Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

10 frågor/svar hittade

Ljud-Ljus-Vågor [19798]

Fråga:
Om jag har en bikonvex lins som är 127mm i diameter, har 5 dioptrier och har en förstoring på x2.25. Vad är brännvidden vid exempelvis oändligt (solen)?
/Lukas H, Hjälmareds folkhögskola, Alingsås

Svar:
Brännvidden beror inte på linsens diameter. Du kan räkna ut brännvidden från styrkan, se fråga 14897 .

f = 1/D = 1/5 = 0,2 m

För föremålet på oändligt avstånd saknar förstoringen hos en lins mening. Man måste då använda vinkelförstoring. Man behöver också ytterligare en positiv lins - okularet. Se en bra beskrivning i länk 1.

Se vidare Magnification#Magnification_as_a_number_(optical_magnification) och Lens_(optics)
/Peter E

Nyckelord: lins [10];

1 http://www.saburchill.com/physics/chapters3/0018.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [19000]

Fråga:
Hej Fysikexpterer. Jag har en fråga angående ljuset, Varför är bilden upp och ner i en "camera obscura" (hålkamera)? Om det är möjligt kan ni ge 3 varför och en förklarande bild. Tack på förhand // Kristian
/Kristian O, Viktor rydbergs Gymnsiet, stockholm

Svar:
Kristian! 3 varför? I fysik föredrar vi en förklaring - den enklaste. Dessutom kan vi inte svara på varför, eftersom varför implicerar avsikt och naturen har ingen avsikt. Vi kan däremot svara på hur.

För att beräkna vad som händer med speglar och linser använder man sig av stråloptik, se fråga 12631 . Hålkamera är det enklaste systemet för avbildning, se Camera_obscura . Den består helt enkelt av en ljustät låda med ett litet hål, se figuren nedan. Om man följer ett antal strålar från föremålet kan man bygga upp en avbildning på skärmen. Det är då uppenbart att denna bild är upp-och-ner.



/Peter E

Nyckelord: lins [10];

*

Ljud-Ljus-Vågor [18720]

Fråga:
I boken ”Den hemlighetsfulla ön” av Jules Verne konstruerar man ett brännglas genom att fästa samman två urglas och fylla mellanrummet med vatten. På så sätt bildas en positiv lins av vatten. Anta att brännvidden är 23 cm. Hur långt från spånen ska man hålla linsen för att det ska börja brinna? (Ska man hålla närmare eller längre ifrån om linsen är gjord av glas?)
/Alice .

Svar:
Brtningsindex för vatten är c:a 1.3 och för glas större än 1.5 (Brytningsindex#Brytningsindex_för_några_material ), så glas ger en starkare lins (kortare brännvidd) än en lins av vatten.

Jag antar det avses att solen är ljuskällan. Eftersom denna kan antas befinna sig på oändligt avstånd så hamnar bilden i fokalplanet (avstånd från linsen = brännvidden).

Brännvidden f för en lins med sfäriska ytor, brytningsindex n och med krökningsradier r och r1 ges av (Lins#Brännvidd )

1/f = (n-1)(1/r + 1/r1)

Mindre brytningsindex ger alltså längre brännvidd. Om brännvidden för vattenlinsen är 23 cm blir brännvidden för motsvarande glaslins

23*(1.3-1)/(1.5-1) = 23*0.3/0.5 = 14 cm
/Peter E

Nyckelord: ljusbrytning [23]; lins [10];

*

Ljud-Ljus-Vågor [16673]

Fråga:
En sfärisk konkav spegel har en radie på 8,0 cm. Ett 1,0 cm högt föremål placeras 2,5 cm framför spegeln. Bestäm bildens storlek och läge med hjälp av noggrann konstruktion. Är bilden reell eller virtuell?
/Robin b, thorildsplan, stockholm

Svar:
Robin! Eftersom du vet att vi inte löser hela problem eller skriver projektarbetesrapporter så antar jag att du menar: när jag har gjort konstruktionen och bestämt var bilden är, hur vet jag om den är reell eller virtuell?

Virtuell bild är en term som används inom optiken. Det är en representation av ett verkligt objekt (källa) som bildas av divergerande ljusstrålar vilka tycks uppstå från bilden, men i verkligheten inte sammanstrålar vid den positionen. En observatör som är placerad där en virtuell bild uppträder kan inte "se" bilden i verkligheten, bilden kan inte heller avbildas på en skärm i den punkten.

Exempelvis bildar en plan eller konvex spegel en virtuell bild bakom spegeln. Fastän ljusstrålarna verkar komma från en punkt bakom spegeln, sprids och existerar ljuset från källan endast framför spegeln.

Motsatsen till virtuell bild är verklig bild. (Virtuell_bild )

Om bilden är reell skall du alltså kunna fånga upp bilden på ett papper. Olika strålar från samma punkt på föremålet måste då stråla samman för att ge en bild, dvs du har ett konvergerande (sammangående) ljusknippe. Om knippet är divergent (går isär) så har du en virtuell bild.

Nedanstående bild från Wikimedia Commons visar virtuella bilder med en negativ lins och en negativ (konvex) spegel. Se även länk 1, Verklig_bild och Virtual_image .



/Peter E

Nyckelord: spegel [10]; lins [10];

1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/geoopt/image2.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [15911]

Fråga:
Hej. Har två optikproblem som jag inte får något grepp om, skulle uppskatta hjälp:

1 För en långsynt person ligger punkten där det skapas en tydlig bild 90 cm från ögat. För att korrigera det kan man änvända tex kontaktlinser. Bestäm brännvidd och typ av lins för att ögat sak uppfatta en tydlig bild på avståndet 25 cm från ögat?

2 En sfärisk konkav spegel har en radie på 8 cm. Ett 1 cm högt föremål placeras 2,5 cm framför spegeln. Bestäm bildens storlek och läge. Är bilden virtuell eller reell?
/Martina J, Luleå

Svar:
Martina! Lens_(optics) och Concave_mirror är bra utgångspunkter för dina problem.

1 Vi antar att linserna är tunna. Vi kallar ögats fokallängd f' och kontaktlinsens f". Den sammansatta linsens fokallängd f ges då av

1/f = 1/f' + 1/f" (1)

Om vi kallar avståndet från ögonlinsen till näthinnan (där bilden skall fokuseras) för a så gäller utan kontaktlins

1/f' = 1/a + 1/90 (2)

Med kontaktlins får vi med hjälp av (1)

1/f = 1/f' + 1/f" = 1/a + 1/25 (3)

Om vi subtraherar (2) från (3) ledvis får vi

1/f" = 1/25 - 1/90

f" = (25*90)/(90-25) = 34.6 cm

Styrkan i dioptrier blir

D" = 1/f" = 1/0.346 = 2.9 m-1

2 Uppgiften är som gjord att lösas grafiskt. Rita spegeln och strålgången med korrekta mått. Observera att f=r/2. Du kan även tillämpa linsformeln: föremålets läge a=2.5 och f=4 är kända, så det är lätt att bestämma bildens läge b. Eftersom b blir negativt så är bilden virtuell.
/Peter E

Nyckelord: lins [10];

*

Ljud-Ljus-Vågor [14897]

Fråga:
Hur varierar dioptritalet om man sätter samman två linser?
/sandra a, katrinelund, göteborg

Svar:
Dioptri är måttenheten för den ljusbrytande förmågan hos en lins. Ljusbrytningens storlek beror i första hand på linsytornas kupighet samt på linsmaterialets brytningsindex. För att få en måttskala som stiger med stigande brytkraft har man infört måttet dioptri (dptr). Dioptritalet räknas ut genom att man tar det inverterade värdet av den i meter uttryckta brännvidden. En lins med brännvidden 25 cm har alltså dioptritalet 1/0.25= -4 D. för en negativ (konkav) lins respektive 4 D. för en positiv (konvex) lins.

