5 primerov vprašanj o konveksni leči
1. Goriščna razdalja konveksne leče (zbirne leče) je 15 cm. Predmet, visok 5 cm, se nahaja levo od leče. Določite razdaljo slike, povečavo slike, višino slike in lastnosti slike, če je predmet oddaljen 5 cm od konveksne leče.
Razprava
Znano je, da:
Goriščna razdalja (f) = 15 cm
Goriščna razdalja konveksne leče je pozitivna, ker skozi gorišče konveksne leče prehaja svetlobni snop ali je to realno gorišče.
Višina predmeta (v) = 5 cm
Razdalja predmeta (s) = 5 cm
Vprašal razdalja sence, povečava sence, višina sence in lastnosti sence
Odgovor:
Slika nastanka slike predmeta s konveksno lečo:
Razdalja slike (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
Negativna razdalja sence pomeni, da je senca navidezna oziroma da svetlobni žarek ne prehaja skozi senco.
Razdalja slike 7,5 cm je večja od razdalje predmeta 5 cm.
Povečava slike (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5-kratnik
Pozitivna povečava slike pomeni, da je slika pokončna oziroma ni obrnjena.
Velikost slike je 1,5-krat večja od velikosti predmeta.
Višina sence (h'):
M = h'/h
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Višina sence je pozitivna, kar pomeni, da je senca pokončna oziroma ni obrnjena na glavo.
Višina slike 7,5 cm je večja od višine predmeta 5 cm.
Lastnosti senc
Na podlagi zgornjih izračunov lahko sklepamo, da so lastnosti slike predmeta, ki jo tvori konkavna leča, naslednje:
– navidezni ali svetlobni žarki ne prehajajo skozi senco
– Pokonci ali ne obrnjeno na glavo
– Povečana ali pa je velikost slike manjša od velikosti predmeta
– Razdalja slike je večja od razdalje predmeta
2. Predmet, visok 10 cm, je 30 cm pred konveksno lečo z goriščno razdaljo 15 cm. Izračunajte slikovno razdaljo, povečavo slike, višino slike in lastnosti slike!
Razprava
Znano je, da:
Goriščna razdalja (f) = 15 cm
Goriščna razdalja konveksne leče je pozitivna, ker skozi gorišče konveksne leče prehaja svetlobni snop ali je to realno gorišče.
Višina predmeta (v) = 10 cm
Razdalja predmeta (s) = 30 cm
Vprašano: razdalja sence, povečava sence, višina sence in lastnosti sence
Odgovor:
Slika nastanka slike predmeta s konveksno lečo:
Razdalja slike (s'):
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
Pozitivna razdalja sence pomeni, da je senca resnična ali pa jo prepušča svetlobni žarek.
Razdalja sence 30 cm je enaka razdalji predmeta 30 cm.
Povečava slike (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1-krat
Povečava slike z negativnim predznakom pomeni, da je slika obrnjena na glavo.
Povečava 1 pomeni, da je velikost sence enaka velikosti predmeta.
Višina sence (h'):
M = h'/h
h' = M h = (-1)10 = -10 cm
Višina sence je negativna, kar pomeni, da je senca obrnjena na glavo.
Višina sence je 10 cm, kar je enako višini predmeta, ki je 10 cm.
Lastnosti senc
Na podlagi zgornjih izračunov lahko sklepamo, da so lastnosti slike predmeta, ki jo tvori konkavna leča, naslednje:
– pravi ali svetlobni žarek prehaja skozi senco
- nazaj
– velikost sence je enaka velikosti predmeta
– razdalja sence je enaka razdalji predmeta
Vprašanja o konveksnih lečah
1. Predmet, visok 5 cm, je 10 cm pred konveksno lečo z goriščno razdaljo 30 cm. Določite: (a) razdaljo slike, (b) povečavo slike, (c) višino slike in (d) značilnosti slike!
Ključ odgovorov:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) v' = 7,5 cm
(d) lastnosti slike: virtualna, pokončna, povečana
2. Goriščna razdalja konveksne leče je 10 cm, oddaljenost predmeta od konveksne leče je 15 cm, višina predmeta pa 2 cm. Določite slikovno razdaljo, povečavo slike, višino slike in lastnosti slike!
Ključ odgovorov:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) lastnosti slike: resnična, obrnjena, povečana
3. Državni izpit iz naravoslovja za nižjo srednjo šolo C4-P12 št. 13
Poglejte naslednjo sliko! Na podlagi podatkov, prikazanih na sliki, je goriščna razdalja leče ...
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
približno 10 cm
D. 12 cm
Razprava
Na podlagi slike poti svetlobe se sklepa, da je vrsta leče konveksna leča ali pozitivna leča.
Znano je, da:
Razdalja predmeta (s) = 20 cm
Razdalja sence (s') = 30 cm
Vprašano: Goriščna razdalja objektiva (f)
Odgovor:
Formula konveksne leče:
1/s + 1/s' = 1/f
Razlaga formul in pravil predznakov:
s = oddaljenost predmeta (pozitivna, ker vpadni svetlobni žarek pade mimo predmeta)
s' = razdalja sence (pozitivna, ker senca prehaja skozi svetlobni žarek ali pa je senca resnična)
f = goriščna razdalja (gorišče konveksne leče je pozitivno, ker prehaja skozi svetlobni snop)
Torej goriščna razdalja konveksne leče (f):
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
Pravilen odgovor je D.
4. Vprašanje št. 12 na državnem izpitu iz naravoslovja za osnovno šolo 2011 – Konveksne leče
Predmet je pred konveksno lečo, kot je prikazano na sliki. Če je goriščna razdalja leče 20 cm, bo ...
Slika predmeta se ustvari s povečavo ...
A. 3-krat
B. 2-krat
C. 1,5-krat
D. 0,5-krat
Razprava
Znano je, da:
Goriščna razdalja konveksne leče (f) = 20 cm
Skozi goriščno točko konveksne leče prehaja svetlobni snop, tako da je goriščna razdalja konveksne leče realna in ima pozitiven predznak.
Razdalja predmeta (s) = 30 cm
Vprašano: Povečava slike (M)
Odgovor:
Preden izračunamo povečavo slike, najprej izračunamo razdaljo slike (s').
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Povečava slike:
M = s'/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2-krat
Pravilen odgovor je B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Slika, ki prikazuje pravilno pot posebnih žarkov v konveksni leči, je ...
Razprava
Konveksna leča se imenuje tudi zbiralna leča, ker zbira svetlobo. Pozitivna leča se imenuje, ker svetloba prehaja skozi gorišče konveksne leče, zaradi česar je resnična.
Po drugi strani pa se konkavna leča imenuje tudi divergentna leča, ker razprši svetlobo. Imenuje se negativna leča, ker svetloba ne prehaja skozi goriščno točko konkavne leče, ker
je virtualno.
Poleg tega je primer slike nastanka slike na konveksni leči z uporabo treh posebnih žarkov.
Pravilen odgovor je A.
