Лупа немесе үлкейткіш әйнек арқылы қойылатын сұрақтардың 7 мысалы
1. Қалыпты көздің жақын нүктесінен тікелей бақыланған кездегі заттың биіктігі 2 мм. Содан кейін зат үлкейткіш әйнек арқылы бақыланады . Егер үлкейткіш әйнектің алдындағы заттың қашықтығы 10 см болса, үлкейткіш әйнекпен қалыптасқан заттың кескінінің биіктігі қандай? Қалыпты көздің жақын нүктесі 25 см.
Талқылау
Белгілі болғандай:
Нысанның биіктігі (сағ) = 2 мм
Қалыпты көздің жақын нүктесі (N) = 25 см
Нысанның қашықтығы (лары) = 10 см
Сұрақ қойылды: Лупаның үлкейту бұрышы (M)
Жауап:
М = Н / с
М = 25 см / 10 см
M = 2,5 есе
Лупамен жасалған нысанның кескінінің биіктігі 2,5 x 2 мм = 5 мм.
2. Көзі қалыпты адам өте ұсақ жазуды оқу үшін фокустық қашықтығы 25 см болатын үлкейткіш әйнек пайдаланады. Үлкейткіш әйнектің бұрыштық үлкейтуін келесі жағдайларда анықтаңыз: (а) көз максималды аккомодацияда болғанда, (б) көз минималды аккомодацияда болғанда.
Талқылау
Белгілі болғандай:
Көздің жақын нүктесі (N) = 25 см
Үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы (f) = 25 см (оң, себебі үлкейткіш әйнек дөңес линза)
Жауап:
(a) Көз максималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнектің бұрыштық үлкейтуі (M).
Көз максималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту формуласы:
M = (N/f) + 1
M = (25 см / 25 см) + 1
M = 1 + 1
M = 2 есе
Көз максималды аккомодацияда болған кезде, заттар екі есе үлкен болып көрінеді. Мысалы, көздің жақын нүктесінен тікелей бақыланған кездегі заттың биіктігі 1 см. Көз максималды аккомодацияда болған кезде үлкейткіш әйнек арқылы бақыланған кезде, заттың кескінінің биіктігі 2 x 1 см = 2 см болады.
(b) Көз минималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнектің бұрыштық үлкейтуі (M)
Көз минималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту формуласы:
M = N / f
M = (25 см / 25 см)
M = 1
M = 1 есе
Көз минималды орналасқан үлкейткіш әйнек арқылы бақыланған кездегі заттың өлшемі көздің жақын нүктесінен тікелей бақыланған кездегі заттың өлшемімен бірдей болады.
3. Қалыпты көздің жақын нүктесінен бақыланған кездегі заттың биіктігі 1 см. Фокустық қашықтығы 10 см болатын үлкейткіш әйнек арқылы бақыланған кездегі кескіннің биіктігін есептеңіз: (а) көз максималды аккомодацияда болғанда, (б) көз минималды аккомодацияда болғанда.
Талқылау
Белгілі болғандай:
Нысанның биіктігі (сағ) = 1 см
Үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы (f) = 10 см
Қалыпты көздің жақын нүктесі (N) = 25 см
Жауап:
(a) Көз максималды аккомодацияда болған кездегі заттың көлеңкесінің биіктігі
Көз максималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту формуласы:
M = (N/f) + 1
M = (25 см / 10 см) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 есе
Көз максималды аккомодация кезінде үлкейткіш әйнекпен бақыланған кездегі заттың көлеңкесінің биіктігі = 3,5 x 1 см = 3,5 см
(b) Көз минималды аккомодацияда болған кездегі заттың көлеңкесінің биіктігі
Көз минималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту формуласы:
M = N/f
М = 25 см / 10 см
M = 2,5 есе
Көз минималды аккомодация кезінде үлкейткіш әйнекпен бақыланған кездегі заттың көлеңкесінің биіктігі = 2,5 x 1 см = 2,5 см
4. Студент нысанды бақылау үшін үлкейткіш әйнек пайдаланады. Студенттің көзі минималды аккомодацияда болғанда, нысан 5 есе бұрыштық үлкейтуді сезінеді. Егер қалыпты көздің жақын нүктесі 25 см болса, үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы қандай?
Талқылау
Белгілі болғандай:
Бұрыштық үлкейту (M) = 5 есе
Қалыпты көздің жақын нүктесі (N) = 25 см
Сұрақ қойылды: Үлкейткіш әйнектің фокустық аралығы
Жауап:
Көз минималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту формуласы:
M = N/f
5 = 25 см / ф
f = 25 см / 5
f = 5 см
Үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы 5 см.
5. Масаны адам фокустық қашықтығы 15 см болатын үлкейткіш әйнекпен көреді. Егер адамның қалыпты оқу қашықтығы 30 см болса, онда үлкейткіш әйнектің максималды үлкейтуі...
A. 1,5 есе
B. 2,0 есе
C. 3,0 есе
D. 4,0 есе
E. 4,5 есе
Талқылау
Белгілі болғандай:
Қалыпты көздің жақын нүктесі (N) = 30 см
Үлкейткіш әйнектің фокустық қашықтығы (f) = 15 см (оң, себебі үлкейткіш әйнек дөңес линза)
Сұрақ қойылды: Үлкейткіш әйнектің максималды үлкейтуі
Жауап:
Көз максималды аккомодацияда болған кезде максималды үлкейту орын алады. Көз максималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышының үлкейтілуі:
M = (N/f) + 1
M = (30 см / 15 см) + 1
M = 2 + 1
M = 3 есе
Дұрыс жауап - C.
6. Қалыпты оқу қашықтығы 25 см болатын бақылаушы 20 диоптр қуатты үлкейткіш әйнек қолданады. Егер бақылау көзге сәйкес келмесе, нәтижесінде алынған үлкейту...
A. 2 есе
B. 4 есе
C. 5 есе
D. 6 есе
E. 8 есе
Талқылау
Белгілі болғандай:
Қалыпты көздің жақын нүктесі (N) = 25 см
Үлкейткіш әйнектің қуаты (P) = 20 диоптр
Сұрақ қойылды: Үлкейткіш әйнектің минималды үлкейтуі
Жауап:
Үлкейткіштің фокустық қашықтығы:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 метр = 5 см
Көз минималды аккомодацияда болған кездегі үлкейткіш әйнек бұрышын үлкейту:
M = N / f
M = (25 см / 5 см)
M = 5 есе
Дұрыс жауап - C.
7. Егер біз көзді максималды аккомодацияда ұстап, үлкейткіш әйнек арқылы затты бақыласақ, онда заттың дұрыс орналасуы...
Талқылау
Орналасу көздер линзаның фокустық ұзындығын реттеу Көздер. Көзден әртүрлі қашықтықтағы заттарды анық көру үшін көз бұлшықеттері (кірпікті бұлшықеттер) линзаның қисықтығын өзгертіп, көздің фокустық қашықтығын өзгертеді. Линзаның фокустық қашықтығы заттың көзден қашықтығына байланысты өзгереді. Алыстағы заттарды көру үшін көз бұлшықеттері босаңсытып, линза жұқарып, заттың кескіні тікелей торлы қабықта пайда болады. Көз бұлшықеттері босаңсыған немесе босаңсыған кезде, көздер минималды түрде бейімделеді.
Керісінше, жақын орналасқан заттарды көру үшін көз бұлшықеттері жиырылып, линза қалыңдайды, фокустық қашықтық қысқарады және кескін фокустық нүктенің (тор қабықтың) артына орналасады. Көздің фокустай алатын көзге ең жақын арақашықтығы жақын нүкте деп аталады. Орташа адамда 25 см жақын нүкте бар. Көз жақын нүктеде (25 см) орналасқан затқа фокусталған кезде, көз максималды түрде бейімделеді.
Біз көріп отырған заттың өлшемі оның көзімізбен жасайтын бұрышына байланысты. Алыста орналасқан заттар көзімізбен кішкентай бұрыш жасайды, бұл оларды шын мәнінде үлкен болса да, кішірек етіп көрсетеді. Керісінше, көзімізге жақын орналасқан заттар үлкенірек бұрыш жасайды, бұл оларды үлкенірек етіп көрсетеді. Мысалы, бірдей өлшемдегі екі тас бар, олардың бірі көзімізден 50 см, ал екіншісі көзімізден 100 см қашықтықта орналасқан. Тастардың өлшемі бірдей, бірақ олардың арасындағы қашықтық әртүрлі болғандықтан, көзімізден 50 см қашықтықтағы тас көзімізден 100 см қашықтықтағы тасқа қарағанда екі есе үлкен. Егер біз затты анық көргіміз келсе, оны көзімізге жақындатуымыз керек, ал көзіміз әлі де анық көре алатын ең жақын қашықтық - 25 см. Егер затты көзімізге 25 см қашықтыққа жақындатқаннан кейін де, көзіміз оны әлі де анық көре алмаса ше? Мысалы, өте кішкентай әріптерді, тіпті 25 см қашықтыққа жақындатқанның өзінде, көзіміз оларды анық көре алмаса ше? Бұл мәселені шешу үшін үлкейткіш әйнек немесе люпа қажет.
Қарапайым үлкейткіш әйнек немесе үлкейткіш шын мәнінде екі бетінде екі дөңес линзадан, сондай-ақ конвергенциялық линзалар деп те аталады, тұрады. Линзаның бұл түрі қос дөңес линза деп аталады. Үлкейткіш әйнек заттарды көзімізге жақын орналастыруға мүмкіндік береді, осылайша үлкенірек көру бұрышын жасайды. Көздің минималды түрде орналасуы немесе босаңсуы үшін заттың кескіні шексіз болуы керек. Бұл зат С жауабында көрсетілгендей, үлкейткіш әйнектің фокустық нүктесінде тікелей орналасқан жағдайда орын алуы мүмкін. Керісінше, егер көз максималды түрде орналасса, кескін көзден кемінде 25 см қашықтықта болуы керек. Бұл D жауабында көрсетілгендей, зат үлкейткіш әйнектің фокустық нүктесінің ішінде болған жағдайда орын алуы мүмкін.
Дұрыс жауап - D.
Сұрақ көзі:
Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары
