Exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos

12 exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos

Espello cóncavo

1. A imaxe formada por un espello cóncavo dun obxecto de altura h colocado a unha distancia menor que f (f = distancia focal do espello) é...

A. virtual, vertical, reducido

B. virtual, vertical, ampliado

C. real, vertical, reducido

D. real, invertida, ampliada

E. real, invertida, reducida

Discusión

O seguinte é un exemplo de formación de sombras semellante á pregunta anterior. Baseándonos nesta imaxe, a sombra é virtual, vertical e ampliada. A resposta correcta é B.

2. Se un obxecto se coloca a medio camiño entre o punto focal e a superficie dun espello cóncavo, a imaxe fórmase:

(1) ampliado dúas veces

(2) en posición vertical

(3) ten distancia de imaxe = distancia focal

(4) virtual

A afirmación correcta é…

A. 1, 2 e 3

B. 1 e 3

C. 1 e 4

D. só 4

E. todas teñen razón

Discusión

Supoñamos que a distancia do punto focal ou lonxitude focal (f) = 20 cm e a distancia ao obxecto (s) = 10 cm, como se mostra na imaxe de abaixo.

a) Distancia de sombra

1/f = 1/s + 1/s'

1/20 = 1/10 + 1/s

1/20 – 1/10 = 1/s'

1/20 – 2/20 = 1/s'

-1/20 = 1/s'

s' = -20 cm

Unha distancia de sombra negativa significa que a sombra é virtual. A sombra é virtual porque non pasa luz a través dela. Isto indícase cunha liña punteada na imaxe.

b) Ampliación da imaxe

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2 veces

Un aumento positivo da imaxe significa que a imaxe está en posición vertical. A imaxe está ampliada 2 veces.

As propiedades das sombras baseadas na imaxe e nos resultados do cálculo anterior son:

1. Ampliado 2 veces

2. Vertical

3. Distancia da imaxe = lonxitude focal = 20 cm

4. De natureza virtual

A resposta correcta é E.

Espello convexo

3. Un espello convexo colócase nunha curva da estrada. Cando un obxecto está a 2 m do espello, a altura da imaxe formada é 1/16 da altura do obxecto. A distancia focal do espello é…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

C. 5/8 m

Diámetro 15/2 m

E. 17/2 m

Discusión

Sábese que:

Distancia do obxecto (s) = 2 metros

Ampliación da imaxe (M) = 1/16 veces

Pregunta: Distancia focal dun espello convexo

Resposta:

Primeiro calcula a distancia de sombra (s'):

A distancia da imaxe é de – 1/8 de metro. O signo negativo significa que a imaxe é virtual.

Lonxitude focal do espello convexo (f):

O signo negativo significa que o foco do espello convexo é virtual.

A resposta correcta é A.

4. A imaxe formada por un espello convexo e un obxecto de altura h colocado diante do espello é...

A. real, vertical, ampliado

B. virtual, vertical, ampliado

C. real, vertical, reducido

D. real, invertida, ampliada

E. virtual, vertical, reducido

Discusión

Segundo a imaxe do lado, as propiedades da sombra son virtual, vertical e reducida.

A resposta correcta é E.

Lente convexa

5. Segundo o gráfico de lente convexa de arriba, o aumento da imaxe a 1/s = 3 é...

A. 1,5 veces

B. 2 veces

C. 3 veces

D. 4 veces

E. 6 veces

Discusión

Sábese que:

1/s = 3 cm ^-1 , s = 1/3 cm

1/s' = 1 cm ^-1 , s' = 1/1 cm = 1 cm

Pregunta: Ampliación da imaxe (M)

Resposta:

Ampliación da imaxe:

M = s' : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

M = 3 veces

A resposta correcta é C.

Lente cóncava

6. Un feixe de luz paralelo incide sobre unha lente cóncava. Na lente, o feixe de luz experimenta…

A. refracción para que os raios se propaguen

B. reflexión para que a luz se propague

C. refracción para que os raios se recollan

D. reflexión para que a luz se recolla

E. refracción pero os raios permanecen paralelos

Discusión

Os espellos poden reflectir a luz mentres que as lentes poden refractala.

As lentes cóncavas teñen a propiedade de propagar a luz, polo que tamén se denominan lentes diverxentes.

A resposta correcta é A.

Botín

7. Úsase como lupa unha lente cunha distancia focal de 5 cm. Se un ollo normal usa a lupa coa máxima acomodación, entón o aumento angular da lupa é...

A. 3 veces

B. 4 veces

C. 5 veces

D. 6 veces

E. 8 veces

Discusión

Sábese que:

Lonxitude focal da lente (f) = 5 cm

Punto próximo ao ollo normal (N) = 25 cm

Pregunta: Ampliación angular da lupa

Resposta:

Se o ollo está ao máximo da acomodación, a distancia da imaxe producida pola lupa é a mesma que a do punto próximo dun ollo normal. A fórmula para o ángulo de ampliación da lupa cando o ollo está ao máximo da acomodación é a seguinte:

A resposta correcta é D.

