Eżempji ta' mistoqsijiet dwar il-mikroskopju

8 Contoh Soal Mikroskop

1. Suatu mikroskopju terdiri dari dua lensa cembung. Lenti konvessa yang berjarak dekat dengan obyek alias benda dinamakan lensa obyektif dan lensa cembung yang berjarak dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa okuler. Panjang fokus lensa obyektif adalah 2 cm dan panjang fokus lensa okuler adalah 5 cm. Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler adalah 30 cm. Jika mata pengamat normal dan berakomodasi minimum, tentukan : (a) perbesaran total mikroskop, (b) jarak benda dari lensa obyektif.
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 2 ċm
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 5 ċm
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler (l) = 30 cm
Titik dekat mata normal (N) = 25 cm
Tweġiba:
(a) Perbesaran total mikroskop
Rumus perbesaran total mikroskop :
M = m_ob M_ok
Keterangan : M = perbesaran total mikroskop, m_ob = perbesaran linear lensa obyektif, M_ok = perbesaran sudut lensa okuler.
 
Perbesaran linear lensa obyektif ketika mata berakomodasi minimum (m_ob):
Id-distanza tal-immaġni mil-lenti oġġettiva (s_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 30 ċm – 5 ċm = 25 ċm
Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob):

Lensa obyektif merupakan lensa cembung sehingga panjang fokus lensa bertanda positif. Bayangan bersifat nyata sehingga jarak bayangan (s_ob’) bertanda positif.

Perbesaran linear lensa obyektif :

Perbesaran sudut lensa okuler ketika mata berakomodasi minimum (M_ok):
M_ok = N / f_ok = 25 cm / 5 cm = 5 kali

Perbesaran total mikroskop :
M = m_ob M_ok = (12,5)(5) = 62,5 kali

(b) Jarak benda dari lensa obyektif (s_ob)
Jarak benda dari lensa obyektif telah diperoleh pada perhitungan sebelumnya.
Jarak benda dari lensa obyektif adalah 2 cm.

2. Seorang bermata normal menggunakan mikroskop cahaya sederhana untuk mengamati sebuah obyek. Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler adalah 15 cm. Lensa obyektif mempunyai perbesaran linear 5 kali dan lensa okuler mempunyai perbesaran sudut 20 kali. Apabila mata berakomodasi minimum, tentukan : (a) perbesaran total mikroskop, (b) panjang fokus lensa okuler, (c) panjang fokus lensa obyektif.
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Perbesaran linear lensa obyektif (m_ob) = 5 kali
Perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) = 20 kali
Punt qrib l-għajn normali (N) = 25 ċm
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler = Panjang mikroskop (l) = 15 cm
Tweġiba:
(a) Perbesaran total mikroskop (M)
Rumus perbesaran total mikroskop :
M = m_ob M_ok
Perbesaran total mikroskop :
M = (5)(20) = 100 kali

(b) Panjang fokus lensa okuler (f_ok)
Rumus perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) mikroskop ketika mata berakomodasi minimum :
M_ok = N / f_ok
Ubah rumus ini untuk menghitung panjang fokus lensa okuler (f_ok):
f_ok = N / M_ok = 25 ċm / 20 = 1,25 ċm

(c) Panjang fokus lensa obyektif (f_ob)
Rumus perbesaran linear lensa obyektif (m_ob) mikroskop ketik mata berakomodasi minimum :

Tanda negatif yang menunjukkan bahwa bayangan terbalik dihilangkan dari rumus ini.
Id-distanza tal-immaġni reali mil-lenti oġġettiva (s_ob') :
s_ob' = l – f_ok = 15 ċm – 1,25 ċm = 13,75 ċm
Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob):

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob):

Panjang fokus lensa obyektif adalah 2,29 cm
Lensa obyektif merupakan lensa cembung sehingga panjang fokus lensa bertanda positif. Bayangan bersifat nyata sehingga jarak bayangan (s_ob’) bertanda positif.

Distanza tal-oġġett (s)_ob = 2,75 cm) sedikit lebih besar daripada panjang fokus lensa obyektif (f_ob = 2,29 cm). Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa obyek yang diamati menggunakan mikroskop harus ditempatkan di dekat titik fokus lensa obyektif agar lensa obyektif menghasilkan bayangan nyata yang mempunyai perbesaran linear maksimum.

3. Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut. Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…

A. 20 ċm
B. 24 ċm
Ċ. 25 ċm
D. 27 ċm
E. 29 ċm

Diskussjoni
mikroskopju digunakan untuk melihat benda yang berukuran sangat kecil atau benda yang tidak dapat dilihat langsung dengan jelas oleh mata. Mikroskop yang paling sederhana terdiri dari dua lensa konvergen alias lensa cembung. Lensa yang berjarak dekat dengan benda atau obyek disebut lenti oġġettiva. Lensa yang berjarak dekat dengan mata disebut lenti tal-okulari jew lenti tal-għajn. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata. Bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler memperbesar bayangan tersebut sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Huwa magħruf :
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 1,8 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 6 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 2 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
Mistoqsi : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop (panjang tabung = l)
Jawab :

Id-distanza tal-immaġni mil-lenti oġġettiva (s_ob") :
1 / s_ob + 1/sekonda_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob
1 / s_ob’ = 1/1,8- 1/2 = 10/18- 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 ċm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung = l) :
l = s_ob' + f_ok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
It-tweġiba korretta hija B.

3. Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.  Jarak benda terhadap lensa obyektif 1,1 cm, jarak fokus obyektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…

A. 25 darbiet
B. 30 darbiet
Ċ. 40 darbiet
D. 50 darbiet
E. 55 darbiet

Diskussjoni
Huwa magħruf :
Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 1,1 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 1 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 5 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Mistoqsi : Perbesaran bayangan mikroskop (M)
Jawab :
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa obyektif (m_ob) dan perbesaran sudut lensa okuler (M_ok).
 
Perbesaran lensa obyektif
Rumus perbesaran lensa obyektif (m_ob) :
m_ob =h_ob’/h_ob =s_ob'/s_ob = (l – f_ok)/s_ob
Informazzjoni :
h_ob’ = tinggi bayangan yang dibentuk lensa obyektif
h_ob = tinggi benda
s_ob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif
s_ob = id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva
f_ok = fokus lensa okuler
l = panjang tabung = jarak antara kedua lensa = jarak bayangan yang dibentuk lensa obyektif (s_ob') + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok)
Id-distanza tal-immaġni mil-lenti oġġettiva (s_ob") :
Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif.
1 / s_ob + 1/sekonda_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob
1 / s_ob’ = 1/1- 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
s_ob' = 11 ċm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.
Perbesaran lensa obyektif (m_ob) :
m_ob =s_ob'/s_ob = 11 cm / 1,1 cm = 10
 
Perbesaran lensa okuler
Jika mata berakomodasi minimum atau mata rileks, di mana bayangan yang dibentuk lensa okuler berada pada jarak tak berhingga sebagaimana ditunjukkan pada gambar di dekat lensa okuler di atas (dua garis lurus paralel sejajar) maka rumus perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) adalah :
M_ok = N / f_ok
Informazzjoni :
N = titik dekat mata normal (25 cm)
f_ok = panjang fokus lensa okuler = 5 cm
Perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) :
M_ok = N / f_ok = 25 cm / 5 cm = 5

Perbesaran total mikroskop
M = m_ob x M_ok = 10 x 5 = 50
It-tweġiba korretta hija D.

5. Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!

Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah …. (Sn = 25 cm)

A. 10 darbiet

B. 18 darbiet

Ċ. 22 darbiet

D. 30 darbiet

E. 50 darbiet

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 2 ċm

Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 2,2 ċm

Titik dekat normal (N) = 25 cm

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 25 ċm

Mistoqsi: M

Tweġiba:

Jika bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum, sebaliknya bila bayangan berjarak berhingga maka mata berakomodasi maksimum. Bayangan akhir pada gambar di atas menunjukkan bayangan berjarak tak berhingga sehingga mata berakomodasi minimum.

Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob‘). Lensa obyektif merupakan lensa cembung karenanya jarak bayangan dihitung menggunakan rumus lensa cembung. Panjang fokus lensa cembung positif karena titik fokus lensa cembung dilalui cahaya.

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob = 1/2 – 1/2,2 = 11/22 – 10/22 = 1/22

s_ob‘ = 22/1 = 22 cm

Jadi perbesaran bayangan mikroksop adalah :

It-tweġiba korretta hija A.

6. Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut :

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…

A. 20 ċm

B. 24 ċm

Ċ. 25 ċm

D. 27 ċm

E. 29 ċm

Diskussjoni

Mikroskop digunakan untuk melihat benda yang berukuran sangat kecil atau benda yang tidak dapat dilihat langsung dengan jelas oleh mata. Mikroskop yang paling sederhana terdiri dari dua lensa konvergen alias lensa cembung. Lensa yang berjarak dekat dengan benda atau obyek disebut lenti oġġettiva. Lensa yang berjarak dekat dengan mata disebut lenti tal-okulari jew lenti tal-għajn. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata. Bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler memperbesar bayangan tersebut sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Huwa magħruf :

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 1,8 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 6 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)

Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 2 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)

Mistoqsi : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop (panjang tabung = d)

Jawab :

Id-distanza tal-immaġni mil-lenti oġġettiva (s_ob") :

1 / s_ob + 1/sekonda_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob

1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18

s_ob' = 18 ċm

Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung = d) :

l = s_ob' + f_ok = 18 cm + 6 cm = 24 cm

It-tweġiba korretta hija B.

7. Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.

Jarak benda terhadap lensa obyektif 1,1 cm, jarak fokus obyektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…

A. 25 darbiet

B. 30 darbiet

Ċ. 40 darbiet

D. 50 darbiet

E. 55 darbiet

Diskussjoni

Huwa magħruf :

Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 1,1 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 1 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 5 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)

Mistoqsi : Perbesaran bayangan mikroskop (M)

Jawab :

Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran linear lensa obyektif (m_ob) dan perbesaran sudut lensa okuler (M_ok).

Perbesaran lensa obyektif

Rumus perbesaran linear lensa obyektif (m_ob) :

m_ob =h_ob’/h_ob =s_ob'/s_ob = (l – f_ok)/s_ob

Informazzjoni :

h_ob’ = tinggi bayangan yang dibentuk lensa obyektif

h_ob = tinggi benda

s_ob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif

s_ob = id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva

f_ok = fokus lensa okuler

l = panjang tabung = jarak antara kedua lensa = jarak bayangan yang dibentuk lensa obyektif (s_ob') + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok)

Id-distanza tal-immaġni mil-lenti oġġettiva (s_ob") :

Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif.

1 / s_ob + 1/sekonda_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob

1 / s_ob' = 1/1 – 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11

s_ob' = 11 ċm

Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.

Perbesaran lensa obyektif (m_ob) :

m_ob =s_ob'/s_ob = 11 cm / 1,1 cm = 10

Perbesaran lensa okuler

Jika mata berakomodasi minimum atau mata rileks, di mana bayangan yang dibentuk lensa okuler berada pada jarak tak berhingga sebagaimana ditunjukkan pada gambar di dekat lensa okuler di atas (dua garis lurus paralel sejajar) maka rumus perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) adalah :

M_ok = N / f_ok

Informazzjoni :

N = titik dekat mata normal (25 cm)

f_ok = panjang fokus lensa okuler = 5 cm

Perbesaran sudut lensa okuler (M_ok) :

M_ok = N / f_ok = 25 cm / 5 cm = 5

Perbesaran total mikroskop

M = m_ob x M_ok = 10 x 5 = 50

It-tweġiba korretta hija D.

8. Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut :

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah….

A. 20 ċm

B. 24 ċm

Ċ. 25 ċm

D. 27 ċm

E. 29 ċm

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Id-distanza tal-oġġett mil-lenti oġġettiva (s_ob) = 2 ċm

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 1,8 ċm

Id-distanza tal-immaġni reali mil-lenti tal-okulari (s_ok) = 6 ċm

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 6 ċm

Mistoqsi: Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung mikroskop)

Tweġiba:

Osserva l-immaġni ta' hawn fuq. Meta l-għajn tkun fl-akkomodazzjoni minima, l-immaġni finali ffurmata mil-lenti tal-okulari tkun fl-infinità. Sabiex l-immaġni finali prodotta mil-lenti tal-okulari tkun fl-infinità, l-immaġni reali prodotta mil-lenti oġġettiva trid tkun fil-punt fokali tal-lenti tal-okulari. Għalhekk, id-distanza bejn il-lenti oġġettiva u l-lenti tal-okulari (l) = id-distanza tal-immaġni reali mil-lenti oġġettiva (s)_ob') + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok).

Id-distanza tal-immaġni reali mil-lenti oġġettiva (s_ob') :

1 / s_ob + 1/sekonda_ob' = 1/f_ob

1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/sekonda_ob

1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2

1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18

s_ob' = 18 ċm

Distanza bejn il-lenti oġġettiva u l-lenti okulari (tul tat-tubu tal-mikroskopju):

l = s_ob' + f_ok

l = 18 ċm + 6 ċm

l = 24 ċm

It-tweġiba korretta hija B.

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali