Przykład pytania dotyczącego teleskopu gwiezdnego (lornetki)

9 przykładów pytań dotyczących teleskopów astronomicznych

1.A teleskop składa się z dwóch soczewka wypukłaSoczewka wypukła, która znajduje się dalej od oka obserwatora, nazywana jest soczewką obiektywu, a soczewka wypukła, która znajduje się bliżej oka obserwatora, nazywana jest soczewką okularu. Ogniskowa soczewki obiektywu wynosi 400 cm, a ogniskowa soczewki okularu 20 cm. Zakładając, że oko obserwatora jest normalne i ma minimalną akomodację, określ:
a) całkowite powiększenie teleskopu (M),
b) odległość między soczewką obiektywu a obrazem wytworzonym przez soczewkę obiektywu (s_ob') ,
c) odległość między obrazem wytworzonym przez soczewkę obiektywu a soczewką okularu (s_ok)
d) odległość między dwiema soczewkami wypukłymi
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) = 400 cm
Ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = 20 cm
Oko akomoduje się w minimalnym stopniu, tak że rzeczywisty obraz wytwarzany przez soczewkę obiektywową znajduje się dokładnie w drugim ognisku soczewki obiektywowej i pierwszym ognisku soczewki okularu.
Jawab:
a) Całkowite powiększenie teleskopu (M)
Wzór na powiększenie teleskopu, gdy oko znajduje się w stanie minimalnej akomodacji:
M = f_ob / F_ok
Powiększenie teleskopu wynosi:
M = 400 cm / 20 cm = 20 razy
Obraz końcowy jest wirtualny i odwrócony. Porównaj z wyjaśnieniem w temacie. teleskopowy instrument optyczny.

b) Odległość obrazu od soczewki obiektywu (s)_ob”)
Jeżeli oko obserwatora akomoduje w minimalnym stopniu, to odległość obrazu od soczewki obiektywu (s)_ob') = ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) = 400 cm = 4 metry.
Porównaj z wyjaśnieniem na ten temat wzór na instrument optyczny teleskopu.

c) Odległość „obiektu” od soczewki okularu (s_ok)
Jeżeli oko akomoduje minimalnie, odległość między obrazem wytworzonym przez soczewkę obiektywu a soczewką (soczewkami) okularu_ok) = ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = 20 cm = 0,2 metry.

d) Odległość między dwiema soczewkami wypukłymi
Odległość między dwiema soczewkami wypukłymi = długość teleskopu (l) = ogniskowa obiektywu (f)_ob) + ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = 400 cm + 20 cm = 420 cm.

2. Osoba o normalnych oczach używa teleskopu do obserwacji obiektu. Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu wynosi 20 cm. Całkowite powiększenie teleskopu przy minimalnej akomodacji oka wynosi 40 razy. Oblicz ogniskową soczewki okularu (f)._ok) i ogniskową obiektywu (f_ob)
Pembahasan
Wiadomo, że:
Długość teleskopu (l) = 20 cm
Całkowite powiększenie teleskopu (M) = 40 razy
Jawab:
Jeżeli oko akomoduje w minimalnym stopniu, ogniskowa soczewki okularu (f_ok) + ogniskowa obiektywu (f_ob) = długość teleskopu (l)
f_ok + ż_ob = l
f_ob = l – f_ok
f_ob = 20 – f_ok —–> Równanie 1

Wzór na całkowite powiększenie teleskopu (M):
M = f_ob / F_ok
f_ob = M f_ok
f_ob = 40 stopni_ok —–> Równanie 2

Ogniskowa soczewki okularu:
Zastąp f_ob w równaniu 1 z f_ob w równaniu 2:
f_ob = 20 – f_ok
40 f_ok = 20 – f_ok
40 f_ok + ż_ok = 20
41 f_ok = 20
f_ok = 20 cm / 41
f_ok = 0,5 cm
Ogniskowa soczewki okularu wynosi 0,5 cm.

Ogniskowa obiektywu:
f_ob = 20 – f_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5 cm

3. Spójrz na zdjęcie!
Powiększenie teleskopu dla oka nieprzystosowanego do patrzenia na obraz powyżej wynosi…

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

Pembahasan

Oglądane bezpośrednio gołym okiem, odległe obiekty wydają się bardzo małe. Aby wyraźnie zobaczyć odległe obiekty, używa się lornetki lub teleskopu. Funkcją lornetki jest powiększenie odległych obiektów, aby można je było wyraźnie zobaczyć gołym okiem.

