5 דוגמאות לשאלות על עדשות קמורות
1. אורך המוקד של עדשה קמורה (עדשה מתכנסת) הוא 15 ס"מ. עצם בגובה 5 ס"מ ממוקם משמאל לעדשה. קבע את מרחק התמונה, הגדלת התמונה, גובה התמונה ותכונות התמונה אם העצם נמצא במרחק 5 ס"מ מהעדשה הקמורה.
דִיוּן
ידוע כי:
אורך מוקד (f) = 15 ס"מ
אורך המוקד של עדשה קמורה הוא חיובי מכיוון שנקודת המוקד של העדשה הקמורה עוברת דרכה על ידי קרן אור או שהיא אמיתית.
גובה האובייקט (h) = 5 ס"מ
מרחק אובייקט (שניות) = 5 ס"מ
נשאל מרחק צל, הגדלת צל, גובה צל ותכונות צל
תשובה:
תמונה של יצירת תמונה של עצם על ידי עדשה קמורה:
מרחק תמונה (שניות):
1/שנייה = 1/f – 1/שנייה = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 ס"מ
מרחק צל שלילי פירושו שהצל וירטואלי או שקרן האור אינה עוברת דרכו.
מרחק התמונה של 7,5 ס"מ גדול ממרחק העצם של 5 ס"מ.
הגדלת תמונה (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 פעמים
הגדלה חיובית של התמונה פירושה שהתמונה זקופה או לא הפוכה.
גודל התמונה גדול פי 1,5 מגודל האובייקט.
גובה הצל (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 ס"מ
גובה הצל הוא חיובי, כלומר הצל זקוף או לא הפוך.
גובה התמונה של 7,5 ס"מ גדול מגובה האובייקט של 5 ס"מ.
תכונות של צללים
בהתבסס על החישובים לעיל, ניתן להסיק כי תכונות תמונת העצם הנוצרת על ידי עדשה קעורה הן:
קרני אור או קרניים וירטואליות אינן עוברות דרך הצל
- זקוף או לא הפוך
– מוגדל או שגודל התמונה קטן יותר מגודל האובייקט
- מרחק התמונה גדול ממרחק האובייקט
2. עצם בגובה 10 ס"מ נמצא במרחק 30 ס"מ מול עדשה קמורה עם אורך מוקד של 15 ס"מ. חשב את מרחק התמונה, הגדלת התמונה, גובה התמונה ותכונות התמונה!
דִיוּן
ידוע כי:
אורך מוקד (f) = 15 ס"מ
אורך המוקד של עדשה קמורה הוא חיובי מכיוון שנקודת המוקד של העדשה הקמורה עוברת דרכה על ידי קרן אור או שהיא אמיתית.
גובה האובייקט (h) = 10 ס"מ
מרחק אובייקט (שניות) = 30 ס"מ
נשאל: מרחק צל, הגדלת צל, גובה צל ותכונות צל
תשובה:
תמונה של יצירת תמונה של עצם על ידי עדשה קמורה:
מרחק תמונה (שניות):
1/שנייה = 1/f – 1/שנייה = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 ס"מ
מרחק צל חיובי פירושו שהצל אמיתי או שהצל עובר דרכו על ידי קרן אור.
מרחק הצל של 30 ס"מ זהה למרחק העצם של 30 ס"מ.
הגדלת תמונה (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 כפול
הגדלת התמונה עם סימן שלילי פירושה שהתמונה הפוכה.
הגדלה של 1 פירושה שגודל הצל זהה לגודל העצם.
גובה הצל (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 ס"מ
גובה הצל הוא שלילי, כלומר הצל הפוך.
גובה הצל הוא 10 ס"מ, וזהה לגובה העצם, שהוא 10 ס"מ.
תכונות של צללים
בהתבסס על החישובים לעיל, ניתן להסיק כי תכונות תמונת העצם הנוצרת על ידי עדשה קעורה הן:
- קרן אור או קרן אמיתית עוברת דרך הצל
- הפוך
- גודל הצל זהה לגודל האובייקט
- מרחק הצל זהה למרחק העצם
שאלות על עדשות קמורות
1. עצם בגובה 5 ס"מ נמצא במרחק 10 ס"מ מול עדשה קמורה עם אורך מוקד של 30 ס"מ. קבע: (א) את מרחק התמונה, (ב) את הגדלת התמונה, (ג) את גובה התמונה ו-(ד) את מאפייני התמונה!
