Огледала и лещи. Оптична сила
Когато светлината падне върху огледало, тя се отразява така, че ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане. Плоското огледало дава прав, въображаем образ със същия размер, на същото разстояние зад огледалото. Лещите пречупват светлината: събирателната събира успоредните лъчи в главния фокус, а разсейвателната ги разпръсква. Колкото по-късо е фокусното разстояние, толкова по-голяма е оптичната сила D = 1/f, която се мери в диоптри.
Какво да запомним
- Закон за отражението: ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане.
- Плоското огледало дава прав, въображаем, равен по размер образ.
- Вдлъбнатото огледало събира светлината (фар), изпъкналото дава широк обзор (завои).
- Оптична сила: D = 1/f (f в метри), единица диоптър (dpt).
- Събирателната леща има D > 0, разсейвателната D < 0.
Пример
Събирателна леща с f = 25 cm = 0,25 m има оптична сила D = 1/0,25 = 4 dpt.
Проверете се: 20 въпроса
Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.
Какво гласи законът за отражението на светлината?
- Ъгълът на отражение е винаги 90°
- Ъгълът на отражение е двойно по-голям от ъгъла на падане
- Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане
- Сборът от двата ъгъла е 180°
Отговор: Ъгълът на отражение е равен на ъгъла на падане
Двата ъгъла се измерват от перпендикуляра към огледалото.
Човек стои на 2 m от плоско огледало. На какво разстояние от човека е образът му?
- 4 m
- 8 m
- 2 m
- 1 m
Отговор: 4 m
Образът е на 2 m зад огледалото, т.е. на 2 + 2 = 4 m от човека.
Какво огледало се поставя на опасни завои и като странично огледало на колите за по-широк обзор?
- Вдлъбнато
- Изпъкнало
- Прозрачно
- Плоско
Отговор: Изпъкнало
Изпъкналото огледало дава умален образ, но обхваща голяма част от пространството.
Лъч пада перпендикулярно на плоско огледало. Какъв е ъгълът на отражение?
- 45°
- 180°
- 90°
- 0°
Отговор: 0°
Ъгълът на падане е 0° спрямо перпендикуляра, значи и ъгълът на отражение е 0°.
Ъгълът между падащия и отразения лъч е 80°. Какъв е ъгълът на падане?
- 160°
- 80°
- 40°
- 50°
Отговор: 40°
Ъгълът между лъчите е сбор от равните ъгли на падане и отражение: 80 : 2 = 40°.
Какъв е образът в плоско огледало?
- Прав, въображаем, със същия размер
- Обърнат и действителен
- Обърнат и умален
- Действителен и уголемен
Отговор: Прав, въображаем, със същия размер
Плоското огледало дава прав въображаем образ, равен по размер на предмета.
Как се нарича отражението от грапава повърхност, при което лъчите се разпръскват във всички посоки?
- Огледално отражение
- Поглъщане
- Пречупване
- Разсеяно (дифузно) отражение
Отговор: Разсеяно (дифузно) отражение
Грапавата повърхност отразява лъчите в различни посоки.
Какво огледало има в джобното фенерче и фаровете на колите, за да събере светлината в сноп?
- Вдлъбнато
- Плоско
- Матово
- Изпъкнало
Отговор: Вдлъбнато
Вдлъбнатото огледало събира лъчите и ги насочва в успореден сноп, когато лампата е във фокуса.
Лъч пада под ъгъл 30° спрямо повърхността на плоско огледало. Какъв е ъгълът на отражение?
- 120°
- 30°
- 60°
- 90°
Отговор: 60°
Ъглите се измерват от перпендикуляра към огледалото: 90° − 30° = 60°.
Човек се приближава към плоско огледало със скорост 1 m/s. С каква скорост се приближава към образа си?
- 0,5 m/s
- 0 m/s
- 2 m/s
- 1 m/s
Отговор: 2 m/s
Образът също се приближава към огледалото с 1 m/s, затова разстоянието между тях намалява с 2 m всяка секунда.
Как се нарича точката, в която събирателната леща събира успоредните на главната оптична ос лъчи?
- Връх на лещата
- Главен фокус
- Център на кривината
- Оптичен център
Отговор: Главен фокус
Отбелязва се с F. Разстоянието от лещата до него е фокусното разстояние.
Как се нарича разстоянието от оптичния център на лещата до главния ѝ фокус?
- Оптична сила
- Радиус
- Фокусно разстояние
- Диоптър
Отговор: Фокусно разстояние
Означава се с f и се измерва в метри.
Каква е оптичната сила на събирателна леща с фокусно разстояние 25 cm?
- 25 dpt
- 0,25 dpt
- 40 dpt
- 4 dpt
Отговор: 4 dpt
D = 1/f = 1 : 0,25 m = 4 dpt.
Разсейвателна леща има фокусно разстояние 50 cm. Каква е оптичната ѝ сила?
- −2 dpt
- 2 dpt
- 50 dpt
- −0,5 dpt
Отговор: −2 dpt
D = 1/f = 1 : 0,5 = 2, а за разсейвателна леща оптичната сила е отрицателна.
Долепени са две тънки събирателни лещи с оптични сили 3 dpt и 2 dpt. Какво е общото им фокусно разстояние?
- 20 cm
- 5 m
- 1,2 m
- 50 cm
Отговор: 20 cm
D = 3 + 2 = 5 dpt, f = 1/D = 0,2 m = 20 cm.
Каква е по форма събирателната леща?
- По-тънка в средата, отколкото в краищата
- Във формата на куб
- По-дебела в средата, отколкото в краищата
- Еднакво дебела навсякъде
Отговор: По-дебела в средата, отколкото в краищата
Събирателната леща е изпъкнала, по-дебела в средата.
В какви единици се измерва оптичната сила на лещата?
- Ватове (W)
- Диоптри (dpt)
- Метри (m)
- Херци (Hz)
Отговор: Диоптри (dpt)
Оптичната сила D = 1/f, а 1 dpt = 1 m−1.
Коя от лещите пречупва светлината най-силно?
- С фокусно разстояние 20 cm
- С фокусно разстояние 10 cm
- С фокусно разстояние 1 m
- С фокусно разстояние 50 cm
Отговор: С фокусно разстояние 10 cm
Колкото по-малко е фокусното разстояние, толкова по-голяма е оптичната сила.
Предмет е на разстояние, по-голямо от двойното фокусно разстояние на събирателна леща. Какъв е образът?
- Действителен, обърнат, умален
- Въображаем, прав, уголемен
- Действителен, обърнат, уголемен
- Няма образ
Отговор: Действителен, обърнат, умален
Когато предметът е отвъд 2F, образът е между F и 2F от другата страна: действителен, обърнат и умален.
Предмет е между F и 2F от събирателна леща. Какъв е образът?
- Няма образ
- Действителен, обърнат, уголемен
- Действителен, обърнат, умален
- Въображаем, прав, уголемен
Отговор: Действителен, обърнат, уголемен
Образът се получава отвъд 2F и е действителен, обърнат и уголемен. Така работи проекторът.