Vifaa vya macho - matatizo na suluhisho

Vifaa vya macho - matatizo na suluhisho

Kioo chenye mkunjo

1. Kitu chenye urefu wa h huwekwa kwenye umbali mdogo kuliko urefu wa fokasi f. Tambua sifa za picha.

Suluhisho

Kulingana na mchoro hapo juu, sifa za picha ni pepe, wima na kubwa kuliko kitu.

2. Ikiwa kitu kimewekwa katikati kati ya sehemu ya kuzingatia na kioo kilichopinda, picha inayoundwa na kioo ni:

1. Kubwa mara 2 kuliko kitu

2. Mnyoofu

3. Umbali wa picha = urefu wa fokasi

4. Kweli

Kauli sahihi ni…..

Suluhisho:

Urefu wa fokasi (f) = sm 20 na umbali wa kitu (do _o ) = sm 10, kama mchoro unavyoonyeshwa hapa chini:

a) Umbali wa picha

1/f = 1/do ₊ 1/siku _i

1/20 = 1/10 + 1/siku _i

1/20 – 1/10 = 1/siku _i

1/20 – 2/20 = 1/siku _i

-1/20 = 1/siku _i

d _i = -20 sentimita

Ishara ya minus inaonyesha kwamba picha ni pepe au miale haipitii kwenye nukta.

b) Ukuzaji wa picha

M = -d _i / do _o = -(-20)/10 = 20/10 = mara 2

Ishara ya kujumlisha inaonyesha kwamba picha imesimama wima na picha ni kubwa mara 2 kuliko kitu.

Sifa za picha

1. Picha kubwa mara 2 kuliko kitu hicho

2. Mnyoofu

3. Umbali wa picha = urefu wa fokasi = sm 20

4. Kweli

Kioo chenye mbonyeo

3. Umbali wa kitu ni mita 2 mbele ya kioo chenye mbonyeo na urefu wa picha ni mara 1/16 ya urefu wa kitu. Urefu wa kioo unaolenga ni upi?

Inajulikana:

Umbali wa kitu (do _o ) = mita 2

Ukuzaji wa picha (M) = mara 1/16

Inayohitajika: urefu wa kioo chenye mbonyeo

Suluhisho:

Umbali wa picha:

Umbali wa picha ni - mita 1/8. Ishara ya chini inaonyesha kwamba picha ni ya mtandaoni.

Urefu wa fokasi (f):

Ishara ya minus inaonyesha kwamba urefu wa fokasi ni pepe.

4. Tambua sifa za picha yenye urefu wa h, iliyoko mbele ya kioo chenye mbonyeo.

Suluhisho

Kulingana na mchoro, sifa za picha ni pepe, wima na ndogo kuliko kitu.

Magnifying kioo

7. Lenzi yenye urefu wa mita 5 inayotumika kama kioo cha kukuza. Lenzi inayotumiwa na jicho la kawaida wakati jicho limelenga katika sehemu yake ya karibu. Ukuzaji wa pembe wa glasi ya kukuza ni nini?

Inajulikana:

Urefu wa fokasi (f) = 5 cm

Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm

Inayohitajika: Ukuzaji wa pembe

Suluhisho:

Ikiwa jicho limeelekezwa kwenye sehemu yake ya karibu, umbali wa picha = sehemu ya karibu ya jicho la kawaida. Mlinganyo wa ukuzaji wa angular:

M = Ukuzaji wa pembe, N = karibu na sehemu ya jicho la kawaida, f = urefu wa kitovu cha kioo cha ukuzaji

Ukuzaji wa pembe wakati jicho limeelekezwa karibu:

Jicho linaloona mbali na jicho linaloona mbali

8. Mtu mwenye macho yanayoona karibu anatumia glasi ya macho yenye diopta +2 . Ni umbali gani wa karibu zaidi ambao mtu anaweza kuona bila miwani?

Inajulikana:

Nguvu ya lenzi (P) = diopta +2

Inayohitajika: Umbali wa karibu zaidi

Suluhisho:

Lenzi inayoungana au lenzi inayotofautiana?

Nguvu ya lenzi ni chanya kwa sababu lenzi inayotumika ni lenzi chanya au lenzi inayoungana.

Urefu wa lenzi ni upi?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/ 2 = 0.5 m = 50 cm

Urefu wa fokasi ni sentimita 50.

Jicho linaloona karibu na jicho linaloona mbali?

Jicho linaloona karibu kwa sababu lenzi inayotumika ni lenzi chanya.

Ni umbali gani wa karibu zaidi ambao mtu anaweza kuona bila miwani?

Ili jicho liweze kuona vitu vilivyo umbali wa sentimita 25 kama jicho la kawaida, lenzi inapaswa kuunda picha iliyo umbali wa sentimita x mbele ya lenzi. Picha iko mbele ya lenzi ili picha iwe wima na ya kawaida. Picha ni ya kawaida ili umbali wa kivuli (s') uwe hasi.

-1/siku _i = 1/f – 1/siku _o

-1/siku _i = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50

-d _i = -50/1 = -50 cm = -0.50 mita

d _i = 50 cm = mita 0.5

Umbali wa karibu zaidi ambao mtu anaweza kuona bila kioo cha macho ni sentimita 50. Umbali wa karibu zaidi ambao jicho la kawaida linaweza kuona ni sentimita 25.

Kioo cha macho

9. Sehemu ya karibu ya jicho la mtu mwenye jicho lisiloona vizuri ni sentimita 50. Je, ni nguvu gani ya lenzi inayotumiwa na mtu huyo ili iweze kuona vitu vilivyo kwenye sentimita 25?

Suluhisho

Karibu na ncha ya jicho la kawaida ni sentimita 25 na karibu na ncha ya mtu mwenye jicho lisiloona masikio ni sentimita 50. Lenzi inayotumiwa na mtu huyo ni lenzi inayounganisha macho.

Ili kitu kinachoonekanas Ili kuwa sentimita 25 mbele ya jicho, lenzi inapaswa kuunda picha kwa umbali wa sentimita 50 mbele ya jicho na lenzi. Image lazima iwe mbele ya macho ili ionekane ili picha ni wima na pepe.

Inajulikana:

Umbali wa kitu (do _o ) = 25 cm

Umbali wa picha (di _i ) = -50 cm (hasi kwa sababu pepe)

Inayohitajika : Urefu wa fokasi (f) na nguvu ya lenzi (P)

Suluhisho:

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 = 0.5 m

Ishara ya Plus inaonyesha kwamba lenzi inaungana.

P = 1/f = 1/0.5 = +2 diopta

Nguvu ya lenzi ni +2 D.

Darubini

10. Darubini ina lenzi ya lengo na ya macho yenye urefu wa fokasi wa sentimita 0.9 na sentimita 5. Mtu huweka kitu cha mm 10 mbele ya lenzi ya lengo ili kionekane kupitia lenzi ya jicho bila kuingiliana. Ikiwa kitu hicho kina urefu wa mm 0.5 na umbali wa kawaida wa usomaji wa mtu huyo ni sentimita 25, basi urefu wa kitu hicho utaonekana kuwa...

Inajulikana:

Urefu wa kilengaji cha lenzi lengwa (f _ob ) = 0.9 cm = 9 mm

Urefu wa fokasi wa lenzi ya macho (kwa _usahihi ) = 5 cm = 50 mm

Umbali wa kitu kutoka kwa lenzi ya lengo (s _ob ) = 10 mm

Urefu wa kitu (h₂o₂ ₎ = 0.5 mm

Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm = 250 mm

Inayohitajika: Urefu wa picha (h _i' )

Suluhisho:

Umbali wa picha kutoka kwa lenzi ya lengo

1/s _ob ' = 1/f _ob – 1/s _ob = 1/9 – 1/10 = 10/90 – 9/90 = 1/90

s _ob ' = 90/1 = 90 mm

Ukuzaji kamili wa darubini wakati jicho limetulia au wakati picha iko katika hali ya kutokuwa na mwisho, huhesabiwa kwa kutumia mlinganyo:

Urefu wa picha = urefu wa kitu x ukuzaji jumla = (0.5 mm)(45) = 22.5 mm.

11. Urefu wa kitovu cha lenzi ya darubini ni sentimita 2.0. Kitu huwekwa kwenye sentimita 2.2. Urefu wa darubini ni sentimita 24.5. Jicho ni la kawaida na limetulia. Ukuzaji kamili wa darubini ni upi?

Inajulikana:

Urefu wa kilengaji cha lenzi lenye lengo (f _ob ) = 2.0 cm

Umbali wa kitu kutoka kwa lenzi ya lengo (d _ob ) = 2.2 cm

Urefu wa darubini (l) = 24.5 cm

Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm

Jicho limetulia.

Inahitajika: Ukuzaji kamili wa darubini (M)

Suluhisho:

Jicho hupumzika wakati picha iko katika hali isiyo na kikomo.

Ukuzaji kamili wa darubini wakati jicho limetulia:

M = ukuzaji jumla

l = urefu wa darubini = umbali kati ya lenzi lenye mwelekeo na lenzi ya jicho = urefu wa kitovu cha lenzi ya jicho + umbali wa picha kutoka kwa lenzi lenye mwelekeo (d _ob ') = f _ok + d _ob '

Umbali wa picha kutoka kwa lenzi lenye mwelekeo (d _ob '):

1/f _ob = 1/d _ob + 1/d _ob '

1/d _ob ' = 1/f _ob – 1/d _ob = 1/2 – 1 / 2.2 = 2.2 / 4.4 – 2 / 4.4 = 0.2 / 4.4

d _ob ' = 22

Umbali wa picha kutoka kwa lenzi ya lengo ni sentimita 22.

Urefu wa lenzi ya macho (kwa _usahihi ):

l = f _sawa + s _ob '

f _sawa = l – d _ob ' = 24.5 - 22 = 2.5 cm

Ukuzaji kamili wa darubini (M):

12. Sehemu iliyo karibu na jicho la kawaida ni sentimita 25. Ukuzaji wa darubini ni nini?

Inajulikana:

Sehemu ya karibu ya jicho la kawaida (N) = 25 cm

Umbali wa kitu (d _ob ) = 1.2 cm

Urefu wa lenzi lenye lengo (f _ob ) = 1 cm

Urefu wa lenzi ya macho ( _sawa ) = 5 cm

Umbali kati ya lenzi lenye mwelekeo na lenzi ya macho = 10 cm

Inahitajika: Ukuzaji wa darubini

Suluhisho:

Ikiwa picha ya mwisho iko katika hali ya kutokukamilika basi jicho limetulia (kiwango cha chini cha malazi). Ikiwa picha ya mwisho iko katika sehemu ya karibu (sentimita 25), jicho halijatulia bali limelenga katika sehemu ya karibu (kiwango cha juu cha malazi).

Mlinganyo wa ukuzaji wa darubini wakati jicho limeelekezwa karibu (kiwango cha juu cha malazi):

Umbali wa picha kutoka kwa lenzi lenye mwelekeo (d _ob '):

1/d _ob ' = 1/d _ob – 1/d _ob = 1/1 – 1 / 1.2 = 12/12 – 10/12 = 2/12

d _ob ' = 12/2 = 6 cm

Ukuzaji wa picha:

