7 eksempler på spørsmål som bruker forstørrelsesglass eller lupe
1. Høyden på et objekt observert direkte fra et nært punkt mata Normalen er 2 mm. Objektet observeres deretter ved hjelp av ulvHvis avstanden til objektet foran forstørrelsesglasset er 10 cm, hvor høyt oppe er bildet av objektet som dannes av forstørrelsesglasset? Nærpunktet til et normalt øye er 25 cm.
Diskusjon
Det er kjent at:
Høyde på objekt (h) = 2 mm
Nærpunkt for normalt øye (N) = 25 cm
Objektavstand (s) = 10 cm
Spurte: Forstørrelsesvinkelen til lupen (M)
Jawab:
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 ganger
Høyden på bildet av objektet som dannes av lupen er 2,5 x 2 mm = 5 mm.
2. En person med normale øyne bruker et forstørrelsesglass med en brennvidde på 25 cm for å lese svært liten skrift. Bestem vinkelforstørrelsen til forstørrelsesglasset når: (a) øyet er i maksimal akkommodasjon, (b) øyet er i minimal akkommodasjon.
Diskusjon
Det er kjent at:
Nærpunkt for øyet (N) = 25 cm
Brennvidden til forstørrelsesglasset (f) = 25 cm (positiv fordi forstørrelsesglasset er konveks linse)
Jawab:
(a) Vinkelforstørrelse (M) av forstørrelsesglasset når øyet er i maksimal akkommodasjon
Formelen for forstørrelsen av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i maksimal akkommodasjon:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 ganger
Når øyet er i maksimal akkommodasjon, ser objekter dobbelt så store ut. For eksempel er høyden på et objekt når det observeres direkte fra øyets nærpunkt 1 cm. Når det observeres gjennom et forstørrelsesglass med øyet i maksimal akkommodasjon, er høyden på objektets bilde 2 x 1 cm = 2 cm.
(b) Vinkelforstørrelse (M) av forstørrelsesglasset når øyet er i minimal akkommodasjon
Formelen for forstørrelsen av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i minimum akkommodasjon:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 ganger
Størrelsen på et objekt når det observeres gjennom et forstørrelsesglass der øyet er i minimum akkommodasjon, er den samme som størrelsen på objektet når det observeres direkte fra øyets nærpunkt.
3. Høyden på et objekt observert fra nærpunktet til et normalt øye er 1 cm. Beregn høyden på bildet observert gjennom et forstørrelsesglass med en brennvidde på 10 cm når: (a) øyet er i maksimal akkommodasjon, (b) øyet er i minimal akkommodasjon.
Diskusjon
Det er kjent at:
Høyde på objekt (h) = 1 cm
Brennvidden til forstørrelsesglasset (f) = 10 cm
Nærpunkt for normalt øye (N) = 25 cm
Jawab:
(a) Høyden på objektets skygge når øyet er i maksimal akkommodasjon
Formelen for forstørrelsen av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i maksimal akkommodasjon:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 ganger
Høyden på objektets skygge observert med forstørrelsesglass når øyet er i maksimal akkommodasjon = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Høyden på objektets skygge når øyet er i minimum akkommodasjon
Formelen for forstørrelsen av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i minimum akkommodasjon:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 ganger
Høyden på objektets skygge når den observeres med et forstørrelsesglass når øyet er i minimum akkommodasjon = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. En elev bruker et forstørrelsesglass for å observere et objekt. Når elevens øye er i minimal akkommodasjon, opplever objektet en 5x vinkelforstørrelse. Hvis nærpunktet til et normalt øye er 25 cm, hva er brennvidden til forstørrelsesglasset?
Diskusjon
Det er kjent at:
Vinkelforstørrelse (M) = 5 ganger
Nærpunkt for normalt øye (N) = 25 cm
Spurte: Brennvidden til forstørrelsesglasset
Jawab:
Formelen for forstørrelsen av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i minimum akkommodasjon:
M = N/f
5 = 25 cm / f
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
Brennvidden til forstørrelsesglasset er 5 cm.
5. En mygg blir sett av en person med et forstørrelsesglass med en brennvidde på 15 cm. Hvis personens normale leseavstand er 30 cm, er forstørrelsesglassets maksimale forstørrelse...