Na podstawie powyższego obrazu, instrument optyczny lornetki składa się z dwóch soczewek wypukłych , zwanych również soczewkami skupiającymi . Lornetki składające się z dwóch soczewek skupiających to lornetki astronomiczne lub lornetki do obserwacji gwiazd . Soczewka znajdująca się bliżej obiektu nazywana jest soczewką obiektywu , a soczewka znajdująca się bliżej oka – soczewką okularową . Soczewka obiektywu służy do tworzenia obrazu rzeczywistego, który jest postrzegany jako obiekt przez soczewkę okularową. Soczewka okularowa następnie powiększa obraz. Obraz generowany przez soczewkę okularową jest pozorny, odwrócony i powiększony.

Jeśli oko znajduje się w stanie minimalnej akomodacji lub jest rozluźnione, obraz obiektu generowany przez soczewkę okularu znajduje się w nieskończonej odległości. Dzieje się tak, gdy obraz rzeczywisty tworzony przez soczewkę obiektywu i postrzegany jako obiekt przez soczewkę okularu znajduje się w ognisku soczewki obiektywu i ognisku soczewki okularu, jak pokazano na powyższym rysunku. Długość teleskopu = ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) + ogniskowa soczewki okularu (f_ok).
Wiadomo, że :
Ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) = 100 cm
Ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = 8 cm
Zapytano :Powiększenie binokularne dla oka nieakomodującego (minimalna akomodacja)
Odpowiedź :
Całkowite powiększenie teleskopu:
M = -f_ob / F_ok
M = -100 cm / 8 cm
M = -12,5 razy
Znak minus oznacza, że ​​obraz końcowy lub obraz utworzony przez soczewkę okularu jest odwrócony.
Prawidłowa odpowiedź to B.

4. Trajektorię wiązki światła przechodzącej przez układ optyczny teleskopu pokazano na rysunku.
Na podstawie powyższego obrazu można stwierdzić, że powiększenie obrazu dla oka bez akomodacji wynosi…

A. 60 raza
B. 50 razy
C. 45 razy
D. 40 razy
E. 30 razy

Pembahasan
Wiadomo, że :
Ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) = 200 cm
Ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = 5 cm
Zapytano :Ostateczne powiększenie obrazu dla oka nieakomodującego
Odpowiedź :
Całkowite powiększenie teleskopu:
M = -f_ob / F_ok
M = -200 cm / 5 cm
M = -40 razy
Znak minus oznacza, że ​​obraz jest odwrócony.
Prawidłowa odpowiedź to D.

5. Spójrz na obraz ścieżki światła przechodzącej przez poniższy teleskop!
Jeżeli odległość między obiektywem a okularem (d) jest 11 razy większa od ogniskowej okularu, to powiększenie, jakie teleskop wytworzy dla oka bez akomodacji, wynosi...
A. 10 raza
B. 16 razy
C. 21 razy
D. 30 razy
E. 50 razy
Pembahasan
Wiadomo, że :
Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu = długość teleskopu = 11 f_ok
Ogniskowa soczewki okularu (f_ok) = f_ok
Ogniskowa soczewki obiektywu (f_ob) = długość teleskopu – ogniskowa soczewki okularu = 11 f_ok - f_ok = 10 stopni_ok  
Zapytano :Powiększenie lornetki
Odpowiedź :
M = -f_ob / F_ok
M = -10 f_ok / F_ok
M = -10 razy
Znak minus oznacza, że ​​obraz jest odwrócony.
Prawidłowa odpowiedź to A.

9. Spójrz na zdjęcie!

Powiększenie teleskopu dla oka nieprzystosowanego do patrzenia na obraz powyżej wynosi…

A. 14,5 raza

B. 12,5 razy

C. 11,5 razy

D. 10,5 razy

E. 9,5 razy

Pembahasan

Oglądane bezpośrednio gołym okiem, odległe obiekty wydają się bardzo małe. Aby wyraźnie zobaczyć odległe obiekty, używa się lornetki lub teleskopu. Funkcją lornetki jest powiększenie obrazu odległych obiektów, aby można je było wyraźnie zobaczyć gołym okiem.

Jak widać na powyższym rysunku, lornetka składa się z dwóch soczewek wypukłych , zwanych również soczewkami skupiającymi . Lornetki składające się z dwóch soczewek skupiających to lornetki astronomiczne lub lornetki do obserwacji gwiazd . Soczewka znajdująca się bliżej obiektu nazywana jest soczewką obiektywu , a soczewka znajdująca się bliżej oka – soczewką okularową . Soczewka obiektywu służy do tworzenia obrazu rzeczywistego , który jest postrzegany jako obiekt przez soczewkę okularową. Soczewka okularowa następnie powiększa obraz. Obraz generowany przez soczewkę okularową jest pozorny, odwrócony i powiększony.

