Formule za optične instrumente za ogledala in leče

Primeri vprašanj in formul za optične instrumente, ogledala in leče

Plosko ogledalo

1. Sveča je pred dvema ravnima ogledaloma, ki tvorita kot 60°.^o, potem je število senc sveče enako kot….

1. 3 buah
2. 4 buah
3. 5 buah
4. 6 buah

Razprava
Opazujte spodnji sliki. Predmet (zeleni krog) je pred zrcalno površino, ki odbija svetlobo. Svetlobni žarki, ki prihajajo od predmeta do ravnega zrcala, so pravokotni na ravno zrcalno površino in tvorijo kot 90 stopinj.^oZakon odboja svetlobe pravi, da je vpadni kot enak kotu odboja.

Če je vpadni kot 90^o potem je tudi kot odboja 90^o.
Na levi sliki je predmet med dvema ravnima ogledaloma in nastaneta dve sliki. Na desni sliki je predmet bližje enemu od ravnih ogledal in nastanejo tri slike.
Pravilen odgovor je A.

Konkavno ogledalo

2. Zobozdravnik opazuje in pregleda pacientovo zadnjo molarno votlino z ogledalom s polmerom 8 cm. Da zobozdravnik lahko pacientovo votlino jasno vidi in da je dovolj velika, mora biti pacientov zob pred ogledalom na razdalji ...

1. manj kot 4 cm pred konkavnim zrcalom
2. manj kot 4 cm pred konveksnim ogledalom
3. več kot 4 cm pred konkavnim zrcalom
4. več kot 4 cm pred konveksnim ogledalom

Razprava
Znano je, da:
Polmer ogledala (r) = 8 cm
Goriščna razdalja zrcala (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 cm
Vprašano: Kako daleč narazen so pacientovi zobje v ogledalu?
Odgovor:
Ali je uporabljeno ogledalo konkavno ali konveksno? V pisnem vprašanju tako da se lahko pacientova zobna votlina jasno vidno dan dovolj velik zdravnik Zato mora uporabljeno ogledalo povečati sliko pacientovih zob, slika pa mora biti pokončna. Konveksna ogledala vedno ustvarijo obrnjeno sliko, velikost slike pa je manjša od velikosti predmeta. Nasprotno pa lahko konkavno ogledalo ustvari pokončno sliko, če je razdalja predmeta (s) manjša od goriščne razdalje (f). Če je razdalja predmeta večja od goriščne razdalje (f), konkavno ogledalo ustvari obrnjeno sliko.
Goriščna razdalja (f) konkavnega ogledala je 4 cm, zato morajo biti pacientovi zobje manj kot 4 cm pred konkavnim ogledalom.
Pravilen odgovor je A.

3. Konkavno ogledalo ima polmer ukrivljenosti 24 cm. Če predmet postavimo 20 cm pred ogledalo, je nastala slika ...

1. resnično, pokončno in povečano
2. resnično, obrnjeno in povečano
3. virtualno, pokončno in povečano
4. virtualno, obrnjeno in reducirano

Razprava
Znano je, da:
Polmer ukrivljenosti (r) = 24 cm
Goriščna razdalja (f) = R/2 = 24/2 = +12 cm
Goriščna razdalja konkavnega zrcala je pozitivna ali realna, ker svetlobni žarek prehaja skozi goriščno točko konkavnega zrcala.
Razdalja predmeta (s) = 20 cm
Vprašano: Lastnosti senc
Odgovor:
Je slika navidezna ali resnična? Da bi to ugotovili, najprej izračunajte razdaljo slike (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
Razdalja sence je pozitivna, kar pomeni, da je senca resnična, ker skoznjo prehaja svetloba (primerjajte s sliko ob strani).

Je slika povečana ali pomanjšana? Je slika pokončna ali obrnjena? Da bi to ugotovili, najprej izračunajte povečavo slike (M):
M = -s' / s = -30/20 = -1,5
M > 1 pomeni, da je slika povečana, M je negativen, kar pomeni, da je slika obrnjena (primerjajte s sliko ob strani). Lastnosti slike so torej realna, obrnjena, povečana
Pravilen odgovor je B.

Konveksno ogledalo

4. Svetloba, ki pade na konveksno ogledalo v smeri, vzporedni z glavno osjo ogledala, se bo odbila ...

1. proti goriščni točki ogledala
2. kot iz goriščne točke ogledala
3. skozi središče ukrivljenosti ogledala
4. pravokotno na ravnino ogledala

Razprava
Opazujte sliko ob strani.

Pravilen odgovor je B.

5. Motorist vidi senco vozila za seboj, ki je 1/6 njegove dejanske velikosti. Če je razdalja med voznikom in vozilom za njim 30 metrov, potem vzvratno ogledalo motornega kolesa uporablja ogledalo s polmerom ukrivljenosti ...

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

Razprava
Znano je, da:
Povečava slike (M) = 1/6-krat
Razdalja do objekta (s) = 30 metrov
Vprašano: Polmer ukrivljenosti konveksnega vzvratnega ogledala (R)
Odgovor:
Izračunajte razdaljo sence (s')
Ker sta povečava slike (M) in razdalja do objekta (s) znana, lahko razdaljo do slike določimo z uporabo formule za povečavo slike:

Negativni predznak pomeni, da je slika navidezna. Slika je 5 metrov za konveksnim zrcalom.

Izračunajte goriščno razdaljo (f)
Ker sta razdalja predmeta (s) in razdalja slike (s') znani, lahko goriščno razdaljo izračunamo z uporabo formule za ukrivljeno zrcalo:

Izračunajte polmer ukrivljenosti (R)
Polmer ukrivljenosti konveksnega ogledala je dvakrat večji od goriščne razdalje konveksnega ogledala.
R = 2 f = 2 (6 metrov) = 12 metrov
Polmer ukrivljenosti konveksnega vzvratnega ogledala je 12 metrov.
Pravilen odgovor je C.

Konveksna leča

6. Pravi, pokončni predmet je postavljen na razdalji 50 cm od pozitivne leče z goriščno razdaljo 25 cm. Nastala slika je ...

1. resnično, obrnjeno in povečano
2. virtualno, pokončno in enake velikosti kot predmet
3. virtualno, pokončno in povečano
4. pravi, obrnjen in enake velikosti kot predmet

Razprava
Znano je, da:
Razdalja predmeta (s) = 50 cm
Goriščna razdalja objektiva (f) = +25 cm
Goriščna razdalja je pozitivna, ker je uporabljena leča pozitivna leča ali konveksna leča.
Vprašano: Narava senc je ...
Odgovor:
Je senca navidezna ali resnična? Da bi to ugotovili, najprej izračunajte razdaljo sence:
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
Razdalja sence je pozitivna, kar pomeni, da je senca resnična, ker skoznjo prehaja svetloba.

Je slika povečana ali pomanjšana? Je slika pokončna ali obrnjena? Da bi to ugotovili, najprej izračunajte povečavo slike:
M = -s' / s = -50/50 = -1
M = 1 pomeni, da je senca enake velikosti kot predmet
M je negativen, kar pomeni, da je slika obrnjena na glavo.

Torej je narava sence resnična, obrnjena in enake velikosti kot predmet.
Pravilen odgovor je D.

Vir vprašanja:

Vprašanja OSN za fiziko v nižji srednji šoli