A. 1,5 ganger
B. 2,0 ganger
C. 3,0 ganger
D. 4,0 ganger
E. 4,5 ganger
Diskusjon
Det er kjent at:
Nærpunkt for normalt øye (N) = 30 cm
Brennvidden til forstørrelsesglasset (f) = 15 cm (positiv fordi forstørrelsesglasset er en konveks linse)
Spurte: Pmaksimal forstørrelse av forstørrelsesglasset
Jawab:
Maksimal forstørrelse skjer når øyet er ved maksimal akkommodasjon. Forstørrelsesglassets vinkel når øyet er ved maksimal akkommodasjon:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 ganger
Det riktige svaret er C.
6. Et forstørrelsesglass med 20 dioptrier brukes av en observatør med en normal leseavstand på 25 cm. Hvis observasjonen gjøres uten øyet, blir den resulterende forstørrelsen…
A. 2 ganger
B. 4 ganger
C. 5 ganger
D. 6 ganger
E. 8 ganger
Diskusjon
Det er kjent at:
Nærpunkt for normalt øye (N) = 25 cm
Forstørrelsesglassstyrke (P) = 20 dioptrier
Spurte: Pminimum forstørrelse av forstørrelsesglasset
Jawab:
Brennvidde for forstørrelsesglass:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 meter = 5 cm
Forstørrelse av forstørrelsesglassvinkelen når øyet er i minimal akkommodasjon:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 ganger
Det riktige svaret er C.
7. Når vi observerer objekter ved hjelp av ulv med øynene i maksimal akkommodasjon, er objektets riktige posisjon ...
Diskusjon
Akomodasi øynene er justering av objektivets brennvidde Øyne. For å se objekter i varierende avstand fra øyet tydelig, endrer øyemusklene (ciliærmusklene) linsens krumning, og dermed øyets brennvidde. Linsens brennvidde endres avhengig av objektets avstand fra øyet. For å se objekter på avstand, slapper øyemusklene av, tynner ut linsen og danner bildet av objektet direkte på netthinnen. Når øyemusklene er avslappede eller rolige, akkommoderer øynene minimalt.
Motsatt, for å se objekter som er nære, trekker øyemusklene seg sammen, noe som tykkere linsen, forkorter brennvidden og plasserer bildet bak brennpunktet (netthinnen). Den nærmeste avstanden til øyet som øyet kan fokusere på kalles nærpunktet. Et gjennomsnittsmenneske har et nærpunkt på 25 cm. Når øyet fokuserer på et objekt på et nært punkt (25 cm), akkommoderer øyet maksimalt.
Størrelsen på et objekt vi ser avhenger av vinkelen objektet danner med øynene våre. Objekter som er langt unna danner en liten vinkel med øynene våre, noe som får dem til å virke mindre, selv om de egentlig er store. Omvendt danner objekter som er nær øynene våre en større vinkel, noe som får dem til å virke større. For eksempel er det to steiner av samme størrelse, hvorav den ene er 50 cm fra øynene våre og den andre 100 cm fra øynene våre. Steinene er like store, men fordi avstanden mellom dem er forskjellig, er steinen 50 cm fra øynene våre dobbelt så stor som steinen 100 cm fra øynene våre. Hvis vi vil se et objekt tydeligere, må vi bringe det nærmere øynene våre, og den korteste avstanden der øynene våre fortsatt kan se tydelig er 25 cm. Hva om, etter å ha brakt objektet nærmere øynene våre til en avstand på 25 cm, øynene våre fortsatt ikke kan se det tydelig? For eksempel bokstaver som er veldig små, selv om de bringes nærmere en avstand på 25 cm, kan øynene våre ikke se dem tydelig. For å løse dette problemet trengs et forstørrelsesglass eller en lupe.
Et enkelt forstørrelsesglass eller en lupe består faktisk av to konvekse linser, også kjent som konvergerende linser, på begge overflater. Denne typen linse kalles en dobbel konveks linse. Et forstørrelsesglass lar oss plassere objekter nærmere øynene våre, og dermed skape en større synsvinkel. For at øyet skal kunne akkommodere minimalt eller slappe av, må bildet av objektet være i uendelig. Dette kan skje hvis objektet er direkte i forstørrelsesglassets fokuspunkt, som vist i svar C. Omvendt, hvis øyet akkommoderer maksimalt, må bildet være i en avstand på minst 25 cm fra øyet. Dette kan skje hvis objektet er innenfor forstørrelsesglassets fokuspunkt, som vist i svar D.
Det riktige svaret er D.
Kilde for spørsmålet:
Nasjonale eksamensspørsmål i fysikk for videregående skole/yrkesfaglig videregående skole
