Optične naprave 1




Дата канвертавання24.04.2016
Памер23.55 Kb.
Optične naprave
1. Kratkovidno oko ne vidi dobro predmetov, ki so oddaljeni več kot 1 m.


  1. Kolikšno dioptrijo očal oko potrebuje, da vidi jasno predmete do oddaljenosti 5 m?

  2. Kolikšno dioptrijo očal pa oko potrebuje, da bo videlo jasno do neskončnosti?


2. Daljnovidno oko vidi jasno predmete, ki so oddaljeni več kot 0,75 m. Določi potrebno dioptrijo očal, da bo oko jasno videlo predmete vse do razdalje 25 cm.


3. Fotograf na fotosafariju želi slikati 4 m velikega povodnega konja z razdalje 75 m. Njegova slika na posnetku naj bi bila 1,2 cm velika.
a) Kolikšna naj bo goriščna razdalja uporabljenega objektiva?

, =-0,003  =224 mm
b) Kako velika bi bila slika, če bi uporabil objektiv z goriščno razdaljo 50 mm? (2,7 mm)
c) Kako blizu bi moral priti fotograf s 50 mm objektivom, da bi bila slika velika 1,2 cm?

, =-0,003  =16,7 m

4. Na mikroskop namestimo okular, ki daje 10-kratno povečavo in objektiv, ki je narejen iz bikonveksne leče z enakima krivinskima radijema r=5,3 mm in lomnim količnikom stekla n=1,53. Predmet, ki ga opazujemo, postavimo a=6 mm od objektiva.
a) Kolikšna je goriščna razdalja objektiva?

b) Kolikšna je povečava mikroskopa, če vidimo ostro sliko predmeta?
f=5 mm

= −5

= −50 (Slika je obrnjena.)
5. Objektiv mikroskopa ima goriščno razdaljo 5 mm, okular pa 4,8 cm. 5,1 mm pred objektiv postavimo predmet. Navidezna slika predmeta, ki nastane s preslikavo obeh leč, je oddaljena 24 cm od okularja. Kolikšna je razdalja med objektivom in okularjem in kolikšna je kotna povečava mikroskopa?
a2 = b2 f2 /(b2 - f2) = 4cm (b2 = - 24cm!) b1 = a1 f1 /(a1 - f1) = 25,5cm
Razdalja med objektivom in okularjem: L = b1+ a2 = 29,5cm.
Povečava:
M=M1.M2=b1/a1.b2/a2=300
e = L – (f1 + f2) = 24cm

M = ed/f1f2 = 252 (d = 25cm)



6. Z daljnogledom, ki ima objektiv z goriščno razdaljo 150 cm in okular z goriščno razdaljo 10 cm, opazujemo Luno. Pod kolikšnim zornim kotom vidimo polno Luno skozi daljnogled, če je zorni kot Lune s prostim očesom 31’? Za koliko moramo izvleči okular daljnogleda za opazovanje 10 m oddaljenih predmetov?
M= tgα /tgα o = h/f2/ h/f1 = f1/f2 = 15

tgα = Mtgα o = 15 tg 31’ = 0,135 α=7,7o = 7o42’

Približno: M= tgα /tgα o ≈ α o → α = Mα o = 15∙31’ = 7,75o = 7o45’

Če je predmet bližje (a1 =10m=1000cm), da objektiv sliko pri b1 =a1 f1 /(a1 - f1) = 176,5cm.

Zato moramo okular izvleči za b1 – b = 176,5 - 150=26,5cm.

