Optični instrument Formula Očala Daljnogled

Primeri vprašanj in formul za optične instrumente, oči, očala, daljnogled

Mata

1. Eden od naravnih optičnih instrumentov je oko. Med gledanjem se oblikuje slika ...

1. Resnično, pokončno, neposredno na mrežnici
2. Resnično, obrnjeno, desno na mrežnici
3. Virtualno, pokončno, neposredno na mrežnici
4. Maja, obrnjena na glavo, naravnost na mrežnico

Razprava
Bližnja razdalja povprečnega normalnega očesa je 25 cm. Bližnja razdalja je najbližja razdalja, na katero se oko lahko osredotoči. Premer človeškega očesa je seveda manjši od 25 cm, zato je tudi goriščna razdalja očesne leče manjša od 25 cm. Zato mora biti razdalja predmeta (s) večja od goriščne razdalje sistema očesne leče (f).

Sistem očesne leče je konveksna leča. Zato ima slika, ki jo sistem očesne leče tvori med gledanjem, enake lastnosti kot slika, ki jo tvori konveksna leča. Značilnosti slike, ki jo sistem očesne leče tvori, ko je razdalja predmeta (s) večja od goriščne razdalje (f), vključujejo:
– Resnično ali resnično
- Nazaj
– Znižano
– Takoj na mrežnici

Slika mora biti natančno pozicionirana na mrežnici, ker mrežnica pretvarja svetlobne valove v električne signale, ki se prenašajo v možgane. Čeprav je slika obrnjena, jo človeški možgani postavijo pokonci, zato so predmeti, ki jih vidi oko, videti pokončni.

Pravilen odgovor je B.

Očala

2. Človek ima razdaljo za bližnje vidno polje 16 cm in razdaljo za daljne vidne polja 80 cm. Če nosi očala, lahko jasno vidi zelo oddaljene predmete. Z uporabo teh očal je razdalja do najbližjega predmeta, ki ga lahko jasno vidi, ...

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

Razprava
Znano je, da:
Daljnovidnost osebe je le 80 cm, zato lahko sklepamo, da je oseba daljnovidna.
Kratkovidnost nastane, ker je lečni sistem očesa bolj ukrivljen ali manj raven, kot bi moral biti v normalnem očesu, kar zmanjša njegovo goriščno razdaljo. Zaradi tega se svetlobni žarki iz predmetov v neskončnosti (najdaljša točka) osredotočijo pred mrežnico namesto na mrežnico.
Vprašano: Razdalja najbližjega predmeta, ki ga je mogoče jasno videti z očali
Odgovor:
Oseba ima oddaljenost 80 cm. Očala bi morala tvoriti sliko 80 cm pred njo. Slika je pred očesom in očali, zato je slika navidezna in pokončna. Torej je razdalja slike (s') = -80 cm.
Če oseba nosi očala, lahko jasno vidi zelo oddaljene predmete. Torej je razdalja predmeta (s) = oddaljena točka normalnega očesa = neskončnost = ~.

Goriščna razdalja okularja:
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 cm
Negativna goriščna razdalja pomeni, da je uporabljena očalna leča konkavna ali divergentna leča.

Če oseba uporablja enaka očala, kolikšna je razdalja najbližjega predmeta, ki ga lahko jasno vidi? Goriščna razdalja leče (f) = -80 cm. Leča mora oblikovati sliko na razdalji 16 cm pred očesom in lečo, tako da je slika navidezna in ima negativni predznak. Torej je razdalja slike (s') = -16 cm.
1/s = 1/f – 1/s' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80
s = 80/4 = 20 cm.
Najbližji predmet, ki ga lahko jasno vidi, je oddaljen 20 cm.
Pravilen odgovor je B.

3. Očala so orodje, ki vam pomaga jasno videti. Pogosto vidite svoje prijatelje, ki nosijo očala. Kako pravilno poteka pot svetlobnih žarkov skozi leče, ki jih nosijo vaši prijatelji?

Razprava

Uporabljena očalna leča je glede na sliko konkavna leča. Pot vpadnega svetlobnega žarka, ki ga lomi konkavna leča, bi morala biti takšna kot v odgovoru B.

4. Opazujte naslednjo sliko poti svetlobe skozi oko pred in po nošenju očal. Na podlagi slike lahko sklepamo, da ...
Razprava
Daljnovidnost = hipermetropija
Konvergentna leča = konveksna leča = pozitivna leča
Pravilen odgovor je B.

Daljnogled

5. Povečava teleskopa , dolgega 10 cm, je 3. Goriščna razdalja objektiva in goriščna razdalja okularja sta….

1. 5 cm in 5 cm
2. 7,5 cm in 2,5 cm
3. 2,5 cm in 7,5 cm
4. 4 cm in 6 cm

Razprava
Znano je, da:
Povečava daljnogleda (M) = 3
Dolžina teleskopa (d) = 10 cm
Vprašano: Goriščna razdalja objektiva in goriščna razdalja okularja
Odgovor:
Formula za dolžino teleskopa (l), ko je oko v minimalni akomodaciji:
l = f_ob +f_ok
10 cm = f_ob +f_ok  - Enačba 1

Formula za povečavo daljnogleda (M), ko je oko v minimalni akomodaciji:
M = f_ob /f_ok
3 = f_ob /f_ok
f_ob = 3 f_ok - Enačba 2

Zamenjaj f_ob pada perzijski 1 z f_ok pada perzijski 2 :
10 cm = f_ob +f_ok 
10 cm = 3 f_ok +f_ok 
10 cm = 4 f_ok
f_ok = 10 cm / 4
f_ok = 2,5 cm
Goriščna razdalja okularja = 2,5 cm
Goriščna razdalja objektiva = 3 f_ok = 3 (2,5 cm) = 7,5 cm

Goriščna razdalja objektiva in goriščna razdalja okularja sta 7,5 cm oziroma 2,5 cm.
Pravilen odgovor je B.

Vir vprašanja:

Vprašanja OSN za fiziko v nižji srednji šoli