שאלות לדוגמה בנושא מיקרוסקופ

8 דוגמאות לשאלות מיקרוסקופ

1. א מיקרוסקופ מורכב משתי עדשות קמורות. עדשה קמורה אשר קרוב לעצם או לעצם נקרא עדשת האובייקט והעדשה הקמורה אשר קרובה לעין הצופה נקראת עדשת העין. אורך המוקד של עדשת האובייקט הוא 2 ס"מ ואורך המוקד של עדשת העין הוא 5 ס"מ. המרחק בין עדשת האובייקט לעדשת העין הוא 30 ס"מ. אם עין הצופה תקינה ובעלת התאמה מינימלית, קבע: (א) את ההגדלה הכוללת של המיקרוסקופ, (ב) את המרחק של העצם מעדשת האובייקט.
דִיוּן
ידוע כי:
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 2 ס"מ
אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 5 ס"מ
המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העינית (l) = 30 ס"מ
נקודה קרובה מאטה רגיל (N) = 25 ס"מ
תשובה:
(א) הגדלה מלאה של המיקרוסקופ
נוסחת הגדלה כוללת עבור מיקרוסקופ:
מ = מ_ob M_ok
תיאור: M = הגדלה כוללת של המיקרוסקופ, m_ob = הגדלה ליניארית של עדשת האובייקטיבית, M_ok = הגדלה זוויתית של עדשת העינית.
 
הגדלה לינארית של עדשת האובייקטיבית כאשר העין נמצאת באקמודציה מינימלית (m_ob):
המרחק של התמונה מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 30 ס"מ – 5 ס"מ = 25 ס"מ
המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob):

עדשת האובייקטיבית היא עדשה קמורה ולכן אורך המוקד של העדשה חיובי. התמונה היא ממשית ולכן מרחק התמונה (שניות) הוא_ob') מסומן כחיובי.

הגדלה לינארית של עדשת המטרה:

ההגדלה הזוויתית של עדשת העין כאשר העין נמצאת באקמודציה מינימלית (M_ok):
M_ok = N / f_ok = 25 ס"מ / 5 ס"מ = 5 פעמים

הגדלה כוללת של המיקרוסקופ:
מ = מ_ob M_ok = (12,5)(5) = 62,5 פעמים

(ב) מרחק העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob)
המרחק של העצם מעדשת האובייקט התקבל בחישוב הקודם.
המרחק בין העצם לעדשת האובייקט הוא 2 ס"מ.

2. אדם בעל עיניים תקינות משתמש במיקרוסקופ אור פשוט כדי לצפות בעצם. המרחק בין עדשת האובייקט לעדשת העינית הוא 15 ס"מ. לעדשת האובייקט יש הגדלה ליניארית של פי 5 ולעדשת העינית יש הגדלה זוויתית של פי 20. אם העין נמצאת בהתאמה מינימלית, קבע: (א) את ההגדלה הכוללת של המיקרוסקופ, (ב) את אורך המוקד של עדשת העינית, (ג) את אורך המוקד של עדשת האובייקט.
דִיוּן
ידוע כי:
הגדלה לינארית של עדשת המטרה (מ'_ob) = 5 פעמים
הגדלה זוויתית של עדשת העינית (M_ok) = 20 פעמים
נקודת העין הקרובה ביותר (N) = 25 ס"מ
מרחק בין עדשת המטרה לעדשת העינית = אורך המיקרוסקופ (ליטר) = 15 ס"מ
תשובה:
(א) הגדלה כוללת של המיקרוסקופ (M)
נוסחת הגדלה כוללת עבור מיקרוסקופ:
מ = מ_ob M_ok
הגדלה כוללת של המיקרוסקופ:
M = (5)(20) = 100 פעמים

(ב) אורך מוקד עדשת העינית (f_ok)
הנוסחה להגדלה הזוויתית של עדשת העינית (M_ok) מיקרוסקופ כאשר העין נמצאת באקמודציה מינימלית:
M_ok = N / f_ok
שנה נוסחה זו כדי לחשב את אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok):
f_ok = N / M_ok = 25 ס"מ / 20 = 1,25 ס"מ

(ג) אורך מוקד עדשת האובייקטיב (f_ob)
הנוסחה להגדלה לינארית של עדשת האובייקטיב (m_ob) התאמה מינימלית לעין מסוג מיקרוסקופ:

הסימן השלילי המציין שהתמונה הפוכה מושמט מנוסחה זו.
המרחק של התמונה האמיתית מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 15 ס"מ – 1,25 ס"מ = 13,75 ס"מ
המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob):

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob):

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב הוא 2,29 ס"מ
עדשת האובייקטיבית היא עדשה קמורה ולכן אורך המוקד של העדשה חיובי. התמונה היא ממשית ולכן מרחק התמונה (שניות) הוא_ob') מסומן כחיובי.

