3 דוגמאות לשאלות על משקפיים אופטיים
1. נניח שחבר שלך מרכיב משקפיים עם עדשות בעוצמה של -2 דיופטרים. עדשות משקפיים בדרך כלל 2 ס"מ מהעין.
(א) לחבר שלך יש משקפיים עדשה קעורה atau עדשה קמורה ?
(ב) מהו אורך המוקד של העדשה?
(ג) עיניו של חברך קְצַר רְאִיָה atau רוחק ראייה אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הרחוק ביותר שהעיניים שלך יכולות לראות? אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הקרוב ביותר שהעין רואה?
דִיוּן
זה ידוע :
עוצמת עדשה (P) = -2 דיופטרים
ג'וואב :
(א) עדשה קעורה או קמורה?
עוצמת העדשה היא שלילית, לכן העדשה בה נעשה שימוש היא עדשה שלילית, הידועה גם כעדשה קעורה, או עדשה מתפזרת.
(ב) מהו אורך המוקד של העדשה?
P = 1/f
2- = 1/f
f = 1/-2 = -0,5 מטר = -50 ס"מ
אורך המוקד של עדשה קעורה הוא 50 ס"מ.
(ג) האם חברך קצר ראייה או רוחק ראייה?
אם העדשה שבה משתמשים היא עדשה קעורה, אז עיניו של חברך יהיו קְצַר רְאִיָהאם הוא קצר רואי, מהו המרחק הרחוק ביותר שעיניו של חברך יכולות לראות?
הנקודה הרחוקה ביותר של עין רגילה היא אינסוף, בעוד שחברך רוחק ראייה, כך שהמרחק הרחוק ביותר שנראה על ידי עינו של חברך קטן מאינסוף. כדי שעינו של חברך תוכל לראות עצמים במרחק אינסופי כמו עין רגילה, עדשת המשקפיים חייבת ליצור תמונה של העצם במרחק של x ס"מ לפני העדשה. התמונה נמצאת מול עדשת המשקפיים, ולכן התמונה זקופה ווירטואלית (השווה את ההסבר בנושא). תמונת עדשה קעורה)מכיוון שהתמונה וירטואלית, מרחק התמונה (שניות') הוא שלילי. באופן דומה, אורך המוקד של העדשה הוא שלילי מכיוון שלמשקפיים יש עדשה קעורה.
1/שנייה- = 1/f – 1/שנייה
1/שנייה- = 1/50- – 1/~ = 1/50- – 0
1/שנייה = 1/50-
s' = 50 ס"מ
מרחק התמונה מול עדשת המשקפיים הוא 50 ס"מ. המשקפיים נמצאות במרחק 2 ס"מ מול העין, כך שמרחק התמונה מול העין הוא 50 ס"מ + 2 ס"מ = 52 ס"מ. 52 ס"מ הוא המרחק הרחוק ביותר שניתן לראות על ידי עין קצרת רואי בבעיה לעיל. המרחק הרחוק ביותר שניתן לראות על ידי עין רגילה הוא אינסוף.
2. נניח שחברתך מרכיבה משקפיים עם 4 עדשות דיופטר. העדשות נמצאות בדרך כלל 2 ס"מ מול עיניה.
(א) האם חברתך מרכיבה משקפיים עם עדשות קעורות או קמורות?
(ב) מהו אורך המוקד של העדשה?
(ג) האם חברתך קצרת רואי או רחוקת רואי? אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הרחוק ביותר שהעיניים שלך יכולות לראות? אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הקרוב ביותר שהעין יכולה לראות?
דִיוּן
זה ידוע :
עוצמת עדשה (P) = 4 דיופטרים
ג'וואב :
(א) עדשה קעורה או קמורה?
עוצמת העדשה היא חיובית, לכן העדשה בה נעשה שימוש היא עדשה חיובית, הידועה גם כעדשה קמורה, או עדשה מתכנסת.
(ב) מהו אורך המוקד של העדשה?
P = 1/f
4 = 1/f
f = 1/4 = 0,25 מטר = 25 ס"מ
אורך המוקד של עדשה קמורה הוא 25 ס"מ.
(ג) האם חברך קצר ראייה או רוחק ראייה?
אם העדשה שבה משתמשים היא עדשה קמורה, אז העיניים של חברתך יהיו רוחק ראייהאם אתה קצר ראייה, מהו המרחק הקרוב ביותר שהעין יכולה לראות?
