Optik asboblar - muammolar va yechimlar

Optik asboblar - muammolar va yechimlar

Ichak oynasi

1. h-balandlikdagi obyekt fokus uzunligidan kichikroq masofada joylashtirilgan. Tasvirning xususiyatlarini aniqlang.

qaror

Yuqoridagi rasmga ko'ra, tasvirning xususiyatlari virtual, tik va ob'ektdan kattaroqdir.

2. Agar obyekt fokus nuqtasi va botiq oyna orasidagi markazga joylashtirilsa, oyna tomonidan hosil qilingan tasvir quyidagicha bo'ladi:

1. Obyektdan 2 marta katta

2. Tik

3. Tasvir masofasi = fokus uzunligi

4.Virtual

To'g'ri bayonot .....

yechim:

Fokus masofasi (f) = 20 sm va obyekt masofasi (d _o ) = 10 sm, quyidagi rasmda ko'rsatilganidek:

a) Tasvir masofasi

1/f = 1/d _o + 1/d _i

1/20 = 1/10 + 1/kun _i

1/20 – 1/10 = 1/kun _i

1/20 – 2/20 = 1/kun _i

-1/20 = 1/kun _i

d _i = -20 sm

Minus belgisi tasvir virtual ekanligini yoki nurlar nuqtadan o'tmasligini bildiradi.

b) Tasvirni kattalashtirish

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

Plyus belgisi tasvirning tik turganligini va tasvir obyektdan 2 baravar katta ekanligini bildiradi.

Rasm xususiyatlari

1. Obyektdan 2 baravar kattaroq tasvir

2. Tik

3. Tasvir masofasi = fokus masofasi = 20 sm

4.Virtual

Qavariq oyna

3. Ob'ektning qavariq oyna oldidagi masofasi 2 metr va tasvir balandligi obyekt balandligining 1/16 baravariga teng. Oynaning fokus masofasi qancha?

Ma'lum:

Obyekt masofasi (d _o ) = 2 metr

Tasvirni kattalashtirish (M) = 1/16 marta

Kerakli: qavariq oynaning fokus uzunligi

yechim:

Tasvir masofasi:

Tasvir masofasi – 1/8 metr. Minus belgisi tasvir virtual ekanligini bildiradi.

Fokus masofasi (f):

Minus belgisi fokus masofasining virtual ekanligini bildiradi.

4. Qavariq oyna oldida joylashgan h-balandlikdagi tasvirning xususiyatlarini aniqlang.

qaror

Rasmga ko'ra, tasvirning xususiyatlari virtual, tik va ob'ektdan kichikroq.

Kattalashtirib ko'rsatuvchi ko'zgu

7. Kattalashtiruvchi oyna sifatida ishlatiladigan 5 m fokus masofali linza. Oddiy ko'z tomonidan ko'z eng yaqin nuqtaga fokuslanganda ishlatiladigan linza. Kattalashtiruvchi oynaning burchak kattalashtirishi qanday?

Ma'lum:

Fokus masofasi (f) = 5 sm

Normal ko'zning yaqin nuqtasi (N) = 25 sm

Kerakli: Burchak kattalashtirish

yechim:

Agar ko'z eng yaqin nuqtaga fokuslangan bo'lsa, tasvir masofasi normal ko'zning yaqin nuqtasi bo'ladi. Burchak kattalashtirish tenglamasi:

M = Burchak kattalashtirish, N = normal ko'zning yaqin nuqtasi, f = kattalashtiruvchi oynaning fokus masofasi

Ko'z eng yaqin nuqtaga fokuslanganda burchak kattalashishi:

Yaqinni ko'ra oladigan ko'z va uzoqni ko'ra oladigan ko'z

8. Yaqindan ko'ra oladigan odam +2 diopterli ko'zoynak taqadi . Ko'zoynaksiz odam eng yaqin masofani qanday ko'ra oladi?

Ma'lum:

Linza quvvati (P) = +2 diopter

Izlanmoqda: Eng yaqin masofa

yechim:

Yaqinlashuvchi linzami yoki tarqaladigan linzami?

Linzaning kuchi musbat, chunki ishlatilgan linza musbat linza yoki yaqinlashuvchi linzadir.

Linzaning fokus uzunligi qancha?

P = 1/f

2 = 1/f

f = 1/2 = 0.5 m = 50 sm

Fokus masofasi 50 sm.

Yaqinni ko'ra oladigan ko'z va uzoqni ko'ra oladigan ko'zmi?

Yaqinni ko'ra olmaslik, chunki ishlatilgan linza musbat linzadir.

Ko'zoynaksiz odam eng yaqin masofani qancha ko'ra oladi?

Ko'z oddiy ko'z kabi 25 sm masofadagi narsalarni ko'rishi uchun linza linza oldida x sm masofada tasvir hosil qilishi kerak. Tasvir linza oldida joylashgan, shuning uchun tasvir tik va virtual bo'ladi. Tasvir virtual bo'lib, soya(lar)ning masofasi manfiy bo'ladi.

-1/kun _i = 1/f – 1/kun _o

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

-d _i = -50/1 = -50 sm = -0.50 metr

d _i = 50 sm = 0.5 metr

Ko'zoynaksiz odam ko'ra oladigan eng yaqin masofa 50 sm. Oddiy ko'z ko'ra oladigan eng yaqin masofa 25 sm.

Ko'zoynak

9. Quloqni yaxshi ko'rmaydigan odamning yaqin nuqtasi 50 sm. 25 sm masofadagi narsalarni ko'rish uchun odam foydalanadigan linzaning kuchi qanday?

qaror

Oddiy ko'z nuqtasiga yaqin masofa 25 sm, eshitish qobiliyati past odam nuqtasiga yaqin masofa esa 50 sm. Odam foydalanadigan linza - bu konvergent linza.

Kuzatilayotgan obyekt uchuns ko'z oldida 25 sm bo'lishi uchun linza hosil qilishi kerak surat ko'z va linza oldida 50 sm masofada. surat ko'rish uchun ko'z oldida bo'lishi kerak, shunda surat tik va virtualdir.

Ma'lum:

Obyekt masofasi (d _o ) = 25 sm

Tasvir masofasi (d _i ) = -50 sm (manfiy, chunki virtual)

Kerakli : Fokus masofasi (f) va linzaning optik kuchi (P)

yechim:

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 sm = 0.5 m

Plyus belgisi linzaning yaqinlashayotganini bildiradi.

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

Ob'ektivning nurlanish kuchi +2 D ga teng.

mikroskop

10. Mikroskopda fokus masofalari 0.9 sm va 5 sm bo'lgan obyektiv va ko'z linzalari mavjud . Kimdir 10 mm li obyektni ko'z linzasi orqali akkomodatsiyasiz kuzatish uchun obyektiv linzaning oldiga qo'yadi. Agar obyektning uzunligi 0.5 mm bo'lsa va odamning normal o'qish masofasi 25 sm bo'lsa, unda obyektning uzunligi... ko'rinadi.

Ma'lum:

Ob'ektiv linzaning fokus masofasi (f _ob ) = 0.9 sm = 9 mm

Ko'z linzasining fokus masofasi (f _ok ) = 5 sm = 50 mm

Ob'ektiv linzadan obyektiv masofasi (s _ob ) = 10 mm

Obyekt uzunligi (h _o ) = 0.5 mm

Normal ko'zning yaqin nuqtasi (N) = 25 sm = 250 mm

Kerakli: Rasm uzunligi (hi _' )

yechim:

Ob'ektiv linzadan tasvir masofasi

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

Ko'z bo'shashganda yoki cheksizlikda tasvir olinganda mikroskopning to'liq kattalashishi quyidagi tenglama yordamida hisoblanadi:

Tasvir uzunligi = obyekt uzunligi x umumiy kattalashtirish = (0.5 mm)(45) = 22.5 mm.