Diopritalet är additivt, så för tunna linser adderar man helt enkelt diopritalen och erhåller den resulterande styrkan i dioptrier.

Styrkan hos en lins mäts i dioptrier som är det inverterade värdet på brännvidden i meter. Alltså om brännvidden är a meter så är linsens styrka 1/a dioptrier. Om man sätter samman två tunna linser med brännvidderna a och b, så ges den resulterande brännvidden av linsformeln:

1/f = 1/a + 1/b

Men styrkan hos en lins S var ju inverterade värdet av brännvidden, så vi får

Sf = Sa + Sb

I Lens_(optics) finns mer än vad du vill veta om linser !
/Peter E

Nyckelord: lins [10];

*

Ljud-Ljus-Vågor [14748]

Fråga:
När vi ser på saker, så är det igentligen upp och ner men våran hjärna vänder det åt rätt håll, varför ser vi saker upp och ner? Vad har det med camera obscura att göra?
/Anna J, Katrinelund, SUndsvall

Svar:
Hej Anna! Jag vet inte om jag helt förstår din fråga, men låt mig försöka svara ändå.

Bilden nedan visar hur ett föremål avbildas av den postiva ögonlinsen (en positiv lins är tjockast på mitten). Observera att bilden på näthinnan är upp-och-ner. Detta gäller generellt för ett linssystem där strålarna korsas ett udda antal gånger.

Att vi uppfattar bilden som rättvänd beror helt enkelt på att hjärnan som tolkar bilden vänder bilden rätt. Detta att hjärnan tolkar bilden efter erfarenhet ligger till grund för många synvillor, se nyckelordet synvilla .

Här är en mycket bra sajt om ögat och synen: How Vision Works , tyvärr svår och på engelska. Länk 1 är enklare och på svenska.

Fotnot
Vän av ordning undrar då varför en lupp inte vänder bilden. Anledningen är att föremålet man tittar på är innanför fokalpunkten på andra sidan linsen. Strålana korsas då aldrig utan de divergerar och ger en förstorad rättvänd virtuell bild. Se strålgången i figuren i Lupp .



/Peter E

Nyckelord: ögat [14]; lins [10];

1 http://user.tninet.se/~bxf528q/eye/eye.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [13810]

Fråga:
Hej! Ett föremål som befinner sig utanför fokus på en konvex lins avbildas upp och ner, varför ser man inte världen upp och ner när man har konvexa glasögon??
/Barbro W, Brobyskolan, Sunne

Svar:
Hej Barbro! Du ser världen uppochner med eller utan glasögon! Har du inte märkt det? . Det är inte linsen som sådan som vänder på bilden - bilden vänds av strålgången! Låter det lite kryptiskt - fortsätt läsa!

Strålgången i ögonlinsen är som i den vänstra figuren. Ett föremål avbildas på näthinnan som en reell uppochnervänd bild. Glasögon har i allmänhet ganska lång brännvidd (svag styrka), så de ändrar inte strålgången särskilt mycket. Även glasögon + ögonlins kan alltså representeras av den vänstra figuren - den enda linsen representerar både glasögonlinsen och ögonlinsen. Ögonlinsen kommer att fokusera lite mer eller mindre för att kompensera styrkan hos glasögonlinsen.

Om man i stället använder en starkare lins som förstoringsglas, blir strålgången helt annorlunda. Föremålet befinner sig då innanför fokus, så linsen kan inte producera en reell bild. I stället får man en virtuell förstorad bild (grön). Ögonlinsen kan sedan bryta ihop de divergerande strålarna till en reell förstorad bild på näthinnan.

Länk 1 innehåller är en trevlig applet för att se hur linser fungerar. Länk 2 handlar om förstoringsglas. För mer om speglar och linser se Stråloptik .



/Peter E

Nyckelord: ögat [14]; lins [10];

1 http://webphysics.ph.msstate.edu/jc/library/22-6/index.html
2 http://www.fysik.org/elevexperiment/förstoringsglaset.pdf

*

Ljud-Ljus-Vågor [12775]

Fråga:
Varför ser man skarpare när man kisar? Vad händer med ögat när man kisar?
/sofia s, göteborgs universitet, göteborg

Svar:
Sofia! Det beror på att du begränsar öppningen i pupillen. Det är samma effekt som när man bländar ner en kamera (gör bländaröppningen mindre) så får man skarpare bild och ett större skärpedjup. Man utnyttjar alltså mer av de centrala delarna av linsen, och får därmed bättre skärpa genom att den sfäriska aberrationen är mindre i de centrala delarna av linsen, se nedan. Nackdelen är att man behöver mycket ljus när öppningen är liten. Se nedanstående snacks (länk 1).

Sfärisk aberration uppstår då ljus bryts igenom en lins som är sfäriskt slipad, och orsakas av att ljuset som bryts i kanten av linsen inte fokuseras på samma brännpunkt som ljuset i optikens centrum (dvs. ljus närmare linsens optiska axel). Se figuren nedan från Aberration_(optik) .



/Peter E

Nyckelord: lins [10];

1 http://snacks.fysik.org/showSnack.asp?id=65

*

Ljud-Ljus-Vågor [12631]

Fråga:
Varför ser vi saker i speglar och linser?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Varför ser vi saker i speglar och linser?
/Elisabet Å, skarpäng, täby

Svar:
Jag tolkar frågan så, att du vill veta hur det kommer sig att ljus som träffar en spegel reflekteras eller ljus som går igenom en lins kan t.ex. fokuseras eller böjas av?

Ljus kan beskrivas som en elektromagnetisk vågrörelse. När en sådan ljusvåg kommer in mot en yta av något material kan olika saker hända: den kan reflekteras, absorberas eller böjas av... Vad som sker beror bl.a. på ytans beskaffenhet (slät eller skrovlig), ljusets färg och infallsvinkel, och förhållandet mellan brytningsindex hos linsen och omgivningen (oftast luft). Ett materials brytningsindex talar om hur snabbt ljuset kan ta sig fram i materialet, och har att göra med materialets inre struktur och sammansättning. Luft har brytningsindex 1.0, medan vatten har ca 1.3 och glas 1.5-1.6.

Linser består oftast av glas eller plast som formats på ett speciellt sätt så att de får "runda" ytor. T.ex. kan de vara konvexa eller konkava - formade som utsidan eller insidan på en kupad hand. Formen har stor betydelse för vinkeln mellan först det inkommande ljuset och ytan, och sedan för den vinkel gentemot ytan på linsens baksida där ljuset kommer ut.

Se vidare länken nedan.

Vanliga speglar fungerar på ett litet annorlunda sätt. De består oftast av en klar glasskiva med ett tunt metallskikt på baksidan. Glaset är till för att skydda metallytan - det är den som är den egentliga spegeln. Metallen innehåller "fria" elektroner (som inte är bundna till någon speciell metallatom), och när ljusvågorna växelverkar med elektronerna i metallytan blir effekten att nästan inget ljus kan tränga in i metallen - det reflekteras istället. Om spegelytan är plan ser man en tydlig spegelbild, men om ytan är skrovlig eller ojämn kastas det reflekterade ljuset ut i olika riktningar vilket gör spegelbilden otydlig.

För att beräkna vad som händer med speglar och linser använder man sig av stråloptik. Man följer då den väg ett litet antal strålar tar, och man kan på så sätt få fram hur bilden ser ut. Se vidare PowerPoint presentationen Stråloptik från Malmö högskola. Bilden nedan visar vad som händer med en positiv lins.



/Margareta H/Peter E

Nyckelord: ljusbrytning [23]; spegel [10]; lins [10]; #ljus [63];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7179 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-20 12:13:24.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.