Exemple de întrebări despre instrumente optice

12 exemple de întrebări despre instrumente optice

Oglindă concavă

1. Imaginea formată de o oglindă concavă a unui obiect de înălțime h plasat la o distanță mai mică decât f (f = distanța focală a oglinzii) este...

A. virtual, vertical, redus

B. virtual, vertical, mărit

C. real, vertical, redus

D. real, inversat, mărit

E. real, inversat, redus

Pembahasan

Următorul exemplu de formare a umbrei este similar cu întrebarea de mai sus. Pe baza acestei imagini, umbra este virtuală, dreaptă și mărită. Răspunsul corect este B.

2. Dacă un obiect este plasat la jumătatea distanței dintre punctul focal și suprafața unei oglinzi concave, imaginea se formează:

(1) mărită de două ori

(2) în poziție verticală

(3) are distanța de imagine = distanța focală

(4) virtual

Afirmația corectă este…

A. 1, 2 și 3

B. 1 și 3

C. 1 și 4

D. doar 4

E. toate au dreptate

Pembahasan

Să presupunem că distanța punctului focal sau lungimea focală (f) = 20 cm și distanța obiectului (s) = 10 cm, așa cum se arată în imaginea de mai jos.

a) Distanța de umbră

1/f = 1/s + 1/s'

1/20 = 1/10 + 1/s

1/20 – 1/10 = 1/s'

1/20 – 2/20 = 1/s'

-1/20 = 1/s'

s' = -20 cm

O distanță negativă față de umbră înseamnă că umbra este virtuală. Umbra este virtuală deoarece nu trece lumină prin ea. Acest lucru este indicat de o linie punctată în imagine.

b) Mărirea imaginii

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = de 2 ori

O mărire pozitivă a imaginii înseamnă că imaginea este dreaptă. Imaginea este mărită de 2 ori.

Proprietățile umbrelor bazate pe imaginea și rezultatele calculelor de mai sus sunt:

1. Mărită de 2 ori

2. În poziție verticală

3. Distanța față de imagine = distanță focală = 20 cm

4. De natură virtuală

Răspunsul corect este E.

Oglindă convexă

3. O oglindă convexă este plasată la o curbă a drumului. Când un obiect se află la 2 m de oglindă, înălțimea imaginii formate este 1/16 din înălțimea obiectului. Distanța focală a oglinzii este…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

C. 5/8 m

D. 15/2 m

E. 17/2 m

Pembahasan

Se știe că:

Distanța față de obiect (s) = 2 metri

Mărirea imaginii (M) = 1/16 ori

Întrebare: Distanța focală a unei oglinzi convexe

Jawab:

Mai întâi calculați distanța de umbră (s'):

Distanța dintre imagini este de – 1/8 metru. Semnul negativ înseamnă că imaginea este virtuală.

Distanța focală a oglinzii convexe (f):

Semnul negativ înseamnă că focarul oglinzii convexe este virtual.

Răspunsul corect este A.

4. Imaginea formată de o oglindă convexă și un obiect de înălțime h plasat în fața oglinzii este...

A. real, vertical, mărit

B. virtual, vertical, mărit

C. real, vertical, redus

D. real, inversat, mărit

E. virtual, vertical, redus

Pembahasan

Pe baza imaginii din lateral, proprietățile umbrei sunt virtuală, verticală și redusă.

Răspunsul corect este E.

Lentilă convexă

5. Din graficul lentilei convexe de mai sus, mărirea imaginii la 1/s = 3 este...

A. De 1,5 ori

B. De 2 ori

C. de 3 ori

D. de 4 ori

E. de 6 ori

Pembahasan

Se știe că:

1/s = 3 cm ^-1 , s = 1/3 cm

1/s' = 1 cm ^-1 , s' = 1/1 cm = 1 cm

Întrebare: Mărirea imaginii (M)

Jawab:

Mărirea imaginii:

M = s' : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

M = de 3 ori

Răspunsul corect este C.

Lentilă concavă

6. Un fascicul paralel de lumină cade pe o lentilă concavă. În lentilă, fasciculul de lumină experimentează…

A. refracție astfel încât razele să se răspândească

B. reflexie, astfel încât lumina să se răspândească

C. refracție astfel încât razele să se colecteze

D. reflexie, astfel încât lumina să se colecteze

E. refracție, dar razele rămân paralele

Pembahasan

Oglinzile pot reflecta lumina, în timp ce lentilele o pot refracta.

Lentilele concave au proprietatea de a răspândi lumina, de aceea se mai numesc și lentile divergente.

Răspunsul corect este A.

loup

7. O lentilă cu o distanță focală de 5 cm este utilizată ca lupă. Dacă un ochi normal folosește lupa cu acomodare maximă, atunci mărirea unghiulară a lupei este...

A. De 3 ori

B. De 4 ori

C. de 5 ori

D. de 6 ori

E. de 8 ori

Pembahasan

Se știe că:

Distanța focală a lentilei (f) = 5 cm

Punctul apropiat al ochiului normal (N) = 25 cm

Întrebare: Mărirea unghiulară a lupei

Jawab:

Dacă ochiul este acomodat la maximum, distanța până la care se află imaginea produsă de lupă este aceeași cu punctul de apropiere al unui ochi normal. Formula pentru unghiul de mărire al lupei atunci când ochiul este acomodat la maximum:

Răspunsul corect este D.

Defecte oculare

8. O persoană cu hipermetropie trebuie să poarte ochelari cu o rezistență a lentilei de +2 dioptrii pentru a vedea normal. Prin urmare, distanța minimă la care poate vedea persoana respectivă fără ochelari este...

A. 2,5 cm

B. 15 cm

C. 50 cm

d.60cm

E. 100 cm

Pembahasan

Se știe că:

Rezistența lentilei (P) = +2 dioptrii

Întrebare: Care este distanța maximă la care o persoană poate vedea fără ochelari?

Jawab:

Lentilă concavă sau convexă?

Puterea lentilei este pozitivă, prin urmare, lentila utilizată este o lentilă pozitivă, cunoscută și sub numele de lentilă convexă, sau convergentă.

Care este distanța focală a obiectivului?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/ 2 = 0,5 metri = 50 cm

Distanța focală a unei lentile convexe este de 50 cm.

Miopia sau hipermetropia?

Dacă lentila utilizată este o lentilă convexă, atunci este vorba de miop.

Care este cea mai mică distanță la care poate vedea ochiul fără ochelari?

Punctul de apropiere al unui ochi normal este de 25 cm. Pentru ca ochiul să vadă un obiect aflat la o distanță de 25 cm ca un ochi normal, lentila trebuie să formeze o imagine la o distanță de x cm în fața lentilei. Imaginea se află în fața lentilei convexe, astfel încât imaginea este dreaptă și virtuală. Imaginea este virtuală, prin urmare distanța față de imagine (s') este negativă.

-1/s' = 1/f – 1/s

-1/s' = 1/50 – 1/25 = 1/50 - 2/50 = -1/50

-s' = -50/1 = -50 cm = -0,50 metri

s' = 50 cm = 0,5 metri

Cea mai mică distanță la care poate vedea un ochi miop este de 50 cm. Cea mai mică distanță pentru un ochi normal este de 25 cm.

Răspunsul corect este C.

Ochelari

9. O persoană prezbiopă are un punct de vedere apropiat de 50 cm. Dacă dorește să citească la o distanță normală de citire, are nevoie de ochelari cu o putere de...

A. -2 dioptrii

B. -1/2 dioptrie

C. + 1/2 dioptrie

D. +2 dioptrii

E. +4 dioptrii

Pembahasan

Punctul de apropiere al unui ochi normal este de 25 cm, iar punctul de apropiere al pacientului este de 50 cm. Aceasta înseamnă că persoana are dificultăți în a vedea de aproape, o afecțiune cunoscută sub numele de hipermetropie. Hipermetropia poate fi corectată folosind o lentilă convexă, așa cum se arată în imaginea de mai jos.

Pentru ca un obiect să fie observat la o distanță de 25 cm în fața ochiului, lentila trebuie să formeze o imagine la o distanță de 50 cm în fața ochiului și a lentilei. Imaginea trebuie să fie în fața ochiului pentru a fi văzută, deci imaginea este dreaptă și virtuală.

Se știe că :

Distanța față de obiect (s) = 25 cm

Distanța față de imagine (s') = -50 cm (negativă deoarece este virtuală)

Întrebare : Distanța focală (f) a ochelarilor și puterea lentilei (P)

Răspuns :

1/f = 1/s + 1/s'

1/f = 1/25 + 1/-50

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50/1 = 50 cm = 0,5 metri

O distanță focală pozitivă înseamnă că lentila utilizată este o lentilă convexă.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 Dioptrii

Puterea lentilei este de +2 D. Semnul pozitiv înseamnă că lentila utilizată este o lentilă convexă.

Răspunsul corect este D.

Mikroskop

10. Un microscop are o lentilă obiectiv și o lentilă oculară cu distanțe focale de 0,9 cm și respectiv 5 cm. O persoană plasează o mostră de 10 mm în fața lentilei obiectiv pentru a fi observată prin lentila oculară fără acomodare. Dacă obiectul specimenului are o lungime de 0,5 mm și distanța normală de citire a persoanei este de 25 cm, atunci lungimea aparentă a obiectului va fi...

A. 7,5 mm

B. 10 mm

C. 12,5 mm

D. 15 mm

E. 20 mm

Pembahasan

Se știe că:

Distanța focală a lentilei obiectiv (f _ob ) = 0,9 cm = 9 mm

Distanța focală a lentilei ocularului (f _ok ) = 5 cm = 50 mm

Distanța dintre obiect și lentila obiectiv (s _ob ) = 10 mm

Lungimea obiectului (h) = 0,5 mm

Punctul apropiat al ochiului normal (N) = 25 cm = 250 mm

Întrebare: Lungimea umbrei (h')

Jawab:

Observația fără acomodare este aceeași cu observația cu acomodare minimă, unde ochiul se relaxează atunci când observă o imagine aflată la o distanță infinită.

Mai întâi, calculați distanța imaginii față de lentila obiectiv. Lentila obiectiv este o lentilă convexă, deci se folosește formula lentilei convexe:

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 mm

Mărirea totală a microscopului atunci când ochiul este la acomodare minimă sau când imaginea este la infinit se calculează folosind formula:

Lungimea umbrei = lungimea obiectului x mărire totală = (0,5 mm)(45) = 22,5 milimetri.

11. Un microscop are o distanță focală obiectiv de 2,0 cm. Un obiect este plasat sub obiectiv la o distanță de 2,2 cm. Microscopul are 24,5 cm lungime, iar observatorul observă fără acomodare. Dacă observatorul are ochi normali, mărirea totală a microscopului este…

A. De 20 ori

B. De 25 ori

C. de 50 ori

D. de 75 ori

E. de 100 ori

Pembahasan

Se știe că:

Distanța focală a obiectivului (f _ob ) = 2,0 cm

Distanța obiectului în fața lentilei obiectivului (s _ob ) = 2,2 cm

Lungimea microscopului (l) = 24,5 cm

Punctul apropiat al ochiului normal (N) = 25 cm

Observație fără acomodare

Întrebare: Mărirea totală a microscopului (M)

Jawab:

Ochiul se acomodează minimal atunci când imaginea este infinit de departe, așa cum se arată în imaginea din lateral.

Formula pentru mărirea totală a unui microscop atunci când ochiul este la acomodare minimă:

Informație :

M = mărire totală

l = lungimea microscopului = distanța dintre lentila obiectiv și ocular = distanța focală a lentilei ocularului + distanța imaginii față de lentila obiectiv (s _ob ') = f _ok + s _ob '

Distanța imaginii față de lentila obiectiv (s _ob '):

1/f _ob = 1/s _ob + 1/s _ob '

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4

s _ob ' = 22

Distanța dintre imagine și lentila obiectiv este de 22 cm.

Distanța focală a lentilei ocularului (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – s _ob ' = 24,5 – 22 = 2,5 cm

Mărirea totală a microscopului (M):

Răspunsul corect este E.

12. Un elev (Sn = 25 cm) a efectuat un experiment folosind un microscop, cu date ca în diagrama următoare. Mărirea microscopului este…

A. De 30 ori

B. De 36 ori

C. de 40 ori

D. de 46 ori

E. de 50 ori

Pembahasan

Se știe că:

Punctul apropiat al ochiului normal (N) = 25 cm

Distanța față de obiect (s _ob ) = 1,2 cm

Distanța focală obiectivă (f _ob ) = 1 cm

Distanța focală a lentilei oculare (f _ok ) = 5 cm

Distanța dintre lentila obiectiv și ocular = 10 cm

Întrebare: Mărirea la microscop

Jawab:

Dacă imaginea finală este la o distanță infinită, ochiul se va adapta minimal, invers, dacă imaginea este la o distanță finită, ochiul se va adapta maximal. Imaginea finală din imaginea de mai sus prezintă o imagine la o distanță finită, astfel încât ochiul se va adapta maximal.

Formula pentru mărirea la microscop atunci când ochiul este la acomodare maximă:

Discuții despre microscoape

Binocluri

Discuție despre binocluri

13. Priviți imaginea traiectoriei fasciculului de lumină care formează imaginea la următorul microscop:
Distanța dintre lentila obiectivului și lentila ocularului dSursa microscopului este….

A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
d.27cm
E. 29 cm

Pembahasan

Se știe că:
Distanța dintre obiect și lentila obiectiv (s_ob) = 2 cm
Distanța focală a lentilei obiectivului (f_ob) = 1,8 cm
Distanța imaginii reale față de lentila ocularului (s_ok) = 6 cm
Distanța focală a lentilei ocularului (f_ok) = 6 cm
Întrebare: Distanța dintre lentila obiectiv și lentila oculară (lungimea tubului microscopului)
Jawab:

Observați imaginea de mai sus. Când ochiul este la acomodare minimă, imaginea finală formată de lentila ocularului se află la o distanță infinită. Pentru ca imaginea finală produsă de lentila ocularului să fie la o distanță infinită, imaginea reală produsă de lentila obiectiv trebuie să fie în punctul focal al lentilei ocularului. Astfel, distanța dintre lentila obiectiv și lentila ocularului (l) = distanța imaginii reale față de lentila obiectiv (s _ob ') + distanța focală a lentilei ocularului (f _ok ).

Distanța dintre imaginea reală și lentila obiectiv (s_ob') :
1 / s_ob + 1/s_ob' = 1/f_ob
1 / s_ob' = 1/f_ob – 1/s_ob
1 / s_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / s_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = 18 cm

Distanța dintre lentila obiectiv și lentila oculară (lungimea tubului microscopului):
l = s_ob' + f_ok
l = 18 cm + 6 cm
l = 24 cm
Răspunsul corect este B.

Sursa întrebării:

Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional

Exemple de întrebări despre instrumente optice pentru ochi
O persoană cu ochi normali vede inițial un obiect la 500 de metri distanță. Câteva momente mai târziu, persoana vede un obiect la 1 metru distanță. Distanța dintre cornee și retină mat este considerată aceeași cu distanța de umbră, care este de aproximativ 2,5 cm. Calculați:
(a) Distanța focală și puterea ocularului la focalizarea unui obiect aflat la 500 de metri distanță
(b) Distanța focală și puterea ocularului la focalizarea unui obiect aflat la 1 metru distanță
(c) Modificarea distanței focale a ocularului la trecerea focalizării de la 500 de metri la 1 metru.
Pembahasan
Se știe că:
Distanța față de obiect 1 (s₁) = 500 metru = 50.000 cm
Distanța față de obiect 2 (s₂) = 1 metru = 100 cm
Distanța până la umbră (s') = 2,5 cm
Jawab:
(a) Distanța focală și puterea focală a cristalinului atunci când ochiul focalizează pe un obiect aflat la 500 de metri distanță
Distanța focală (f) a ocularului se calculează folosind formula lentilei convexe :
1 / f₁ = 1 / s₁ + 1/s' = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 cm
f₁ = 0,02499875 metri
Rezistența cristalinului:
P₁ = 1/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 dioptrii

(b) Distanța focală și puterea focală a cristalinului atunci când ochiul focalizează pe un obiect aflat la 1 metru distanță
Distanța focală (f) a ocularului:
1 / f₂ = 1 / s₂ + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 cm
f₂ = 0,02439024 metri
Rezistența cristalinului:
P₂ = 1/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 dioptrii

(c) Modificarea distanței focale și a puterii lentilei la trecerea focalizării de la 500 de metri la 1 metru.
Modificarea distanței focale a cristalinului = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 metri
Modificarea rezistenței cristalinului = 41,0 – 40,0 = 1,0 dioptrii

Pe baza discuției întrebărilor de mai sus, se poate concluziona că:
– Distanța focală a cristalinului este mai mare atunci când ochiul observă obiecte la distanță și distanța focală a cristalinului este mai mică atunci când ochiul observă obiecte la distanță.
– Puterea cristalinului este mai mare atunci când ochiul observă un obiect apropiat, iar puterea cristalinului este mai mică atunci când ochiul observă un obiect îndepărtat. Așadar, cu cât obiectul este mai aproape, cu atât este mai mare puterea cristalinului.

O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre instrumentele optice pentru ochi.

Exemple de întrebări despre ochelari
O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre ochelarii optici.

Exemple de întrebări despre lentilele de contact
O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre instrumentele optice pentru lentile de contact.

Exemplu de întrebare despre lupă sau lupă
O bucată de text este atât de mică încât nu poate fi citită. O persoană citește textul folosind o lupă atunci când ochiul este la acomodare minimă, unghiul de mărire al lupei este de 5x. Care este distanța focală a lupei?
Pembahasan
Se știe că:
Punctul apropiat al ochiului normal (N) = 25 cm
Mărirea unghiului lupei (M) = 5 x
Întrebat: Distanța focală a lupei (f)
Jawab:
Formula pentru mărirea unghiului lupei atunci când ochiul este la acomodare maximă:
M = (N/f) + 1
5 = (25 cm / înălțime) + 1
5 – 1 = 25 cm / ft
4 = 25 cm / ft
f = 25 cm / 4
f = 6,25 cm
Distanța focală a lupei este de 6,25 cm. Distanța focală a lupei este pozitivă deoarece lupa folosește un lentilă convexă alias lentilă pozitivă.

O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre lupe sau lupe.

Exemple de întrebări la microscop
O persoană cu ochi normali observă un obiect folosind un microscop. Distanța focală a lentilei obiectiv este de 20 mm, iar distanța focală a ocularului este de 30 mm. Dacă imaginea reală produsă de lentila obiectiv este la 10 cm distanță, calculați mărirea unghiulară a microscopului atunci când este observat cu ochiul la acomodare minimă.
Pembahasan
Se știe că:
Distanța focală a lentilei obiectivului (f_ob) = 20 mm
Distanța focală a lentilei ocularului (f_ok) = 30 mm
Distanța imaginii lentilei obiectivului (s)_ob') = 10 cm = 100 mm
Distanța punctuală apropiată a ochiului normal (N) = 25 cm = 250 mm
Întrebat: Mărirea unghiulară a unui microscop atunci când este observat cu ochiul la acomodare minimă
Jawab:
Formula măririi unghiulare totale a unui microscop când ochiul se acomodează cel puțin:

Mărirea unghiulară totală (M) a microscopului atunci când ochiul este la acomodare minimă este de aproximativ 42,0 x.

O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre microscopul optic.

Exemplu de întrebare despre un telescop stelar
O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre telescoapele stelare.

Exemple de întrebări despre instrumente optice pentru aparate foto
O discuție mai completă a întrebărilor poate fi studiată în articolul referitor la exemple de întrebări despre instrumentele optice ale camerelor.