Vzorce optických prístrojov pre zrkadlá a šošovky

Príklady otázok a vzorcov pre optické prístroje, zrkadlá a šošovky

Ploché zrkadlo

1. Sviečka je pred dvoma plochými zrkadlami, ktoré zvierajú voči sebe uhol 60° ^, potom počet obrazov sviečky je...

1. 3 kusy
2. 4 kusy
3. 5 kusy
4. 6 kusy

Diskusia
Pozorujte dva obrázky nižšie. Objekt (zelený kruh) sa nachádza pred zrkadlovou plochou, ktorá odráža svetlo. Svetelné lúče prichádzajúce z objektu do rovinného zrkadla sú kolmé na rovinnú zrkadlovú plochu a zvierajú 90-stupňový uhol.^oZákon odrazu svetla hovorí, že uhol dopadu sa rovná uhlu odrazu.

Ak je uhol dopadu 90^o potom je uhol odrazu tiež 90^o.
Na ľavom obrázku je objekt medzi dvoma rovinnými zrkadlami a vytvoria sa dva obrazy. Na pravom obrázku je objekt bližšie k jednému z rovinných zrkadiel a vytvoria sa tri obrazy.
Správna odpoveď je A.

Konkávne zrkadlo

2. Zubár pozoruje a vyšetruje pacientovu zadnú molárnu dutinu pomocou zrkadla s polomerom 8 cm. Aby zubár mohol pacientovu dutinu jasne vidieť a aby bola dostatočne veľká, musí byť pacientov zub pred zrkadlom vo vzdialenosti...

1. menej ako 4 cm pred konkávnym zrkadlom
2. menej ako 4 cm pred konvexným zrkadlom
3. viac ako 4 cm pred konkávnym zrkadlom
4. viac ako 4 cm pred konvexným zrkadlom

Diskusia
Je známe, že:
Polomer zrkadla (r) = 8 cm
Ohnisková vzdialenosť zrkadla (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm
Opýtal sa: Aká je vzdialenosť medzi zubami pacienta v zrkadle?
Odpoveď:
Je použité zrkadlo konkávne alebo konvexné? V písomnej otázke aby sa mohla pacientova zubná dutina jasne viditeľné dan dostatočne veľký lekárom Preto musí použité zrkadlo zväčšiť obraz zubov pacienta a obraz musí byť zvislý. Konvexné zrkadlá vždy vytvárajú obrátený obraz a veľkosť obrazu je menšia ako veľkosť objektu. Naopak, konkávne zrkadlo môže vytvoriť zvislý obraz, ak je vzdialenosť objektu (s) menšia ako ohnisková vzdialenosť (f). Ak je vzdialenosť objektu väčšia ako ohnisková vzdialenosť (f), konkávne zrkadlo vytvára obrátený obraz.
Ohnisková vzdialenosť (f) konkávneho zrkadla je 4 cm, preto musia byť zuby pacienta menej ako 4 cm pred konkávnym zrkadlom.
Správna odpoveď je A.

3. Konkávne zrkadlo má polomer krivosti 24 cm. Ak je predmet umiestnený 20 cm pred zrkadlom, výsledný obraz je...

1. skutočný, vzpriamený a zväčšený
2. skutočné, obrátené a zväčšené
3. virtuálne, vzpriamené a zväčšené
4. virtuálne, invertované a redukované

Diskusia
Je známe, že:
Polomer zakrivenia (r) = 24 cm
Ohnisková vzdialenosť (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm
Ohnisková vzdialenosť konkávneho zrkadla je kladná alebo reálna, pretože svetelný lúč prechádza ohniskom konkávneho zrkadla.
Vzdialenosť objektu (s) = 20 cm
Opýtal sa: Vlastnosti tieňov
Odpoveď:
Je obraz virtuálny alebo skutočný? Ak to chcete zistiť, najprv vypočítajte vzdialenosť obrazu (s'):
1/s + 1/s' = 1/f
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/12 – 1/20
1/s' = 5/60 – 3/60
1/s' = 2/60
s' = 60/2
s' = 30 cm
Vzdialenosť tieňa je kladná, čo znamená, že tieň je skutočný, pretože cez neho prechádza svetlo (porovnajte s obrázkom na boku).

Je obrázok zväčšený alebo zmenšený? Je obrázok zvislý alebo obrátený? Ak to chcete zistiť, najprv vypočítajte zväčšenie obrázka (M):
M = -s' / s = -30/20 = -1,5
M > 1 znamená, že obraz je zväčšený, M je záporné, čo znamená, že obraz je invertovaný (porovnajte s obrázkom na boku). Vlastnosti obrázka sú teda skutočný, invertovaný, zväčšený
Správna odpoveď je B.

Konvexné zrkadlo

4. Svetlo, ktoré dopadá na konvexné zrkadlo v smere rovnobežnom s hlavnou osou zrkadla, sa odrazí….

1. smerom k ohnisku zrkadla
2. akoby z ohniska zrkadla
3. cez stred zakrivenia zrkadla
4. kolmá na rovinu zrkadla

Diskusia
Všimnite si obrázok na boku.

Správna odpoveď je B.

5. Motocyklista vidí tieň vozidla za sebou, ktorý je menší ako 1/6 jeho skutočnej veľkosti. Ak je vzdialenosť medzi vodičom a vozidlom za ním 30 metrov, potom spätné zrkadlo motocykla používa zrkadlo s polomerom zakrivenia...

1. 7,14 m
2. 8,57 m
3. 12,00 m
4. 24,00 m

Diskusia
Je známe, že:
Zväčšenie obrazu (M) = 1/6-násobok
Vzdialenosť objektu (s) = 30 metrov
Opýtal sa: Polomer zakrivenia konvexného spätného zrkadla (R)
Odpoveď:
Vypočítajte vzdialenosť tieňa (s')
Keďže je známe zväčšenie obrazu (M) a vzdialenosť objektu (s), vzdialenosť obrazu je možné určiť pomocou vzorca pre zväčšenie obrazu:

Znamienko záporné znamená, že obraz je virtuálny. Obraz sa nachádza 5 metrov za konvexným zrkadlom.

Vypočítajte ohniskovú vzdialenosť (f)
Keďže je známa vzdialenosť objektu (s) a vzdialenosť obrazu (s'), ohniskovú vzdialenosť možno vypočítať pomocou vzorca pre zakrivené zrkadlo:

Vypočítajte polomer zakrivenia (R)
Polomer zakrivenia konvexného zrkadla je dvojnásobok ohniskovej vzdialenosti konvexného zrkadla.
R = 2 f = 2 (6 metrov) = 12 metrov
Polomer zakrivenia konvexného spätného zrkadla je 12 metrov.
Správna odpoveď je C.

Konvexná šošovka

6. Skutočný, zvislý predmet je umiestnený vo vzdialenosti 50 cm od pozitívnej šošovky s ohniskovou vzdialenosťou 25 cm. Výsledný obraz má…..

1. skutočné, obrátené a zväčšené
2. virtuálne, zvislé a rovnakej veľkosti ako objekt
3. virtuálne, vzpriamené a zväčšené
4. skutočný, obrátený a rovnakej veľkosti ako objekt

Diskusia
Je známe, že:
Vzdialenosť objektu (s) = 50 cm
Ohnisková vzdialenosť objektívu (f) = +25 cm
Ohnisková vzdialenosť je kladná, pretože použitá šošovka je pozitívna šošovka alebo konvexná šošovka.
Opýtal sa: Povaha tieňov je…
Odpoveď:
Je tieň virtuálny alebo skutočný? Ak to chcete zistiť, najprv vypočítajte vzdialenosť tieňa:
1/s' = 1/f – 1/s
1/s' = 1/25 – 1/50
1/s' = 2/50 – 1/50
1/s' = 1/50
s' = 50/1
s' = 50 cm
Vzdialenosť tieňa je kladná, čo znamená, že tieň je skutočný, pretože cez neho prechádza svetlo.

Je obrázok zväčšený alebo zmenšený? Je obrázok zvislý alebo obrátený? Ak to chcete zistiť, najprv vypočítajte zväčšenie obrázka:
M = -s' / s = -50/50 = -1
M = 1 znamená, že tieň má rovnakú veľkosť ako objekt
M je záporné, čo znamená, že obraz je invertovaný.

Takže povaha tieňa je skutočná, obrátená a rovnakej veľkosti ako objekt.
Správna odpoveď je D.

Zdroj otázky:

Otázky OSN z fyziky pre druhý stupeň základnej školy