5 príkladov otázok o konvexných šošovkách
1. Ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky (spojky) je 15 cm. Predmet vysoký 5 cm sa nachádza naľavo od šošovky. Určte vzdialenosť obrazu, zväčšenie obrazu, výšku obrazu a vlastnosti obrazu, ak je predmet vzdialený 5 cm od konvexnej šošovky.
Diskusia
Je známe, že:
Ohnisková vzdialenosť (f) = 15 cm
Ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky je kladná, pretože ohnisko konvexnej šošovky prechádza svetelným lúčom alebo je skutočné.
Výška objektu (v) = 5 cm
Vzdialenosť objektu (s) = 5 cm
Opýtal sa vzdialenosť tieňa, zväčšenie tieňa, výška tieňa a vlastnosti tieňa
Odpoveď:
Obraz tvorby obrazu objektu pomocou konvexnej šošovky:
Vzdialenosť obrazu (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
Záporná vzdialenosť tieňa znamená, že tieň je virtuálny alebo svetelný lúč cez tieň neprechádza.
Vzdialenosť obrazu 7,5 cm je väčšia ako vzdialenosť objektu 5 cm.
Zväčšenie obrazu (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5-krát
Kladné zväčšenie obrazu znamená, že obraz je vzpriamený alebo nie je obrátený.
Veľkosť obrázka je 1,5-krát väčšia ako veľkosť objektu.
Výška tieňa (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Výška tieňa je kladná, čo znamená, že tieň je vzpriamený alebo nie je otočený hore nohami.
Výška obrázka 7,5 cm je väčšia ako výška objektu 5 cm.
Vlastnosti tieňov
Na základe vyššie uvedených výpočtov možno konštatovať, že vlastnosti obrazu objektu vytvoreného konkávnou šošovkou sú:
– virtuálne alebo svetelné lúče neprechádzajú cez tieň
– Zvisle alebo nie hore nohami
– Zväčšený alebo veľkosť obrázka je menšia ako veľkosť objektu
– Vzdialenosť obrazu je väčšia ako vzdialenosť objektu
2. Predmet vysoký 10 cm sa nachádza 30 cm pred konvexnou šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou 15 cm. Vypočítajte vzdialenosť obrazu, zväčšenie obrazu, výšku obrazu a vlastnosti obrazu!
Diskusia
Je známe, že:
Ohnisková vzdialenosť (f) = 15 cm
Ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky je kladná, pretože ohnisko konvexnej šošovky prechádza svetelným lúčom alebo je skutočné.
Výška objektu (v) = 10 cm
Vzdialenosť objektu (s) = 30 cm
Opýtal sa: vzdialenosť tieňa, zväčšenie tieňa, výška tieňa a vlastnosti tieňa
Odpoveď:
Obraz tvorby obrazu objektu pomocou konvexnej šošovky:
Vzdialenosť obrazu (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
Kladná vzdialenosť tieňa znamená, že tieň je skutočný alebo že ním prechádza svetelný lúč.
Vzdialenosť tieňa 30 cm je rovnaká ako vzdialenosť objektu 30 cm.
Zväčšenie obrazu (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1-krát
Zväčšenie obrazu so záporným znamienkom znamená, že obraz je invertovaný.
Zväčšenie 1 znamená, že veľkosť tieňa je rovnaká ako veľkosť objektu.
Výška tieňa (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 cm
Výška tieňa je záporná, čo znamená, že tieň je invertovaný.
Výška tieňa je 10 cm, čo je rovnaká ako výška objektu, ktorá je 10 cm.
Vlastnosti tieňov
Na základe vyššie uvedených výpočtov možno konštatovať, že vlastnosti obrazu objektu vytvoreného konkávnou šošovkou sú:
– skutočný alebo svetelný lúč prechádza tieňom
- dozadu
– veľkosť tieňa je rovnaká ako veľkosť objektu
– vzdialenosť tieňa je rovnaká ako vzdialenosť objektu
Otázky týkajúce sa konvexných šošoviek
1. Predmet vysoký 5 cm sa nachádza 10 cm pred konvexnou šošovkou s ohniskovou vzdialenosťou 30 cm. Určte: (a) vzdialenosť obrazu, (b) zväčšenie obrazu, (c) výšku obrazu a (d) charakteristiky obrazu!
Kľúč odpovedí:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) v' = 7,5 cm
(d) vlastnosti obrazu: virtuálny, zvislý, zväčšený
2. Ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky je 10 cm, vzdialenosť predmetu od konvexnej šošovky je 15 cm a výška predmetu je 2 cm. Určte vzdialenosť obrazu, zväčšenie obrazu, výšku obrazu a vlastnosti obrazu!
Kľúč odpovedí:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) v' = -15 cm
(d) vlastnosti obrazu: skutočný, obrátený, zväčšený
3. Národná skúška z prírodovedy pre druhý stupeň základnej školy C4-P12 č. 13
Pozrite sa na nasledujúci obrázok! Na základe údajov zobrazených na obrázku je ohnisková vzdialenosť objektívu...
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
Cca 10 cm
d.12 cm
Diskusia
Na základe obrazu dráhy svetla sa usudzuje, že typ šošovky je konvexná šošovka alebo pozitívna šošovka.
Je známe, že:
Vzdialenosť objektu (s) = 20 cm
Vzdialenosť tieňa (s') = 30 cm
Opýtal sa: Ohnisková vzdialenosť objektívu (f)
Odpoveď:
Vzorec konvexnej šošovky:
1/s + 1/s' = 1/f
Vysvetlenie vzorcov a pravidiel znamienok:
s = vzdialenosť objektu (kladná, pretože objekt prechádza dopadajúcim svetelným lúčom)
s' = vzdialenosť tieňa (kladná, pretože tieň prechádza svetelným lúčom alebo je tieň skutočný)
f = ohnisková vzdialenosť (ohnisko konvexnej šošovky je kladné, pretože prechádza svetelným lúčom)
Takže ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
Správna odpoveď je D.
4. Otázka č. 12 z národnej skúšky z prírodovedy pre druhý stupeň základnej školy v roku 2011 – Konvexné šošovky
Pred konvexnou šošovkou sa nachádza predmet, ako je znázornené na obrázku. Ak je ohnisková vzdialenosť šošovky 20 cm, bude...
obraz objektu sa vytvorí pri zväčšení...
A. 3-krát
B. 2-krát
C. 1,5-krát
D. 0,5-krát
Diskusia
Je známe, že:
Ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky (f) = 20 cm
Ohniskom konvexnej šošovky prechádza svetelný lúč tak, že ohnisková vzdialenosť konvexnej šošovky je reálna a má kladné znamienko.
Vzdialenosť objektu (s) = 30 cm
Opýtal sa: Zväčšenie obrazu (M)
Odpoveď:
Pred výpočtom zväčšenia obrazu najskôr vypočítajte vzdialenosť obrazu (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Zväčšenie obrazu:
M = s'/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2-krát
Správna odpoveď je B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Obrázok, ktorý zobrazuje správnu dráhu špeciálnych lúčov v konvexnej šošovke, je...
Diskusia
Konvexná šošovka sa tiež nazýva spojná šošovka, pretože zhromažďuje svetlo. Nazýva sa pozitívna šošovka, pretože svetlo prechádza ohniskom konvexnej šošovky, čím sa stáva skutočnou.
Na druhej strane, konkávna šošovka sa nazýva aj rozptyľujúca šošovka, pretože rozptyľuje svetlo. Nazýva sa negatívna šošovka, pretože ohniskom konkávnej šošovky svetlo neprechádza, pretože
je to virtuálne.
Vedľa toho je príklad obrazu, ktorý ukazuje vytvorenie obrazu na konvexnej šošovke pomocou troch špeciálnych lúčov.
Správna odpoveď je A.