Matatizo na suluhisho za darubini

Darubini

Matatizo na suluhisho za darubini 1

Matatizo na suluhisho za darubini 2

1. Kanuni ya msingi ya vifaa vya macho ni ipi?
   • JibuKanuni ya msingi ya vifaa vya macho ni kudhibiti mwanga, hasa kupitia kuakisi na kuakisi, ili kuunda na kukuza picha, kutusaidia kuchunguza vitu vizuri zaidi au kupima sifa fulani za mwanga.
2. Miwani ya kurekebisha macho hufanyaje kazi ili kuboresha uwezo wa kuona?
   • Jibu: Miwani ya macho inayorekebisha ina lenzi zinazofidia upungufu wa jicho katika kulenga mwanga. Kwa ajili ya kuona karibu, lenzi zenye mbonyeo hueneza miale ya mwanga, huku kwa ajili ya kuona mbali, lenzi zenye mbonyeo huunganisha miale ya mwanga, na kuwezesha jicho kuzingatia picha kwenye retina ipasavyo.
3. Kwa nini kioo kinachokuza hufanya vitu vionekane vikubwa zaidi?
   • Jibu: Kioo kinachokuza ni lenzi yenye mbonyeo ambayo huunda taswira pepe, iliyokuzwa, na iliyo wima ya kitu hicho wakati kitu hicho kinapowekwa ndani ya urefu wa lenzi. Jicho huona taswira hii iliyokuzwa kama kubwa kuliko kitu chenyewe.
4. Je, uwazi wa kamera huathiri vipi ubora wa picha?
   • Jibu: Uwazi hudhibiti kiasi cha mwanga unaoingia kwenye kamera. Uwazi mkubwa huruhusu mwanga zaidi, ambao unaweza kusababisha picha bora zenye mwanga mdogo. Hata hivyo, uwazi mkubwa pia hupunguza kina cha sehemu ya picha, ikimaanisha kuwa sehemu ndogo ya picha itakuwa katika mwelekeo. Kinyume chake, uwazi mdogo huongeza kina cha sehemu ya picha lakini unaweza kuhitaji muda mrefu zaidi wa kufichuliwa au mipangilio ya juu ya unyeti.
5. Kwa nini darubini mara nyingi huwa na nambari kama "10×50" iliyoandikwa juu yake?
   • Jibu: Katika darubini ya “10×50”, “10x” inamaanisha kitu kitaonekana karibu mara 10 kuliko kwa jicho uchi. “50” inarejelea kipenyo cha lenzi ya lengo katika milimita. Lenzi kubwa ya lengo inaweza kukusanya mwanga zaidi, na kufanya picha iwe angavu zaidi, hasa muhimu katika hali ya mwanga mdogo.
6. Darubini hukusanyaje mwanga zaidi kuliko jicho la mwanadamu, na kwa nini hii ni muhimu kwa kuchunguza nyota zilizo mbali?
   • JibuDarubini zina lenzi kubwa zaidi zenye lengo (au vioo) kuliko jicho la mwanadamu, na hivyo kuziruhusu kukusanya na kuzingatia mwanga zaidi. Uwezo huu ulioongezeka wa kukusanya mwanga ni muhimu kwa ajili ya kuchunguza vitu vya angani vilivyo mbali na hafifu ambavyo havingeonekana kwa macho.
7. Kuna tofauti gani kati ya darubini inayoakisi mwanga na darubini inayoakisi mwanga?
   • Jibu: Darubini inayoakisi mwanga (au kinzani) hutumia lenzi kupinda na kuzingatia mwanga, huku darubini inayoakisi mwanga (au kinzani) ikitumia vioo. Viakisi mwanga mara nyingi hukabiliwa na mabadiliko ya rangi, ambayo yanaweza kusababisha pindo zenye rangi kuzunguka vitu. Viakisi mwanga huepuka tatizo hili lakini vinaweza kuhitaji mpangilio na marekebisho ya mara kwa mara zaidi.
8. Kwa nini darubini hutumia lenzi nyingi?
   • Jibu: Darubini hutumia mchanganyiko wa lenzi (lengo na kipande cha jicho) ili kufikia ukuzaji na utatuzi wa hali ya juu. Lenzi lengo huongeza ukubwa wa sampuli, na kisha kipande cha jicho huongeza ukubwa wa picha hiyo zaidi. Mchanganyiko huo huruhusu uchunguzi wa kina wa miundo midogo.
9. Nyuzinyuzi ya macho husambazaje taarifa kwa umbali mrefu?
   • Jibu: Nyuzinyuzi za macho hutumia kanuni ya uakisi kamili wa ndani. Ishara za mwanga (kutoka kwa leza) huingizwa kwenye nyuzi na kuakisi kuta za ndani za nyuzi, zikisafiri umbali mrefu bila hasara kubwa katika nguvu. Ishara hizi za mwanga zinaweza kubeba kiasi kikubwa cha data.
10. Je, jukumu la prismu katika spectromita ni lipi?

• Jibu: Katika spectromita, prismu hutawanya mwanga unaoingia kwenye rangi za vipengele vyake (spekta) kulingana na urefu wa mawimbi. Hii inaruhusu uchambuzi wa vyanzo vya mwanga ili kubaini muundo wake, nguvu, na sifa zingine.