נקודת הקירבה של עין רגילה היא 25 ס"מ. כדי שעיניה של חברתך יוכלו לראות עצם במרחק 25 ס"מ כפי שעין רגילה הייתה רואה, עדשת המשקפיים חייבת ליצור תמונה במרחק של x ס"מ לפני העדשה. עדשת המשקפיים נמצאת 2 ס"מ לפני העין, כך שמרחק העצם לפני העדשה הוא 25 ס"מ – 2 ס"מ = 23 ס"מ. התמונה נמצאת מול עדשת המשקפיים, כך שהתמונה זקופה ווירטואלית (השווה את ההסבר בנושא). תמונה של עדשה קמורה)התמונה וירטואלית, לכן למרחק התמונה (s') יש סימן שלילי.
1/שנייה- = 1/f – 1/שנייה
1/שנייה- = 1/25 – 1/23 = 23/575 – 25/575 = 2/575-
-s' = 575/-2 = -287,5 ס"מ = -2,875 מטרים
s' = 287,5 ס"מ = 2,875 מטר
מרחק התמונה מול עדשת המשקפיים הוא 287,5 ס"מ. מרחק התמונה מול העין הוא 287,5 ס"מ + 2 ס"מ = 289,5 ס"מ. 289,5 ס"מ הוא המרחק הקרוב ביותר שניתן לראות על ידי עין קצרת רואי בבעיה לעיל. המרחק הקרוב ביותר שניתן לראות על ידי עין רגילה הוא 25 ס"מ.
3. אדם יכול לקרוא בבירור ממרחק של 50 ס"מ. כדי להיות מסוגל לקרוא בבירור ממרחק של 30 ס"מ, עוצמת העדשה הנדרשת היא...
א. 1/3 דיופטר
ב. 2/3 דיופטרים
ג. 3/4 דיופטרים
ד. 4/3 דיופטרים
דִיוּן
האדם סובל מקוצר ראייה, העדשות המשמשות לנרמול עיניים קוצר ראייה הן עדשות קמורות או עדשות מתכנסות או עדשות חיוביות.
כדי שעצם ייצפה במרחק של 30 ס"מ לפני העין, העדשה חייבת ליצור תמונה במרחק של 50 ס"מ לפני העין. התמונה נמצאת לפני העדשה, כך שהתמונה זקופה ווירטואלית.
ידוע כי:
מרחק אובייקט (שניות) = 30 ס"מ
מרחק תמונה (שניות') = -50 ס"מ (שלילי מכיוון שהוא וירטואלי)
שאלה: עוצמת עדשה (P)
תשובה:
אורך מוקד (f) של העדשה:
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/30 + 1/-50
1/f = 5/150 – 3/150
1/f = 2/150
f = 150/2 = 75 ס"מ = 0,75 מטר = 75/100 מטר
אורך מוקד חיובי פירושו שהעדשה שבה נעשה שימוש היא עדשה קמורה.
עוצמת עדשה:
P = 1/f
P = 1 : 75/100 = 1 x 100/75
P = 100/75 (מחלקים ב-25)
P = 4/3 דיופטרים
התשובה הנכונה היא ד'.
שאלות על משקפיים אופטיים
1. מישהו משתמש קקאמאטה בעל עוצמה של -2,5 דיופטרים. אם עדשת המשקפיים נמצאת בדרך כלל במרחק של 2 ס"מ מהעין, קבע:
(א) האם המשקפיים משתמשים בעדשות קמורות או קעורות?
(ב) מהו אורך המוקד של עדשת המשקפיים?
(ג) האם עיניו של האדם קצרות רואי או רוחקות רואי? אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הרחוק ביותר שהעיניים שלך יכולות לראות? אם אתה קצר רואי, מהו המרחק הקרוב ביותר שהעין יכולה לראות?
מפתח תשובות:
a = עדשה מתבדרת = עדשה שלילית = עדשה….
b = 40 ס"מ
c = יום רביעי הארוך. המרחק הרחוק ביותר = 42 ס"מ
2. נניח שהחבר לשעבר שלך משתמש קקאמאטה עם עוצמה של 4,5 דיופטרים 🙂. אם עדשת המשקפיים נמצאת בדרך כלל במרחק של 2 ס"מ מהעין, קבע:
(א) האם המשקפיים של החבר לשעבר שלך היו קעורות או קמורות?
(ב) מהו אורך המוקד של עדשת המשקפיים?
(ג) האם החבר לשעבר שלך קצר רואי או רוחק רואי? אם רוחק רואי, מהו המרחק הרחוק ביותר שהעין יכולה לראות? אם רוחק רואי, מהו המרחק הקרוב ביותר שהעין יכולה לראות?
מפתח תשובות:
a = עדשה מתכנסת = עדשה חיובית = עדשה….
b = 22,2 ס"מ
c = קוצר ראייה. מרחק ראייה קצר ביותר = 13,3 ס"מ