מפתח תשובות:
(א) s' = -15 ס"מ
(ב) מ' = 1,5
(ג) h' = 7,5 ס"מ
(ד) מאפייני התמונה: וירטואלי, זקוף, מוגדל
2. אורך המוקד של עדשה קמורה הוא 10 ס"מ, מרחק העצם מהעדשה הקמורה הוא 15 ס"מ וגובה העצם הוא 2 ס"מ. קבע את מרחק התמונה, הגדלת התמונה, גובה התמונה ותכונות התמונה!
מפתח תשובות:
(א) s' = 30 ס"מ
(ב) מ' = -2
(ג) h' = -15 ס"מ
(ד) תכונות התמונה: אמיתי, הפוך, מוגדל
3. בחינה ארצית במדעים לחטיבת ביניים C4-P12 מס' 13
התבוננו בתמונה הבאה! בהתבסס על הנתונים המוצגים בתמונה, אורך המוקד של העדשה הוא...
4,5 ס"מ
ב. 7,5 ס"מ
כ-10 ס"מ
D. 12 ס"מ
דִיוּן
בהתבסס על תמונת מסלול האור, המסקנה היא שסוג העדשה הוא עדשה קמורה או עדשה חיובית.
ידוע כי:
מרחק אובייקט (שניות) = 20 ס"מ
מרחק צל (שניות) = 30 ס"מ
שאלה: אורך מוקד העדשה (f)
תשובה:
נוסחת עדשה קמורה:
1/שנייה + 1/שנייה' = 1/f
הסבר על נוסחאות וכללי סימנים:
s = מרחק העצם (חיובי מכיוון שהעצם עובר על ידי קרן אור פוגעת)
s' = מרחק צל (חיובי מכיוון שהצל עובר דרך קרן אור או שהצל אמיתי)
f = אורך מוקד (המוקד של עדשה קמורה חיובי מכיוון שהיא עוברת דרך קרן אור)
אז אורך המוקד של העדשה הקמורה (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 ס"מ
התשובה הנכונה היא ד'.
4. שאלה מס' 12 בבחינה הארצית במדעים בחטיבת הביניים 2011 – עדשות קמורות
עצם נמצא מול עדשה קמורה כפי שמוצג בתמונה. אם אורך המוקד של העדשה הוא 20 ס"מ, הוא...
תמונה של אובייקט נוצרת באמצעות הגדלה...
א. פי 3
ב. 2 פעמים
ג. 1,5 פעמים
ד. 0,5 פעמים
דִיוּן
ידוע כי:
אורך מוקד של עדשה קמורה (f) = 20 ס"מ
נקודת המוקד של עדשה קמורה עוברת דרכה על ידי קרן אור כך שאורך המוקד של העדשה הקמורה הוא ממשי ובעל סימן חיובי.
מרחק אובייקט (שניות) = 30 ס"מ
שאלה: הגדלת התמונה (M)
תשובה:
לפני חישוב הגדלת התמונה, תחילה חשב את מרחק התמונה (שניות').
1/שנייה = 1/f – 1/שנייה = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 ס"מ
הגדלת תמונה:
M = s'/s = 60 ס"מ / 30 ס"מ = 60/30 = 2 פעמים
התשובה הנכונה היא ב'.
5. EBTANAS-SMP-01-14
התמונה שמראה את המסלול הנכון של קרניים מיוחדות בעדשה קמורה היא...
דִיוּן
עדשה קמורה נקראת גם עדשה מתכנסת מכיוון שהיא אוספת אור. היא נקראת עדשה חיובית מכיוון שהאור עובר דרך נקודת המוקד של עדשה קמורה, מה שהופך אותה למציאותית.
מצד שני, עדשה קעורה נקראת גם עדשה מתפזרת מכיוון שהיא מפזרת אור. היא נקראת עדשה שלילית מכיוון שנקודת המוקד של עדשה קעורה אינה עוברת דרכה על ידי אור מכיוון
זה וירטואלי.
לצד זה מוצגת דוגמה לתמונה של היווצרות תמונה על עדשה קמורה באמצעות שלוש קרניים מיוחדות.
התשובה הנכונה היא א'.
