ვარსკვლავური ტელესკოპის (ბინოკლის) შესახებ კითხვის მაგალითი

ასტრონომიული ტელესკოპის (ბინოკულარის) შესახებ კითხვების 9 მაგალითი

1. ა ტელესკოპი შედგება ორისგან ამოზნექილი ლინზადამკვირვებლის თვალიდან უფრო შორს მდებარე ამოზნექილ ლინზას ობიექტივის ლინზა ეწოდება, ხოლო დამკვირვებლის თვალთან უფრო ახლოს მდებარე ამოზნექილ ლინზას - ოკულარის ლინზა. ობიექტივის ფოკუსური მანძილი 400 სმ-ია, ხოლო ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი 20 სმ. თუ დამკვირვებლის თვალი ნორმალურია და მინიმალური აკომოდაცია აქვს, განსაზღვრეთ:
ა) ტელესკოპის სრული გადიდება (M),
ბ) ობიექტივის ლინზასა და ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოებულ გამოსახულებას შორის მანძილი (წმ)_ob'),
გ) ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოებულ გამოსახულებასა და ოკულარის ლინზას შორის მანძილი (წმ)_ok)
დ) ორ ამოზნექილ ლინზას შორის მანძილი
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 400 სმ
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 20 სმ
თვალი მინიმალურად იტევს სივრცეს ისე, რომ ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოქმნილი რეალური გამოსახულება ზუსტად ობიექტივის ლინზის მეორე ფოკუსურ წერტილში და ოკულარის ლინზის პირველ ფოკუსურ წერტილში იყოს.
პასუხი:
ა) ტელესკოპის სრული გადიდება (M)
ტელესკოპის გადიდების ფორმულა თვალის მინიმალური აკომოდაციის დროს:
M = f_ob / ვ_ok
ტელესკოპის გადიდებაა:
M = 400 სმ / 20 სმ = 20-ჯერ
საბოლოო გამოსახულება ვირტუალური და ინვერსიულია. შეადარეთ თემაში მოცემულ ახსნას. ტელესკოპის ოპტიკური ინსტრუმენტი.

ბ) გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან (ლინზებიდან)_ob')
თუ დამკვირვებლის თვალი მინიმუმამდე იტევს, მაშინ გამოსახულების მანძილი ობიექტივის ლინზიდან (ლინზებიდან)_ob') = ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 400 სმ = 4 მეტრი.
შეადარეთ თემის ახსნას ტელესკოპის ოპტიკური ინსტრუმენტის ფორმულა.

გ) „ობიექტის“ მანძილი ოკულარის ლინზიდან (წმ)_ok)
თუ თვალი მინიმალურად იტევს, ობიექტივის ლინზის მიერ წარმოებულ გამოსახულებასა და ოკულარის ლინზას(ებს) შორის მანძილი_ok) = ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 20 სმ = 0,2 მეტრი.

დ) ორ ამოზნექილ ლინზას შორის მანძილი
ორ ამოზნექილ ლინზას შორის მანძილი = ტელესკოპის სიგრძე (l) = ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f)_ob) + ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 400 სმ + 20 სმ = 420 სმ.

2. ნორმალური თვალის მქონე ადამიანი ტელესკოპს იყენებს ობიექტის დასაკვირვებლად. ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას შორის მანძილი 20 სმ-ია. ტელესკოპის სრული გადიდება, როდესაც თვალი მინიმალურ აკომოდაციაშია, 40-ჯერ მეტია. გამოთვალეთ ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f)._ok) და ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ob)
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ტელესკოპის სიგრძე (ლ) = 20 სმ
ტელესკოპის სრული გადიდება (M) = 40-ჯერ
პასუხი:
თუ თვალი მინიმუმს იტევს, ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) + ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = ტელესკოპის სიგრძე (ლ)
f_ok + ვ_ob = ლ
f_ob = ლ – ვ_ok
f_ob = 20 – ვ_ok —–> განტოლება 1

ტელესკოპის სრული გადიდების ფორმულა (M):
M = f_ob / ვ_ok
f_ob = მ ფ_ok
f_ob = 40 ფ_ok —–> განტოლება 2

ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი:
შეცვალეთ f_ob განტოლებაში 1 f-ით_ob განტოლებაში 2:
f_ob = 20 – ვ_ok
40 ვ_ok = 20 – ვ_ok
40 ვ_ok + ვ_ok = 20
41 ვ_ok = 20
f_ok = 20 სმ / 41
f_ok = 0,5 სმ
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი 0,5 სმ-ია.

ობიექტივის ფოკუსური მანძილი:
f_ob = 20 – ვ_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5 სმ

3. შეხედეთ სურათს!
ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, არაკომფორტული თვალისთვის ტელესკოპის გადიდება არის…

ა. 14,5-ჯერ
ბ. 12,5-ჯერ
გ. 11,5-ჯერ
დ. 10,5-ჯერ
ე. 9,5-ჯერ

დისკუსია

შეუიარაღებელი თვალით პირდაპირ დანახვისას, შორეული ობიექტები ძალიან პატარა ჩანს. შორეული ობიექტების ნათლად დასანახად გამოიყენება ბინოკლი ან ტელესკოპი. ბინოკლის ფუნქციაა შორეული ობიექტების გადიდება, რათა ისინი შეუიარაღებელი თვალითაც ნათლად დაინახოს.

ზემოთ მოცემული სურათის საფუძველზე, ოპტიკური ინსტრუმენტების ბინოკლები ორისგან შემდგარი ამოზნექილი ლინზა alias კონვერგენტული ლინზაორი კონვერგენტული ლინზისგან შემდგარი ბინოკლი ასტრონომიული ტელესკოპი ატაუ ტელესკოპიობიექტთან უფრო ახლოს მდებარე ლინზას ეწოდება ობიექტივი და თვალთან უფრო ახლოს მდებარე ლინზას ეწოდება ოკულარის ლინზაობიექტივის ფუნქციაა წარმოქმნას ნამდვილი ჩრდილი სადაც რეალური გამოსახულება ოკულარის ლინზით აღიქმება, როგორც ობიექტი. შემდეგ ოკულარის ლინზა ადიდებს გამოსახულებას. ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულება არის ვირტუალური, ინვერსიული და გადიდებული.  

თუ თვალი მინიმალურ აკომოდაციაშია ან მოდუნებულ მდგომარეობაშია, ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი ობიექტის გამოსახულება უსასრულო მანძილზეა. ეს ხდება მაშინ, თუ ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი და ოკულარის ლინზის მიერ ობიექტად აღქმული რეალური გამოსახულება ობიექტივის ლინზის ფოკუსურ წერტილსა და ოკულარის ლინზის ფოკუსურ წერტილშია, როგორც ეს ზემოთ მოცემულ სურათზეა ნაჩვენები. ტელესკოპის სიგრძე = ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილია (f_ob) + ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok).
დიკეტაჰუი :
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 100 სმ
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 8 სმ
იკითხა ბინოკულარული გადიდება არაკომოდირებული თვალისთვის (მინიმალური აკომოდაცია)
ჯავაბი :
ტელესკოპის სრული გადიდება:
M = -f_ob / ვ_ok
M = -100 სმ / 8 სმ
M = -12,5-ჯერ
უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ საბოლოო გამოსახულება ან ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულება ინვერსიულია.
სწორი პასუხია B.

4. სინათლის სხივის გზა ტელესკოპის ოპტიკურ სისტემაში გავლისას ნაჩვენებია ნახაზზე.
ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, თვალისთვის გამოსახულების გადიდება აკომოდაციის გარეშე არის…

ა. 60-ჯერ
ბ. 50-ჯერ
გ. 45-ჯერ
დ. 40-ჯერ
ე. 30-ჯერ

დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 200 სმ
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 5 სმ
იკითხა საბოლოო გამოსახულების გადიდება არაკომფორტული თვალისთვის
ჯავაბი :
ტელესკოპის სრული გადიდება:
M = -f_ob / ვ_ok
M = -200 სმ / 5 სმ
M = -40-ჯერ
უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.
სწორი პასუხია D.

5. შეხედეთ სინათლის გზის გამოსახულებას შემდეგი ტელესკოპის მეშვეობით!
თუ ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას (d) შორის მანძილი ოკულარის ლინზის ფოკუსურ სიგრძეზე 11-ჯერ მეტია, მაშინ ტელესკოპის მიერ თვალისთვის აკომოდაციის გარეშე წარმოქმნილი გადიდება არის...
ა. 10-ჯერ
ბ. 16-ჯერ
გ. 21-ჯერ
დ. 30-ჯერ
ე. 50-ჯერ
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას შორის მანძილი = ტელესკოპის სიგრძე = 11 f_ok
ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = ვ_ok
ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = ტელესკოპის სიგრძე – ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი = 11 f_ok - ვ_ok = 10 ფ_ok  
იკითხა ბინოკულარული გადიდება
ჯავაბი :
M = -f_ob / ვ_ok
M = -10 f_ok / ვ_ok
M = -10-ჯერ
უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.
სწორი პასუხია A.

9. შეხედეთ სურათს!

ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, არაკომფორტული თვალისთვის ტელესკოპის გადიდება არის…

ა. 14,5-ჯერ

ბ. 12,5-ჯერ

გ. 11,5-ჯერ

დ. 10,5-ჯერ

ე. 9,5-ჯერ

დისკუსია

შეუიარაღებელი თვალით პირდაპირ დანახვისას, შორეული ობიექტები ძალიან პატარა ჩანს. შორეული ობიექტების ნათლად დასანახად გამოიყენება ბინოკლი ან ტელესკოპი. ბინოკლის ფუნქციაა შორეული ობიექტების გამოსახულების გადიდება, რათა ისინი შეუიარაღებელი თვალითაც ნათლად დაინახონ.

ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, ტელესკოპი ორი ნაწილისგან შედგება. ამოზნექილი ლინზა alias კონვერგენტული ლინზაორი კონვერგენტული ლინზისგან შემდგარი ბინოკლი ასტრონომიული ტელესკოპი ატაუ ტელესკოპიობიექტთან უფრო ახლოს მდებარე ლინზას ეწოდება ობიექტივი და თვალთან უფრო ახლოს მდებარე ლინზას ეწოდება ოკულარის ლინზაობიექტივის ფუნქციაა წარმოქმნას ნამდვილი ჩრდილი სადაც რეალური გამოსახულება ოკულარის ლინზით აღიქმება, როგორც ობიექტი. შემდეგ ოკულარის ლინზა ადიდებს გამოსახულებას. ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულება არის ვირტუალური, ინვერსიული და გადიდებული.

თუ თვალი მინიმალურ აკომოდაციაშია ან მოდუნებულ მდგომარეობაშია, ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი ობიექტის გამოსახულება უსასრულო მანძილზეა. ეს ხდება მაშინ, თუ ობიექტივის მიერ წარმოქმნილი და ოკულარის ლინზის მიერ ობიექტად აღქმული რეალური გამოსახულება ობიექტივის ლინზის ფოკუსურ წერტილსა და ოკულარის ლინზის ფოკუსურ წერტილშია, როგორც ეს ზემოთ მოცემულ სურათზეა ნაჩვენები. ტელესკოპის სიგრძე = ობიექტივის ლინზის ფოკუსური მანძილია (f_ob) + ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok).

დიკეტაჰუი :

ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 100 სმ

ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 8 სმ

იკითხა ბინოკულარული გადიდება არაკომოდირებული თვალისთვის (მინიმალური აკომოდაცია)

ჯავაბი :

ტელესკოპის სრული გადიდება:

M = -f_ob / ვ_ok

M = -100 სმ / 8 სმ

M = -12,5-ჯერ

უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ საბოლოო გამოსახულება ან ოკულარის ლინზის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულება ინვერსიულია.

