Lencsék és prizmák
2004.2.
Egy vékony gyűjtőlencsével erős napfényben meg tudunk gyújtani egy papírdarabot, ha 20 cm távolságra tartjuk a lencsétől.
a) Készítsen a fénysugarak menetéről olyan rajzot, amely a papírdarabot és a fókusztávolságot is a megfelelő helyen mutatja!
(A papírdarabot elég egy vonallal jelölni.)
Adjon rövid magyarázatot arra, hogy miért azon a helyen gyullad meg a papír!
b) Hány dioptriás a lencse?
c) Milyen közel kell tenni a papírdarabot a lencséhez, ha a lencsét nagyítónak használva, a papírdarabot négyszeres nagyításban szeretnénk látni?
Készítsen rajzot a képalkotásról, és számítsa is ki a papírdarab helyét!
a) Készítsen a fénysugarak menetéről olyan rajzot, amely a papírdarabot és a fókusztávolságot is a megfelelő helyen mutatja!
(A papírdarabot elég egy vonallal jelölni.)
Adjon rövid magyarázatot arra, hogy miért azon a helyen gyullad meg a papír!
b) Hány dioptriás a lencse?
c) Milyen közel kell tenni a papírdarabot a lencséhez, ha a lencsét nagyítónak használva, a papírdarabot négyszeres nagyításban szeretnénk látni?
Készítsen rajzot a képalkotásról, és számítsa is ki a papírdarab helyét!
2017.06.1.
Egy λ = 680 nm hullámhosszúságú fényhullám levegőből n = 1,52 törésmutatójú üveghasábra esik.
a) Mekkora lesz a frekvenciája és a hullámhossza az üvegben?
b) Mekkora lesz a határszög, amely mellett még éppen ki tud lépni az üvegből?
(c = 3*10^8 m/s )
a) Mekkora lesz a frekvenciája és a hullámhossza az üvegben?
b) Mekkora lesz a határszög, amely mellett még éppen ki tud lépni az üvegből?
(c = 3*10^8 m/s )
2022.05.B.1.
Egy gyűjtőlencsével egy 18 mm x 24 mm-es diafilmről 45 cm x 60 cm-es nagyságú képet szeretnénk kivetíteni egy ernyőre.
a) Mekkora a leképezés nagyítása?
b) Hova kell tennünk az ernyőt, ha a film a lencsétől 3 cm távolságban van?
c) Hány dioptriás lencsét kell használnunk?
a) Mekkora a leképezés nagyítása?
b) Hova kell tennünk az ernyőt, ha a film a lencsétől 3 cm távolságban van?
c) Hány dioptriás lencsét kell használnunk?
2021.10.1.
Egy állólámpa izzója a fehér faltól 4,4 méter távolságra van.
Egy üveglencse az izzószálról tízszeres nagyítású képet vetít a falra.
a) Hol helyezkedik el a lencse?
b) Hány dioptriás a lencse?
Egy üveglencse az izzószálról tízszeres nagyítású képet vetít a falra.
a) Hol helyezkedik el a lencse?
b) Hány dioptriás a lencse?
2018.05.1.
Hasáb alakú, 60° -os törőszögű prizmának keresztmetszetét mutatja az ábra.
A prizma függőleges síklapján, a vízszintes síklappal párhuzamosan belép egy fénysugár, majd teljes visszaverődést szenved a ferde síklapon.
a) Legalább mekkora legyen a prizma anyagának levegőre vonatkoztatott törésmutatója ebben az esetben?
A fénysugár ezután a vízszintes (alsó) síklapon áthaladva kilép a prizmából.
b) Legfeljebb mekkora lehet a prizma anyagának levegőre vonatkoztatott törésmutatója ebben az esetben?
A prizma függőleges síklapján, a vízszintes síklappal párhuzamosan belép egy fénysugár, majd teljes visszaverődést szenved a ferde síklapon.
A fénysugár ezután a vízszintes (alsó) síklapon áthaladva kilép a prizmából.
b) Legfeljebb mekkora lehet a prizma anyagának levegőre vonatkoztatott törésmutatója ebben az esetben?
Egyéb fénytani eszközök
2023.05.C.2.
Az infrakamera
Míg a hagyományos kamerák a szabad szemmel látható fényt sugárzó vagy azt visszaverő tárgyakról készítenek képet, addig az infravörös kamera azt rögzíti, amit az emberi szem nem lát.
Minden tárgy energiát sugároz, de az elektromágneses spektrum bizonyos hullámhosszai az emberi szem számára láthatatlanok.
Egy izzó vasdarab például jól látható sugárzást is kibocsát, de a szobahőmérsékletű tárgyak sugárzását nem látjuk.
Az infravörös kamerák ezeket a szabad szemmel láthatatlan, 1-10 μm hullámhosszú sugarakat rögzítik.
A testek által kibocsátott sugárzás hullámhossz szerinti eloszlása szoros összefüggésben van a test hőmérsékletével, amire a sugárzás összetételének vizsgálatával következtethetünk.
A kamerák az egyes tárgypontok hőmérsékletét a sugárzásuk alapján képesek mérni, majd minden hőmérséklethez egy látható színt rendelnek.
Így alakulnak ki az úgynevezett hamisszínes infraképek.
Az infrakamerák felhasználása sokrétű.
Alkalmasak egyebek mellett gyors hőmérsékletmérésre, vagy akár az épületek hőszigetelésének vizsgálatára.
a) Mit jelent, az infrakamerák által használt hamisszínes fényképezési technika?
b) A szobahőmérsékletű tárgyak sugárzásának hullámhossz-maximuma kisebb vagy nagyobb mint az izzóan forró tárgyaké?
c) Írja le az infrakamerák egy olyan alkalmazását, melyet a szöveg nem említ!
d) Az elektromágneses sugárzás milyen frekvenciatartományára érzékenyek az infrakamerák?
(A fény sebessége c = 3 ⋅10 8 m/s)
Míg a hagyományos kamerák a szabad szemmel látható fényt sugárzó vagy azt visszaverő tárgyakról készítenek képet, addig az infravörös kamera azt rögzíti, amit az emberi szem nem lát.
Minden tárgy energiát sugároz, de az elektromágneses spektrum bizonyos hullámhosszai az emberi szem számára láthatatlanok.
Egy izzó vasdarab például jól látható sugárzást is kibocsát, de a szobahőmérsékletű tárgyak sugárzását nem látjuk.
Az infravörös kamerák ezeket a szabad szemmel láthatatlan, 1-10 μm hullámhosszú sugarakat rögzítik.
A testek által kibocsátott sugárzás hullámhossz szerinti eloszlása szoros összefüggésben van a test hőmérsékletével, amire a sugárzás összetételének vizsgálatával következtethetünk.
A kamerák az egyes tárgypontok hőmérsékletét a sugárzásuk alapján képesek mérni, majd minden hőmérséklethez egy látható színt rendelnek.
Így alakulnak ki az úgynevezett hamisszínes infraképek.
Az infrakamerák felhasználása sokrétű.
Alkalmasak egyebek mellett gyors hőmérsékletmérésre, vagy akár az épületek hőszigetelésének vizsgálatára.
b) A szobahőmérsékletű tárgyak sugárzásának hullámhossz-maximuma kisebb vagy nagyobb mint az izzóan forró tárgyaké?
c) Írja le az infrakamerák egy olyan alkalmazását, melyet a szöveg nem említ!
d) Az elektromágneses sugárzás milyen frekvenciatartományára érzékenyek az infrakamerák?
(A fény sebessége c = 3 ⋅10 8 m/s)
2022.10.A.2.
A fénysebesség mérése
Az első sikeres fénysebességmérést Olaf Römer (1644-1710), dán csillagász végezte.
Módszere a következő volt.
Megfigyeléseit akkor kezdte, amikor a Föld éppen a Nap és a Jupiter közé ért.
Ekkor megmérte a Jupiter Io nevű holdjának keringési idejét oly módon, hogy megfigyelte azt a két egymás utáni időpontot, amikor az Io feltűnt a Jupiter takarásából kilépve.
Az Io a Jupiter négy nagy holdja (Galilei-holdak) közül a legbelső.
Ezután várt egy fél évet.
Ezalatt az Io 103-szor megkerülte a Jupitert, a Föld a Nap ellentétes oldalára került, míg a Jupiter elmozdulása a Nap körüli pályája mentén nem volt jelentős.
Az Io első mérésben meghatározott keringési ideje alapján Römer kiszámolta, hogy mikor kell a bolygónak 103 keringés után kilépnie a Jupiter árnyékából, de azt tapasztalta, hogy a Jupiter mögül való felbukkanása 1200 s-ot késett a számított időponthoz képest.
Ebből azt a következtetést vonta le, hogy a késés oka abban keresendő, hogy a Föld messzebb került a Jupitertől, így az Io fényének hosszabb utat kellett megtennie a Földig, azaz Römer szeméig a második esetben, mint az első megfigyeléskor, és ehhez 1200 másodpercre volt szüksége.
a) Egészítse ki az alábbi vázlatot! Rajzolja be a Föld helyzetét Olaf Römer megfigyelésének első, illetve második mérése során! Jelölje, hogy melyik pozíció melyik méréshez tartozik!
b) A szövegbeli adatok alapján becsüljük meg, hogy mekkorának mérte Römer az Io keringési idejét!
c) Mekkorának adódik a fény sebessége a fenti mérésben, ha a Nap és Föld távolságát körülbelül 150 000 000 kilométernek tekintjük?
d) Mit állíthatunk a megadott szöveg alapján a másik három Galilei-hold keringési idejéről az Io-hoz viszonyítva? Válaszát indokolja!
Az első sikeres fénysebességmérést Olaf Römer (1644-1710), dán csillagász végezte.
Módszere a következő volt.
Megfigyeléseit akkor kezdte, amikor a Föld éppen a Nap és a Jupiter közé ért.
Ekkor megmérte a Jupiter Io nevű holdjának keringési idejét oly módon, hogy megfigyelte azt a két egymás utáni időpontot, amikor az Io feltűnt a Jupiter takarásából kilépve.
Az Io a Jupiter négy nagy holdja (Galilei-holdak) közül a legbelső.
Ezután várt egy fél évet.
Ezalatt az Io 103-szor megkerülte a Jupitert, a Föld a Nap ellentétes oldalára került, míg a Jupiter elmozdulása a Nap körüli pályája mentén nem volt jelentős.
Az Io első mérésben meghatározott keringési ideje alapján Römer kiszámolta, hogy mikor kell a bolygónak 103 keringés után kilépnie a Jupiter árnyékából, de azt tapasztalta, hogy a Jupiter mögül való felbukkanása 1200 s-ot késett a számított időponthoz képest.
Ebből azt a következtetést vonta le, hogy a késés oka abban keresendő, hogy a Föld messzebb került a Jupitertől, így az Io fényének hosszabb utat kellett megtennie a Földig, azaz Römer szeméig a második esetben, mint az első megfigyeléskor, és ehhez 1200 másodpercre volt szüksége.
a) Egészítse ki az alábbi vázlatot! Rajzolja be a Föld helyzetét Olaf Römer megfigyelésének első, illetve második mérése során! Jelölje, hogy melyik pozíció melyik méréshez tartozik!
b) A szövegbeli adatok alapján becsüljük meg, hogy mekkorának mérte Römer az Io keringési idejét!
c) Mekkorának adódik a fény sebessége a fenti mérésben, ha a Nap és Föld távolságát körülbelül 150 000 000 kilométernek tekintjük?
d) Mit állíthatunk a megadott szöveg alapján a másik három Galilei-hold keringési idejéről az Io-hoz viszonyítva? Válaszát indokolja!
