانونی عدسی مثبت است. تصویر حقیقی است، بنابراین فاصله تصویر (s) برابر است با_ob') مثبت علامت گذاری شده است.

فاصله جسم (s _ob = 2,75 سانتی‌متر) کمی بزرگتر از فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob = 2,29 سانتی‌متر) است. این با این واقعیت مطابقت دارد که جسم مشاهده شده با استفاده از میکروسکوپ باید در نزدیکی نقطه کانونی عدسی شیئی قرار گیرد تا عدسی شیئی تصویری حقیقی با حداکثر بزرگنمایی خطی ایجاد کند.

۳. تصویر مسیر پرتوهای نور که تصویر را در میکروسکوپ زیر تشکیل می‌دهند را مشاهده کنید. فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی میکروسکوپ ... است.

الف. ۴ سانتی‌متر
ب. ۵ سانتی‌متر
ج. ۸ سانتی‌متر
d.27cm
E. 29 سانتی‌متر

پمباهاسان
میکروسکوپ برای مشاهده اشیاء بسیار کوچک یا اشیاء که نمی‌توان آنها را مستقیماً با چشم به وضوح دید، استفاده می‌شود. ساده‌ترین میکروسکوپ از دو عدسی همگرا تشکیل شده است که به عنوان عدسی‌های محدب نیز شناخته می‌شوند. عدسی که به جسم نزدیک‌تر است، عدسی نامیده می‌شود. عدسی شیئیعدسی که نزدیک چشم قرار دارد، عدسی نامیده می‌شود. عدسی چشمی یا عدسی چشمعدسی شیئی وظیفه تولید تصویر حقیقی را بر عهده دارد. تصویر حقیقی تولید شده توسط عدسی شیئی، توسط عدسی چشمی به عنوان یک جسم درک می‌شود. سپس عدسی چشمی تصویر را بزرگنمایی می‌کند تا بتوان آن را به وضوح با چشم دید.

شناخته شده است :
فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = 1,8 سانتی‌متر (کانون مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)
فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = 6 سانتی‌متر (کانون مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)
فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob) = ۲ سانتی‌متر (فاصله مثبت جسم تا جسم، زیرا نور از جسم عبور می‌کند)
پرسیده شد فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی از میکروسکوپ (طول لوله = l)
جواب :

فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob") :
1 / ثانیه_ob + ۱/ثانیه_ob' = 1/f_ob
1 / ثانیه_ob' = 1/f_ob – ۱/ثانیه_ob
1 / ثانیه_ob' = ۱/۱.۸- ۱/۲ = ۱۰/۱۸- ۹/۱۸ = ۱/۱۸
s_ob' = ۱۳۳ سانتی‌متر
همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی دقیقاً در اولین نقطه کانونی عدسی چشمی قرار دارد.

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول لوله = l) :
ل = ها_ob' + ف_ok = ۱۸ سانتی‌متر + ۶ سانتی‌متر = ۲۴ سانتی‌متر
جواب صحیح B است.

۳. به نمودار زیر از تشکیل تصویر در میکروسکوپ توجه کنید. فاصله جسم از عدسی شیئی ۱.۱ سانتی‌متر، فاصله کانونی عدسی شیئی ۱ سانتی‌متر و فاصله کانونی عدسی چشمی ۵ سانتی‌متر است. بزرگنمایی تصویر در میکروسکوپ ... است.

الف. ۲۵ بار
ب. 30 بار
ج. ۴۰ بار
د. ۵۰ بار
ه. ۵۵ بار

پمباهاسان
شناخته شده است :
فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob) = ۲ سانتی‌متر (فاصله مثبت جسم تا جسم، زیرا نور از جسم عبور می‌کند)
فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = 1 سانتی‌متر (کانون مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)
فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = 5 سانتی‌متر (کانون مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)
پرسیده شد بزرگنمایی تصویر میکروسکوپ (M)
جواب :
بزرگنمایی کل یک میکروسکوپ برابر است با حاصلضرب بزرگنمایی عدسی شیئی (m)_ob) و بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M_ok).
 
بزرگنمایی عدسی شیئی
فرمول بزرگنمایی عدسی شیئی (متر)_ob) :
m_ob = ساعت_ob'/ساعت_ob = ها_ob'/ها_ob = (ل – ف_ok)/ثانیه_ob
اطلاعات:
h_ob' = ارتفاع تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی
h_ob = ارتفاع جسم
s_ob' = فاصله تصویر از عدسی شیئی
s_ob = فاصله جسم از عدسی شیئی
f_ok = کانون عدسی چشمی
l = طول لوله = فاصله بین دو عدسی = فاصله تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی (s)_ob') + فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok)
فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob") :
ابتدا فاصله تصویر تا عدسی شیئی را محاسبه کنید.
1 / ثانیه_ob + ۱/ثانیه_ob' = 1/f_ob
1 / ثانیه_ob' = 1/f_ob – ۱/ثانیه_ob
1 / ثانیه_ob' = ۱/۱- ۱/۱.۱ = ۱۱/۱۱ – ۱۰/۱۱ = ۱/۱۱
s_ob' = ۱۳۳ سانتی‌متر
همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی دقیقاً در اولین نقطه کانونی عدسی چشمی قرار دارد.
بزرگنمایی عدسی شیئی (متر)_ob) :
m_ob = ها_ob'/ها_ob = 11 سانتی‌متر / 1,1 سانتی‌متر = 10
 