Defectos oculares

8. Unha persoa con hipermetropía debe usar lentes cunha intensidade de +2 dioptrías para ver con normalidade. Polo tanto, a distancia máis curta á que pode ver esa persoa sen lentes é...

A. 2,5 cm

B. 15 cm

C. 50 cm

60 cm de diámetro

E. 100 cm

Discusión

Sábese que:

Intensidade da lente (P) = +2 dioptrías

Pregunta: Cal é a distancia máis curta á que unha persoa pode ver sen lentes?

Resposta:

Lente cóncava ou convexa?

A potencia da lente é positiva, polo tanto, a lente utilizada é unha lente positiva, tamén coñecida como lente convexa, tamén coñecida como lente converxente.

Cal é a distancia focal da lente?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/ 2 = 0,5 metros = 50 cm

A distancia focal dunha lente convexa é de 50 cm.

Miopía ou hipermetropía?

Se a lente utilizada é unha lente convexa, entón é miope.

Cal é a distancia máis curta á que o ollo pode ver sen lentes?

O punto próximo dun ollo normal está a 25 cm. Para que o ollo vexa un obxecto a unha distancia de 25 cm como un ollo normal, a lente debe formar unha imaxe a unha distancia de x cm diante da lente. A imaxe está diante da lente convexa, polo que a imaxe é vertical e virtual. A imaxe é virtual, polo tanto, a distancia da imaxe (s') é negativa.

-1/s' = 1/f – 1/s

-1/s' = 1/50 – 1/25 = 1/50 - 2/50 = -1/50

-s' = -50/1 = -50 cm = -0,50 metros

s' = 50 cm = 0,5 metros

A distancia máis curta á que pode ver un ollo miope é de 50 cm. A distancia máis curta para un ollo normal é de 25 cm.

A resposta correcta é C.

Gafas

9. Unha persoa presbiópica ten un punto de lectura próximo de 50 cm. Se quere ler a unha distancia de lectura normal, necesita lentes cunha potencia de...

A. -2 dioptrías

B. -1/2 dioptría

C. + 1/2 dioptría

D. +2 dioptrías

E. +4 dioptrías

Discusión

O punto de proximidade dun ollo normal está a 25 cm, e o punto de proximidade do paciente está a 50 cm. Isto significa que a persoa ten dificultades para ver de preto, unha condición coñecida como hipermetropía. A hipermetropía pódese corrixir cunha lente convexa, como se mostra na imaxe de embaixo.

Para que un obxecto sexa observado a unha distancia de 25 cm diante do ollo, a lente debe formar unha imaxe a unha distancia de 50 cm diante do ollo e da lente. A imaxe debe estar diante do ollo para ser vista, polo que a imaxe é vertical e virtual.

Sábese que :

Distancia do obxecto (s) = 25 cm

Distancia da imaxe (s') = -50 cm (negativa porque é virtual)

Pregunta : Distancia focal (f) das lentes e potencia da lente (P)

Resposta :

1/f = 1/s + 1/s'

1/f = 1/25 + 1/-50

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50/1 = 50 cm = 0,5 metros

Unha distancia focal positiva significa que a lente utilizada é unha lente convexa.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 dioptrías

A forza ou potencia da lente é +2 D. O signo positivo significa que a lente utilizada é unha lente convexa.

A resposta correcta é D.

microscopio

10. Un microscopio ten unha lente obxectiva e unha lente ocular con distancias focais de 0,9 cm e 5 cm, respectivamente. Unha persoa coloca unha mostra de 10 mm diante da lente obxectiva para observala a través da lente ocular sen acomodación. Se o obxecto da mostra ten unha lonxitude de 0,5 mm e a distancia de lectura normal da persoa é de 25 cm, entón a lonxitude aparente do obxecto será...

A. 7,5 mm

B. 10 mm

C. 12,5 mm

D. 15 mm

E. 20 mm

Discusión

Sábese que:

Lonxitude focal da lente obxectiva (f _ob ) = 0,9 cm = 9 mm

Distancia focal da lente ocular (f _ok ) = 5 cm = 50 mm

Distancia do obxecto á lente obxectiva (s _ob ) = 10 mm

Lonxitude do obxecto (h) = 0,5 mm

Punto próximo ao ollo normal (N) = 25 cm = 250 mm

Pregunta: Lonxitude da sombra (h')

Resposta:

A observación sen acomodación é o mesmo que a observación con acomodación mínima, onde o ollo se relaxa ao observar unha imaxe infinitamente distante.

Primeiro, calcula a distancia da imaxe á lente obxectiva. A lente obxectiva é unha lente convexa, polo que se usa a fórmula da lente convexa:

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 mm

O aumento total do microscopio cando o ollo está na acomodación mínima ou cando a imaxe está no infinito calcúlase mediante a fórmula:

Lonxitude da sombra = lonxitude do obxecto x aumento total = (0,5 mm)(45) = 22,5 milímetros.

11. Un microscopio ten unha distancia focal obxectiva de 2,0 cm. Un obxecto colócase debaixo do obxectivo a unha distancia de 2,2 cm. O microscopio mide 24,5 cm de longo e o observador observa sen acomodación. Se o observador ten ollos normais, o aumento total do microscopio é...

A. 20 veces

B. 25 veces

C. 50 veces

D. 75 veces

E. 100 veces

Discusión

Sábese que:

Lonxitude focal da lente obxectiva (f _ob ) = 2,0 cm

Distancia do obxecto diante da lente obxectiva (s _ob ) = 2,2 cm

Lonxitude do microscopio (l) = 24,5 cm

Punto próximo ao ollo normal (N) = 25 cm

Observación sen acomodación

Pregunta: Aumento total do microscopio (M)

Resposta:

O ollo acomódase minimamente cando a imaxe está infinitamente lonxe, como se mostra na imaxe do lado.

A fórmula para o aumento total dun microscopio cando o ollo está na acomodación mínima:

Información:

M = aumento total

l = lonxitude do microscopio = distancia entre a lente obxectiva e a lente ocular = distancia focal da lente ocular + distancia da imaxe á lente obxectiva (s _ob ') = f _ok + s _ob '

Distancia da imaxe á lente obxectiva (s _ob '):

1/f _ob = 1/s _ob + 1/s _ob '

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s _ob ' = 22

A distancia da imaxe á lente obxectiva é de 22 cm.

Distancia focal da lente ocular (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – s _ob ' = 24,5 – 22 = 2,5 cm

Aumento total do microscopio (M):

A resposta correcta é E.

12. Un estudante (Sn = 25 cm) realizou un experimento cun microscopio, con datos como os do seguinte diagrama. O aumento do microscopio é…

A. 30 veces

B. 36 veces

C. 40 veces

D. 46 veces

E. 50 veces

Discusión

Sábese que:

Punto próximo ao ollo normal (N) = 25 cm

Distancia ao obxecto (s _ob ) = 1,2 cm

Distancia focal obxectiva (f _ob ) = 1 cm

Distancia focal da lente ocular (fₙ ₎ = 5 cm

Distancia entre a lente obxectiva e o ocular = 10 cm

Pregunta: Aumento do microscopio

Resposta:

Se a imaxe final está infinitamente lonxe, o ollo acomodarase minimamente; pola contra, se a imaxe está finitamente lonxe, o ollo acomodarase máximamente. A imaxe final da imaxe de arriba mostra unha imaxe finitamente lonxe, de xeito que o ollo se acomodará máximamente.

A fórmula para o aumento do microscopio cando o ollo está na acomodación máxima:

Debate sobre cuestións de microscopio

prismáticos

Debate sobre prismáticos

13. Observa a imaxe da traxectoria do feixe de luz que forma a imaxe no seguinte microscopio:
Distancia entre a lente obxectiva e a lente ocular dA fonte do microscopio é….

A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
27 cm de diámetro
E. 29 cm

Discusión

Sábese que:
A distancia do obxecto á lente obxectiva (s_ob) = 2 centímetros
A distancia focal da lente obxectiva (f)_ob) = 1,8 centímetros
A distancia da imaxe real á lente do ocular (s_ok) = 6 centímetros
A distancia focal da lente ocular (f)_ok) = 6 centímetros
Pregunta: Distancia entre a lente obxectiva e a lente ocular (lonxitude do tubo do microscopio)
Resposta:

Observa a imaxe de arriba. Cando o ollo está en acomodación mínima, a imaxe final formada pola lente ocular está a unha distancia infinita. Para que a imaxe final producida pola lente ocular estea a unha distancia infinita, a imaxe real producida pola lente obxectiva debe estar no punto focal da lente ocular. Polo tanto, a distancia entre a lente obxectiva e a lente ocular (l) = a distancia da imaxe real á lente obxectiva (s _ob ') + a distancia focal da lente ocular (f _ok ).

A distancia da imaxe real á lente obxectiva (s_ob') :
1 / s_ob + 1/s_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 centímetros

Distancia entre a lente obxectiva e a lente ocular (lonxitude do tubo do microscopio):
l = s_ob' + f_ok
l = 18 cm + 6 cm
l = 24 cm
A resposta correcta é B.