11. Mikroskop obyektiv linzasining fokus masofasi 2.0 sm. Obyekt 2.2 sm ga joylashtirilgan. Mikroskopning uzunligi 24.5 sm. Ko'z normal va bo'shashgan. Mikroskopning umumiy kattalashtirishi qancha.

Ma'lum:

Ob'ektivning fokus masofasi (f _ob ) = 2.0 sm

Ob'ektiv linzadan obyektivgacha bo'lgan masofa (d _ob ) = 2.2 sm

Mikroskop uzunligi (l) = 24.5 sm

Normal ko'zning yaqin nuqtasi (N) = 25 sm

Ko'z bo'shashgan.

Kerakli: Mikroskopning to'liq kattalashtirishi (M)

yechim:

Tasvir cheksizlikda bo'lganda ko'z bo'shashadi.

Ko'z bo'shashganda mikroskopning umumiy kattalashishi:

M = umumiy kattalashtirish

l = mikroskop uzunligi = obyektiv linza va ko'z linzasi orasidagi masofa = ko'z linzasining fokus masofasi + obyektiv linzadan tasvir masofasi (d _ob ') = f _ok + d _ob '

Ob'ektivdan tasvir masofasi (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

Ob'ektivdan tasvir masofasi 22 sm.

Ko'z linzasining fokus masofasi (f _ok ):

l = f _ok + s _ob '

f _ok = l – d _ob ' = 24.5 – 22 = 2.5 sm

Mikroskopning umumiy kattalashtirishi (M):

12. Normal ko'zning yaqin nuqtasi 25 sm ga teng. Mikroskopning kattalashtirish koeffitsienti qanday?

Ma'lum:

Normal ko'zning yaqin nuqtasi (N) = 25 sm

Obyekt masofasi (d _ob ) = 1.2 sm

Ob'ektivning fokus masofasi (f _ob ) = 1 sm

Ko'z linzasining fokus uzunligi (f _ok ) = 5 sm

Ob'ektiv va ko'z linzalari orasidagi masofa = 10 sm

Kerakli: Mikroskoplarni kattalashtirish

yechim:

Agar oxirgi tasvir cheksizlikda bo'lsa, ko'z bo'shashgan (minimal akkomodatsiya). Agar oxirgi tasvir yaqin nuqtada (25 sm) bo'lsa, ko'z bo'shashgan emas, balki yaqin nuqtada (maksimal akkomodatsiya) fokuslangan.

Ko'z yaqin nuqtaga (maksimal akkomodatsiya) fokuslanganda mikroskopning kattalashtirish tenglamasi:

Ob'ektivdan tasvir masofasi (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 sm

Tasvirni kattalashtirish:

Mikroskop bilan bog'liq muammolar va ularni hal qilish yo'llari

Teleskop

Teleskop muammolari va yechimlari 1

Teleskop muammolari va yechimlari 2

1. Optik asboblarning asosiy printsipi nima?
   • javobOptik asboblarning asosiy printsipi yorug'likni, asosan sinish va aks ettirish orqali manipulyatsiya qilish bo'lib, tasvirlarni shakllantirish va kattalashtirish, bu bizga obyektlarni yaxshiroq kuzatish yoki yorug'likning ma'lum xususiyatlarini o'lchashga yordam beradi.
2. Korrektorli ko'zoynaklar ko'rishni yaxshilash uchun qanday ishlaydi?
   • javobTuzatuvchi ko'zoynaklar ko'zning yorug'likni fokuslashdagi kamchiliklarini qoplaydigan linzalarga ega. Yaqinni ko'ra olmaslik uchun botiq linzalar yorug'lik nurlarini tarqatadi, uzoqni ko'ra olmaslik uchun esa qavariq linzalar yorug'lik nurlarini birlashtiradi, bu esa ko'zning tasvirlarni to'r pardaga to'g'ri fokuslashiga imkon beradi.
3. Nima uchun kattalashtiruvchi oyna obyektlarni kattaroq qilib ko'rsatadi?
   • javobKattalashtiruvchi oyna - bu ob'ekt linzaning fokus masofasiga joylashtirilganda uning virtual, kattalashtirilgan va vertikal tasvirini yaratadigan qavariq linza. Ko'z bu kattalashtirilgan tasvirni ob'ektning o'zidan kattaroq deb qabul qiladi.
4. Kamera diafragmasi tasvir sifatiga qanday ta'sir qiladi?
   • javobDiafragma kameraga kiradigan yorug'lik miqdorini boshqaradi. Kattaroq diafragma ko'proq yorug'lik beradi, bu esa kam yorug'likda yaxshiroq fotosuratlarga olib kelishi mumkin. Biroq, kattaroq diafragma maydon chuqurligini ham kamaytiradi, ya'ni tasvirning kichikroq qismi fokusda bo'ladi. Aksincha, kichikroq diafragma maydon chuqurligini oshiradi, ammo uzoqroq ekspozitsiya vaqtini yoki yuqori sezgirlik sozlamalarini talab qilishi mumkin.
5. Nima uchun durbinlarda ko'pincha "10×50" kabi raqam yozilgan bo'ladi?
   • javob: “10×50” durbinlarda “10x” obyekt yalangʻoch koʻz bilan koʻrilgandagiga qaraganda 10 marta yaqinroq koʻrinishini anglatadi. “50” obyektiv linzasining diametrini millimetrda bildiradi. Kattaroq obyektiv linza koʻproq yorugʻlikni toʻplashi mumkin, bu esa tasvirni yorqinroq qiladi, ayniqsa yorugʻlik kam boʻlgan sharoitlarda foydalidir.
6. Teleskop qanday qilib inson ko'zidan ko'ra ko'proq yorug'lik to'playdi va nega bu uzoq yulduzlarni kuzatish uchun muhim?
   • javobTeleskoplar inson ko'ziga qaraganda ancha kattaroq obyektiv linzalarga (yoki oynalarga) ega, bu ularga ko'proq yorug'likni to'plash va jamlash imkonini beradi. Yorug'likni to'plashning bu ortishi yalang'och ko'z bilan ko'rinmaydigan uzoq va xira samoviy jismlarni kuzatish uchun juda muhimdir.
7. Refraktor va aks ettiruvchi teleskop o'rtasidagi farq nima?
   • javobRefraktor teleskopi (yoki refraktor) yorug'likni egish va fokuslash uchun linzalardan foydalanadi, aks ettiruvchi teleskop (yoki reflektor) esa oynalardan foydalanadi. Refraktorlar ko'pincha xromatik aberatsiyadan aziyat chekishadi, bu esa obyektlar atrofida rangli chiziqlar paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Reflektorlar bu muammodan qochadi, ammo tez-tez hizalanish va sozlashni talab qilishi mumkin.
8. Nima uchun mikroskoplar bir nechta linzalardan foydalanadi?
   • javobMikroskoplar yuqori kattalashtirish va aniqlikka erishish uchun linzalarning (obyektiv va okulyar) kombinatsiyasidan foydalanadi. Obyektiv linza namunani kattalashtiradi, keyin okulyar esa tasvirni yanada kattalashtiradi. Ushbu kombinatsiya mayda tuzilmalarni batafsil kuzatish imkonini beradi.
9. Optik tolali aloqa uzoq masofalarga ma'lumotni qanday uzatadi?
   • javobOptik tolalar to'liq ichki aks ettirish printsipidan foydalanadi. Yorug'lik signallari (lazerlardan) tolaga kiritiladi va tolaning ichki devorlaridan aks etadi, intensivlikda minimal yo'qotish bilan uzoq masofalarni bosib o'tadi. Bu yorug'lik signallari juda katta hajmdagi ma'lumotlarni olib yurishi mumkin.
10. Spektrometrda prizmaning roli qanday?

• javobSpektrometrda prizma kiruvchi yorug'likni to'lqin uzunliklariga asoslanib, uning tarkibiy ranglariga (spektriga) tarqatadi. Bu yorug'lik manbalarini tahlil qilish orqali ularning tarkibi, intensivligi va boshqa xususiyatlarini aniqlash imkonini beradi.