Eksempel på et spørsmål om et stjerneteleskop (kikkert)

9 eksempler på spørsmål om astronomiske teleskoper

1. En teleskop består av to konveks linseDen konvekse linsen som er lenger unna observatørens øye kalles objektivlinsen, og den konvekse linsen som er nærmere observatørens øye kalles okularlinsen. Brennvidden til objektivlinsen er 400 cm, og brennvidden til okularlinsen er 20 cm. Hvis observatørens øye er normalt og har minimal akkommodasjon, bestem:
a) teleskopets totale forstørrelse (M),
b) avstanden mellom objektivlinsen og bildet som produseres av objektivlinsen (s_ob') ,
c) avstanden mellom bildet som produseres av objektivlinsen og okularlinsen (s_ok)
d) avstanden mellom de to konvekse linsene
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = 400 cm
Brennvidden til okularlinsen (f_ok) = 20 cm
Øyet tilpasser seg minimalt slik at det virkelige bildet som produseres av objektivlinsen er nøyaktig i objektivlinsens andre fokuspunkt og okularlinsens første fokuspunkt.
Jawab:
a) Total forstørrelse av teleskopet (M)
Formelen for forstørrelse av et teleskop når øyet er i minimum akkommodasjon:
M = f_ob /f_ok
Teleskopets forstørrelse er:
M = 400 cm / 20 cm = 20 ganger
Det endelige bildet er virtuelt og invertert. Sammenlign med forklaringen i emnet. teleskop optisk instrument.

b) Avstanden mellom bildet og objektivlinsen (eller objektivlinsene)_ob')
Hvis observatørens øye tilpasser seg som minimum, så er avstanden mellom bildet og objektivlinsen (e)_ob') = brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = 400 cm = 4 meter.
Sammenlign med forklaringen om emnet formel for optisk instrument i teleskop.

c) Avstanden mellom «objektet» og okularlinsen (s_ok)
Hvis øyet akkommoderer minimalt, er avstanden mellom bildet som produseres av objektivlinsen og okularlinsen(e)_ok) = brennvidden til okularlinsen (f_ok) = 20 cm = 0,2 meter.

d) Avstanden mellom de to konvekse linsene
Avstanden mellom de to konvekse linsene = teleskopets lengde (l) = objektivlinsens brennvidde (f)_ob) + brennvidden til okularlinsen (f_ok) = 400 cm + 20 cm = 420 cm.

2. En person med normale øyne bruker et teleskop for å observere et objekt. Avstanden mellom objektivlinsen og okularlinsen er 20 cm. Teleskopets totale forstørrelse når øyet er i minimum akkommodasjon er 40 ganger. Beregn brennvidden til okularlinsen (f)._ok) og brennvidden til objektivlinsen (f_ob)
Diskusjon
Det er kjent at:
Teleskopets lengde (l) = 20 cm
Total forstørrelse av teleskopet (M) = 40 ganger
Jawab:
Hvis øyet har plass til et minimum, vil brennvidden til okularlinsen (f_ok) + brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = teleskopets lengde (l)
f_ok +f_ob = l
f_ob = l – f_ok
f_ob = 20 – f_ok —–> Ligning 1

Formel for total forstørrelse for et teleskop (M):
M = f_ob /f_ok
f_ob = M f_ok
f_ob = 40 fot_ok —–> Ligning 2

Brennvidde på okularlinsen:
Erstatt f_ob i ligning 1 med f_ob i ligning 2:
f_ob = 20 – f_ok
40 f_ok = 20 – f_ok
40 f_ok +f_ok = 20
41 f_ok = 20
f_ok = 20 cm / 41
f_ok = 0,5 cm
Brennvidden til okularlinsen er 0,5 cm.

Brennvidde på objektivlinsen:
f_ob = 20 – f_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5 cm

3. Se på bildet!
Forstørrelsen av teleskopet for det ikke-akkommoderende øyet basert på bildet ovenfor er…

A. 14,5 ganger
B. 12,5 ganger
C. 11,5 ganger
D. 10,5 ganger
E. 9,5 ganger

Diskusjon

Når man ser på fjerne objekter direkte med det blotte øye, virker de svært små. For å se fjerne objekter tydelig, brukes kikkerter eller teleskoper. Kikkertens funksjon er å forstørre fjerne objekter slik at de kan sees tydelig med det blotte øye.

Basert på bildet ovenfor er en optisk kikkert satt sammen av to konvekse linser , også kjent som konvergerende linser . Kikkerter som består av to konvergerende linser er astronomiske kikkerter eller stjernekikkerter . Linsen som er nærmest objektet kalles objektivlinsen , og linsen som er nærmest øyet kalles okularlinsen . Objektivlinsen fungerer ved å produsere et reelt bilde der det reelle bildet oppfattes som et objekt av okularlinsen. Okularlinsen forstørrer deretter bildet. Bildet som produseres av okularlinsen er virtuelt, invertert og forstørret.

Hvis øyet er i minimum akkommodasjon eller øyet er i en avslappet tilstand, er bildet av objektet som produseres av okularlinsen i en uendelig avstand. Dette skjer hvis det virkelige bildet som dannes av objektivlinsen og oppfattes som et objekt av okularlinsen er i fokuspunktet til objektivlinsen og fokuspunktet til okularlinsen, som vist på bildet ovenfor. Lengden på teleskopet = brennvidden til objektivlinsen (f_ob) + brennvidden til okularlinsen (f_ok).
Det er kjent :
Brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = 100 cm
Brennvidden til okularlinsen (f_ok) = 8 cm
Spurt Binokulær forstørrelse for det uakkommoderte øyet (minimum akkommodasjon)
Jawab :
Total forstørrelse av teleskopet:
M = -f_ob /f_ok
M = -100 cm / 8 cm
M = -12,5 ganger
Et negativt fortegn betyr at det endelige bildet eller bildet som dannes av okularlinsen er invertert.
Det riktige svaret er B.

4. Lysstrålens bane når den passerer gjennom teleskopets optiske system er vist i figuren.
Basert på bildet ovenfor er forstørrelsen av bildet for øyet uten akkommodasjon ...

A. 60 ganger
B. 50 ganger
C. 45 ganger
D. 40 ganger
E. 30 ganger

Diskusjon
Det er kjent :
Brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = 200 cm
Brennvidden til okularlinsen (f_ok) = 5 cm
Spurt Endelig bildeforstørrelse for det ikke-akkommoderende øyet
Jawab :
Total forstørrelse av teleskopet:
M = -f_ob /f_ok
M = -200 cm / 5 cm
M = -40 ganger
Et negativt fortegn betyr at bildet er invertert.
Det riktige svaret er D.

5. Se på bildet av lysets bane gjennom teleskopet nedenfor!
Hvis avstanden mellom objektivlinsen og okularlinsen (d) er 11 ganger okularlinsens brennvidde, er forstørrelsen som produseres av teleskopet for øyet uten akkommodasjon...
A. 10 ganger
B. 16 ganger
C. 21 ganger
D. 30 ganger
E. 50 ganger
Diskusjon
Det er kjent :
Avstand mellom objektivlinse og okularlinse = teleskopets lengde = 11 f_ok
Brennvidden til okularlinsen (f_ok) = f_ok
Brennvidden til objektivlinsen (f_ob) = teleskopets lengde – okularets linses brennvidde = 11 f_ok - f_ok = 10 fot_ok  
Spurt Kikkertforstørrelse
Jawab :
M = -f_ob /f_ok
M = -10 f_ok /f_ok
M = -10 ganger
Et negativt fortegn betyr at bildet er invertert.
Det riktige svaret er A.

9. Se på bildet!

Forstørrelsen av teleskopet for det ikke-akkommoderende øyet basert på bildet ovenfor er…

A. 14,5 ganger

B. 12,5 ganger

C. 11,5 ganger

D. 10,5 ganger

E. 9,5 ganger

Diskusjon

Når man ser på fjerne objekter direkte med det blotte øye, virker de svært små. For å se fjerne objekter tydelig, brukes kikkerter eller teleskoper. Kikkertens funksjon er å forstørre bildet av fjerne objekter slik at de kan sees tydelig med det blotte øye.

Basert på bildet ovenfor er kikkerter satt sammen av to konvekse linser , også kjent som konvergerende linser . Kikkerter som består av to konvergerende linser er astronomiske kikkerter eller stjernekikkerter . Linsen som er nærmest objektet kalles objektivlinsen , og linsen som er nærmest øyet kalles okularlinsen . Objektivlinsen fungerer ved å produsere et reelt bilde der det reelle bildet oppfattes som et objekt av okularlinsen. Okularlinsen forstørrer deretter bildet. Bildet som produseres av okularlinsen er virtuelt, invertert og forstørret.

Hvis øyet er i minimum akkommodasjon eller øyet er i en avslappet tilstand, er bildet av objektet som produseres av okularlinsen i en uendelig avstand. Dette skjer hvis det virkelige bildet som dannes av objektivlinsen og betraktes som et objekt av okularlinsen, er i fokuspunktet til objektivlinsen og fokuspunktet til okularlinsen, som vist på bildet ovenfor. Lengden på teleskopet = brennvidden til objektivlinsen (fob ₎ + brennvidden til okularlinsen (fok ₎.

Det er kjent at :

Brennvidde for objektivlinsen (fob ₎ = 100 cm

Brennvidde på okularlinsen ( _fok ) = 8 cm

Spørsmål : Forstørrelse av kikkert for ikke-akkommoderende øyne (minimum akkommodasjon)

Svar :

Total forstørrelse av teleskopet:

M = -f _ob / f _ok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 ganger

Et negativt fortegn betyr at det endelige bildet eller bildet som dannes av okularlinsen er invertert.

Det riktige svaret er B.

7. Lysstrålens bane når den passerer gjennom det optiske systemet til et teleskop er vist i figuren.

Basert på bildet ovenfor er forstørrelsen av bildet for øyet uten akkommodasjon ...

A. 60 ganger

B. 50 ganger

C. 45 ganger

D. 40 ganger

E. 30 ganger

Diskusjon

Det er kjent at :

Brennvidde for objektivlinsen (fob ₎ = 200 cm

Brennvidde på okularlinsen ( _fok ) = 5 cm

Spørsmål : Forstørrelse av det endelige bildet for et ikke-akkommoderende øye

Svar :

Total forstørrelse av teleskopet:

M = -f _ob / f _ok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 ganger

Et negativt fortegn betyr at bildet er invertert.

Det riktige svaret er D.

8. Vær oppmerksom på bildet av lysets bane gjennom det følgende teleskopet!

Hvis avstanden mellom objektivlinsen og okularlinsen (d) er 11 ganger okularlinsens brennvidde, er forstørrelsen som produseres av teleskopet for øyet uten akkommodasjon...

A. 10 ganger

B. 16 ganger

C. 21 ganger

D. 30 ganger

E. 50 ganger

Diskusjon

Det er kjent at :

Avstand mellom objektivlinse og okularlinse = teleskopets lengde = 11 f _ok

Brennvidden til okularlinsen (f _ok ) = f _ok

Brennvidden til objektivlinsen ( _fob ) = teleskopets lengde – brennvidden til okularlinsen = 11 _fok – _fok = 10 _fok

Spurt : Forstørrelse av teleskopet

Svar :

M = -f _ob / f _ok

M = -10 f _ok / f _ok

M = -10 ganger

Et negativt fortegn betyr at bildet er invertert.

Det riktige svaret er A.

9. Lysstrålens bane når den passerer gjennom det optiske systemet til et astronomisk teleskop er vist i figuren.

Dette bildet forteller at….

Diskusjon

Det er kjent at:

Avstand mellom objektivlinse og okular (l) = 126 cm

Brennvidde på okularlinsen ( _fok ) = 6 cm

Brennvidde for objektivlinsen (fob ₎ = 120 cm

Spurt: Total forstørrelse av bildet

Jawab:

Det endelige bildet basert på bildet ovenfor er uendelig langt unna. Hvis det endelige bildet er uendelig langt unna, er øyet i minimum akkommodasjon (øyet er avslappet).

Formelen for total vinkelforstørrelse når øyet er på minimal akkommodasjon er:

M = m _ob M _ok

Beskrivelse: M = total vinkelforstørrelse, m _ob = lineær forstørrelse med objektivlinsen, M _ok = vinkelforstørrelse med okularlinsen.

Objektet er så langt fra objektivlinsen at den lineære forstørrelsen er så liten at den ignoreres. Kun vinkelforstørrelsen fra okularet brukes i beregningen. Formelen for vinkelforstørrelse fra okularlinsen er:

Det riktige svaret er B.

Kilde for spørsmålet:

Nasjonale eksamensspørsmål i fysikk for videregående skole/yrkesfaglig videregående skole