Orixe da pregunta:

Preguntas de física do exame nacional para o bacharelato/instituto profesional

Exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos
Unha persoa con ollos normais ve inicialmente un obxecto a 500 metros de distancia. Uns instantes despois, a persoa ve un obxecto a 1 metro de distancia. A distancia entre a córnea e a retina mata considérase o mesmo que a distancia da sombra, que é de aproximadamente 2,5 cm. Calcula:
(a) Distancia focal e potencia do ocular ao enfocar un obxecto a 500 metros de distancia
(b) Distancia focal e potencia do ocular ao enfocar un obxecto a 1 metro de distancia
(c) Cambio na distancia focal do ocular ao cambiar o enfoque de 500 metros a 1 metro.
Discusión
Sábese que:
Distancia do obxecto 1 (s₁) = 500 metro = 50.000 cm
Distancia do obxecto 2 (s₂) = 1 metro = 100 cm
Distancia de sombra (s') = 2,5 cm
Resposta:
(a) Distancia focal e potencia do cristalino cando o ollo enfoca un obxecto a 500 metros de distancia
A distancia focal (f) do ocular calcúlase mediante fórmula da lente convexa :
1 / f₁ = 1/s₁ + 1/s' = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 centímetros
f₁ = 0,02499875 metro
Forza da lente do ollo:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 dioptrías

(b) Distancia focal e potencia do cristalino cando o ollo enfoca un obxecto a 1 metro de distancia
Distancia focal (f) do ocular:
1 / f₂ = 1/s₂ + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 centímetros
f₂ = 0,02439024 metro
Forza da lente do ollo:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 dioptrías

(c) Cambio na distancia focal e na potencia do cristalino ao enfocar de 500 metros a 1 metro.
Cambio na distancia focal do cristalino = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 metros
Cambio na forza da lente do ollo = 41,0 – 40,0 = 1,0 dioptrías

Baseándose na discusión das cuestións anteriores, pódese concluír que:
– A distancia focal do cristalino é maior cando o ollo observa obxectos a distancia e a distancia focal do cristalino é menor cando o ollo observa obxectos a distancia.
– A potencia do cristalino é maior cando o ollo observa un obxecto próximo e a potencia do cristalino é menor cando o ollo observa un obxecto distante. Polo tanto, canto máis preto estea o obxecto, maior será a potencia do cristalino.

Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre instrumentos oculares ópticos.

Exemplo de preguntas sobre lentes
Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre lentes ópticas.

Exemplos de preguntas sobre lentes de contacto
Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos de lentes de contacto.

Exemplo dunha lupa ou pregunta sobre unha lupa
Un texto escrito é tan pequeno que non se pode ler. Unha persoa le o texto escrito cunha lupa cando o ollo está na acomodación mínima; o ángulo de aumento da lupa é de 5x. Cal é a distancia focal da lupa?
Discusión
Sábese que:
Punto próximo ao ollo normal (N) = 25 cm
Ampliación do ángulo da lupa (M) = 5 x
Preguntou: Distancia focal da lupa (f)
Resposta:
A fórmula para o aumento do ángulo da lupa cando o ollo está na acomodación máxima:
M = (N/f) + 1
5 = (25 cm / pés) + 1
5 – 1 = 25 cm/f
4 = 25 cm / pés
f = 25 cm / 4
f = 6,25 cm
A distancia focal da lupa é de 6,25 cm. A distancia focal da lupa é positiva porque a lupa usa un lente convexa tamén coñecida como lente positiva.

Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre lupas ou lupas de aumento.

Exemplos de preguntas sobre microscopio
Unha persoa con ollos normais observa un obxecto usando un microscopio. A distancia focal da lente obxectiva é de 20 mm e a distancia focal do ocular é de 30 mm. Se a imaxe real producida pola lente obxectiva está a 10 cm de distancia, calcula o aumento angular do microscopio cando se observa co ollo na acomodación mínima.
Discusión
Sábese que:
A distancia focal da lente obxectiva (f)_ob) = 20 mm
A distancia focal da lente ocular (f)_ok) = 30 mm
A distancia da imaxe da lente obxectiva (s)_ob') = 10 cm = 100 mm
Distancia próxima ao punto do ollo normal (N) = 25 cm = 250 mm
Preguntou: O aumento angular dun microscopio cando se observa co ollo na acomodación mínima
Resposta:
Fórmula de aumento angular total dun microscopio cando o ollo se acomoda como mínimo:

O aumento angular total (M) do microscopio cando o ollo está na acomodación mínima é de aproximadamente 42,0 x.

Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre microscopio óptico.

Exemplo de pregunta sobre un telescopio estelar
Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre telescopios estelares.

Exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos con cámara
Pódese estudar unha discusión máis completa das preguntas no artigo sobre exemplos de preguntas sobre instrumentos ópticos con cámara.