מרחק אובייקט (שניות)_ob = 2,75 ס"מ) גדול מעט מאורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob = 2,29 ס"מ). זה בהתאם לעובדה שהאובייקט הנצפה באמצעות מיקרוסקופ חייב להיות ממוקם ליד נקודת המוקד של עדשת האובייקט, כך שעדשת האובייקט תייצר תמונה אמיתית בעלת הגדלה ליניארית מקסימלית.

3. התבוננו בתמונה של מסלול קרני האור היוצרות תמונה במיקרוסקופ הבא. המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העינית של המיקרוסקופ הוא...

20 ס"מ
ב. 24 ס"מ
כ-25 ס"מ
D. 27 ס"מ
29 ס"מ מזרח

דִיוּן
מִיקרוֹסקוֹפּ משמש לצפייה בעצמים קטנים מאוד או עצמים שלא ניתן לראותם בבירור בעין. המיקרוסקופ הפשוט ביותר מורכב משתי עדשות מתכנסות, המכונות גם עדשות קמורות. העדשה הקרובה ביותר לעצם נקראת עדשת אובייקטיביתהעדשה הקרובה לעין נקראת עדשת עינית atau עדשת העיןעדשת האובייקט מתפקדת כדי לייצר תמונה אמיתית. התמונה האמיתית המופקת על ידי עדשת האובייקט נתפסת כעצם על ידי עדשת העינית. לאחר מכן, עדשת העינית מגדילה את התמונה כך שניתן לראות אותה בבירור על ידי העין.

זה ידוע :
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 1,8 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)
אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 6 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)
המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 2 ס"מ (מרחק חיובי בין העצם מכיוון שאור עובר דרכו)
נשאל מרחק בין עדשת המיקרוסקופ לעדשת העינית (אורך הצינור = ליטר)
ג'וואב :

המרחק של התמונה מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :
1 / s_ob + 1/שנייה_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 - 1/2 = 10/18 - 9/18 = 1/18
s_ob18 ס"מ
התמונה הנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב נמצאת בדיוק בנקודת המוקד הראשונה של עדשת העינית, כפי שמוצג בתמונה למעלה.

מרחק בין עדשת המטרה לעדשת העינית (אורך הצינור = ליטר) :
l = s_ob' + פ_ok = 18 ס"מ + 6 ס"מ = 24 ס"מ
התשובה הנכונה היא ב'.

3. התבוננו בתרשים הבא של יצירת תמונה במיקרוסקופ. מרחק העצם מעדשת האובייקט הוא 1,1 ס"מ, אורך המוקד של האובייקט הוא 1 ס"מ, ואורך המוקד של העינית הוא 5 ס"מ. הגדלת התמונה במיקרוסקופ היא...

א. פי 25
ב. 30 פעמים
ג. 40 פעמים
ד. 50 פעמים
ה. 55 פעמים

דִיוּן
זה ידוע :
המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 1,1 ס"מ (מרחק חיובי בין העצם מכיוון שאור עובר דרכו)
אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 1 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)
אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 5 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)
נשאל הגדלת תמונת מיקרוסקופ (M)
ג'וואב :
ההגדלה הכוללת של מיקרוסקופ היא מכפלת ההגדלה של עדשת האובייקטיב (m_ob) וההגדלה הזוויתית של עדשת העינית (M_ok).
 
הגדלת עדשת אובייקטיבית
נוסחת הגדלת עדשת אובייקטיבית (m_ob) :
m_ob = שעה_ob'/שעה_ob = ש_ob'/שניות_ob = (l – f_ok)/שנייה_ob
מידע:
h_ob' = גובה התמונה שנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב
h_ob = גובה האובייקט
s_ob' = מרחק התמונה מעדשת האובייקטיב
s_ob = מרחק העצם מעדשת האובייקט
f_ok = מיקוד עדשת העינית
l = אורך הצינור = המרחק בין שתי העדשות = מרחק התמונה שנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב (s)_ob') + אורך מוקד של עדשת העינית (f_ok)
המרחק של התמונה מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :
ראשית, חשבו את המרחק של התמונה מעדשת האובייקטיב.
1 / s_ob + 1/שנייה_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob
1 / s_ob' = 1/1- 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
s_ob11 ס"מ
התמונה הנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב נמצאת בדיוק בנקודת המוקד הראשונה של עדשת העינית, כפי שמוצג בתמונה למעלה.
הגדלת עדשת אובייקטיבית (מ'_ob) :
m_ob = ש_ob'/שניות_ob = 11 ס"מ / 1,1 ס"מ = 10
 
הגדלת עדשת העינית
אם העין נמצאת ברמת אקומדציה מינימלית או שהעין רפויה, כאשר התמונה הנוצרת על ידי עדשת העינית נמצאת במרחק אינסופי כפי שמוצג בתמונה ליד עדשת העינית למעלה (שני קווים ישרים מקבילים), אז הנוסחה להגדלה הזוויתית של עדשת העינית (M_ok) הוא:
M_ok = N / f_ok
מידע:
N = נקודת העין הקרובה ביותר (25 ס"מ)
f_ok אורך מוקד עדשת העינית = 5 ס"מ
הגדלה זוויתית של עדשת העינית (M_ok) :
M_ok = N / f_ok = 25 ס"מ / 5 ס"מ = 5

הגדלה כוללת של המיקרוסקופ
מ = מ_ob x M_ok = 10 x 5 = 50
התשובה הנכונה היא ד'.

5. התבוננו בתרשים הבא של יצירת תמונה באמצעות מיקרוסקופ!

אם אלומת האור היוצאת מעדשת העינית היא אלומת מקבילה, ולעין הצופה יש ראייה תקינה, אזי הגדלת המיקרוסקופ היא... (Sn = 25 ס"מ)

א. פי 10

ב. 18 פעמים

ג. 22 פעמים

ד. 30 פעמים

ה. 50 פעמים

דִיוּן

ידוע כי:

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 2 ס"מ

המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 2,2 ס"מ

נקודת קרבה רגילה (N) = 25 ס"מ

אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 25 ס"מ

נשאל: M

תשובה:

אם התמונה הסופית רחוקה אינסופית, העין תתאים את עצמה באופן מינימלי, ולהפך, אם התמונה רחוקה באופן סופי, העין תתאים את עצמה באופן מקסימלי. התמונה הסופית בתמונה למעלה מציגה תמונה רחוקה אינסופית, כך שהעין תתאים את עצמה באופן מינימלי.

ראשית חשב את המרחק של התמונה מעדשת האובייקטיב (שניות)_obעדשת האובייקטיבית היא עדשה קמורה, לכן מרחק התמונה מחושב באמצעות נוסחת העדשה הקמורה. אורך המוקד של עדשה קמורה הוא חיובי מכיוון שנקודת המוקד של העדשה הקמורה היא המקום שבו אור עובר.

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob = 1/2 – 1/2,2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

s_ob' = 22/1 = 22 ס"מ

אז ההגדלה של תמונת המיקרוסקופ היא:

התשובה הנכונה היא א'.

6. שימו לב לתמונה של מסלול קרן האור היוצרת את התמונה במיקרוסקופ הבא:

המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העינית של המיקרוסקופ הוא...

20 ס"מ

ב. 24 ס"מ

כ-25 ס"מ

D. 27 ס"מ

29 ס"מ מזרח

דִיוּן

מיקרוסקופים משמשים לצפייה בעצמים קטנים מאוד או עצמים שלא ניתן לראות בבירור בעין בלתי מזוינת. המיקרוסקופ הפשוט ביותר מורכב משתי עדשות מתכנסות, המכונות גם עדשות קמורות. העדשה הקרובה ביותר לעצם נקראת עדשה מתכנסת. עדשת אובייקטיביתהעדשה הקרובה לעין נקראת עדשת עינית atau עדשת העיןעדשת האובייקט מתפקדת כדי לייצר תמונה אמיתית. התמונה האמיתית המופקת על ידי עדשת האובייקט נתפסת כעצם על ידי עדשת העינית. לאחר מכן, עדשת העינית מגדילה את התמונה כך שניתן לראות אותה בבירור על ידי העין.

זה ידוע :

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 1,8 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)

אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 6 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)

המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 2 ס"מ (מרחק חיובי בין העצם מכיוון שאור עובר דרכו)

נשאל מרחק בין עדשת המיקרוסקופ לעדשת העינית (אורך הצינור = d)

ג'וואב :

המרחק של התמונה מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :

1 / s_ob + 1/שנייה_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob

1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

s_ob18 ס"מ

התמונה הנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב נמצאת בדיוק בנקודת המוקד הראשונה של עדשת העינית, כפי שמוצג בתמונה למעלה.

מרחק בין עדשת המטרה לעדשת העינית (אורך הצינור = d) :

l = s_ob' + פ_ok = 18 ס"מ + 6 ס"מ = 24 ס"מ

התשובה הנכונה היא ב'.

7. התבוננו בתרשים הבא של יצירת תמונה במיקרוסקופ.

המרחק של העצם מעדשת האובייקט הוא 1,1 ס"מ, אורך המוקד של האובייקט הוא 1 ס"מ ואורך המוקד של העינית הוא 5 ס"מ, כך שההגדלה של תמונת המיקרוסקופ היא...

א. פי 25

ב. 30 פעמים

ג. 40 פעמים

ד. 50 פעמים

ה. 55 פעמים

דִיוּן

זה ידוע :

המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 1,1 ס"מ (מרחק חיובי בין העצם מכיוון שאור עובר דרכו)

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 1 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)

אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 5 ס"מ (מיקוד חיובי מכיוון שהעדשה מתכנסת/קמורה)

נשאל הגדלת תמונת מיקרוסקופ (M)

ג'וואב :

ההגדלה הכוללת של מיקרוסקופ היא מכפלת ההגדלה הליניארית של עדשת האובייקטיבית (m_ob) וההגדלה הזוויתית של עדשת העינית (M_ok).

הגדלת עדשת אובייקטיבית

הנוסחה להגדלה לינארית של עדשת האובייקטיב (m_ob) :

m_ob = שעה_ob'/שעה_ob = ש_ob'/שניות_ob = (l – f_ok)/שנייה_ob

מידע:

h_ob' = גובה התמונה שנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב

h_ob = גובה האובייקט

s_ob' = מרחק התמונה מעדשת האובייקטיב

s_ob = מרחק העצם מעדשת האובייקט

f_ok = מיקוד עדשת העינית

l = אורך הצינור = המרחק בין שתי העדשות = מרחק התמונה שנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב (s)_ob') + אורך מוקד של עדשת העינית (f_ok)

המרחק של התמונה מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :

ראשית, חשבו את המרחק של התמונה מעדשת האובייקטיב.

1 / s_ob + 1/שנייה_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob

1 / s_ob' = 1/1 – 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

s_ob11 ס"מ

התמונה הנוצרת על ידי עדשת האובייקטיב נמצאת בדיוק בנקודת המוקד הראשונה של עדשת העינית, כפי שמוצג בתמונה למעלה.

הגדלת עדשת אובייקטיבית (מ'_ob) :

m_ob = ש_ob'/שניות_ob = 11 ס"מ / 1,1 ס"מ = 10

הגדלת עדשת העינית

אם העין נמצאת ברמת אקומדציה מינימלית או שהעין רפויה, כאשר התמונה הנוצרת על ידי עדשת העינית נמצאת במרחק אינסופי כפי שמוצג בתמונה ליד עדשת העינית למעלה (שני קווים ישרים מקבילים), אז הנוסחה להגדלה הזוויתית של עדשת העינית (M_ok) הוא:

M_ok = N / f_ok

מידע:

N = נקודת העין הקרובה ביותר (25 ס"מ)

f_ok אורך מוקד עדשת העינית = 5 ס"מ

הגדלה זוויתית של עדשת העינית (M_ok) :

M_ok = N / f_ok = 25 ס"מ / 5 ס"מ = 5

הגדלה כוללת של המיקרוסקופ

מ = מ_ob x M_ok = 10 x 5 = 50

התשובה הנכונה היא ד'.

8. שימו לב לתמונה של מסלול קרן האור היוצרת את התמונה במיקרוסקופ הבא:

המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העינית של המיקרוסקופ הוא...

20 ס"מ

ב. 24 ס"מ

כ-25 ס"מ

D. 27 ס"מ

29 ס"מ מזרח

דִיוּן

ידוע כי:

המרחק של העצם מעדשת האובייקט (שניות)_ob) = 2 ס"מ

אורך המוקד של עדשת האובייקטיב (f_ob) = 1,8 ס"מ

המרחק של התמונה האמיתית מעדשת העינית (שניות)_ok) = 6 ס"מ

אורך המוקד של עדשת העינית (f_ok) = 6 ס"מ

נשאל: מרחק בין עדשת המיקרוסקופ לעדשת העינית (אורך צינור המיקרוסקופ)

תשובה:

התבוננו בתמונה למעלה. כאשר העין נמצאת ברמת אקומדציה מינימלית, התמונה הסופית הנוצרת על ידי עדשת העינית היא באינסוף. כדי שהתמונה הסופית המופקת על ידי עדשת העינית תהיה באינסוף, התמונה האמיתית המופקת על ידי עדשת האובייקטיב חייבת להיות בנקודת המוקד של עדשת העינית. לכן, המרחק בין עדשת האובייקטיב לעדשת העינית (l) = המרחק של התמונה האמיתית מעדשת האובייקטיב (s)._ob') + אורך מוקד של עדשת העינית (f_ok).

המרחק של התמונה האמיתית מהעדשה האובייקטיבית (שניות)_ob') :

1 / s_ob + 1/שנייה_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/שנייה_ob

1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2

1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18

s_ob18 ס"מ

מרחק בין עדשת המיקרוסקופ לעדשת העין (אורך צינור המיקרוסקופ):

l = s_ob' + פ_ok

l = 18 ס"מ + 6 ס"מ

אורך = 24 ס"מ

התשובה הנכונה היא ב'.

מקור השאלה:

שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי

מקור השאלה:

שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי