Дөңес линзаға қатысты сұрақтардың 5 мысалы
1. Дөңес линзаның (жинақтаушы линзаның) фокустық қашықтығы 15 см. Биіктігі 5 см зат линзаның сол жағында орналасқан. Егер зат дөңес линзадан 5 см қашықтықта болса, кескін қашықтығын, кескіннің үлкейтуін, кескін биіктігін және кескін қасиеттерін анықтаңыз.
Талқылау
Белгілі болғандай:
Фокустық қашықтық (f) = 15 см
Дөңес линзаның фокустық қашықтығы оң, себебі дөңес линзаның фокустық нүктесі жарық сәулесімен өтеді немесе нақты болады.
Нысанның биіктігі (сағ) = 5 см
Нысанның қашықтығы (лары) = 5 см
Сұралған : көлеңке қашықтығы, көлеңкенің үлкейтілуі, көлеңке биіктігі және көлеңке қасиеттері
Жауап:
Дөңес линза арқылы заттың кескінінің қалыптасуының кескіні:
Кескін қашықтығы (с):
1/с' = 1/f – 1/с = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 см
Теріс көлеңке қашықтығы көлеңкенің виртуалды екенін немесе жарық сәулесінің көлеңкеден өтпейтінін білдіреді.
Кескінге дейінгі 7,5 см қашықтық объектіге дейінгі 5 см қашықтықтан үлкен.
Суретті үлкейту (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 есе
Кескіннің оң үлкейтілуі оның тік немесе төңкерілмегенін білдіреді.
Суреттің өлшемі объектінің өлшемінен 1,5 есе үлкен.
Көлеңке биіктігі (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 см
Көлеңкенің биіктігі оң мәнге тең, яғни көлеңке тік немесе төңкерілген емес.
Кескіннің биіктігі 7,5 см нысанның биіктігінен 5 см үлкен.
Көлеңкелердің қасиеттері
Жоғарыдағы есептеулерге сүйене отырып, ойыс линзамен қалыптасқан заттың кескінінің қасиеттері келесідей деген қорытынды жасауға болады:
– виртуалды немесе жарық сәулелері көлеңкеден өтпейді
– Тік немесе төңкерілмеген
– Үлкейтілген немесе кескіннің өлшемі нысанның өлшемінен кішірек
- кескін қашықтығы объектінің қашықтығынан үлкен
2. Биіктігі 10 см болатын зат фокустық қашықтығы 15 см дөңес линзаның алдында 30 см орналасқан. Кескіннің қашықтығын, үлкейтуін, биіктігін және кескін қасиеттерін есептеңіз!
Талқылау
Белгілі болғандай:
Фокустық қашықтық (f) = 15 см
Дөңес линзаның фокустық қашықтығы оң, себебі дөңес линзаның фокустық нүктесі жарық сәулесімен өтеді немесе нақты болады.
Нысанның биіктігі (сағ) = 10 см
Нысанның қашықтығы (лары) = 30 см
Сұрақ қойылды: көлеңке қашықтығы, көлеңкенің үлкейтілуі, көлеңке биіктігі және көлеңке қасиеттері
Жауап:
Дөңес линза арқылы заттың кескінінің қалыптасуының кескіні:
Кескін қашықтығы (с):
1/с' = 1/f – 1/с = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 см
Оң көлеңке қашықтығы көлеңкенің нақты екенін немесе көлеңке жарық сәулесімен өтетінін білдіреді.
Көлеңкеге дейінгі 30 см қашықтық заттың 30 см қашықтықымен бірдей.
Суретті үлкейту (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 есе
Кескінді теріс белгімен үлкейту кескіннің төңкерілгенін білдіреді.
1-ге үлкейту көлеңкенің өлшемі объектінің өлшемімен бірдей екенін білдіреді.
Көлеңке биіктігі (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 см
Көлеңкенің биіктігі теріс, яғни көлеңке төңкерілген.
Көлеңкенің биіктігі 10 см, бұл заттың биіктігімен бірдей, яғни 10 см.
Көлеңкелердің қасиеттері
Жоғарыдағы есептеулерге сүйене отырып, ойыс линзамен қалыптасқан заттың кескінінің қасиеттері келесідей деген қорытынды жасауға болады:
- нақты немесе жарық сәулесі көлеңке арқылы өтеді
- кері
- көлеңкенің өлшемі объектінің өлшемімен бірдей
- көлеңкенің қашықтығы заттың қашықтығымен бірдей
Дөңес линзалар туралы сұрақтар
1. Биіктігі 5 см зат фокустық қашықтығы 30 см дөңес линзаның алдында 10 см орналасқан. Анықтаңыз: (a) кескін қашықтығын, (b) кескіннің үлкейтуін, (c) кескін биіктігін және (d) кескіннің сипаттамаларын!
Жауап кілті:
(a) s' = -15 см
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 см
(d) кескіннің қасиеттері: виртуалды, тік, үлкейтілген
2. Дөңес линзаның фокустық қашықтығы 10 см, заттың дөңес линзадан қашықтығы 15 см, ал заттың биіктігі 2 см. Кескіннің қашықтығын, үлкейтуін, биіктігін және кескіннің қасиеттерін анықтаңыз!
Жауап кілті:
(a) s' = 30 см
(b) m = -2
(c) h' = -15 см
(d) кескіннің қасиеттері: нақты, төңкерілген, үлкейтілген
3. C4-P12 № 13 орта мектепке арналған жаратылыстану ғылымдары бойынша ұлттық емтихан
Келесі суретке қараңыз! Суретте көрсетілген деректерге сүйене отырып, линзаның фокустық қашықтығы...
A. 4,5 см
B. 7,5 см
C. 10 см
D. 12 см
Талқылау
Жарық жолының кескініне сүйене отырып, линзаның түрі дөңес линза немесе оң линза деген қорытындыға келеді.
Белгілі болғандай:
Нысанның қашықтығы (лары) = 20 см
Көлеңке қашықтығы (с') = 30 см
Сұрақ қойылды: Линзаның фокустық қашықтығы (f)
Жауап:
Дөңес линза формуласы:
1/с + 1/с' = 1/f
Формулалар мен таңба ережелерін түсіндіру:
s = нысанға дейінгі қашықтық (оң, себебі нысан түскен жарық сәулесінен өтеді)
s' = көлеңке қашықтығы (оң, себебі көлеңке жарық сәулесі арқылы өтеді немесе көлеңке нақты)
f = фокустық қашықтық (дөңес линзаның фокусы оң, себебі ол жарық шоғы арқылы өтеді)
Сонымен, дөңес линзаның фокустық қашықтығы (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 см
Дұрыс жауап - D.
4. 2011 жылғы орта мектептің жаратылыстану ғылымдары бойынша ұлттық емтиханының №12 сұрағы – Дөңес линзалар
Суретте көрсетілгендей, дөңес линзаның алдында зат тұр. Егер линзаның фокустық қашықтығы 20 см болса, ол...
Үлкейту арқылы нысанның кескіні жасалады...
A. 3 есе
B. 2 есе
C. 1,5 есе
D. 0,5 есе
Талқылау
Белгілі болғандай:
Дөңес линзаның фокустық қашықтығы (f) = 20 см
Дөңес линзаның фокустық нүктесі арқылы жарық сәулесі өтеді, сондықтан дөңес линзаның фокустық қашықтығы нақты және оң таңбалы болады.
Нысанның қашықтығы (лары) = 30 см
Сұрақ қойылды: Суретті үлкейту (M)
Жауап:
Кескіннің үлкейтуін есептемес бұрын, алдымен кескін қашықтығын (с') есептеңіз.
1/с' = 1/f – 1/с = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 см
Суретті үлкейту:
M = s'/s = 60 см / 30 см = 60/30 = 2 есе
Дұрыс жауап - B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Дөңес линзадағы арнайы сәулелердің дұрыс жолын көрсететін кескін...
Талқылау
Дөңес линза жарықты жинайтындықтан, оны конвергенциялық линза деп те атайды. Ол оң линза деп аталады, себебі жарық дөңес линзаның фокустық нүктесі арқылы өтіп, оны нақты етеді.
Екінші жағынан, ойыс линза жарықты тарататындықтан, шашыратқыш линза деп те аталады. Ол теріс линза деп аталады, себебі ойыс линзаның фокустық нүктесі жарық арқылы өтпейді, себебі
ол виртуалды.
Сонымен қатар, үш арнайы сәулені пайдаланып, дөңес линзадағы кескіннің қалыптасуының мысалы келтірілген.
Дұрыс жауап - А.