7. Holandski daljnogled ima za objektiv zbiralno lečo z goriščno razdaljo 100 cm in za okular razpršilno lečo z goriščno razdaljo 10 cm. Skozenj opazujemo 1 m visok predmet v razdalji 50 m. Kolikšna sta zorna kota pri gledanju s prostim očesom in z daljnogledom, kolikšna je povečava daljnogleda?
tg=h/a1 = 1/51 = 0,02  = 1,1o

1/a1 + 1/b1 = 1/f1 Objektiv da realno sliko v razdalji b1 = a1f1/(a1 –f1) = 102 cm

d = f1 + f2 = 90cm

a2 = d-b1 = 90-102 =-12 cm

b2 = a2f2/(a2 –f2) =-60 cm

M= tg’/ tg = f1/f2 = 10  tg’ = M tg = 100,02 = 0,2 ’ = 11,3 o



8. Z zbiralno lečo premera 10 cm in z goriščno razdaljo 40 cm projiciramo na bel zaslon sliko Sonca. Kolikšna je osvetljenost slike, če je zorni kot, pod katerim vidimo Sonce, 0,5o? Od Sonca prihaja na Zemljo svetlobni tok z gostoto 105 lm/m2.
Premer slike Sonca je 2r= f tgφ = f φ

Leča prestreže svetlobni tok, ki je enak svetlobnemu toku na sliki:

j π R2 = j1 π r2 j1 (gostota toka na sliki) = (majhni koti!) = osvetljenosti E:

E = j1 = jπR2/ πr2= j 4R2/(2r)2 = j 4R2/(f φ)2 = 8,2∙107 lx

Domače naloge
Vprašanja:
1. Dve povečevalni stekli imata oznaki s povečavo ''2x'' in ''4x''. Katero ima večjo goriščno razdaljo?
2. Zakaj je teleskop z večjo povečavo daljši od teleskopa z manjšo povečavo?
3. Iz dveh leč z goriščnima razdaljama 25 cm in 5 cm bi rad naredil astronomski daljnogled s 5-kratno povečavo. Kako boš razporedil leči? Kako dolg bo teleskop?

Naloge:
1. S fotoaparatom, ki ima teleobjektiv goriščne razdalje 200 mm, slikamo predmete, ki so zelo oddaljeni, pa vse do bližine 2 m. Kolikšna je največja in najmanjša razdalja med objektivom in filmom? (222 mm, 200 mm)
2. S fotografskim aparatom, katerega goriščna razdalja objektiva znaša 5 cm, smo z razdalje 1,5 m posneli na fotografski film sled padajoče kroglice. Sprožilec fotoaparata smo stisnili v trenutku, ko je kroglica začela prosto padati. Kako dolga sled kroglice se vidi na 10-krat povečani sliki glede na film, če je bila optična os fotoaparata pravokotna glede na smer padanja kroglice? Zaslonka je bila odprta 0,3 s.

(pot kroglice: 0,44 m; razdalja med objektivom in filmom: 5,2 cm; dolžina sledi na filmu: 1,5 cm; dolžina sledi na sliki: 15 cm)


3. Na mikroskop namestimo okular, ki daje 10-kratno povečavo. Kolikšna mora biti goriščna razdalja objektiva, če želimo, da je povečava mikroskopa 50-kratna? Predmet, ki ga opazujemo, je postavljen 6 mm pred objektiv (fob=5 mm)
4. Astronomski daljnogled z desetkratno povečavo je dolg 33 cm. Kolikšni sta goriščni razdalji objektiva in okularja? (fok=3 cm, fob= 10 cm)
5. Iz dveh zbiralnih leč z različnima goriščnima razdaljama izdelamo daljnogled. Da vidimo ostro sliko pri opazovanju zelo oddaljenih predmetov, moramo leči razmakniti za d=0,7 m. Bikonveksna leča objektiva ima krivinska radija r=64 cm. Narejena je iz stekla z lomnim količnikom n=1,53.
a) Kolikšna je goriščna razdalja objektiva? (0,6 m)

b) Kolikšna je povečava daljnogleda? (6-kratna)
6. Projekcijski aparat preslika diapozitiv na 5 m oddaljen zaslon. Nato k objektivu tesno dodamo zbiralno lečo z goriščno razdaljo 20 m. Za koliko moramo prestaviti zaslon, da bo slika spet ostra? Obe leči sta tanki. (1 m)


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка