Optinių prietaisų pavyzdžių klausimai

12 optinių prietaisų klausimų pavyzdžių

Įgaubtas veidrodis

1. Įgaubto veidrodžio suformuotas objekto, kurio aukštis h, esantis mažesniu nei f atstumu (f = veidrodžio židinio nuotolis), atvaizdas yra...

A. virtualus, vertikalus, sumažintas

B. virtualus, vertikalus, padidintas

C. tikras, vertikalus, sumažintas

D. tikras, apverstas, padidintas

E. tikrasis, apverstas, sumažintas

Pembahasanas

Toliau pateiktas šešėlio formavimosi pavyzdys, panašus į aukščiau pateiktą klausimą. Remiantis šiuo paveikslėliu, šešėlis yra virtualus, vertikalus ir padidintas. Teisingas atsakymas yra B.

2. Jei objektas pastatomas per vidurį tarp židinio taško ir įgaubto veidrodžio paviršiaus, susidaro vaizdas:

(1) padidinta du kartus

(2) vertikaliai

(3) vaizdo atstumas = fokusavimo atstumas

(4) virtualus

Teisingas teiginys yra…

A. 1, 2 ir 3

B. 1 ir 3

C. 1 ir 4

D. tik 4

E. visi teisūs

Pembahasanas

Tarkime, kad židinio nuotolis (f) yra 20 cm, o atstumas iki objekto (s) – 10 cm, kaip parodyta paveikslėlyje apačioje.

a) Šešėlio atstumas

1/f = 1/s + 1/s'

1/20 = 1/10 + 1/s'

1/20 – 1/10 = 1/s'

1/20 – 2/20 = 1/s'

-1/20 = 1/s'

s' = -20 cm

Neigiamas šešėlio atstumas reiškia, kad šešėlis yra virtualus. Šešėlis yra virtualus, nes per jį nepraeina šviesa. Tai rodo punktyrinė linija paveikslėlyje.

b) Vaizdo padidinimas

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2 karto

Teigiamas vaizdo padidinimas reiškia, kad vaizdas yra vertikalus. Vaizdas padidinamas 2 kartus.

Šešėlių savybės, remiantis aukščiau pateiktais vaizdais ir skaičiavimo rezultatais, yra šios:

1. Padidinta 2 kartus

2. Vertikaliai

3. Vaizdo atstumas = židinio nuotolis = 20 cm

4. Virtualus pobūdis

Teisingas atsakymas yra E.

Išgaubtas veidrodis

3. Išgaidžiamasis veidrodis pastatytas kelio posūkyje. Kai objektas yra 2 m atstumu nuo veidrodžio, susidariusio atvaizdo aukštis yra 1/16 objekto aukščio. Veidrodžio židinio nuotolis yra…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

C. 5/8 m

D. 15/2 m

E. 17/2 m

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Objekto atstumas (s) = 2 metrų

Vaizdo didinimas (M) = 1/16 karto

Klausimas: Išgaidžiamojo veidrodžio židinio nuotolis

Jawab :

Pirmiausia apskaičiuokite šešėlio atstumą (s'):

Šešėlio atstumas yra – 1/8 metro. Minuso ženklas reiškia, kad šešėlis yra virtualus.

Išgaubtojo veidrodžio židinio nuotolis (f):

Neigiamas ženklas reiškia, kad išgaidžiamojo veidrodžio židinio taškas yra virtualus.

Teisingas atsakymas yra A.

4. Išgaidžiamojo veidrodžio ir priešais jį padėto objekto, kurio aukštis h, sukurtas atvaizdas yra...

A. tikras, vertikalus, padidintas

B. virtualus, vertikalus, padidintas

C. tikras, vertikalus, sumažintas

D. tikras, apverstas, padidintas

E. virtualus, vertikalus, sumažintas

Pembahasanas

Remiantis šone esančiu vaizdu, šešėlio savybės yra virtualus, vertikalus ir sumažintas.

Teisingas atsakymas yra E.

Išgaubtas lęšis

5. Iš aukščiau pateikto išgaubto lęšio grafiko vaizdo didinimas esant 1/s = 3 yra...

A. 1,5 kartus

B. 2 kartus

C. 3 kartus

D. 4 kartus

E. 6 kartus

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

1/s = 3 cm⁻¹ ^, s = 1/3 cm

1/s' = 1 cm⁻¹ ^, s' = 1/1 cm = 1 cm

Klausimas: Vaizdo padidinimas (M)

Jawab :

Vaizdo didinimas:

M = s' : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

M = 3 kartus

Teisingas atsakymas yra C.

Įgaubtas lęšis

6. Lygiagretus šviesos spindulys krinta ant įgaubto lęšio. Lęšiuje šviesos spindulys patiria…

A. refrakcija, kad spinduliai sklistų

B. atspindys, kad šviesa plistų

C. refrakcija, kad spinduliai susikauptų

D. atspindys, kad šviesa susikauptų

E. refrakcija, bet spinduliai išlieka lygiagretūs

Pembahasanas

Veidrodžiai gali atspindėti šviesą, o lęšiai gali ją laužti.

Įgaubti lęšiai turi savybę skleisti šviesą, todėl jie dar vadinami sklaidomaisiais lęšiais.

Teisingas atsakymas yra A.

vilkas

7. Kaip didinamasis stiklas naudojamas lęšis, kurio židinio nuotolis yra 5 cm. Jei normali akis naudoja didinamąjį stiklą su maksimalia akomodacija, tai didinamojo stiklo kampinis padidinimas yra...

A. 3 kartus

B. 4 kartus

C. 5 kartus

D. 6 kartus

E. 8 kartus

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Objektyvo židinio nuotolis (f) = 5 cm

Artimiausias normalios akies taškas (N) = 25 cm

Klausimas: Didinamojo stiklo kampinis didinimas

Jawab :

Jei akis yra maksimaliai akomodacijos padėtyje, didinamojo stiklo sukuriamo vaizdo atstumas yra toks pat kaip ir atstumas iki artimojo taško, žiūrint normaliai akiai. Didinamojo stiklo didinimo kampo formulė, kai akis yra maksimaliai akomodacijos padėtyje:

Teisingas atsakymas yra D.

Akių defektai

8. Asmuo, sergantis hipermetropija, norėdamas normaliai matyti, turi nešioti akinius, kurių lęšio stiprumas yra +2 dioptrijos. Todėl artimiausias atstumas, kurį žmogus gali matyti be akinių, yra...

A. 2,5 cm

B. 15 cm

C. 50 cm

d.60 cm

100 cm

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Lęšio stiprumas (P) = +2 dioptrijos

Klausimas: Koks yra artimiausias atstumas, kurį žmogus gali matyti be akinių?

Jawab :

Įgaubtas ar išgaubtas lęšis?

Lęšio galia yra teigiama, todėl naudojamas lęšis yra teigiamas lęšis, dar vadinamas išgaubtuoju lęšiu, dar vadinamu konvergentiniu lęšiu.

Koks yra objektyvo židinio nuotolis?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/2 = 0,5 metro = 50 cm

Išgaubtojo lęšio židinio nuotolis yra 50 cm.

Trumparegystė ar toliaregystė?

Jei naudojamas lęšis yra išgaubtas, tai yra trumparegystė.

Koks yra artimiausias atstumas, kurį akis gali matyti be akinių?

Normalios akies artimasis taškas yra 25 cm. Kad akis galėtų matyti objektą, esantį 25 cm atstumu, kaip ir normali akis, lęšiukas turi suformuoti vaizdą x cm atstumu priešais lęšį. Vaizdas yra priešais išgaidžiamą lęšį, todėl vaizdas yra vertikalus ir virtualus. Vaizdas yra virtualus, todėl vaizdo atstumas (s') yra neigiamas.

-1/s' = 1/f – 1/s

-1/s' = 1/50 – 1/25 = 1/50 -2/50 = -1/50

-s' = -50/1 = -50 cm = -0,50 metro

s' = 50 cm = 0,5 metro

Artimiausias atstumas, kurį gali matyti trumparegė akis, yra 50 cm. Artimiausias atstumas normaliai akiai – 25 cm.

Teisingas atsakymas yra C.

Akiniai

9. Presbiopija sergančio žmogaus atstumas iki akių artimas yra 50 cm. Jei jis nori skaityti įprastu skaitymo atstumu, jam reikia akinių, kurių stiprumas yra...

A. -2 dioptrijų

B. -1/2 dioptrijų

C. + 1/2 dioptrijos

D. +2 dioptrijos

E. +4 dioptrijos

Pembahasanas

Normalios akies atstumas iki artimojo yra 25 cm, o paciento – 50 cm. Tai reiškia, kad žmogui sunku matyti iš arti – ši būklė vadinama toliaregyste. Toliaregystę galima koreguoti naudojant išgaubtą lęšį, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Kad objektas būtų stebimas 25 cm atstumu priešais akį, lęšis turi suformuoti vaizdą 50 cm atstumu priešais akį ir lęšį. Kad vaizdas būtų matomas, jis turi būti priešais akį, todėl vaizdas yra vertikalus ir virtualus.

Yra žinoma, kad :

Objekto atstumas (s) = 25 cm

Vaizdo atstumas (s') = -50 cm (neigiamas, nes jis virtualus)

Klausimas : Akinių židinio nuotolis (f) ir objektyvo galia (P)

Atsakymas :

1/f = 1/s + 1/s'

1/f = 1/25 + 1/-50

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50/1 = 50 cm = 0,5 metro

Teigiamas židinio nuotolis reiškia, kad naudojamas lęšis yra išgaubtas.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 dioptrijų

Lęšio stipris arba galia yra +2 D. Teigiamas ženklas reiškia, kad naudojamas lęšis yra išgaubtas lęšis.

Teisingas atsakymas yra D.

mikroskopas

10. Mikroskopas turi objektyvinį lęšį ir okuliaro lęšį, kurių židinio nuotoliai yra atitinkamai 0,9 cm ir 5 cm. Žmogus padeda 10 mm skersmens bandinį priešais objektyvinį lęšį, kad būtų stebimas per okuliaro lęšį be akomodacijos. Jei bandinio ilgis yra 0,5 mm, o įprastas žmogaus skaitymo atstumas yra 25 cm, tai objekto matomas ilgis bus...

A. 7,5 mm

B. 10 mm

C. 12,5 mm

D. 15 mm

E. 20 mm

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Objektyvo židinio nuotolis (f₅ob ₎ = 0,9 cm = 9 mm

Okuliaro lęšio židinio nuotolis (f₅ok ₎ = 5 cm = 50 mm

Objekto atstumas nuo objektyvo (s _ob ) = 10 mm

Objekto ilgis (h) = 0,5 mm

Artimiausias normalios akies taškas (N) = 25 cm = 250 mm

Klausimas: Šešėlio ilgis (h')

Jawab :

Stebėjimas be akomodacijos yra tas pats, kas stebėjimas su minimalia akomodacija, kai akis atsipalaiduoja stebėdama be galo tolimą vaizdą.

Pirmiausia apskaičiuokite vaizdo atstumą nuo objektyvo lęšio. Objektyvas yra išgaubtas lęšis, todėl naudojama išgaubto lęšio formulė:

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 mm

Bendras mikroskopo padidinimas, kai akis yra minimalioje akomodacijos padėtyje arba kai vaizdas yra begalybėje, apskaičiuojamas pagal formulę:

Šešėlio ilgis = objekto ilgis x bendras padidinimas = (0,5 mm)(45) = 22,5 milimetro.

11. Mikroskopo objektyvo židinio nuotolis yra 2,0 cm. Po objektyvu 2,2 cm atstumu padėtas objektas. Mikroskopo ilgis yra 24,5 cm, o stebėtojas stebi be akomodacijos. Jei stebėtojo akys normalios, bendras mikroskopo padidinimas yra…

A. 20 kartus

B. 25 kartus

C. 50 kartus

D. 75 kartus

E. 100 kartus

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Objektyvo židinio nuotolis (f₅ob ₎ = 2,0 cm

Objektyvo atstumas priešais objektyvą (s _ob ) = 2,2 cm

Mikroskopo ilgis (l) = 24,5 cm

Artimiausias normalios akies taškas (N) = 25 cm

Stebėjimas be akomodacijos

Klausimas: Bendras mikroskopo padidinimas (M)

Jawab :

Akis minimaliai prisitaiko, kai vaizdas yra be galo toli, kaip parodyta paveikslėlyje šone.

Mikroskopo bendro didinimo formulė, kai akis yra minimalioje akomodacijos padėtyje:

Informacija:

M = bendras padidinimas

l = mikroskopo ilgis = atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro lęšio = okuliaro lęšio židinio nuotolis + vaizdo atstumas nuo objektyvo lęšio (s _ob ') = f _ok + s _ob '

Vaizdo atstumas nuo objektyvo (s _ob '):

1/ _f²⁻² = 1/ _s²⁻² + 1 / _{s²⁻¹²⁻¹}

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s _ob ' = 22

Vaizdo atstumas nuo objektyvo yra 22 cm.

Okuliaro lęšio židinio nuotolis (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – s _ob ' = 24,5 – 22 = 2,5 cm

Bendras mikroskopo padidinimas (M):

Teisingas atsakymas yra E.

12. Mokinys (Sn = 25 cm) atliko eksperimentą naudodamas mikroskopą, kurio duomenys pateikti šioje diagramoje. Mikroskopo didinimas yra…

A. 30 kartus

B. 36 kartus

C. 40 kartus

D. 46 kartus

E. 50 kartus

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:

Artimiausias normalios akies taškas (N) = 25 cm

Objekto atstumas (s _ob ) = 1,2 cm

Objektyvo židinio nuotolis ( _f₅ob ) = 1 cm

Okuliaro lęšio židinio nuotolis (f₅₀ ₎ = 5 cm

Atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro = 10 cm

Klausimas: Mikroskopo didinimas

Jawab :

Jei galutinis vaizdas yra be galo nutolęs, akis akomodacijas atliks minimaliai, atvirkščiai, jei vaizdas yra baigtinai nutolęs, akis akomodacijas atliks maksimaliai. Aukščiau esančiame paveikslėlyje pateiktame galutiniame vaizde parodytas baigtinai nutolęs vaizdas, todėl akis akomodacijas atliks maksimaliai.

Mikroskopo didinimo formulė, kai akis yra maksimalioje akomodacijos padėtyje:

Mikroskopo klausimų aptarimas

Žiūronai

Diskusija apie žiūronus

13. Pažvelkite į šviesos spindulio, formuojančio vaizdą šiame mikroskope, vaizdą:
Atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro lęšio dMikroskopo šaltinis yra…

A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
d.27 cm
29 cm

Pembahasanas

Yra žinoma, kad:
Objekto atstumas nuo objektyvo lęšio (s_ob) = 2 cm
Objektyvo židinio nuotolis (f_ob) = 1,8 cm
Tikrojo vaizdo atstumas nuo okuliaro lęšio (s_ok) = 6 cm
Okuliaro lęšio židinio nuotolis (f_ok) = 6 cm
Klausimas: Atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro lęšio (mikroskopo vamzdelio ilgis)
Jawab :

Atkreipkite dėmesį į aukščiau pateiktą vaizdą. Kai akis yra minimalioje akomodacijos padėtyje, galutinis okuliaro lęšio sukurtas vaizdas yra begaliniu atstumu. Kad galutinis okuliaro lęšio sukurtas vaizdas būtų begaliniu atstumu, tikrasis objektyvo lęšio sukurtas vaizdas turi būti okuliaro lęšio židinio taške. Taigi, atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro lęšio (l) = tikrojo vaizdo atstumas nuo objektyvo lęšio (s _ob ') + okuliaro lęšio židinio nuotolis (f _ok ).

Tikrojo vaizdo atstumas nuo objektyvo (s_ob„) :
1 / s_ob + 1/s_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 cm

Atstumas tarp objektyvo lęšio ir okuliaro lęšio (mikroskopo vamzdelio ilgis):
l = s_ob' + f_ok
ilgis = 18 cm + 6 cm
ilgis = 24 cm
Teisingas atsakymas yra B.

Klausimo šaltinis:

Nacionalinio fizikos egzamino klausimai vyresniosioms vidurinėms mokykloms / profesinėms mokykloms

Pavyzdiniai klausimai apie optinius akių prietaisus
Žmogus su normaliomis akimis iš pradžių mato objektą, esantį už 500 metrų. Po kelių akimirkų jis pamato objektą, esantį už 1 metro. Atstumas tarp ragenos ir tinklainės kilimėlis laikomas tokiu pačiu kaip šešėlio atstumas, kuris yra maždaug 2,5 cm. Apskaičiuokite:
(a) Okuliaro židinio nuotolis ir galingumas, kai fokusuojama į objektą, esantį 500 metrų atstumu
(b) Okuliaro židinio nuotolis ir galingumas, kai fokusuojama į objektą, esantį už 1 metro
(c) Okuliaro židinio nuotolio pokytis, kai fokusavimas perjungiamas iš 500 metrų į 1 metrą.
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Objekto atstumas 1 (s₁) = 500 metras = 50.000 cm
Objekto atstumas 2 (s₂) = 1 metras = 100 cm
Šešėlio atstumas (s') = 2,5 cm
Jawab :
a) Akies lęšiuko židinio nuotolis ir galia, kai akis sufokusuoja objektą, esantį 500 metrų atstumu
Okuliaro židinio nuotolis (f) apskaičiuojamas pagal išgaubto lęšio formulė :
1 / f₁ = 1 / s₁ + 1/s' = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 cm
f₁ = 0,02499875 metras
Akių lęšio stiprumas:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 dioptrijų

(b) Akies lęšiuko židinio nuotolis ir galia, kai akis sufokusuoja objektą, esantį už 1 metro
Okuliaro židinio nuotolis (f):
1 / f₂ = 1 / s₂ + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 cm
f₂ = 0,02439024 metras
Akių lęšio stiprumas:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 dioptrijų

(c) Akies lęšio židinio nuotolio ir galios pokytis, kai fokusavimas perjungiamas nuo 500 metrų iki 1 metro.
Akies lęšio židinio nuotolio pokytis = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 metro
Akies lęšio stiprumo pokytis = 41,0 – 40,0 = 1,0 dioptrijų

Remiantis aptartais aukščiau pateiktais klausimais, galima daryti išvadą, kad:
– Akies lęšiuko židinio nuotolis yra didesnis, kai akis stebi objektus per atstumą, ir akies lęšiuko židinio nuotolis yra mažesnis, kai akis stebi objektus per atstumą.
– Akies lęšiuko optinė galia yra didesnė, kai akis stebi arti esantį objektą, ir mažesnė, kai akis stebi tolimą objektą. Taigi, kuo arčiau objektas, tuo didesnė akies lęšiuko optinė galia.

Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie optinius akių prietaisus pavyzdžiai.

Klausimų apie akinius pavyzdys
Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie optinius akinius pavyzdžiai.

Kontaktinių lęšių pavyzdžių klausimai
Išsamesnis klausimų aptarimas pateiktas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie kontaktinių lęšių optinius prietaisus pavyzdžiai.

Didinamojo stiklo arba didinamojo stiklo klausimo pavyzdys
Rašto fragmentas yra toks mažas, kad jo neįmanoma perskaityti. Žmogus skaito raštą naudodamas didinamąjį stiklą, kai akis yra minimalioje akomodacijos padėtyje, didinamojo stiklo didinimo kampas yra 5 kartus. Koks yra didinamojo stiklo židinio nuotolis?
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Artimiausias normalios akies taškas (N) = 25 cm
Didinamojo stiklo kampo didinimas (M) = 5 x
Paklausė: Didinamojo stiklo židinio nuotolis (f)
Jawab :
Didinamojo stiklo kampo didinimo formulė, kai akis yra maksimalioje akomodacijos padėtyje:
M = (N/f) + 1
5 = (25 cm / f) + 1
5 – 1 = 25 cm / f
4 = 25 cm / f
f = 25 cm / 4
f = 6,25 cm
Didinamojo stiklo židinio nuotolis yra 6,25 cm. Didinamojo stiklo židinio nuotolis yra teigiamas, nes didinamasis stiklas naudoja išgaubtas lęšis dar vadinamas teigiamu lęšiu.

Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie didinamuosius stiklus ar didinamuosius stiklus pavyzdžiai.

Mikroskopo pavyzdžių klausimai
Žmogus, turintis normalias akis, stebi objektą pro mikroskopą. Objektyvo lęšio židinio nuotolis yra 20 mm, o okuliaro židinio nuotolis – 30 mm. Jei objektyvo lęšio sukurtas tikrasis vaizdas yra 10 cm atstumu, apskaičiuokite mikroskopo kampinį padidinimą, kai stebima minimaliai akomoduojama akimi.
Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Objektyvo židinio nuotolis (f_ob) = 20 mm
Okuliaro lęšio židinio nuotolis (f_ok) = 30 mm
Objektyvo lęšio vaizdo atstumas (s)_ob') = 10 cm = 100 mm
Artimiausio taško atstumas iki normalios akies (N) = 25 cm = 250 mm
Paklausė: Mikroskopo kampinis didinimas, stebint akimi minimaliai akomodacijos padėtyje.
Jawab :
Mikroskopo bendro kampinio didinimo formulė kai akis bent jau talpina:

Bendras mikroskopo kampinis padidinimas (M), kai akis yra minimalioje akomodacijos padėtyje, yra maždaug 42,0 x.

Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami šviesos mikroskopo klausimų pavyzdžiai.

Žvaigždžių teleskopo klausimo pavyzdys
Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie žvaigždžių teleskopus pavyzdžiai.

Pavyzdiniai klausimai apie fotoaparatų optinius prietaisus
Išsamesnis klausimų aptarimas gali būti nagrinėjamas straipsnyje, kuriame pateikiami klausimų apie fotoaparatų optinius prietaisus pavyzdžiai.