Mifano 12 ya Maswali ya Vifaa vya Optiki
Kioo Kilichopinda
1. Picha iliyoundwa na kioo kilichopinda cha kitu chenye urefu wa h kilichowekwa kwa umbali mdogo kuliko f (f = urefu wa kioo) ni...
A. pepe, wima, imepunguzwa
B. pepe, wima, iliyokuzwa
C. halisi, wima, iliyopunguzwa
D. halisi, iliyogeuzwa, iliyokuzwa
E. halisi, iliyogeuzwa, iliyopunguzwa
Majadiliano
Ifuatayo ni mfano wa uundaji wa kivuli sawa na swali hapo juu. Kulingana na picha hii, kivuli ni pepe, kimesimama, na kimekuzwa. Jibu sahihi ni B.
2. Ikiwa kitu kitawekwa katikati ya sehemu ya kuzingatia na uso wa kioo kilichopinda, picha itaundwa:
(1) iliyokuzwa mara mbili
(2) wima
(3) ina umbali wa picha = umbali wa kuzingatia
(4) mtandaoni
Kauli sahihi ni…
A. 1, 2 na 3
B. 1 na 3
Sura ya 1 na 4
D. 4 pekee
E. zote ziko sahihi
Majadiliano
Tuseme umbali wa sehemu ya kulenga au urefu wa kitovu (f) = sm 20 na umbali wa kitu (s) = sm 10, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapa chini.

a) Umbali wa kivuli
1/f = 1/s + 1/s'
1/20 = 1/10 + 1/sekunde
1/20 – 1/10 = 1/sekunde
1/20 – 2/20 = 1/sekunde
-1/20 = 1/sekunde
s' = -20 sentimita
Umbali hasi wa kivuli unamaanisha kivuli ni pepe. Kivuli ni pepe kwa sababu hakuna mwanga unaopita ndani yake. Hii inaonyeshwa na mstari wa nukta kwenye picha.
b) Ukuzaji wa picha
M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = mara 2
Ukuzaji chanya wa picha unamaanisha kuwa picha imesimama wima. Picha imekuzwa mara 2.
Sifa za vivuli kulingana na picha na matokeo ya hesabu hapo juu ni:
1. Imekuzwa mara 2
2. Mnyoofu
3. Umbali wa picha = urefu wa fokasi = sm 20
4. Hali halisi
Jibu sahihi ni E.
Kioo Kinachong'aa
3. Kioo chenye mbonyeo huwekwa kwenye kona barabarani. Wakati kitu kiko mita 2 kutoka kwenye kioo, urefu wa picha inayoundwa ni 1/16 ya urefu wa kitu hicho. Urefu wa kioo unaozingatia ni…
A. 2/15 m
B. 2/17 m
C. 5/8 mita
D. 15/2 mita
E. 17/2 mita
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Umbali wa kitu = mita 2
Ukuzaji wa picha (M) = mara 1/16
Aliuliza: Urefu wa fokasi wa kioo chenye mbonyeo
Jibu:
Kwanza hesabu umbali wa kivuli (s'):

Umbali wa picha ni - mita 1/8. Ishara hasi inamaanisha picha ni pepe.
Urefu wa fokasi wa kioo chenye mbonyeo (f):

Ishara hasi inamaanisha kuwa mwelekeo wa kioo chenye mbonyeo ni pepe.
Jibu sahihi ni A.
4. Picha iliyoundwa na kioo chenye mbonyeo na kitu chenye urefu wa h kilichowekwa mbele ya kioo ni...
A. halisi, wima, iliyokuzwa
B. pepe, wima, iliyokuzwa
C. halisi, wima, iliyopunguzwa
D. halisi, iliyogeuzwa, iliyokuzwa
E. pepe, wima, imepunguzwa
Majadiliano

Kulingana na picha iliyo pembeni, sifa za kivuli ni pepe, wima, na zimepunguzwa.
Jibu sahihi ni E.
Lenzi ya Mbonyeo
5. Kutoka kwa grafu ya lenzi iliyobonyea hapo juu, ukuzaji wa picha katika 1/s = 3 ni...
A. Mara 1,5
B. mara 2
C. Mara 3
D. Mara 4
E. Mara 6
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
1/s = 3 cm-1, s = 1/3 cm
1/s' = 1 cm-1, s' = 1/1 cm = 1 cm
Aliuliza: Ukuzaji wa picha (M)
Jibu:
Ukuzaji wa picha:
M = s' : s
M = 1 cm : 1/3 cm
M = sentimita 1 x sentimita 3/1
M = mara 3
Jibu sahihi ni C.
Lenzi Iliyopinda
6. Mwanga sambamba wa mwanga huanguka kwenye lenzi iliyopinda. Mwanga huo hupata uzoefu…
A. kuakisi ili miale isambae
B. kuakisi ili mwanga usambae
C. kuakisi ili miale ikusanyike
D. kuakisi ili mwanga ukusanye
E. refraction lakini miale inabaki sambamba
Majadiliano
Vioo vinaweza kuakisi mwanga huku lenzi zikiweza kuakisi mwanga.
Lenzi zenye mkunjo zina sifa ya kueneza mwanga, kwa hivyo pia huitwa lenzi zinazotofautiana.
Jibu sahihi ni A.
mbwa Mwitu
7. Lenzi yenye urefu wa fokasi wa sentimita 5 hutumika kama kioo cha kukuza. Ikiwa jicho ni la kawaida, tumia kioo hiki cha kukuza. kwa malazi ya juu zaidi, ukuzaji wa pembe wa kioo cha kukuza ni...
A. Mara 3
B. mara 4
C. Mara 5
D. Mara 6
E. Mara 8
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa lenzi (f) = 5 cm
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Aliuliza: Ukuzaji wa pembe wa kioo cha kukuza
Jibu:
Ikiwa jicho limeegemea juu kabisa, umbali wa picha inayozalishwa na kioo kinachokuza ni sawa na sehemu ya karibu ya jicho la kawaida. Fomula ya pembe ya ukuzaji wa kioo kinachokuza wakati jicho limeegemea juu kabisa:

Jibu sahihi ni D.
Kasoro za Macho
8. Mtu mwenye hyperopia anahitaji kuvaa miwani yenye nguvu ya lenzi ya diopta +2 ili kuona kawaida. Kwa hivyo, umbali wa karibu zaidi ambao mtu anaweza kuona bila miwani ni…
A. 2,5 cm
B. 15 cm
C. 50 cm
D. 60 cm
E. 100 cm
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Nguvu ya lenzi (P) = +2 diopta
Aliuliza: Umbali wa karibu zaidi ambao mtu anaweza kuona bila miwani
Jibu:
Lenzi zenye mbonyeo au zenye mbonyeo?
Nguvu ya lenzi ni chanya, kwa hivyo lenzi inayotumika ni lenzi chanya, yaani lenzi yenye mbonyeo, yaani lenzi inayoweza kubadilika.
Urefu wa lenzi ni upi?
P = 1/f
2 = 1/f
f = 1/ 2 = mita 0,5 = sentimita 50
Urefu wa lenzi yenye mbonyeo ni sentimita 50.
Kuona mbali au kuona mbali?
Ikiwa lenzi inayotumika ni lenzi yenye mbonyeo basi ina uwezo wa kuona kwa mbali.
Ni umbali gani wa karibu zaidi ambao jicho linaweza kuona bila miwani?
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25. Ili jicho liweze kuona kitu kilicho umbali wa sentimita 25 kama jicho la kawaida, lenzi lazima iunde picha iliyo umbali wa sentimita x mbele ya lenzi. Picha iko mbele ya lenzi yenye mbonyeo ili picha iwe wima na ya kawaida. Picha ni ya kawaida, kwa hivyo umbali wa picha ni hasi.
-1/s' = 1/f – 1/s
-1/s' = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50
-s' = -50/1 = -50 cm = -0,50 mita
s' = 50 cm = mita 0,5
Umbali wa karibu zaidi ambao jicho linaloona karibu linaweza kuona ni sentimita 50. Umbali wa karibu zaidi kwa jicho la kawaida ni sentimita 25.
Jibu sahihi ni C.
Miwani
9. Mtu mwenye presbyopic ana ncha ya karibu sentimita 50. Ikiwa anataka kusoma kwa umbali wa kawaida wa kusoma, atahitaji miwani yenye nguvu ya...
A. -2 diopta
B. -1/2 diopta
C. + 1/2 diopta
D. +2 diopta
E. +4 diopta
Majadiliano
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida ni sentimita 25, na sehemu ya karibu ya mgonjwa ni sentimita 50. Hii ina maana kwamba mtu huyo ana shida kuona karibu, hali inayojulikana kama kuona mbali. Uoni wa mbali unaweza kusahihishwa kwa kutumia lenzi yenye mbonyeo, kama inavyoonyeshwa kwenye picha hapa chini.
Ili kitu kionekane kwa umbali wa sentimita 25 mbele ya jicho, lenzi lazima iunde picha kwa umbali wa sentimita 50 mbele ya jicho na lenzi. Picha lazima iwe mbele ya jicho ili ionekane, kwa hivyo picha iwe wima na ya mtandaoni.
Inajulikana :
Umbali wa kitu = sm 25
Umbali wa picha (s') = -50 cm (hasi kwa sababu ni pepe)
Aliuliza Urefu wa fokasi (f) wa miwani na nguvu ya lenzi (P)
Jawab :
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/-50
1/f = 2/50 – 1/50
1/f = 1/50
f = 50/1 = 50 cm = mita 0,5
Urefu chanya wa fokasi unamaanisha kuwa lenzi inayotumika ni lenzi yenye mbonyeo.
P = 1/f = 1/0,5 = +2 diopta
Nguvu au nguvu ya lenzi ni +2 D. Ishara chanya inamaanisha kuwa lenzi inayotumika ni lenzi yenye mbonyeo.
Jibu sahihi ni D.
darubini
10. Darubini ina lenzi ya lengo na kipande cha jicho chenye urefu wa fokasi wa sentimita 0,9 na sentimita 5, mtawalia. Mtu huweka slaidi ya mm 10 mbele ya lenzi ya lengo ili ionekane kupitia kipande cha jicho bila kuingiliana. Ikiwa slaidi ina urefu wa mm 0,5 na umbali wa kawaida wa mtu kusoma ni sentimita 25, urefu unaoonekana wa kitu hicho utakuwa...
A. 7,5 mm
B. 10 mm
C. 12,5 mm
D. 15 mm
E. 20 mm
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kilengaji cha lenzi lengwa (f)ob) = 0,9 sentimita = 9 mm
Urefu wa kitovu cha lenzi ya jicho (f)ok) = 5 sentimita = 50 mm
Umbali wa kitu kutoka kwa lenzi ya lengo (s)ob) = 10 mm
Urefu wa kitu (h) = 0,5 mm
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm = 250 mm
Aliuliza: Urefu wa kivuli (h')
Jibu:
Uchunguzi bila mpangilio ni sawa na uchunguzi wenye mpangilio mdogo, ambapo jicho hupumzika linapotazama picha iliyo mbali sana.
Kwanza, hesabu umbali wa picha kutoka kwa lenzi lenyewe. Lenzi lenyewe ni lenzi yenye mbonyeo, kwa hivyo fomula ya lenzi yenye mbonyeo hutumika:
1 / sob' = 1/fob – 1/sekundeob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90
sob' = 90/1 = 90 mm
Ukuzaji kamili wa darubini wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi au wakati picha iko katika kiwango cha mwisho huhesabiwa kwa kutumia fomula:

Urefu wa kivuli = urefu wa kitu x ukuzaji jumla = (0,5 mm)(45) = milimita 22,5.
11. Darubini ina urefu wa kitovu cha lengo cha sentimita 2,0. Kitu huwekwa chini ya lengo kwa umbali wa sentimita 2,2. Darubini ina urefu wa sentimita 24,5 na mtazamaji anaangalia bila kubadilika. Ikiwa mtazamaji ana macho ya kawaida, ukuzaji kamili wa darubini ni…
A. Mara 20
B. mara 25
C. Mara 50
D. Mara 75
E. Mara 100
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kilengaji cha lenzi lengwa (f)ob) = sm 2,0
Umbali wa kitu mbele ya lenzi ya lengo (s)ob) = sm 2,2
Urefu wa darubini (l) = 24,5 cm
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Uchunguzi bila mpangilio
Aliuliza: Ukuzaji kamili wa darubini (M)
Jibu:
Jicho hutoshea kidogo sana wakati picha iko mbali sana, kama inavyoonyeshwa kwenye picha iliyo pembeni.

Fomula ya ukuzaji kamili wa darubini wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi:

Taarifa:
M = ukuzaji jumla
l = urefu wa darubini = umbali kati ya lenzi ya lengo na lenzi ya jicho = urefu wa lenzi ya jicho + umbali wa picha kutoka kwa lenzi ya lengoob') = fok + sob'
Umbali wa picha kutoka kwa lenzi ya lengo (s)ob') :
1 / fob = 1/sekundeob + 1/sekundeob'
1 / sob' = 1/fob – 1/sekundeob = 1/2 – 1/2,2 = 2,2/4,4 – 2/4,4 = 0,2/4,4
sob' = 22
Umbali wa picha kutoka kwa lenzi ya lengo ni sentimita 22.
Urefu wa lenzi ya jicho (f)ok):
l = fok + sob'
fok = l – sob' = 24,5 – 22 = 2,5 sentimita
Ukuzaji kamili wa darubini (M):

Jibu sahihi ni E.
12. Mwanafunzi (Sn = 25 cm) alifanya jaribio kwa kutumia darubini, akiwa na data kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ufuatao. Ukuzaji wa darubini ni…
A. Mara 30
B. mara 36
C. Mara 40
D. Mara 46
E. Mara 50
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Umbali wa kitu (s)ob) = sm 1,2
Urefu wa lengo (f)ob) = sm 1
Urefu wa lenzi ya jicho (f)ok) = sm 5
Umbali kati ya lenzi ya lengo na kipande cha jicho = 10 cm
Aliuliza: Ukuzaji wa darubini
Jibu:
Ikiwa picha ya mwisho iko mbali sana, jicho litatoshea kidogo, kinyume chake, ikiwa picha iko mbali sana, jicho litatoshea kwa kiwango cha juu. Picha ya mwisho katika picha hapo juu inaonyesha picha ya mbali sana ili jicho litoshee kwa kiwango cha juu.
Fomula ya ukuzaji wa darubini wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi:

Majadiliano ya maswali ya darubini
Darubini
13. Angalia picha ya njia ya mwanga unaounda picha kwenye darubini ifuatayo:
Umbali kati ya lenzi ya lenzi na lenzi ya jicho d
Chanzo cha darubini ni….
A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Umbali wa kitu kutoka kwa lenzi ya lengo (s)ob) = sm 2
Urefu wa kilengaji cha lenzi lengwa (f)ob) = sm 1,8
Umbali wa picha halisi kutoka kwa lenzi ya jicho (s)ok) = sm 6
Urefu wa lenzi ya jicho (f)ok) = sm 6
Swali: Umbali kati ya lenzi lenye mwelekeo na lenzi ya macho (urefu wa bomba la darubini)
Jibu:
Tazama picha hapo juu. Wakati jicho liko katika kiwango cha chini kabisa, picha ya mwisho inayoundwa na lenzi ya jicho huwa katika kiwango cha mwisho. Ili picha ya mwisho inayotengenezwa na lenzi ya jicho iwe katika kiwango cha mwisho, picha halisi inayotengenezwa na lenzi ya lengo lazima iwe katika sehemu ya msingi ya lenzi ya jicho. Kwa hivyo, umbali kati ya lenzi ya lengo na lenzi ya jicho (l) = umbali wa picha halisi kutoka kwa lenzi ya lengo (s)ob') + urefu wa lenzi ya jicho (fok).
Umbali wa picha halisi kutoka kwa lenzi ya lengo (s)ob') :
1 / sob + 1/sekundeob' = 1/fob
1 / sob' = 1/fob – 1/sekundeob
1 / sob' = 1/1,8 – 1/2
1 / sob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
sob' = sentimita 18
Umbali kati ya lenzi lenye mwelekeo na lenzi ya macho (urefu wa bomba la darubini):
l = sob' + fok
l = sentimita 18 + sentimita 6
l = sentimita 24
Jibu sahihi ni B.
Chanzo cha swali:
Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi
Mifano ya maswali kuhusu vifaa vya macho vya macho
Mtu mwenye macho ya kawaida mwanzoni huona kitu kilicho umbali wa mita 500. Muda mfupi baadaye mtu huyo huona kitu kilicho umbali wa mita 1. Umbali kati ya konea na retina matawi Inachukuliwa kuwa sawa na umbali wa kivuli, ambao ni takriban sentimita 2,5. Hesabu:
(a) Urefu wa fokasi na nguvu ya kipande cha jicho wakati wa kuzingatia kitu kilicho umbali wa mita 500
(b) Urefu wa fokasi na nguvu ya kipande cha jicho wakati wa kuzingatia kitu kilicho umbali wa mita 1
(c) Mabadiliko katika urefu wa kitovu cha jicho wakati wa kulenga swichi kutoka mita 500 hadi mita 1.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Umbali wa kitu 1 (s)1) = mita 500 = sentimita 50.000
Umbali wa kitu 2 (s)2) = mita 1 = sentimita 100
Umbali wa kivuli = sm 2,5
Jibu:
(a) Urefu wa fokasi na nguvu ya lenzi ya jicho wakati jicho linapozingatia kitu kilicho umbali wa mita 500
Urefu wa kielekezi (f) wa kipande cha jicho huhesabiwa kwa kutumia fomula ya lenzi yenye mbonyeo :
1 / f1 = 1/sekunde1 + 1/s' = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f1 = 50.000/20.001 = 2,499875 sentimita
f1 = mita 0,02499875
Nguvu ya lenzi ya jicho:
P1 = 1/f1 = 1/0,02499875 = 40,0 Diopta
(b) Urefu wa fokasi na nguvu ya lenzi ya jicho wakati jicho linapozingatia kitu kilicho umbali wa mita 1
Urefu wa fokasi (f) wa kipande cha jicho:
1 / f2 = 1/sekunde2 + 1/s' = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f2 = 100/41 = 2,439024 sentimita
f2 = mita 0,02439024
Nguvu ya lenzi ya jicho:
P2 = 1/f2 = 1/0,02439024 = 41,0 Diopta
(c) Mabadiliko katika urefu wa fokasi na nguvu ya lenzi ya jicho wakati wa kulenga swichi kutoka mita 500 hadi mita 1.
Mabadiliko katika urefu wa lenzi ya jicho = f1 - f2 = 0,02499875 – 0,02439024 = mita 0,00060851
Mabadiliko katika nguvu ya lenzi ya jicho = 41,0 - 40,0 = 1,0 Diopta
Kulingana na majadiliano ya maswali hapo juu, inaweza kuhitimishwa kwamba:
– Urefu wa lenzi ya jicho ni mkubwa zaidi wakati jicho linapoona vitu kwa mbali na urefu wa lenzi ya jicho ni mdogo wakati jicho linapoona vitu kwa mbali.
– Nguvu ya lenzi ya jicho ni kubwa zaidi wakati jicho linapoangalia kitu kilicho karibu, na nguvu ya lenzi ya jicho ni ndogo wakati jicho linapoangalia kitu kilicho mbali. Kwa hivyo, kadiri kitu kilivyo karibu, ndivyo nguvu ya lenzi ya jicho inavyokuwa kubwa zaidi.
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali kuhusu vifaa vya macho.
Mfano wa maswali ya miwani
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali kwenye miwani ya macho.
Mifano ya maswali ya lenzi za mawasiliano
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali kwenye vifaa vya macho vya lenzi za mguso.
Mfano wa swali la kioo cha kukuza au kioo cha kukuza
Kipande cha maandishi ni kidogo sana kiasi kwamba hakiwezi kusomwa. Mtu husoma maandishi kwa kutumia kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha uwekaji, pembe ya ukuzaji wa kioo cha kukuza ni mara 5. Urefu wa kitovu cha kioo cha kukuza ni upi?
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm
Ukuzaji wa pembe ya kioo kinachokuza (M) = 5 x
Aliuliza: Urefu wa fokasi ya kioo kinachokuza (f)
Jibu:
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya kioo cha kukuza wakati jicho liko katika kiwango cha juu zaidi:
M = (N/f) + 1
5 = (sentimita 25 / f) + 1
5 – 1 = 25 cm / f
4 = 25 cm / f
f = 25 cm / 4
f = sm 6,25
Urefu wa kitovu cha kioo kinachokuza ni sentimita 6,25. Urefu wa kitovu cha kioo kinachokuza ni chanya kwa sababu kioo kinachokuza hutumia lenzi yenye mbonyeo lenzi chanya au la.
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali kuhusu miwani ya kukuza au miwani ya kukuza.
Maswali ya mfano wa darubini
Mtu mwenye macho ya kawaida huangalia kitu kwa kutumia darubini. Urefu wa lenzi ya lengo ni milimita 20 na urefu wa lenzi ya jicho ni milimita 30. Ikiwa picha halisi inayozalishwa na lenzi ya lengo iko umbali wa sentimita 10, hesabu ukuzaji wa pembe wa darubini unapoonekana na jicho kwa kiwango cha chini kabisa.
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa kilengaji cha lenzi lengwa (f)ob) = 20 mm
Urefu wa lenzi ya jicho (f)ok) = 30 mm
Umbali wa picha ya lenzi lengwaob') = 10 cm = 100 mm
Umbali wa karibu na jicho la kawaida (N) = 25 cm = 250 mm
Aliuliza: Ukuzaji wa pembe wa darubini unapoonekana kwa jicho katika kiwango cha chini cha uwekaji
Jibu:
Fomula ya ukuzaji wa pembe ya jumla ya darubini wakati jicho linapoweza kuhimili angalau:

Ukuzaji wa jumla wa pembe (M) wa darubini wakati jicho liko katika kiwango cha chini cha malazi ni takriban 42,0 x.
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali ya darubini nyepesi.
Mfano wa swali la darubini ya nyota
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali ya darubini ya nyota.
Mifano ya maswali kuhusu vifaa vya kamera vya macho
Majadiliano kamili zaidi ya maswali yanaweza kusomwa katika makala kuhusu mifano ya maswali kwenye vifaa vya macho vya kamera.