Формула оптического прибора Очки Бинокль

Примеры задач и формул для оптических приборов, глаз, очков, биноклей.

Убивать

1. Одним из естественных оптических инструментов является глаз. В процессе зрения формируется изображение...

1. Верно, прямо, прямо на сетчатке
2. Верно, перевернуто, прямо на сетчатке.
3. Виртуальный, прямой, прямо на сетчатке
4. Майя, перевернутая вверх ногами, прямо на сетчатке глаза.

Обсуждение
Ближняя точка среднего нормального глаза составляет 25 см. Ближняя точка — это минимальное расстояние, на котором глаз может сфокусироваться. Диаметр человеческого глаза, конечно, меньше 25 см, поэтому фокусное расстояние хрусталика глаза также меньше 25 см. Следовательно, расстояние до объекта (s) должно быть больше фокусного расстояния системы хрусталика глаза (f).

Система линз глаза представляет собой выпуклую линзу. Следовательно, изображение, формируемое системой линз глаза в процессе наблюдения, обладает теми же свойствами, что и изображение, формируемое выпуклой линзой. Характеристики изображения, формируемого системой линз глаза, когда расстояние до объекта (s) превышает фокусное расстояние (f), включают:
– Реально или правдиво
- Обратным путем
- Уменьшенный
– Прямо на сетчатке

Изображение должно быть точно позиционировано на сетчатке, поскольку сетчатка преобразует световые волны в электрические сигналы, которые передаются в мозг. Даже если изображение перевернуто, человеческий мозг воспроизводит его в прямом положении, поэтому объекты, видимые глазом, кажутся прямыми.

Правильный ответ — B.

Очки

2. У человека ближняя точка зрения составляет 16 см, а дальняя — 80 см. Если он носит очки, он может четко видеть очень удаленные объекты. При использовании этих очков расстояние до ближайшего объекта, который он может четко видеть, составляет…

1. 13 1/3 см
2. 20 см
3. 36 см
4. 48 1/3 см

Обсуждение
Известно, что:
Расстояние до самой дальней точки зрения человека составляет всего 80 см, поэтому можно сделать вывод, что у него дальнозоркость.
Близорукость возникает из-за того, что хрусталик глаза имеет более выраженную кривизну или менее плоскую форму, чем должен быть у нормального глаза, что уменьшает фокусное расстояние хрусталика. Это приводит к тому, что световые лучи от объектов на бесконечности (дальней точке) фокусируются перед сетчаткой, а не на ней.
Вопрос: Расстояние до ближайшего объекта, который можно четко увидеть с помощью очков.
Джаваб:
Расстояние до дальней точки человека составляет 80 см. Линзы очков должны формировать изображение на расстоянии 80 см перед ним. Изображение находится перед глазом и линзами очков, поэтому изображение является мнимым и прямым. Следовательно, расстояние до изображения (s') = -80 см.
Если человек носит очки, он может четко видеть очень далекие объекты. Таким образом, расстояние до объекта (объектов) равно дальней точке нормального зрения = бесконечность = ~.

Фокусное расстояние окуляра:
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/~ + (- 1/80)
1/f = 0 – 1/80
1/f = – 1/80
f = – 80 / 1
f = – 80 см
Отрицательное фокусное расстояние означает, что используемая линза очков является вогнутой или рассеивающей.

Если человек использует одинаковые линзы очков, то на каком расстоянии находится ближайший объект, который можно четко увидеть? Фокусное расстояние линзы (f) = -80 см. Линза должна формировать изображение на расстоянии 16 см перед глазом и линзой так, чтобы изображение было мнимым и имело отрицательный знак. Следовательно, расстояние до изображения (s') = -16 см.
1/s = 1/f – 1/s' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80
s = 80/4 = 20 см.
Ближайший объект, который он может отчетливо видеть, находится на расстоянии 20 см.
Правильный ответ — B.

3. Очки — это приспособление, помогающее вам четко видеть. Вы часто видите своих друзей в очках. Как меняется путь световых лучей через линзы очков ваших друзей?

Обсуждение

Судя по изображению, используемая линза очков — вогнутая. Траектория падающего светового луча, преломленного вогнутой линзой, должна соответствовать варианту ответа B.

4. Рассмотрите следующее изображение пути света через глаз до и после ношения очков. На основании изображения можно сделать вывод, что…
Обсуждение
Дальнозоркость = гиперметропия
Сходящаяся линза = выпуклая линза = положительная линза
Правильный ответ — B.

Бинокль

5. Увеличение телескопа длиной 10 см равно 3. Фокусное расстояние объектива и фокусное расстояние окуляра равны соответственно…

1. 5 см и 5 см
2. 7,5 см и 2,5 см
3. 2,5 см и 7,5 см
4. 4 см и 6 см

Обсуждение
Известно, что:
Бинокулярное увеличение (M) = 3
Длина телескопа (l) = 10 см
Вопрос: Фокусное расстояние объектива и фокусное расстояние окуляра
Джаваб:
Формула для длины телескопа (l) при минимальной аккомодации глаза:
л = ф_ob + ф_ok
10 см = f_ob + ф_ok  - Уравнение 1

Формула увеличения бинокля (M) при минимальной аккомодации глаза:
М = f_ob / ф_ok
3 = ж_ob / ф_ok
f_ob = 3 ф_ok - Уравнение 2

Заменить f_ob на уравнение 1 с f_ok на уравнение 2 :
10 см = f_ob + ф_ok 
10 см = 3 ф_ok + ф_ok 
10 см = 4 ф_ok
f_ok = 10 см / 4
f_ok = 2,5 см
Фокусное расстояние окулярной линзы = 2,5 см
Фокусное расстояние объектива = 3 f_ok = 3 (2,5 см) = 7,5 см

Фокусное расстояние объектива и фокусное расстояние окуляра составляют 7,5 см и 2,5 см соответственно.
Правильный ответ — B.

Источник вопроса:

Вопросы OSN по физике для средней школы