بزرگنمایی عدسی چشمی
اگر چشم در حداقل تطابق باشد یا چشم در حالت استراحت باشد، که در آن تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی در فاصله بی‌نهایت قرار دارد، همانطور که در تصویر بالا در نزدیکی عدسی چشمی نشان داده شده است (دو خط مستقیم موازی)، آنگاه فرمول بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M)_ok) عبارت است از:
M_ok = ن / ف_ok
اطلاعات:
N = نقطه نزدیک چشم طبیعی (۲۵ سانتی‌متر)
f_ok = فاصله کانونی عدسی چشمی = ۵ سانتی‌متر
بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M_ok) :
M_ok = ن / ف_ok = 25 سانتی‌متر / 5 سانتی‌متر = 5

بزرگنمایی کل میکروسکوپ
م = متر_ob ایکس م_ok = 10 x 5 = 50
جواب صحیح D است.

۵. به نمودار زیر از تشکیل تصویر با استفاده از میکروسکوپ توجه کنید!

اگر پرتو نوری که از عدسی چشمی خارج می‌شود، موازی باشد و چشم ناظر دید طبیعی داشته باشد، بزرگنمایی میکروسکوپ ... است (Sn = 25 سانتی‌متر)

الف. ۲۵ بار

ب. 18 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که:

فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ) = 2 سانتی‌متر

فاصله جسم از عدسی شیئی (s _ob ) = 2,2 سانتی‌متر

نقطه نزدیک نرمال (N) = 25 سانتی‌متر

فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ) = 25 سانتی‌متر

پرسیده شد: M

جواب:

اگر تصویر نهایی در فاصله بی‌نهایت باشد، چشم حداقل تطابق را خواهد داشت، برعکس، اگر تصویر در فاصله محدود باشد، چشم حداکثر تطابق را خواهد داشت. تصویر نهایی در تصویر بالا، تصویری در فاصله بی‌نهایت را نشان می‌دهد، بنابراین چشم حداقل تطابق را خواهد داشت.

ابتدا، فاصله تصویر از عدسی شیئی (s _ob ') را محاسبه کنید. عدسی شیئی یک عدسی محدب است، بنابراین فاصله تصویر با استفاده از فرمول عدسی محدب محاسبه می‌شود. فاصله کانونی عدسی محدب مثبت است زیرا نور از نقطه کانونی عدسی محدب عبور می‌کند.

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/2 – 1/2,2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

s _ob ' = 22/1 = 22 سانتی‌متر

بنابراین بزرگنمایی تصویر میکروسکوپ برابر است با:

جواب صحیح الف است.

۸. تصویر مسیر پرتو نوری که تصویر را تشکیل می‌دهد را در میکروسکوپ زیر مشاهده کنید:

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی میکروسکوپ ...

الف. ۴ سانتی‌متر

ب. ۵ سانتی‌متر

ج. ۸ سانتی‌متر

d.27cm

E. 29 سانتی‌متر

پمباهاسان

میکروسکوپ‌ها برای مشاهده اشیاء بسیار کوچک یا اشیاء که نمی‌توان آنها را مستقیماً و به وضوح با چشم غیرمسلح دید، استفاده می‌شوند. ساده‌ترین میکروسکوپ از دو عدسی همگرا تشکیل شده است که به عنوان عدسی‌های محدب نیز شناخته می‌شوند. عدسی نزدیک به جسم، عدسی شیئی نامیده می‌شود . عدسی نزدیک به چشم، عدسی چشمی یا چشمی نامیده می‌شود . عدسی شیئی برای تولید یک تصویر واقعی عمل می‌کند. تصویر واقعی تولید شده توسط عدسی شیئی توسط عدسی چشمی به عنوان یک جسم درک می‌شود. سپس عدسی چشمی تصویر را بزرگنمایی می‌کند تا بتوان آن را به وضوح توسط چشم دید.

معلوم است که :

فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ) = 1,8 سانتی‌متر (فوکوس مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)

فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ) = 6 سانتی‌متر (فوکوس مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)

فاصله جسم از عدسی شیئی (s _ob ) = 2 سانتی‌متر (فاصله مثبت جسم به دلیل عبور نور از جسم)

سوال : فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی از میکروسکوپ (طول لوله = d)

پاسخ :

فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob") :

۱/ثانیه _ob + ۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob

۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob – ۱/ثانیه _ob

1/s _ob ' = 1/1,8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

s _ob ' = 18 سانتی‌متر

همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی دقیقاً در اولین نقطه کانونی عدسی چشمی قرار دارد.

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول لوله = d) :

l = s _ob ' + f _ok = 18 سانتی‌متر + 6 سانتی‌متر = 24 سانتی‌متر

جواب صحیح B است.

۷. به نمودار زیر از تشکیل تصویر در میکروسکوپ توجه کنید.

فاصله جسم از عدسی شیئی ۱.۱ سانتی‌متر، فاصله کانونی عدسی شیئی ۱ سانتی‌متر و فاصله کانونی عدسی چشمی ۵ سانتی‌متر است، بنابراین بزرگنمایی تصویر میکروسکوپ ...

الف. ۲۵ بار

ب. 30 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که :

فاصله جسم از عدسی شیئی (s _ob ) = 1,1 سانتی‌متر (فاصله مثبت جسم به دلیل عبور نور از جسم)

فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ) = 1 سانتی‌متر (فوکوس مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)

فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ) = 5 سانتی‌متر (فوکوس مثبت به دلیل همگرا/محدب بودن عدسی)

سوال : بزرگنمایی تصویر میکروسکوپ (M)

پاسخ :

بزرگنمایی کل یک میکروسکوپ، حاصلضرب بزرگنمایی خطی عدسی شیئی (m _ob ) و بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M _{o k} ) است.

بزرگنمایی عدسی شیئی

فرمول بزرگنمایی خطی عدسی شیئی (m _ob ) :

m _ob = h _ob '/h _ob = s _ob '/s _ob = (l – f _ok )/s _ob

اطلاعات:

ارتفاع تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی = <sub>`</sub> hob`

_ارتفاع جسم​

s _ob ' = فاصله تصویر از عدسی شیئی

s _ob = فاصله جسم از عدسی شیئی

f _ok = فوکوس عدسی چشمی

l = طول لوله = فاصله بین دو عدسی = فاصله تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی (s _ob ') + فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok )

فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob") :

ابتدا فاصله تصویر تا عدسی شیئی را محاسبه کنید.

۱/ثانیه _ob + ۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob

۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob – ۱/ثانیه _ob

1/s _ob ' = 1/1 – 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

s _ob ' = 11 سانتی‌متر

همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است، تصویر تشکیل شده توسط عدسی شیئی دقیقاً در اولین نقطه کانونی عدسی چشمی قرار دارد.

بزرگنمایی عدسی شیئی (متر)_ob) :

m _ob = s _ob '/s _ob = 11 cm / 1,1 cm = 10

بزرگنمایی عدسی چشمی

اگر چشم در حداقل تطابق باشد یا چشم در حالت استراحت باشد، که در آن تصویر تشکیل شده توسط عدسی چشمی در فاصله بی‌نهایت قرار دارد، همانطور که در تصویر بالا در نزدیکی عدسی چشمی نشان داده شده است (دو خط مستقیم موازی)، فرمول بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M _ok ) به صورت زیر است:

باشه = N / _{f باشه}

اطلاعات:

N = نقطه نزدیک چشم طبیعی (۲۵ سانتی‌متر)

f _ok = فاصله کانونی عدسی چشمی = ۵ سانتی‌متر

بزرگنمایی زاویه‌ای عدسی چشمی (M_ok) :

M _ok = N / f _ok = 25 سانتی متر / 5 سانتی متر = 5

بزرگنمایی کل میکروسکوپ

M = m _ob x M _ok = 10 x 5 = 50

جواب صحیح D است.

۸. تصویر مسیر پرتو نوری که تصویر را تشکیل می‌دهد را در میکروسکوپ زیر مشاهده کنید:

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی میکروسکوپ ...

الف. ۴ سانتی‌متر

ب. ۵ سانتی‌متر

ج. ۸ سانتی‌متر

d.27cm

E. 29 سانتی‌متر

پمباهاسان

معلوم است که:

فاصله جسم از عدسی شیئی (s _ob ) = 2 سانتی‌متر

فاصله کانونی عدسی شیئی (f _ob ) = 1,8 سانتی‌متر

فاصله تصویر واقعی از عدسی چشمی (s _OK ) = 6 سانتی‌متر

فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ) = 6 سانتی‌متر

سوال: فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول لوله میکروسکوپ)

جواب:

به تصویر بالا توجه کنید. وقتی چشم در حداقل تطابق قرار دارد، تصویر نهایی تشکیل شده توسط عدسی چشمی در فاصله بی‌نهایت قرار دارد. برای اینکه تصویر نهایی تولید شده توسط عدسی چشمی در فاصله بی‌نهایت باشد، تصویر واقعی تولید شده توسط عدسی شیئی باید در نقطه کانونی عدسی چشمی باشد. بنابراین، فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (l) = فاصله تصویر واقعی از عدسی شیئی (s _ob ') + فاصله کانونی عدسی چشمی (f _ok ).

فاصله تصویر حقیقی از عدسی شیئی (s)_ob'):

۱/ثانیه _ob + ۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob

۱/ثانیه _ob ' = ۱/ف _ob – ۱/ثانیه _ob

۱/ثانیه _ob ' = ۱/۱.۸ – ۱/۲

1/s _ob ' = 10/18 – 9/18 = 1/18

s _ob ' = 18 سانتی‌متر

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول لوله میکروسکوپ):

l = s _ob ' + f _ok

ل = ۱۸ سانتی‌متر + ۶ سانتی‌متر

ل = 24 سانتی‌متر

جواب صحیح B است.

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای