Büyüteç veya mercek kullanarak sorulabilecek 7 soru örneği
1. Normal bir gözün yakın görme noktasından doğrudan bakıldığında bir cismin yüksekliği 2 mm'dir. Cisim daha sonra bir büyüteç kullanılarak incelenir . Cismin büyütecin önündeki mesafesi 10 cm ise, büyüteç tarafından oluşturulan cismin görüntüsünün yüksekliği nedir? Normal bir gözün yakın görme noktası 25 cm'dir.
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Nesnenin yüksekliği (h) = 2 mm
Normal gözün yakın noktası (N) = 25 cm
Nesne mesafesi (s) = 10 cm
Soruldu: Büyütecin büyütme açısı (M)
Cevap :
M = N / s
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 katı
Büyüteçle oluşturulan nesne görüntüsünün yüksekliği 2,5 x 2 mm = 5 mm'dir.
2. Normal gözlere sahip bir kişi, çok küçük yazıları okumak için 25 cm odak uzaklığına sahip bir büyüteç kullanıyor. Büyütecin açısal büyütmesini aşağıdaki durumlarda belirleyin: (a) göz maksimum akomodasyondayken, (b) göz minimum akomodasyondayken.
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Gözün yakın noktası (N) = 25 cm
Büyütecin odak uzaklığı (f) = 25 cm (pozitif çünkü büyüteç dışbükey mercek)
Cevap :
(a) Göz maksimum akomodasyondayken büyütecin açısal büyütmesi (M)
Gözün maksimum uyum pozisyonunda olduğu durumda büyüteç açısının büyütme formülü:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 25 cm) + 1
M = 1 + 1
M = 2 katı
Göz maksimum uyum pozisyonundayken, nesneler iki kat daha büyük görünür. Örneğin, gözün yakın noktasından doğrudan bakıldığında bir nesnenin yüksekliği 1 cm'dir. Göz maksimum uyum pozisyonundayken büyüteçle bakıldığında, nesnenin görüntüsünün yüksekliği 2 x 1 cm = 2 cm olur.
(b) Gözün minimum akomodasyonda olduğu zamanki büyütecin açısal büyütmesi (M)
Gözün minimum uyum pozisyonunda olduğu durumda büyüteç açısının büyütme formülü:
M = N / f
M = (25 cm / 25 cm)
M = 1
M = 1 katı
Gözün minimum uyum pozisyonunda olduğu bir durumda, büyüteçle bakıldığında bir cismin boyutu, gözün yakın görüş noktasından doğrudan bakıldığında cismin boyutuyla aynıdır.
3. Normal bir gözün yakın bakış açısından bakıldığında bir cismin yüksekliği 1 cm'dir. Odak uzaklığı 10 cm olan bir büyüteçle bakıldığında görüntünün yüksekliğini hesaplayın: (a) göz maksimum akomodasyondayken, (b) göz minimum akomodasyondayken.
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Nesnenin yüksekliği (h) = 1 cm
Büyütecin odak uzaklığı (f) = 10 cm
Normal gözün yakın noktası (N) = 25 cm
Cevap :
(a) Gözün maksimum uyum sağladığı anda cismin gölgesinin yüksekliği
Gözün maksimum uyum pozisyonunda olduğu durumda büyüteç açısının büyütme formülü:
M = (N/f) + 1
M = (25 cm / 10 cm) + 1
M = 2,5 + 1
M = 3,5 katı
Gözün maksimum uyum pozisyonunda olduğu sırada büyüteçle bakıldığında cismin gölgesinin yüksekliği = 3,5 x 1 cm = 3,5 cm
(b) Gözün minimum uyum konumunda olduğu anda cismin gölgesinin yüksekliği
Gözün minimum uyum pozisyonunda olduğu durumda büyüteç açısının büyütme formülü:
M = N/f
M = 25 cm / 10 cm
M = 2,5 katı
Gözün minimum akomodasyon konumundayken büyüteçle bakıldığında cismin gölgesinin yüksekliği = 2,5 x 1 cm = 2,5 cm
4. Bir öğrenci bir cismi gözlemlemek için büyüteç kullanıyor. Öğrencinin gözü minimum uyum konumundayken, cisim 5 kat açısal büyütmeye maruz kalıyor. Normal bir gözün yakın noktası 25 cm ise, büyütecin odak uzaklığı nedir?
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Açısal büyütme (M) = 5 kat
Normal gözün yakın noktası (N) = 25 cm
Soruldu: Büyütecin odak uzaklığı
Cevap :
Gözün minimum uyum pozisyonunda olduğu durumda büyüteç açısının büyütme formülü:
M = N/f
5 = 25 cm / f
f = 25 cm / 5
f = 5 cm
Büyütecin odak uzaklığı 5 cm'dir.
5. 15 cm odak uzaklığına sahip bir büyüteçle bir sivrisinek görülüyor. Kişinin normal okuma mesafesi 30 cm ise, büyütecin maksimum büyütme oranı kaçtır?
A. 1,5 kat
B. 2,0 katı
C. 3,0 katı
D. 4,0 katı
E. 4,5 katı
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Normal gözün yakın noktası (N) = 30 cm
Büyütecin odak uzaklığı (f) = 15 cm (pozitif çünkü büyüteç dışbükey bir mercektir)
Soruldu: Pbüyütecin maksimum büyütme oranı
Cevap :
Göz maksimum akomodasyon pozisyonundayken maksimum büyütme gerçekleşir. Göz maksimum akomodasyon pozisyonundayken büyüteç açısının büyütme oranı:
M = (N/f) + 1
M = (30 cm / 15 cm) + 1
M = 2 + 1
M = 3 katı
Doğru cevap C şıkkıdır.
6. 25 cm'lik normal okuma mesafesine sahip bir gözlemci tarafından 20 diyoptri büyütme sağlayan bir mercek kullanılıyor. Gözün uyum sağlamasına gerek kalmadan yapılan gözlemde elde edilen büyütme oranı…
A. 2 kat
B. 4 katı
C. 5 katı
D. 6 katı
E. 8 katı
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Normal gözün yakın noktası (N) = 25 cm
Büyüteç gücü (P) = 20 diyoptri
Soruldu: Pbüyütecin minimum büyütme oranı
Cevap :
Büyütecin odak uzaklığı:
P = 1/f
20 = 1/f
f = 1/20 = 0,05 metre = 5 cm
Gözün minimum uyum pozisyonunda olduğu anda büyüteç açısının büyütülmesi:
M = N / f
M = (25 cm / 5 cm)
M = 5 katı
Doğru cevap C şıkkıdır.
7. Nesneleri gözlemlerken kullandığımız yöntemler kurt Gözler maksimum odaklanma konumundayken, cismin doğru pozisyonu şöyledir…
Pembahasan
Akomodasi Gözler lens odak uzaklığı ayarı Gözler. Gözün farklı mesafelerdeki cisimleri net bir şekilde görebilmesi için, göz kasları (siliyer kaslar) merceğin eğriliğini değiştirerek gözün odak uzaklığını değiştirir. Merceğin odak uzaklığı, cismin gözden uzaklığına bağlı olarak değişir. Uzaktaki cisimleri görebilmek için göz kasları gevşer, mercek incelir ve cismin görüntüsü doğrudan retinaya yansır. Göz kasları gevşediğinde veya rahatladığında, gözler minimum düzeyde uyum sağlar.
Öte yandan, yakındaki nesneleri görmek için göz kasları kasılır, mercek kalınlaşır, odak uzaklığı kısalır ve görüntü odak noktasının (retina) arkasına yerleşir. Gözün odaklanabileceği en yakın mesafeye yakın nokta denir. Ortalama bir insanın yakın noktası 25 cm'dir. Göz, yakın mesafedeki (25 cm) bir nesneye odaklandığında, maksimum düzeyde uyum sağlar.
Gördüğümüz bir nesnenin boyutu, nesnenin gözlerimizle oluşturduğu açıya bağlıdır. Uzaktaki nesneler gözlerimizle küçük bir açı oluşturarak, aslında büyük olsalar bile daha küçük görünmelerine neden olur. Tersine, gözlerimize yakın nesneler daha büyük bir açı oluşturarak daha büyük görünmelerine neden olur. Örneğin, aynı boyutta iki taş düşünün; biri gözlerimizden 50 cm, diğeri 100 cm uzakta. Taşlar aynı boyutta, ancak aralarındaki mesafe farklı olduğu için, gözlerimizden 50 cm uzaktaki taş, 100 cm uzaktaki taştan iki kat daha büyüktür. Bir nesneyi daha net görmek istiyorsak, onu gözlerimize yaklaştırmalıyız ve gözlerimizin hala net görebileceği en yakın mesafe 25 cm'dir. Peki ya nesneyi gözlerimize 25 cm yaklaştırdıktan sonra bile gözlerimiz onu net göremiyorsa? Örneğin, çok küçük harfler, 25 cm yaklaştırılsalar bile gözlerimiz onları net göremez. Bu sorunun üstesinden gelmek için büyüteç veya mercek gereklidir.
Basit bir büyüteç aslında her iki yüzeyinde de iki dışbükey mercekten (yakınsak mercekler olarak da bilinir) oluşur. Bu tür merceğe çift dışbükey mercek denir. Büyüteç, nesneleri gözlerimize daha yakın yerleştirmemizi sağlayarak daha geniş bir görüş açısı oluşturur. Gözün minimum düzeyde uyum sağlaması veya rahatlaması için, nesnenin görüntüsünün sonsuzda olması gerekir. Bu, nesne doğrudan büyütecin odak noktasında olduğunda gerçekleşebilir (C şıkkında gösterildiği gibi). Tersine, göz maksimum düzeyde uyum sağlarsa, görüntünün gözden en az 25 cm uzaklıkta olması gerekir. Bu, nesne büyütecin odak noktasının içinde olduğunda gerçekleşebilir (D şıkkında gösterildiği gibi).
Doğru cevap D şıkkıdır.
Soru kaynağı:
Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları
