Optisko instrumentu piemēru jautājumi

12 optisko instrumentu jautājumu piemēri

Ieliekts spogulis

1. Attēls, ko veido ieliekts spogulis objektam ar augstumu h, kas novietots attālumā, kas ir mazāks par f (f = spoguļa fokusa attālums), ir...

A. virtuāls, vertikāls, samazināts

B. virtuāls, vertikāls, palielināts

C. īsts, vertikāls, samazināts

D. īsts, apgriezts, palielināts

E. reāls, apgriezts, reducēts

Diskusija

Šis ir ēnas veidošanās piemērs, kas ir līdzīgs iepriekšminētajam jautājumam. Balstoties uz šo attēlu, ēna ir virtuāla, vertikāla un palielināta. Pareizā atbilde ir B.

2. Ja objekts tiek novietots pa vidu starp fokusa punktu un ieliekta spoguļa virsmu, veidojas attēls:

(1) divreiz palielināts

(2) vertikāli

(3) attēla attālums = fokusa attālums

(4) virtuāls

Pareizais apgalvojums ir…

A. 1., 2. un 3.

B. 1 un 3

1. un 4. lpp.

D. tikai 4

E. visiem ir taisnība

Diskusija

Pieņemsim, ka fokusa punkta attālums jeb fokusa attālums (f) = 20 cm un objekta attālums (s) = 10 cm, kā parādīts attēlā zemāk.

a) Ēnas attālums

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

Negatīvs ēnas attālums nozīmē, ka ēna ir virtuāla. Ēna ir virtuāla, jo tai cauri neiziet gaisma. To attēlā norāda punktēta līnija.

b) Attēla palielināšana

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

Pozitīvs attēla palielinājums nozīmē, ka attēls ir vertikāli. Attēls ir palielināts 2 reizes.

Ēnu īpašības, pamatojoties uz iepriekš minētajiem attēla un aprēķinu rezultātiem, ir šādas:

1. Palielināts 2 reizes

2. Vertikāli

3. Attēla attālums = fokusa attālums = 20 cm

4. Virtuāls raksturs

Pareizā atbilde ir E.

Izliekts spogulis

3. Ceļa līkumā ir novietots izliekts spogulis. Kad objekts atrodas 2 m attālumā no spoguļa, izveidotā attēla augstums ir 1/16 no objekta augstuma. Spoguļa fokusa attālums ir…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

Aptuveni 5/8 m

D. 15/2 m

E. 17/2 m

Diskusija

Ir zināms, ka:

Objekta attālums (s) = 2 metri

Attēla palielinājums (M) = 1/16 reizes

Jautājums: Izliekta spoguļa fokusa attālums

Atbilde:

Vispirms aprēķiniet ēnas attālumu (s'):

Attēla attālums ir – 1/8 metrs. Negatīvā zīme nozīmē, ka attēls ir virtuāls.

Izliektā spoguļa fokusa attālums (f):

Negatīvā zīme nozīmē, ka izliektā spoguļa fokuss ir virtuāls.

Pareizā atbilde ir A.

4. Attēls, ko veido izliekts spogulis un tā priekšā novietots objekts ar augstumu h, ir...

A. īsts, vertikāls, palielināts

B. virtuāls, vertikāls, palielināts

C. īsts, vertikāls, samazināts

D. īsts, apgriezts, palielināts

E. virtuāls, vertikāls, samazināts

Diskusija

Pamatojoties uz attēlu sānos, ēnas īpašības ir virtuāla, vertikāla un samazināta.

Pareizā atbilde ir E.

Izliekta lēca

5. No iepriekš redzamā izliektās lēcas grafika attēla palielinājums pie 1/s = 3 ir...

A. 1,5 reizes

B. 2 reizes

C. 3 reizes

D. 4 reizes

E. 6 reizes

Diskusija

Ir zināms, ka:

1/s = 3 cm ^-1 , s = 1/3 cm

1/s' = 1 cm ^-1 , s' = 1/1 cm = 1 cm

Jautājums: Attēla palielinājums (M)

Atbilde:

Attēla palielinājums:

M = s' : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

M = 3 reizes

Pareizā atbilde ir C.