Jeśli oko znajduje się w stanie minimalnej akomodacji lub jest rozluźnione, obraz przedmiotu generowany przez soczewkę okularu znajduje się w nieskończonej odległości. Dzieje się tak, gdy obraz rzeczywisty tworzony przez soczewkę obiektywu i traktowany jako przedmiot przez soczewkę okularu, znajduje się w ognisku soczewki obiektywu i ognisku soczewki okularu, jak pokazano na powyższym rysunku. Długość teleskopu = ogniskowa soczewki obiektywu (f _ob ) + ogniskowa soczewki okularu (f _ok ).

Wiadomo, że :

Ogniskowa soczewki obiektywu (f _ob ) = 100 cm

Ogniskowa soczewki okularu (f _ok ) = 8 cm

Pytanie : Powiększenie lornetki dla oczu nieakomodacyjnych (minimalna akomodacja)

Odpowiedź :

Całkowite powiększenie teleskopu:

M = -f _ob / f _ok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 razy

Znak minus oznacza, że ​​obraz końcowy lub obraz utworzony przez soczewkę okularu jest odwrócony.

Prawidłowa odpowiedź to B.

7. Na rysunku pokazano drogę wiązki światła przechodzącej przez układ optyczny teleskopu.

Na podstawie powyższego obrazu można stwierdzić, że powiększenie obrazu dla oka bez akomodacji wynosi…

A. 60 raza

B. 50 razy

C. 45 razy

D. 40 razy

E. 30 razy

Pembahasan

Wiadomo, że :

Ogniskowa soczewki obiektywu (f _ob ) = 200 cm

Ogniskowa soczewki okularu (f _ok ) = 5 cm

Pytanie : Powiększenie obrazu końcowego dla oka nieakomodacyjnego

Odpowiedź :

Całkowite powiększenie teleskopu:

M = -f _ob / f _ok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 razy

Znak minus oznacza, że ​​obraz jest odwrócony.

Prawidłowa odpowiedź to D.

8. Zwróć uwagę na obraz ścieżki światła przechodzącej przez poniższy teleskop!

Jeżeli odległość między obiektywem a okularem (d) jest 11 razy większa od ogniskowej okularu, to powiększenie, jakie teleskop wytworzy dla oka bez akomodacji, wynosi...

A. 10 raza

B. 16 razy

C. 21 razy

D. 30 razy

E. 50 razy

Pembahasan

Wiadomo, że :

Odległość między soczewką obiektywu a soczewką okularu = długość teleskopu = 11 f _ok

Ogniskowa soczewki okularu (f _ok ) = f _ok

Ogniskowa soczewki obiektywu (f _ob ) = długość teleskopu – ogniskowa soczewki okularu = 11 f _ok – f _ok = 10 f _ok

Pytanie : Powiększenie teleskopu

Odpowiedź :

M = -f _ob / f _ok

M = -10 f _ok / f _ok

M = -10 razy

Znak minus oznacza, że ​​obraz jest odwrócony.

Prawidłowa odpowiedź to A.

9. Na rysunku pokazano drogę wiązki światła przechodzącej przez układ optyczny teleskopu astronomicznego.

Obraz ten informuje, że….

Pembahasan

Wiadomo, że:

Odległość między obiektywem a okularem (l) = 126 cm

Ogniskowa soczewki okularu (f _ok ) = 6 cm

Ogniskowa soczewki obiektywu (f _ob ) = 120 cm

Pytanie: Całkowite powiększenie obrazu

Jawab:

Ostateczny obraz, oparty na powyższym obrazie, jest nieskończenie odległy. Jeśli ostateczny obraz jest nieskończenie odległy, oznacza to, że oko znajduje się w stanie minimalnej akomodacji (oko jest rozluźnione).

Wzór na całkowite powiększenie kątowe, gdy oko znajduje się w stanie minimalnej akomodacji, jest następujący:

M = m _ob M _ok

Opis: M = całkowite powiększenie kątowe, m _ob = powiększenie liniowe za pomocą soczewki obiektywu, M _ok = powiększenie kątowe za pomocą soczewki okularu.

Obiekt znajduje się tak daleko od soczewki obiektywu, że powiększenie liniowe jest tak małe, że można je pominąć. Do obliczeń wykorzystuje się jedynie powiększenie kątowe okularu. Wzór na powiększenie kątowe okularu jest następujący:

Prawidłowa odpowiedź to B.

Źródło pytania:

Pytania z egzaminu państwowego z fizyki dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych i zawodowych