სწორი პასუხია B.

7. სინათლის სხივის გზა ტელესკოპის ოპტიკურ სისტემაში გავლისას ნაჩვენებია ნახაზზე.

ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით, თვალისთვის გამოსახულების გადიდება აკომოდაციის გარეშე არის…

ა. 60-ჯერ

ბ. 50-ჯერ

გ. 45-ჯერ

დ. 40-ჯერ

ე. 30-ჯერ

დისკუსია

დიკეტაჰუი :

ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 200 სმ

ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 5 სმ

იკითხა საბოლოო გამოსახულების გადიდება არაკომფორტული თვალისთვის

ჯავაბი :

ტელესკოპის სრული გადიდება:

M = -f_ob / ვ_ok

M = -200 სმ / 5 სმ

M = -40-ჯერ

უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.

სწორი პასუხია D.

8. ყურადღება მიაქციეთ სინათლის გზის გამოსახულებას შემდეგი ტელესკოპის მეშვეობით!

თუ ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას (d) შორის მანძილი ოკულარის ლინზის ფოკუსურ სიგრძეზე 11-ჯერ მეტია, მაშინ ტელესკოპის მიერ თვალისთვის აკომოდაციის გარეშე წარმოქმნილი გადიდება არის...

ა. 10-ჯერ

ბ. 16-ჯერ

გ. 21-ჯერ

დ. 30-ჯერ

ე. 50-ჯერ

დისკუსია

დიკეტაჰუი :

ობიექტივის ლინზასა და ოკულარის ლინზას შორის მანძილი = ტელესკოპის სიგრძე = 11 f_ok

ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = ვ_ok

ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = ტელესკოპის სიგრძე – ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი = 11 f_ok - ვ_ok = 10 ფ_ok

იკითხა ბინოკულარული გადიდება

ჯავაბი :

M = -f_ob / ვ_ok

M = -10 f_ok / ვ_ok

M = -10-ჯერ

უარყოფითი ნიშანი ნიშნავს, რომ გამოსახულება ინვერსიულია.

სწორი პასუხია A.

9. სინათლის სხივის გზა ასტრონომიული ტელესკოპის ოპტიკურ სისტემაში გავლისას ნაჩვენებია ნახაზზე.

ეს სურათი გვამცნობს, რომ...

დისკუსია

ცნობილია, რომ:

ობიექტივის ლინზასა და ოკულარს შორის მანძილი (l) = 126 სმ

ოკულარის ლინზის ფოკუსური მანძილი (f_ok) = 6 სმ

ობიექტივის ფოკუსური მანძილი (f_ob) = 120 სმ

ჰკითხა: გამოსახულების სრული გადიდება

პასუხი:

ზემოთ მოცემულ სურათზე დაფუძნებული საბოლოო გამოსახულება უსასრულოდ შორსაა. თუ საბოლოო გამოსახულება უსასრულოდ შორსაა, მაშინ თვალი მინიმალურ აკომოდაციაშია (თვალი მოდუნებულია).

თვალის მინიმალური აკომოდაციის დროს სრული კუთხური გადიდების ფორმულაა:

M = m_ob M_ok

აღწერა: M = სრული კუთხური გადიდება, m_ob = ობიექტივის ლინზით წრფივი გადიდება, M_ok = ოკულარის ლინზის კუთხური გადიდება.

ობიექტი ობიექტივიდან იმდენად შორსაა, რომ წრფივი გადიდება იმდენად მცირეა, რომ იგნორირებულია. გაანგარიშებისას გამოიყენება მხოლოდ ოკულარის კუთხური გადიდება. ოკულარის ლინზის კუთხური გადიდების ფორმულაა:

სწორი პასუხია B.

კითხვის წყარო:

ეროვნული გამოცდის ფიზიკის კითხვები უფროსი საშუალო სკოლის/პროფესიული საშუალო სკოლისთვის