7 esimerkkiä kysymyksistä, joissa käytetään suurennuslasia tai luuppia
1. Kohteen korkeus suoraan normaalin silmän lähipisteestä katsottuna on 2 mm. Kohdetta tarkastellaan sitten suurennuslasilla . Jos kohteen etäisyys suurennuslasin edessä on 10 cm, mikä on suurennuslasin muodostaman kohteen kuvan korkeus? Normaalin silmän lähipiste on 25 cm.
Keskustelu
Tiedetään, että:
Kohteen korkeus (h) = 2 mm
Normaalin silmän lähipiste (N) = 25 cm
Kohteen etäisyys (s) = 10 cm
Kysytty: Luupin suurennuskulma (M)
Vastaus:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 kertaa
Luupin muodostaman kohteen kuvan korkeus on 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. Normaalisti silmin oleva henkilö käyttää 25 cm:n polttovälin suurennuslasia lukeakseen hyvin pientä tekstiä. Määritä suurennuslasin kulmasuurennus, kun: (a) silmä on maksimissaan akkommodaatioasennossa, (b) silmä on minimissään akkommodaatioasennossa.
Keskustelu
Tiedetään, että:
Silmän lähipiste (N) = 25 cm
Suurennuslasin polttoväli (f) = 25 cm (positiivinen, koska suurennuslasi on kupera linssi)
Vastaus:
(a) Suurennuslasin kulmasuurennus (M) silmän ollessa maksimissaan akkommodaatioasennossa
Suurennuslasin kulman suurennuskertoimen kaava silmän ollessa maksimaalisessa akkommodaatioasennossa:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 kertaa
Kun silmä on maksimaalisessa akkommodaatioasennossa, esineet näyttävät kaksinkertaisilta. Esimerkiksi esineen korkeus suoraan silmän lähipisteestä katsottuna on 1 cm. Kun sitä tarkastellaan suurennuslasin läpi silmän ollessa maksimaalisessa akkommodaatioasennossa, esineen kuvan korkeus on 2 x 1 cm = 2 cm.
(b) Suurennuslasin kulmasuurennus (M), kun silmä on pienimmässä akkommodaatioasennossa
Suurennuslasin kulman suurennuskertoimen kaava silmän ollessa pienimmässä akkommodaatioasennossa:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 kertaa
Suurennuslasilla silmän akkommodaatiokulman ollessa pienimmillään esineen koko on sama kuin suoraan silmän lähietäisyydeltä katsottuna.
3. Kohteen korkeus normaalin silmän lähipisteestä katsottuna on 1 cm. Laske kuvan korkeus katsottuna suurennuslasilla, jonka polttoväli on 10 cm, kun: (a) silmä on maksimissaan akkommodaatioasennossa, (b) silmä on minimissään akkommodaatioasennossa.
Keskustelu
Tiedetään, että:
Esineen korkeus (h) = 1 cm
Suurennuslasin polttoväli (f) = 10 cm
Normaalin silmän lähipiste (N) = 25 cm
Vastaus:
(a) Kohteen varjon korkeus silmän akkommodaatioasennossa
Suurennuslasin kulman suurennuskertoimen kaava silmän ollessa maksimaalisessa akkommodaatioasennossa:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 kertaa
Kohteen varjon korkeus suurennuslasilla tarkasteltuna silmän ollessa maksimissaan akkommodaatioasennossa = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Kohteen varjon korkeus, kun silmä on pienimmässä akkommodaatioasennossa
Suurennuslasin kulman suurennuskertoimen kaava silmän ollessa pienimmässä akkommodaatioasennossa:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 kertaa
Kohteen varjon korkeus suurennuslasilla tarkasteltuna silmän ollessa pienimmässä akkommodaatioasennossa = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. Oppilas käyttää suurennuslasia kohteen tarkkailuun. Kun oppilaan silmä on minimissä akkommodaatioasennossa, kohde kokee 5-kertaisen kulmasuurennoksen. Jos normaalin silmän lähipiste on 25 cm, mikä on suurennuslasin polttoväli?
Keskustelu
Tiedetään, että:
Kulmasuurennus (M) = 5 kertaa
Normaalin silmän lähipiste (N) = 25 cm
Kysytty: Suurennuslasin polttoväli
Vastaus:
Suurennuslasin kulman suurennuskertoimen kaava silmän ollessa pienimmässä akkommodaatioasennossa:
M = N/f
5 = 25 cm / jalkaa
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
Suurennuslasin polttoväli on 5 cm.
5. Henkilö, jolla on suurennuslasi, jonka polttoväli on 15 cm, näkee hyttysen. Jos henkilön normaali lukuetäisyys on 30 cm, suurennuslasin suurin suurennus on...
A. 1,5 kertaa
B. 2,0 kertaa
C. 3,0 kertaa
D. 4,0 kertaa
E. 4,5 kertaa
Keskustelu
Tiedetään, että:
Normaalin silmän lähipiste (N) = 30 cm
Suurennuslasin polttoväli (f) = 15 cm (positiivinen, koska suurennuslasi on kupera linssi)
Kysymys: Suurennuslasin suurin suurennus
Vastaus:
Suurin suurennus saavutetaan, kun silmä on maksimaalisessa akkommodaatioasennossa. Suurennuslasin kulman suurennus silmän maksimaalisessa akkommodaatioasennossa:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 kertaa
Oikea vastaus on C.
6. Normaalilukuetäisyys 25 cm ja 20 diopterin suurennuslasia käyttävät henkilöt käyttävät tarkkailijaa. Jos tarkkailu tehdään silmän ollessa epämukavassa asennossa, tuloksena oleva suurennus on…
A. 2 kertaa
B. 4 kertaa
C. 5 kertaa
D. 6 kertaa
E. 8 kertaa
Keskustelu
Tiedetään, että:
Normaalin silmän lähipiste (N) = 25 cm
Suurennuslasin teho (P) = 20 diopteria
Kysytty: Suurennuslasin pienin suurennus
Vastaus:
Suurennuslasin polttoväli:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 metriä = 5 cm
Suurennuslasin kulman suurennus silmän ollessa pienimmässä akkommodaatioasennossa:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 kertaa
Oikea vastaus on C.
7. Apabila kita mengamati obyek menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka posisi obyek yang benar adalah…
Keskustelu
Majoitus silmät ovat linssin polttovälin säätö Silmät. Jotta silmästä eri etäisyyksillä olevat kohteet näkyisivät selvästi, silmän lihakset (sädelihakset) muuttavat linssin kaarevuutta, mikä muuttaa silmän polttoväliä. Linssin polttoväli muuttuu kohteen etäisyyden mukaan silmästä. Kaukaisten kohteiden näkemiseksi silmän lihakset rentoutuvat, mikä ohentaa linssiä ja muodostaa kohteen kuvan suoraan verkkokalvolle. Kun silmälihakset ovat rentoutuneet tai levolliset, silmät mukautuvat minimaalisesti.
Kääntäen, lähellä olevien kohteiden näkemiseksi silmän lihakset supistuvat, mikä paksuntaa linssiä, lyhentää polttoväliä ja sijoittaa kuvan tarkennuspisteen (verkkokalvon) taakse. Lähintä etäisyyttä silmään, johon silmä voi tarkentaa, kutsutaan lähipisteeksi. Keskimääräisellä ihmisellä lähipiste on 25 cm. Kun silmä tarkentuu lähellä (25 cm) olevaan kohteeseen, silmän akkommodaatio on maksimaalista.
Näkemämme kohteen koko riippuu siitä, minkä kulman se muodostaa silmiimme nähden. Kaukana olevat esineet muodostavat pienen kulman silmiemme kanssa, minkä vuoksi ne näyttävät pienemmiltä, vaikka ne ovatkin todellisuudessa suuria. Kääntäen lähellä silmiämme olevat esineet muodostavat suuremman kulman, minkä vuoksi ne näyttävät suuremmilta. Esimerkiksi on kaksi samankokoista kiveä, joista toinen on 50 cm:n ja toinen 100 cm:n päässä silmistämme. Kivet ovat samankokoisia, mutta koska niiden välinen etäisyys on erilainen, 50 cm:n päässä silmistämme oleva kivi on kaksi kertaa suurempi kuin 100 cm:n päässä silmistämme oleva kivi. Jos haluamme nähdä kohteen selkeämmin, meidän on tuotava se lähemmäs silmiämme, ja lähin etäisyys, jolla silmämme voivat vielä nähdä selvästi, on 25 cm. Entä jos tuotuamme kohteen lähemmäs silmiämme 25 cm:n etäisyydelle, silmämme eivät vieläkään näe sitä selvästi? Esimerkiksi hyvin pieniä kirjaimia ei voida nähdä selvästi, vaikka ne tuotaisiin 25 cm:n etäisyydelle. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan suurennuslasi tai luuppi.
Yksinkertainen suurennuslasi koostuu itse asiassa kahdesta kuperasta linssistä, jotka tunnetaan myös kokoavina linsseinä, molemmilla pinnoilla. Tämän tyyppistä linssiä kutsutaan kaksoiskuperaksi linssiksi. Suurennuslasi mahdollistaa esineiden sijoittamisen lähemmäs silmiämme, mikä luo suuremman katselukulman. Jotta silmä akkommodaatio olisi minimaalinen tai rentoutuisi, esineen kuvan on oltava äärettömyydessä. Tämä voi tapahtua, jos esine on suoraan suurennuslasin polttopisteessä, kuten vastauksessa C on esitetty. Kääntäen, jos silmä akkommodaatio on maksimaalinen, kuvan on oltava vähintään 25 cm:n etäisyydellä silmästä. Tämä voi tapahtua, jos esine on suurennuslasin polttopisteen sisällä, kuten vastauksessa D on esitetty.
Oikea vastaus on D.
Kysymyksen lähde:
Fysiikan kansalliset tenttikysymykset lukiolle/ammatilliseen lukioon