Ieliekta lēca

6. Paralēls gaismas stars krīt uz ieliektas lēcas. Lēcā gaismas stars piedzīvo…

A. refrakcija, lai gaisma izplatītos

B. atstarošana, lai gaisma izplatītos

C. refrakcija, lai stari sakrātos

D. atstarošana, lai gaisma savāktos

E. refrakcija, bet stari paliek paralēli

Diskusija

Spoguļi var atstarot gaismu, savukārt lēcas var lauzt gaismu.

Ieliektām lēcām piemīt spēja izkliedēt gaismu, tāpēc tās sauc arī par atšķirošajām lēcām.

Pareizā atbilde ir A.

vilks

7. Kā palielināmo stiklu izmanto lēcu ar fokusa attālumu 5 cm. Ja normāla acs lieto palielināmo stiklu ar maksimālu akomodāciju, tad palielināmā stikla leņķiskais palielinājums ir...

A. 3 reizes

B. 4 reizes

C. 5 reizes

D. 6 reizes

E. 8 reizes

Diskusija

Ir zināms, ka:

Objektīva fokusa attālums (f) = 5 cm

Tuvākais normālas acs punkts (N) = 25 cm

Jautāts: Palielināmā stikla leņķiskais palielinājums

Atbilde:

Ja acs ir maksimāli akomodēta, tad palielināmā stikla radītā attēla attālums ir tāds pats kā normālas acs tuvākā punkta attālums. Palielinātā stikla palielinājuma leņķa formula, kad acs ir maksimāli akomodēta:

Pareizā atbilde ir D.

Acu defekti

8. Personai ar hipermetropiju normālai redzei jāvalkā brilles ar lēcas stiprumu +2 dioptrijas. Tāpēc tuvākais attālums, ko cilvēks var redzēt bez brillēm, ir...

A. 2,5 cm

Dziļums 15 cm

Aptuveni 50 cm

D. 60 cm

100 cm

Diskusija

Ir zināms, ka:

Lēcas stiprums (P) = +2 dioptrijas

Jautājums: Kāds ir tuvākais attālums, ko cilvēks var redzēt bez brillēm?

Atbilde:

Ieliekta vai izliekta lēca?

Lēcas jauda ir pozitīva, tāpēc izmantotā lēca ir pozitīva lēca, pazīstama arī kā izliekta lēca jeb konverģenta lēca.

Kāds ir objektīva fokusa attālums?

P = 1/f

2 = 1/f

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

Izliektas lēcas fokusa attālums ir 50 cm.

Tuvredzība vai tālredzība?

Ja izmantotā lēca ir izliekta, tad tā ir tuvredzība.

Kāds ir tuvākais attālums, ko acs var redzēt bez brillēm?

Normālas acs tuvais punkts ir 25 cm. Lai acs varētu redzēt objektu 25 cm attālumā kā normāla acs, lēcai ir jāveido attēls x cm attālumā lēcas priekšā. Attēls atrodas izliektās lēcas priekšā, tāpēc attēls ir vertikāls un virtuāls. Attēls ir virtuāls, tāpēc attēla attālums (s') ir negatīvs.

-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 metri

s' = 50 cm = 0,5 metri

Tuvredzīga acs var redzēt tuvāko attālumu 50 cm. Normālai acij tuvākais attālums ir 25 cm.

Pareizā atbilde ir C.

Brilles

9. Presbiopiķim tuvā redzespunkta vērtība ir 50 cm. Ja viņš vēlas lasīt normālā lasīšanas attālumā, viņam nepieciešamas brilles ar palielinājuma stiprumu...

A. -2 dioptrijas

B. -1/2 dioptrijas

C. + 1/2 dioptrijas

D. +2 dioptrijas

E. +4 dioptrijas

Diskusija

Normālas acs tuvās redzes punkts ir 25 cm, bet pacienta tuvās redzes punkts ir 50 cm. Tas nozīmē, ka cilvēkam ir grūtības redzēt tuvumā, un šo stāvokli sauc par tālredzību. Tālredzību var koriģēt, izmantojot izliektu lēcu, kā parādīts attēlā zemāk.

Lai objektu varētu novērot 25 cm attālumā no acs, lēcai ir jāveido attēls 50 cm attālumā no acs un lēcas. Lai attēlu varētu redzēt, tam jāatrodas acs priekšā, tāpēc attēls ir vertikāls un virtuāls.

Ir zināms, ka :

Objekta attālums (s) = 25 cm

Attēla attālums (s') = -50 cm (negatīvs, jo tas ir virtuāls)

Jautājums : Briļļu fokusa attālums (f) un lēcas jauda (P)

Atbilde :

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 metri

Pozitīvs fokusa attālums nozīmē, ka izmantotā lēca ir izliekta lēca.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 dioptrijas

Lēcas stiprums jeb jauda ir +2 D. Pozitīvā zīme nozīmē, ka izmantotā lēca ir izliekta lēca.

Pareizā atbilde ir D.

mikroskops

10. Mikroskopam ir objektīva lēca un okulāra lēca ar fokusa attālumiem attiecīgi 0,9 cm un 5 cm. Cilvēks novieto 10 mm diametra paraugu objektīva lēcas priekšā, lai to novērotu caur okulāra lēcu bez akomodācijas. Ja parauga objekta garums ir 0,5 mm un cilvēka parastais lasīšanas attālums ir 25 cm, tad objekta šķietamais garums būs...

A. 7,5 mm

B. 10 mm

Aptuveni 12,5 mm

Dz. 15 mm

E. 20 mm

Diskusija

Ir zināms, ka:

Objektīva fokusa attālums (f₅ob ₎ = 0,9 cm = 9 mm

Okulāra lēcas fokusa attālums (f₅ok ₎ = 5 cm = 50 mm

Objekta attālums no objektīva lēcas (s _ob ) = 10 mm

Objekta garums (h) = 0,5 mm

Normālas acs tuvākais punkts (N) = 25 cm = 250 mm

Jautājums: Ēnas garums (h')

Atbilde:

Novērošana bez akomodācijas ir tas pats, kas novērošana ar minimālu akomodāciju, kur acs atslābinās, novērojot attēlu, kas atrodas bezgalīgi tālu.

Vispirms aprēķiniet attēla attālumu no objektīva lēcas. Objektīva lēca ir izliekta lēca, tāpēc tiek izmantota izliektās lēcas formula:

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

Mikroskopa kopējo palielinājumu, kad acs ir minimālajā akomodācijā vai kad attēls ir bezgalībā, aprēķina, izmantojot formulu:

Ēnas garums = objekta garums x kopējais palielinājums = (0,5 mm)(45) = 22,5 milimetri.

11. Mikroskopa objektīva fokusa attālums ir 2,0 cm. Zem objektīva 2,2 cm attālumā atrodas objekts. Mikroskopa garums ir 24,5 cm, un novērotājs novēro bez akomodācijas. Ja novērotājam ir normālas acis, mikroskopa kopējais palielinājums ir…

A. 20 reizes

B. 25 reizes

C. 50 reizes

D. 75 reizes

E. 100 reizes

Diskusija

Ir zināms, ka:

Objektīva fokusa attālums (f₅ob ₎ = 2,0 cm

Objekta attālums objektīva priekšā (s _ob ) = 2,2 cm

Mikroskopa garums (l) = 24,5 cm

Tuvākais normālas acs punkts (N) = 25 cm

Novērošana bez akomodācijas

Jautājums: Mikroskopa kopējais palielinājums (M)

Atbilde:

Acs minimāli pielāgojas, ja attēls atrodas bezgalīgi tālu, kā parādīts attēlā sānos.

Mikroskopa kopējā palielinājuma formula, kad acs ir minimālajā akomodācijā:

Informācija:

M = kopējais palielinājums

l = mikroskopa garums = attālums starp objektīva lēcu un okulāra lēcu = okulāra lēcas fokusa attālums + attēla attālums no objektīva lēcas (s _ob ') = f _ok + s _ob '

Attēla attālums no objektīva lēcas (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

Attēla attālums no objektīva ir 22 cm.

Okulāra lēcas fokusa attālums (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

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

Mikroskopa kopējais palielinājums (M):

Pareizā atbilde ir E.

12. Students (Sn = 25 cm) veica eksperimentu, izmantojot mikroskopu, ar datiem, kā parādīts nākamajā diagrammā. Mikroskopa palielinājums ir…

A. 30 reizes

B. 36 reizes

C. 40 reizes

D. 46 reizes

E. 50 reizes

Diskusija

Ir zināms, ka:

Tuvākais normālas acs punkts (N) = 25 cm

Objekta attālums (s _ob ) = 1,2 cm

Objektīva fokusa attālums (f₁² ₎ = 1 cm

Okulāra lēcas fokusa attālums (fₙ ₎ = 5 cm

Attālums starp objektīvu un okulāru = 10 cm

Jautāts: Mikroskopa palielinājums

Atbilde:

Ja galīgais attēls ir bezgalīgi tālu, acs akomodēsies minimāli, un otrādi, ja attēls ir galīgi tālu, acs akomodēsies maksimāli. Iepriekš redzamajā attēlā galīgais attēls ir galīgi tālu, tāpēc acs akomodēsies maksimāli.

Mikroskopa palielinājuma formula, kad acs ir maksimālā akomodācijā:

Mikroskopu apspriešana

Binokļi

Diskusija par binokļiem

13. Apskatiet gaismas stara ceļa attēlu, kas veido attēlu sekojošajā mikroskopā:
Attālums starp objektīva lēcu un okulāra lēcu dMikroskopa avots ir….

A. 20 cm
Dziļums 24 cm
Aptuveni 25 cm
D. 27 cm
29 cm

Diskusija

Ir zināms, ka:
Objekta attālums no objektīva lēcas (s_ob) = 2 cm
Objektīva fokusa attālums (f_ob) = 1,8 cm
Reālā attēla attālums no okulāra lēcas (s_ok) = 6 cm
Okulāra lēcas fokusa attālums (f_ok) = 6 cm
Jautājums: Attālums starp objektīvu un okulāru (mikroskopa tubusa garums)
Atbilde:

Apskatiet iepriekš redzamo attēlu. Kad acs atrodas minimālajā akomodācijā, okulāra lēcas veidotais galīgais attēls atrodas bezgalīgā attālumā. Lai okulāra lēcas radītais galīgais attēls atrastos bezgalīgā attālumā, objektīva lēcas radītajam reālajam attēlam jāatrodas okulāra lēcas fokusa punktā. Tādējādi attālums starp objektīva lēcu un okulāra lēcu (l) = reālā attēla attālums no objektīva lēcas (s _ob ') + okulāra lēcas fokusa attālums (f _ok ).

Reālā attēla attālums no objektīva lēcas (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

Attālums starp objektīva lēcu un okulāra lēcu (mikroskopa tubusa garums):
l = s_ob' + f_ok
garums = 18 cm + 6 cm
garums = 24 cm
Pareizā atbilde ir B.

Jautājuma avots:

Valsts eksāmena fizikas jautājumi vidusskolai/profesionālajai vidusskolai

Piemēru jautājumi par optiskajiem acu instrumentiem
Cilvēks ar normālām acīm sākotnēji redz objektu 500 metru attālumā. Pēc brīža cilvēks ierauga objektu 1 metra attālumā. Attālums starp radzeni un tīkleni Mata tiek uzskatīts par tādu pašu kā ēnas attālums, kas ir aptuveni 2,5 cm. Aprēķiniet:
(a) Okulāra fokusa attālums un jauda, ​​fokusējoties uz objektu 500 metru attālumā
(b) Okulāra fokusa attālums un jauda, ​​fokusējoties uz objektu 1 metra attālumā
(c) Okulāra fokusa attāluma izmaiņas, pārslēdzot fokusēšanu no 500 metriem uz 1 metru.
Diskusija
Ir zināms, ka:
Objekta attālums 1 (s₁) = 500 metrs = 50.000 cm
Objekta attālums 2 (s₂) = 1 metrs = 100 cm
Ēnas attālums (s') = 2,5 cm
Atbilde:
a) Acs lēcas fokusa attālums un jauda, ​​kad acs fokusējas uz objektu 500 metru attālumā
Okulāra fokusa attālums (f) tiek aprēķināts, izmantojot izliektas lēcas formula :
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 metrs
Acu lēcas stiprums:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 dioptrijas

(b) Acs lēcas fokusa attālums un jauda, ​​kad acs fokusējas uz objektu 1 metra attālumā
Okulāra fokusa attālums (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 metrs
Acu lēcas stiprums:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 dioptrijas

(c) Acs lēcas fokusa attāluma un jaudas izmaiņas, pārslēdzoties no 500 metriem uz 1 metru.
Acs lēcas fokusa attāluma izmaiņas = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 metrs
Acu lēcas stipruma izmaiņas = 41,0 – 40,0 = 1,0 dioptrijas

Balstoties uz iepriekš minēto jautājumu apspriešanu, var secināt, ka:
– Acs lēcas fokusa attālums ir lielāks, ja acs novēro objektus attālumā, un acs lēcas fokusa attālums ir mazāks, ja acs novēro objektus attālumā.
– Acs lēcas redzes jauda ir lielāka, ja acs novēro tuvu esošu objektu, un mazāka, ja acs novēro tālu esošu objektu. Tātad, jo tuvāk objekts atrodas, jo lielāka ir acs lēcas redzes jauda.

Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā, kurā aplūkoti jautājumu piemēri par optiskajiem acu instrumentiem.

Briļļu jautājumu piemērs
Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā, kurā aplūkoti jautājumu piemēri par optiskajām brillēm.

Jautājumi par kontaktlēcu piemēriem
Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā, kurā aplūkoti jautājumu piemēri par kontaktlēcu optiskajiem instrumentiem.

Palielināmā stikla vai palielināmā stikla jautājuma piemērs
Raksta fragments ir tik mazs, ka to nevar izlasīt. Cilvēks lasa rakstu, izmantojot palielināmo stiklu, kad acs ir minimālā akomodācijā, palielināmā stikla palielinājuma leņķis ir 5x. Kāds ir palielināmā stikla fokusa attālums?
Diskusija
Ir zināms, ka:
Tuvākais normālas acs punkts (N) = 25 cm
Palielināmā stikla leņķa palielinājums (M) = 5 x
Jautāja: Palielināmā stikla fokusa attālums (f)
Atbilde:
Palielinājuma leņķa aprēķināšanas formula, kad acs atrodas maksimālā akomodācijā:
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
Palielināmā stikla fokusa attālums ir 6,25 cm. Palielināmā stikla fokusa attālums ir pozitīvs, jo palielināmais stikls izmanto izliekta lēca pazīstams arī kā pozitīva lēca.

Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var izpētīt rakstā par jautājumu piemēriem par palielināmajiem stikliem vai palielināmajiem stikliem.

Mikroskopa piemēru jautājumi
Cilvēks ar normālu redzi novēro objektu, izmantojot mikroskopu. Objektīva lēcas fokusa attālums ir 20 mm, un okulāra fokusa attālums ir 30 mm. Ja objektīva lēcas radītais reālais attēls atrodas 10 cm attālumā, aprēķiniet mikroskopa leņķisko palielinājumu, ja to novēro ar aci minimālā akomodācijā.
Diskusija
Ir zināms, ka:
Objektīva fokusa attālums (f_ob) = 20 mm
Okulāra lēcas fokusa attālums (f_ok) = 30 mm
Objektīva lēcas attēla attālums (s)_ob') = 10 cm = 100 mm
Tuvā punkta attālums līdz normālai acij (N) = 25 cm = 250 mm
Jautāja: Mikroskopa leņķiskais palielinājums, novērojot ar aci minimālā akomodācijā.
Atbilde:
Mikroskopa kopējā leņķiskā palielinājuma formula kad acs vismaz pielāgojas:

Mikroskopa kopējais leņķiskais palielinājums (M), kad acs ir minimālā akomodācijā, ir aptuveni 42,0 x.

Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā par gaismas mikroskopa jautājumu piemēriem.

Zvaigžņu teleskopa jautājuma piemērs
Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā par jautājumu piemēriem par zvaigžņu teleskopiem.

Piemēru jautājumi par kameru optiskajiem instrumentiem
Pilnīgāku jautājumu apspriešanu var aplūkot rakstā par jautājumu piemēriem par kameru optiskajiem instrumentiem.