5 eksempler på spørsmål om konvekse linser
1. Brennvidden til en konveks linse (konvergerende linse) er 15 cm. Et objekt som er 5 cm høyt, er plassert til venstre for linsen. Bestem bildeavstanden, bildeforstørrelsen, bildehøyden og bildeegenskapene hvis objektet er 5 cm fra den konvekse linsen.
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidde (f) = 15 cm
Brennvidden til en konveks linse er positiv fordi brennpunktet til den konvekse linsen passerer gjennom en lysstråle eller er reelt.
Høyde på objekt (h) = 5 cm
Objektavstand (s) = 5 cm
Spurt skyggeavstand, skyggeforstørrelse, skyggehøyde og skyggeegenskaper
Jawab:
Bilde av bildedannelsen av et objekt med en konveks linse:
Bildeavstand (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
En negativ skyggeavstand betyr at skyggen er virtuell, eller at lysstrålen ikke passerer gjennom skyggen.
Bildeavstanden på 7,5 cm er større enn objektavstanden på 5 cm.
Bildeforstørrelse (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 ganger
En positiv forstørrelse av bildet betyr at bildet er oppreist eller ikke invertert.
Størrelsen på bildet er 1,5 ganger større enn størrelsen på objektet.
Skyggehøyde (h'):
M = t'/t
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Skyggens høyde er positiv, noe som betyr at skyggen er oppreist eller ikke opp ned.
Bildehøyden på 7,5 cm er større enn objekthøyden på 5 cm.
Egenskaper ved skygger
Basert på beregningene ovenfor kan det konkluderes med at egenskapene til bildet av et objekt dannet av en konkav linse er:
– virtuelle stråler eller lysstråler passerer ikke gjennom skyggen
– Oppreist eller ikke opp ned
– Forstørret, eller bildet er mindre enn objektets størrelse
– Avstanden til bildet er større enn avstanden til objektet
2. Et objekt som er 10 cm høyt er 30 cm foran en konveks linse med en brennvidde på 15 cm. Beregn bildeavstanden, bildeforstørrelsen, bildehøyden og bildeegenskapene!
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidde (f) = 15 cm
Brennvidden til en konveks linse er positiv fordi brennpunktet til den konvekse linsen passerer gjennom en lysstråle eller er reelt.
Høyde på objekt (h) = 10 cm
Objektavstand (s) = 30 cm
Spurte: skyggeavstand, skyggeforstørrelse, skyggehøyde og skyggeegenskaper
Jawab:
Bilde av bildedannelsen av et objekt med en konveks linse:
Bildeavstand (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
En positiv skyggeavstand betyr at skyggen er reell, eller at skyggen føres gjennom av en lysstråle.
Skyggeavstanden på 30 cm er den samme som objektavstanden på 30 cm.
Bildeforstørrelse (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 ganger
Forstørrelsen av bildet med negativt fortegn betyr at bildet er invertert.
En forstørrelse på 1 betyr at størrelsen på skyggen er den samme som størrelsen på objektet.
Skyggehøyde (h'):
M = t'/t
h' = M h = (-1)10 = -10 cm
Skyggens høyde er negativ, som betyr at skyggen er invertert.
Skyggens høyde er 10 cm, som er det samme som objektets høyde, som er 10 cm.
Egenskaper ved skygger
Basert på beregningene ovenfor kan det konkluderes med at egenskapene til bildet av et objekt dannet av en konkav linse er:
– ekte eller lysstråle passerer gjennom skyggen
- baklengs
– størrelsen på skyggen er den samme som størrelsen på objektet
– avstanden til skyggen er den samme som avstanden til objektet
Spørsmål om konvekse linser
1. Et objekt som er 5 cm høyt er 10 cm foran en konveks linse med en brennvidde på 30 cm. Bestem: (a) bildeavstanden, (b) bildeforstørrelsen, (c) bildehøyden og (d) bildets egenskaper!
Svarnøkkel:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 cm
(d) bildets egenskaper: virtuelt, oppreist, forstørret
2. Brennvidden til en konveks linse er 10 cm, avstanden mellom objektet og den konvekse linsen er 15 cm og høyden på objektet er 2 cm. Bestem bildeavstanden, bildeforstørrelsen, bildehøyden og bildets egenskaper!
Svarnøkkel:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) bildets egenskaper: reelt, invertert, forstørret
3. Nasjonal eksamen i naturfag for ungdomsskolen C4-P12 nr. 13
Se på følgende bilde! Basert på dataene som vises i bildet, er objektivets brennvidde...
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
Ca. 10 cm
D. 12 cm
Diskusjon
Basert på bildet av lysets bane konkluderes det med at linsetypen er en konveks linse eller positiv linse.
Det er kjent at:
Objektavstand (s) = 20 cm
Skyggeavstand (s') = 30 cm
Spørsmål: Brennvidde for objektiv (f)
Jawab:
Formel for konveks linse:
1/s + 1/s' = 1/f
Forklaring av formler og fortegnsregler:
s = objektets avstand (positiv fordi objektet passeres av den innfallende lysstrålen)
s' = skyggeavstand (positiv fordi skyggen passerer gjennom en lysstråle eller skyggen er reell)
f = brennvidde (fokuset til en konveks linse er positivt fordi den passerer gjennom en lysstråle)
Så brennvidden til den konvekse linsen (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
Det riktige svaret er D.
4. Spørsmål nr. 12 til nasjonal eksamen i naturfag på ungdomsskolen i 2011 – Konvekse linser
Et objekt er foran en konveks linse som vist på bildet. Hvis brennvidden til linsen er 20 cm, vil den...
et bilde av et objekt produseres med forstørrelse ...
A. 3 ganger
B. 2 ganger
C. 1,5 ganger
D. 0,5 ganger
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidde for konveks linse (f) = 20 cm
Brennpunktet til en konveks linse føres gjennom av en lysstråle, slik at brennvidden til den konvekse linsen er reell og har et positivt fortegn.
Objektavstand (s) = 30 cm
Spørsmål: Forstørrelse av bildet (M)
Jawab:
Før du beregner bildeforstørrelsen, må du først beregne bildeavstanden (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Bildeforstørrelse:
M = s'/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 ganger
Det riktige svaret er B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Bildet som viser den riktige banen til spesielle stråler i en konveks linse er...
Diskusjon
En konveks linse kalles også en konvergerende linse fordi den samler lys. Den kalles en positiv linse fordi lyset passerer gjennom fokuspunktet til en konveks linse, noe som gjør den ekte.
På den annen side kalles en konkav linse også en divergerende linse fordi den sprer lys. Den kalles en negativ linse fordi fokuspunktet til en konkav linse ikke slippes gjennom av lys fordi
det er virtuelt.
Ved siden av dette er et eksempel på et bilde av dannelsen av et bilde på en konveks linse ved bruk av tre spesielle stråler.
Det riktige svaret er A.
