重力加速度——问题与解决方案

1.月球表面的重力加速度是多​​少?月球质量为 7.35 × 10²² kg,月球半径为1.7 × 10⁶ m,万有引力常数为6.67 × 10⁻¹¹ N· m² / kg²

解决方案

牛顿第二运动定律的公式:

重力加速度——问题与解决方法 1

牛顿万有引力定律的公式:

重力加速度——问题与解决方法 2

G = 万有引力常数,M = 地球质量,m = 物体质量,r = 物体到地心的距离。如果物体位于地球表面,则 r = 地球半径。

将方程 1 中的 F 替换为方程 2 中的 F:

重力加速度——问题与解决方法 3

月球表面的重力加速度是多​​少?

重力加速度——问题与解决方法 4

[irp]

2. 地球表面的重力加速度为 g。在 R 点(R 为地球表面),重力加速度为……

解决方案

重力加速度——问题与解决方法 5

R = 地球半径。地球表面上方 R 处 = 地球中心上方 2R 处。

重力加速度——问题与解决方法 6

在地球表面上方 R 处,重力加速度 = ¼ g。如果 g = 9.8 m/s 2,则在地球表面上方 R 处,重力加速度 = 2.45 m/s 2。

[wpdm_package id ='947']

  1. 牛顿万有引力定律的问题和解答
  2. 引力、重量问题及解决方案
  3. 重力加速度问题及解决方案
  4. 地球同步卫星问题及解决方案
  5. 开普勒定律的问题和解决方案

了解更多

重力与重量——问题与解答

5. 重力与重量——问题与解答

1.地球表面物体所受的重力是多少?地球质量= 5.98 x 10 24 kg,物体质量 = 1000 kg,地球半径为 6.38 x 10 6 m。

已知:

地球质量 (m<sub> E</sub> ) = 5.98 × 10<sup> 24</sup> kg

物体的质量 (m₀ ) = 1000 kg

地球半径 (r<sub> E</sub> ) = 6.38 × 10<sup> 6 </sup> 米

通用常数 (G) = 6.67 × 10⁻¹¹ N· m² / kg²

重力加速度(g) = 9.8 m/ s²

通缉:重力

解决方案:

重力、重量——问题与解答 1

w = 重量,F = 力,G = 万有引力常数,m E =地球质量,m o =物体质量,r = 地球中心与物体之间的距离。

该物体位于地球表面,因此 r = t,即地球半径。

重力、重量——问题与解答 2

物体的重量(牛顿第二运动定律):

w = mg

w = (1000 kg)(9.8 m/s 2 )

w = 9800 N

[irp]

2. 地球表面上方 10,000 米处,物体所受的重力是多少?地球的质量 = 5.98 x 10 24千克,物体的质量 = 1000 千克,地球的半径为 6.38 x 10 6米。

解决方案:

重力、重量——问题与解答 3

3. 航天器的重量为 w。如果 D = 地球直径,求航天器在地球表面上方 2D 处时的重量。

已知:

D = 地球直径,

R = 地球半径

1D = 2R,2D = 4R

求:航天器在地球表面上方二维空间中的重量?

解决方案:

重力、重量——问题与解答 4

[irp]

4.行星 A 和行星 B 的质量比为 2:3,行星 A 和行星 B 的半径比为 1:2。如果行星 A 上一个物体的重量为 w,那么该物体在行星 B 上的重量是多少?

已知:

行星 A 的质量 (m A ) = 2

行星 B 的质量 (m B ) = 3

行星 A 的半径 (r A ) = 1

行星 B 的半径 (r<sub> B</sub> ) = 2

物体的质量 = m

物体在行星 A 上的重量 = w

求: B行星上物体的重量

解决方案:

根据牛顿万有引力定律,重力的方程为:

体重——问题与解决方案 1

w = 重量,G = 万有引力常数,M = 行星质量,m = 物体质量,r = 物体与行星之间的距离。如果物体位于行星表面,则 r = 行星半径。

物体在A行星上的重量:

体重——问题与解决方案 2

物体在行星 B 上的重量:

体重——问题与解决方案 3

物体的质量相同,所以用 w/2G 代替 m。

体重——问题与解决方案 4

[irp]

5. 一枚重量为 w 的火箭从地球表面垂直发射。D 为地球直径。当火箭到达距离地球表面 0.5D 的高度时,火箭的重量是多少?

已知:

火箭的重量 = w

地球半径 = 到地球中心的距离 = R

地球直径 = D = 2R

求:火箭在距离地球表面 0.5D 高度时的重量。

解决方案:

0.5 D = 0.5 (2R) = R

火箭到地心的距离 = 地球半径 + 火箭到地球表面的半径 = R + R = 2R

重量是物体所受到的重力。重力(F)与物体到地心的距离(R)的平方成反比,因此重量与距离的平方成反比。

体重——问题与解决方案 5

  1. 牛顿万有引力定律的问题和解答
  2. 引力、重量问题及解决方案
  3. 重力加速度问题及解决方案
  4. 地球同步卫星问题及解决方案
  5. 开普勒定律的问题和解决方案

了解更多

光学仪器望远镜——问题与解决方案

1.物镜焦距为 400 cm,目镜焦距为 20 cm。若眼睛处于放松状态,求:

a)望远镜的总放大倍率(M)

b)物镜到像的距离(d <sub>ob</sub> '),

c)像距目镜的距离( d o c )

d)透镜之间的距离

已知:

物镜焦距(f <sub>ob</sub> ) = 400 cm

目镜焦距(f <sub>oc </sub> )= 20 厘米

眼睛放松,使物镜产生的实像位于物镜的焦点和目镜的第一焦点上。

解决方案:

a)总放大倍数(M)

M = f ob / f o c

M = 400 厘米 / 20 厘米 = 20 X

图像是虚像且倒置的。

b)物镜到像的距离( d<sub> ob</sub> ')

如果眼睛放松,则物镜的像距(d ob ')=物镜的焦距(f ob )= 400 厘米 = 4 米。

c)实像到目镜的距离( doc )

如果眼睛处于放松状态,则实像到目镜的距离(s oc )=目镜的焦距(f oc )= 20 cm = 0.2 m。

d)透镜之间的距离

透镜之间的距离=望远镜长度(l) =物镜焦距(f ob ) +目镜焦距(f oc ) = 400 cm + 20 cm = 420 cm。

[irp]

2.物镜与目镜之间的距离为20 cm 。眼睛放松时,望远镜的总放大倍率为 40 倍。计算目镜的焦距(f <sub>oc </sub> )和物镜的焦距(f <sub>ob</sub> )。

已知:

望远镜长度(l) = 20 厘米

望远镜的总放大倍率(M) = 40

解决方案:

如果眼睛处于放松状态,则目镜焦距(f <sub>oc</sub> )+物镜焦距(f <sub>ob</sub> )=望远镜长度(l)。

f o c + f ob = l

f ob = l – f o c

f ob = 20 – f o c —–>方程 1

望远镜的总放大倍数(M):

M = f ob / f o c

f ob = M f o c

f ob = 40 f o c —–>方程 2

目镜的焦距:

将方程 1 中的f ob替换为方程 2 中的f ob :

f ob = 20 – f o c

40 f o c = 20 – f o c

40 f o c + f o c = 20

41 f o c = 20

f o c = 20 厘米 / 41

f o c = 0.5 厘米

目镜的焦距 = 0.5 厘米。

物镜的焦距:

f ob = 20 – f oc

f ob = 20 – 0.5

f ob = 19.5 厘米

[wpdm_package id ='876']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

光学仪器显微镜——问题与解决方案

1. 物镜焦距为2厘米,目镜焦距为5厘米。物镜与目镜之间的距离为30厘米。求眼睛放松时的总放大倍率和物距。

已知:

物镜焦距 (f <sub>ob</sub> ) = 2 厘米

目镜焦距 (f <sub>oc</sub> ) = 5 厘米

透镜间距 (l) = 30 厘米

近点 (N) = 25 厘米

解决方案:

(a)整体放大倍数

总放大倍率的计算公式:

M = m ob M oc

M = 总放大倍率,m <sub>ob</sub> = 物镜放大倍率,M <sub>oc</sub> = 目镜角放大倍率

眼睛放松时物镜的放大倍数(m <sub>ob</sub> ):

光学仪器显微镜——问题与解决方案 1

物镜到像面的距离(d <sub>ob</sub> '):

d ob ' = l – f oc = 30 厘米 – 5 厘米 = 25 厘米

物距物镜的距离(d<sub> ob</sub> ):

光学仪器显微镜——问题与解决方案 2

物镜是会聚透镜,所以焦距带有正号。

像距带有正号,因为像是实像或者光线穿过像。

物镜的放大倍数:

光学仪器显微镜——问题与解决方案 1

眼球放松时的眼角放大率(M ok):

M oc = N / f oc = 25 cm / 5 cm = 5X

整体放大倍数:

M = m OB M oc = (12.5)(5) = 62.5X

(b)物距物镜的距离(d<sub>ob </sub> )

物镜到物距为 2 厘米。

[irp]

2. 一台显微镜由一个5倍物镜和一个20倍目镜组成,两物镜之间的距离为15厘米。(a) 眼睛放松时,求总放大倍数;(b) 求目镜的焦距;(c) 求物镜的焦距。

已知:

物镜放大倍率(m <sub>ob</sub> ) = 5X

目镜放大倍率(Moc )= 20倍

近点 (N) = 25 厘米

透镜之间的距离 (l) = 15 厘米

解决方案:

(a)总放大倍数(M)

M = m ob M oc

M = (5)(20) = 100X

(b)目镜的焦距(f oc )

眼球放松时眼球晶状体角放大率(M <sub>oc</sub> )的计算公式:

M oc = N / f oc

目镜的焦距:

f oc = N / M oc = 25 cm / 20 = 1.25 cm

(c)物镜的焦距(f<sub> ob</sub> )

眼睛放松时物镜放大倍率的计算公式:

光学仪器显微镜——问题与解决方案 4

实像到物镜的距离(d <sub>ob</sub> '):

d ob ' = l – f oc = 15 厘米 – 1.25 厘米 = 13.75 厘米

物距物镜的距离(d<sub> ob</sub> ):

光学仪器显微镜——问题与解决方案 2

物镜的焦距(f <sub>ob</sub> ):

光学仪器显微镜——问题与解决方案 3

物镜的焦距 = 2.29 厘米

3.物镜的焦距为 0.9 cm,目镜的焦距为 2.5 cm。正常人使用显微镜观察,不进行调节,总放大倍数为 90 倍。求物体到物镜的距离。N = 25 cm。

已知:

物镜焦距 (f <sub>ob</sub> ) = 0.9 cm

目镜焦距 (f <sub>ok</sub> ) = 2,5 厘米

总放大倍数 (M) = 90 倍

正常人眼的近点 (N) = 25 厘米

眼睛的调节能力降至最低。

求:物体与物镜之间的距离(s ob)

解决方案:

当调节范围最小时,总角放大率的方程为:

显微镜——问题与解答 1

利用物镜焦距(f<sub>ob</sub>)、物距(s<sub>ob</sub>)和像距(s<sub>ob</sub>')之间的关系式,计算物距(s <sub> ob </sub> ):

显微镜——问题与解答 2

4. 物镜的焦距为1.8厘米,目镜的焦距为6厘米。正常人使用显微镜观察,不进行调节,物镜与目镜之间的距离为24厘米。求物距。

已知:

物镜焦距 (f <sub>ob</sub> ) = 1.8 cm

目镜焦距 (f <sub>ok</sub> ) = 6 厘米

物镜与目镜之间的距离 = 显微镜的长度 (l) = 24 厘米

住宿条件为最低要求。

求:物体与物镜之间的距离(s ob)

解决方案:

当调节最小时,最终图像与目镜之间的距离为无穷远,如下图所示。

显微镜——问题与解答 3

物镜与目镜之间的距离 (l) = 目镜的焦距 (f ok ) + 像与物镜之间的距离 (s ob ')。

s ob ' = l – f ok = 24 厘米 – 6 厘米 = 18 厘米

利用物镜焦距(f<sub>ob</sub>)、物距(s<sub>ob</sub>)和像距(s<sub>ob</sub>')之间的关系式,计算物距(s <sub> ob </sub> ):

显微镜——问题与解答 4

物体与物镜之间的距离为 2 厘米。

[wpdm_package id ='874']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

光学仪器放大镜——问题与解决方案

1. 将一个高2毫米的物体放置在距离放大镜10厘米处,靠近N=25厘米的点。求角放大率和像高。

已知:

物体高度(h <sub>o</sub>)= 2 毫米

近点 (N) = 25 厘米

物距(d o ) = 10 厘米

求:角放大率(M)和像高(h i)

解决方案:

M = N / s

M = 25 厘米 / 10 厘米

M = 2.5

图像高度 = 2.5 x 2 毫米 = 5 毫米。

2. 用焦距为 25 cm 的透镜作放大镜。求:(a) 当眼睛聚焦于近点 N = 25 cm 时,角放大率;(b) 当眼睛放松时,角放大率。

已知:

近点 (N) = 25 厘米

放大镜的焦距 (f) = 25 厘米

加号表示该透镜是会聚透镜。

解决方案:

(a) 当眼睛聚焦于其近点 N = 25 cm 时,角放大率

M = (N/f) + 1

M = (25 厘米 / 25 厘米) + 1

M = 1 + 1

M = 2 X

如果物体的高度为 1 厘米,则像的高度为 2 × 1 厘米 = 2 厘米。

(b) 眼球放松时的角放大率

M = N / f

M = (25 厘米 / 25 厘米)

M = 1 X

如果物体的高度为 1 厘米,则像的高度为 1 × 1 厘米 = 1 厘米。

3. 将一个1厘米高的物体放在焦距为10厘米的透镜前。求:(a)当眼睛聚焦于近点N=25厘米时,像高是多少?(b)当眼睛放松时,像高是多少?

已知:

物体高度 (h o ) = 1 厘米

焦距 (f) = 10 厘米

近点 (N) = 25 厘米

解决方案:

(a) 当眼睛聚焦于近点 N = 25 cm 时,像高为

M = (N/f) + 1

M = (25 厘米 / 10 厘米) + 1

M = 2.5 + 1

M = 3.5 X

如果物体的高度为 1 厘米,则像的高度为 3.5 × 1 厘米 = 3.5 厘米。

(b)眼睛放松时的图像高度。

M = N/f

M = 25 厘米 / 10 厘米

M = 2.5 X

如果物体的高度为 1 厘米,则像的高度为 2.5 × 1 厘米 = 2.5 厘米。

4. 当眼睛放松时,角放大率 = 5X。如果近点 = 25 cm,那么放大镜的焦距是多少?

已知:

物体高度(h <sub>o</sub>)= 2 毫米

角放大率 (M) = 5X

近点 (N) = 25 厘米

需求:焦距

解决方案:

眼睛放松状态下角放大率的计算公式:

M = N/f

5 = 25 厘米 / f

f = 25 厘米 / 5

f = 5 厘米

放大镜的焦距 = 5 厘米。

5.某人用焦距为 15 厘米的放大镜观察一个物体。如果此人眼睛的近点为 30 厘米,那么确定放大镜的总放大倍数。

已知:

正常眼的近点 (N) = 30 厘米

放大镜的焦距 (f) = 15 厘米(加号是因为放大镜是会聚镜)

需求:最大放大倍率

解决方案:

当眼睛的调节能力达到最大值时,放大倍数最大。放大镜的角放大率在眼睛的调节能力达到最大值时达到最大值:

M = (N/f) + 1

M = (30 厘米 / 15 厘米) + 1

M = 2 + 1

M = 3倍

6. 一个视力正常的人使用一个光学屈光度为 20 屈光度的放大镜,距离为 25 厘米。如果调节能力最小,确定最小放大倍数。

已知:

正常眼近点 (N) = 25 厘米

放大镜的倍率 (P) = 20 屈光度

需求:最低放大倍率

解决方案:

放大镜的焦距:

P = 1/f

20 = 1/f

f = 1/20

f = 0.05 米

f = 5 厘米

当调节最小时,角放大率:

M = N / f

M = (25 厘米 / 5 厘米)

M = 5 倍

[wpdm_package id ='872']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

光学仪器眼镜——问题与解决方案

1.眼镜镜片的度数为-2屈光度。眼睛到眼镜的距离为2厘米。

(a)这副眼镜的镜片是会聚透镜还是发散透镜?

(b)该透镜的焦距是多少?

(c)近视眼还是远视眼?如果是远视眼,那么远点在哪里?

已知:

镜片度数(P) = -2屈光度

解决方案:

(a)会聚透镜或发散透镜

镜片度数的负号表示该隐形眼镜为外斜视镜片。

(b)焦距

P = 1/f

-2 = 1/f

f = 1/-2 = -0.5 米 = -50 厘米

发散透镜的焦距为50厘米。

(c)近视眼还是远视眼?

-1/ d i = 1/f – 1/ d o

-1/ d i = -1/50 – 1/~ = -1/50 – 0

-1/ di = -1/50

d i = 50 厘米

像距为50厘米+ 2 厘米 = 52厘米。52厘米是远视眼的远点。对于正常眼来说,远点是无穷远。

[irp]

2.眼镜镜片的度数为4屈光度。眼睛到眼镜的距离为2厘米。

(a)这副眼镜的镜片是会聚镜片还是发散镜片?

(b)该透镜的焦距是多少?

(c)近视眼还是远视眼?如果是近视眼,那么近点在哪里?

已知:

镜片度数(P) = 4屈光度

解决方案:

(a)会聚透镜或发散透镜

镜片度数上的正号表示该隐形眼镜为会聚镜片。

(b)焦距

P = 1/f

4 = 1/f

f = 1/4 = 0.25 米= 25 厘米

会聚透镜的焦距为25厘米。

(c)近视眼还是远视眼?

-1/ d i = 1/f – 1/ d o

-1/ d i = 1/25 – 1/23 = 23/575 – 25/575 = -2/575

– d i = 575/-2 = -287.5 厘米 = -2.875米

d i = 287.5 厘米 = 2.875 米/秒

像距为287.5 厘米 + 2 厘米 = 289.5 厘米。289.5厘米是近视眼的近点。对于正常人的眼睛,近点为25 厘米。

3.一只眼睛的近点为16厘米,远点为80厘米。如果他戴眼镜,就能清楚地看到远处的物体。戴上眼镜后,他能清楚地看到的最近物体的距离是……

A. 13 1/3 厘米

B. 20 厘米

C. 36厘米

直径 48 1/3 厘米

已知:

此人的远点距离为 80 厘米,因此可以断定他患有近视。近视是由于眼球晶状体的曲率比正常眼球更大,导致晶状体的焦距缩短。这使得来自无穷远处(远点)的光束无法聚焦在视网膜上,而是聚焦在视网膜前方。

求:使用眼镜能清晰看到的最近物体的距离

解决方案:

人的远点是 80 厘米。眼镜镜片应该在其前方 80 厘米处成像。像位于眼睛和眼镜镜片的前方,因此是虚像且正立。所以像距 (d') = -80 厘米。如果这个人戴眼镜,他就能清楚地看到很远的物体。所以物距 (d) = 正常眼睛的远点 = 无穷远 = ~。

眼球晶状体的焦距:

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

1/f = 1/~ + (- 1/80)

1/f = 0 – 1/80

1/f = – 1/80

f = – 80 / 1

f = – 80 厘米

焦距符号为负值表示所用眼镜镜片为凹透镜或发散透镜。

如果使用同一副眼镜镜片,那么能看清的最近物体距离是多少?镜片的焦距 (f) = -80 厘米。镜片应在距离眼睛和镜片前方 16 厘米处成像,这样才能得到虚像且为负像。因此,像距 (d') = -16 厘米。

1 / d = 1 / f – 1 / d' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80

d = 80/4 = 20 厘米。

能清楚看到的最近物体距离为 20 厘米。

正确答案是B。

4.根据图表,可以得出以下结论……

光学仪器眼镜——问题与解决方案 1

光学仪器眼镜——问题与解决方案 2

解决方案:

光学仪器眼镜——问题与解决方案 3 光学仪器眼镜——问题与解决方案 4

远视眼

远视眼+会聚镜片

会聚透镜 = 凸透镜 = 正透镜

正确答案是B。

5. 远视患者的近点是2米。为了看清正常视力的人,他们需要佩戴眼镜……

A. -1.5屈光度

B. -2.5屈光度

C. +3.5屈光度

D. +4.5屈光度

已知:

远视患者的近点 = 2 米

正常人眼的近点 = 25 厘米 = 0.25 米

需求:镜片眼镜的力量

解决方案:

透镜应在眼前 2 米处成像,使像为虚像且符号为负。因此,像距 (d') = -2 米。

为了像正常人一样看东西,物体距离(d)=正常眼睛的近点=25厘米=0.25米。

眼镜镜片的焦距:

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

1/f = 1/0.25 + (-1/2) = 1/0.25 – 1/2 = 8/2 – 1/2 = 7/2

f = 2/7

焦距符号为正表示所用的玻璃透镜是凸透镜或会聚透镜。

镜头的力量:

P = 1 / f = 1: 2/7 = 1 x 7/2 = 7/2 = +3.5 屈光度

正确答案是C。

[wpdm_package id ='870']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

光学仪器隐形眼镜——问题与解决方案

1.隐形眼镜的度数为-5屈光度。​

(a)该隐形眼镜是会聚镜片还是发散镜片?

(b)该隐形眼镜的焦距是多少?

(c)近视眼还是远视眼?如果是近视眼,那么近点在哪里?

已知:

镜片度数(P) = -5 D

解决方案:

(a)会聚透镜还是发散透镜?

镜片度数的负号表示该隐形眼镜为外向型镜片。

(b)焦距是多少?

P = 1/f

-5 = 1/f

f = 1/-5 = -0.2 米 = -20 厘米

发散透镜的焦距为20 厘米。

(c)近视眼还是远视眼?

-1/ d i = 1/f – 1/ d o

-1/ d i = -1/20 – 1/~ = -1/20 – 0

-1/ di = -1/20

d i = 20 厘米

像距为20厘米。20厘米是远视眼的远点。对于正常眼来说,远点是无穷远。

[irp]

2.隐形眼镜的度数为1.5屈光度。

(a)该隐形眼镜是会聚镜片还是发散镜片?

(b)该隐形眼镜的焦距是多少?

(c)是近视眼还是远视眼?如果是远视眼,那么远点在哪里?

已知:

镜片度数(P) = 1.5屈光度

解决方案:

(a)会聚透镜或发散透镜

镜片度数上的正号表示该隐形眼镜为会聚镜片。

(b)焦距

P = 1/f

1.5 = 1/f

f = 1/1.5 = 0.67 米 = 67 厘米

会聚透镜的焦距为67 厘米。

(c)近视眼或远视眼

-1/ d i = 1/f – 1/ d o

-1/ d i = 1/67 – 1/25 = 25/1675 – 67/1675 = -42/1675

– d i = -1675/42 = -40 厘米 = -0.40 米

d i = 40 厘米

像距为40厘米。远视眼的近点约为20厘米。对于正常眼来说,近点约为25厘米。

[wpdm_package id ='868']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

光学仪器与人眼——问题及解决方案

1.正常人眼的远点为无穷远。眼球晶状体的焦距为2.5厘米。求:(a)像距;(b)晶状体屈光度。

已知:

眼球晶状体的焦距(f) =角膜和视网膜之间的距离= +2.5 cm(加号表示会聚透镜)。

物距(d o )=无穷大

求:图像距离(d i )

解决方案:

(a)像距

1/f = 1/ d o + 1/ d i

f =焦距,d<sub> o </sub> =物距,d<sub> i </sub> =像距

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1 / 2.5 – 1 / ~ = 1 / 2.5 – 0

1/ di = 1/2.5

d i = 2.5 厘米 = 0.025 米

如果物距为无穷大,则像距(d i )= 焦距(f)

(b)透镜度数

P = 1/f = 1/ 0.025 m = 40 英寸光学元件

[irp]

2.正常眼睛的近点为 25 cm。像距等于角膜到视网膜的距离 = 2.5 cm。求:(a) 焦距;(b) 透镜度数

已知:

物距( d <sub>o</sub> ) = 25 厘米

像距( di ) = 2.5 厘米

解决方案:

(a)焦距(f)

1/f = 1/ d o + 1/ d i

1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25

f = 2.27 厘米 = 0.0227 米

加号表示会聚透镜。

(b)镜片度数(P)

P = 1/f = 1/ 0.0227 = 44 在opters中

3.人眼是光学仪器之一。请确定人眼成像的特性……

A. 真实、直立

B. 实数,倒置

C. 虚拟的,直立的

D. 虚拟的,倒置的

解决方案

正常人眼的近点为25厘米。近点是指在完全调节状态下,物体能够准确聚焦在视网膜上的距离眼睛最近的点。人眼的直径小于25厘米,因此晶状体的焦距也小于25厘米。所以,物体的距离(d)必须大于晶状体的焦距(f)。

人眼晶状体是凸透镜。因此,人眼晶状体所成的像具有与凸透镜所成的像相同的性质。当物距 (s) 大于焦距 (f) 时,人眼晶状体所成的像的性质如下:

真实的,倒置的,更小的

图像应该聚焦在视网膜上,因为视网膜会将光波转换成电信号并传递到大脑。虽然图像是倒置的,但人脑会将其正立起来,使眼睛看到的物体也是正立的。

从远处看一棵树,它看起来比实际大小要小。这是因为图像被缩小了。

正确答案是 A。

4.当图像聚焦在视网膜上时,眼睛就能看到物体,此时图像的特性……

A. 虚拟的、直立的、更大的

B. 虚拟的、倒置的、更小的

C. 实数,倒数,较小

D. 真实的,直立的,较小的

解决方案
– 眼睛的晶状体是凸透镜,因此,眼睛晶状体所成图像的特性与凸透镜所成图像的特性相似。

正常人眼的近点,也就是眼睛能清晰看到的最近距离,是25厘米。眼球非常小,晶状体的曲率半径和焦距都小于25厘米。因此可以得出结论,物距大于焦距。

如果物距大于焦距,则人眼在视网膜上形成的图像具有实像、倒立和缩小的特性。尽管图像是倒立的,但大脑会将其正立起来,以便我们观察。

正确答案是C。

[wpdm_package id ='866']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

透镜汇聚——问题与解决方案

1. 一个高5厘米的物体放置在焦距为15厘​​米的会聚透镜前5厘米处。求像距、像的放大率、像高以及像的性质。

已知:

焦距(f) = 15 厘米

加号表示焦点是实焦点,或者光线穿过该点。

物体高度(h o ) = 5 厘米

物距( d <sub>o</sub> ) = 5 厘米

求:像距、图像放大倍数、图像高度及图像属性

解决方案:

会聚透镜成像:

会聚透镜——问题与解决方案 1

图像距离(di ):

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15

d i = -15/2 = -7.5 厘米

负号表示图像是虚像,或者光线不穿过图像。

图像放大倍数(m ):

m = – di / do = -(-7.5)/5 = 7.5/5 = 1.5

加号表示图像是正立的。

图像高度(h i ):

m = h i / h o

h i = m h o = (1.5)5 = 10/3 = 7.5 厘米

加号表示图像是正立的。

图像的属性

-虚拟的

直立​

图像大于物体

像距大于物距

[irp]

2. 一个高10厘米的物体放置在距离焦距15厘米的会聚透镜30厘米处。求像距、像的放大率、像高以及像的性质。

已知:

焦距(f) = 15 厘米

加号表示焦点是实焦点,或者光线穿过该点。

物体高度(h) = 10 厘米

物距(s) = 30 厘米

求:像距、图像放大倍率、图像高度以及图像属性

解决方案:

会聚透镜成像过程:

会聚透镜——问题与解决方案 2

图像距离(di ):

1/ d i = 1/f – 1/ d o = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30

d i = 30/1 = 30 厘米

加号表示图像是实像或者光线穿过图像。

图像放大倍数(m ):

m = – di / do = -(30)/30 = -30/30 = -1

减号表示图像是倒置的。

图像高度(h i ):

m = h i / h o

h i = m h o = (-1)10 = -10 厘米

减号表示图像是倒置的。

图像的属性

——真实光线或光线穿过图像

倒置​

–图片高度与物体高度相同。

像距与物距相同。

[irp]

3. 一个高10厘米的物体放置在距离焦距20厘米的会聚透镜30厘米处。求像距、像的放大率、像高以及像的性质。

已知:

焦距f) = 20 厘米

加号表示焦点是实焦点,或者光线穿过该点。

物体高度(h) = 10 厘米

物距( d <sub>o</sub> ) = 30 厘米

求:像距、图像放大率、图像高度及图像属性

解决方案:

图像距离(di ):

1/ di = 1/f – 1/ do = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60

d i = 60/1 = 60 厘米

加号表示图像是实像或者光线穿过图像。

图像放大倍数(m ):

m = – di / do = -(60)/30 = -2

减号表示图像是倒置的。

图像比物体大2倍。

图像高度(h i ):

m = h i / h o

h i = m h o = (-2)10 = -20 厘米

减号表示图像是倒置的。

图像的属性

-真实的

倒置​

图像高度大于物体高度

像距大于物距

[irp]

4. 根据下图,确定会聚透镜的焦距!

已知:会聚透镜——问题与解决方案 1

物距( d<sub> o</sub> ) = 20 厘米

像距( di ) = 30 厘米

求:焦距(f)

解决方案:

1/ d <sub>o</sub> + 1/ d <sub>i</sub> = 1/f

d o =物距(加号是因为光线穿过物体)

d i =像距(加号是因为光线穿过像)

f =焦距(正号是因为光线穿过焦点或焦点是实焦点)

焦距:

1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60

f = 60/5 = 12 厘米

5.物距为 30 厘米,焦距为 20 厘米。求像的放大率。

已知:会聚透镜——问题与解决方案 2

会聚透镜的焦距(f) = 20 厘米

加号表示焦点是实焦点,或者光线穿过像。

物距( d o ) = 30 厘米

求:图像放大倍数(M)

解决方案:

图像距离:

1/ d i = 1/f – 1/ do = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60

d i = 60/1 = 60 厘米

图像放大倍数:

M = di / do = 60 厘米 / 30 厘米 = 60/30 = 2倍

[wpdm_package id ='864']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多

发散透镜——问题与解决方案

1. 一个高5厘米的物体放置在焦距为30厘米的发散透镜前15厘米处。求像距、像的放大率、像高以及像的性质。

已知:

焦距 (f) = -30 厘米

负号表示焦点是虚焦点,或者光线不经过该点。

物体高度 (h o ) = 5 厘米

物距 (d <sub>o</sub> ) = 15 厘米

求:像距(d i)、像的放大倍数(m)、像高(h i)以及图像的属性。

解决方案:

发散透镜成像:

发散透镜——问题与解决方案 1

图像距离(d i):

1/d i = 1/f – 1/d o = -1/30 – 1/15 = -1/30 – 2/30 = -3/30

d i = -30/3 = -10 厘米

负号表示图像是虚像,或者光线不穿过图像。

图像放大倍数(m):

m = – di / do = -(-10)/15 = 10/15 = 2/3

加号表示图像是正立的。

图像比物体小2/3。

图像高度(h i ):

m = h i / h o

h i = mh o = (2/3)5 = 10/3 = 3.3 厘米

加号表示图像是正立的。

图像的属性:

发散镜所成图像的性质:

- 虚拟的

直立

图像比物体小。

像距小于物距

[irp]

2. 一个高10厘米的物体放置在焦距为30厘米的发散透镜前60厘米处。求像距、像的放大率、像高以及像的性质。

已知:

焦距 (f) = -30 厘米

负号表示焦点是虚焦点,或者光线不经过该点。

物体高度 (h) = 10 厘米

物距 (d <sub>o</sub> ) = 60 厘米

求:像距 (d i )、图像放大倍数 (m)、像高 (h i ) 以及图像的属性

解决方案:

发散透镜成像:

发散透镜——问题与解决方案 2

图像距离(d i):

1/d i = 1/f – 1/d o = -1/30 – 1/60 = -2/60 – 1/60 = -3/60

d i = -60/3 = -20 厘米

负号表示图像是虚像,或者光线不穿过图像。

图像放大倍数(m):

m = -di / do = -(-20) / 60 = 20 / 60 = 1/3

加号表示图像是正立的。

图像比物体小1/3。

图像高度(h i ):

m = h i / h o

h i = mh o = (1/3)10 = 10/3 = 3.3 厘米

加号表示图像是正立的。

图像属性

——虚拟的,因为光线不会穿过图像。

直立

图像比物体小。

像距小于物距

[wpdm_package id ='862']

  1. 凹面镜问题及解决方案
  2. 凸面镜问题及解决方案
  3. 发散透镜问题及解决方案
  4. 会聚透镜问题及解决方案
  5. 光学仪器、人眼问题及解决方案
  6. 光学仪器、隐形眼镜问题及解决方案
  7. 光学仪器眼镜
  8. 光学仪器放大镜的问题及解决方法
  9. 光学仪器显微镜——问题与解决方案
  10. 光学仪器望远镜的问题及解决方案

了解更多