Φυσική

Οπτικά θεμελιώδη θέματα


Σκιά και Penumbra

1. Ένα άτομο ύψους 1,9 μ. Στέκεται δίπλα σε ένα κτίριο. Η σκιά του κτιρίου που προβάλλεται από το ηλιακό φως είναι 90 μ. Ενώ η σκιά του ατόμου είναι 9 μ. Πόσο ψηλά είναι το κτίριο;

Αρχίζουμε το πρόβλημα με το να σκεφτόμαστε τις ακτίνες του ήλιου, καθώς πρέπει να είναι παράλληλες μεταξύ τους. Το πρόσωπο, η σκιά και η ακτίνα του φωτός σχηματίζουν ένα ορθογώνιο τρίγωνο ακριβώς όπως το τρίγωνο που σχηματίζεται από το κτίριο, τη σκιά και την ακτίνα του φωτός. οι γωνίες που σχηματίζονται πρέπει να είναι οι ίδιες. Έτσι μπορούμε να γράψουμε μια ομοιότητα των τριγώνων:

Μπορούμε να απομονώσουμε το ύψος του κτιρίου και να το υπολογίσουμε βάσει γνωστών δεδομένων:

2. Μια λυχνία χρησιμοποιείται για να φωτίζει ένα δωμάτιο 3 μέτρα μεταξύ του δαπέδου και της οροφής. Σε ύψος 1 μ. (2 πόδια) από το δάπεδο υπάρχει ένα τετράγωνο τραπέζι με κάθε πλευρά μέτρησης 40 cm. Υποθέτοντας ότι η λάμπα είναι πηγή σημείου που βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του πίνακα, ποια είναι η περιοχή της σκιάς του τραπεζιού;

Σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να αναλύσουμε την απόσταση μεταξύ του κέντρου του τραπεζιού και του ενός άκρου. Παίρνουμε τη διαφορά μεταξύ του τραπεζιού και της οροφής ίσης με 2 m και του μέσου πλάτους τραπεζιού ίσου με 20 cm. Έτσι θα βρούμε την τιμή του x και μαζί του τις διαστάσεις της σκιάς.

Χρησιμοποιώντας ομοιότητα των τριγώνων:

Γνωρίζουμε ότι είναι η μισή διάσταση της σκιάς, οπότε η συνολική προβαλλόμενη διάσταση είναι 0,6 μ., Από όπου μπορούμε να υπολογίσουμε την περιοχή σκιάς:

Τρύπα του τρύπα

1. Ένα αντικείμενο μεγέθους 20 εκ. Τοποθετείται σε απόσταση 4 μ. Από μια φωτογραφική μηχανή με μια οπή της οποίας η διάσταση μεταξύ της εισόδου και της οθόνης είναι 50 εκ. Πόσο μεγάλο είναι το προβαλλόμενο αντικείμενο στο διάφραγμα; Θα αντιστραφεί;

Πρώτα πρέπει να ερμηνεύσουμε τα δεδομένα των προβλημάτων. Η απόσταση μεταξύ του αντικειμένου και της εισόδου της κάμερας είναι σ, η απόσταση μεταξύ της εισόδου και της οθόνης είναι p ' και το μέγεθος του αντικειμένου είναι το. Έτσι, απλά εφαρμόστε τον τύπο σκοτεινού δωματίου:

Απομόνωση του μεγέθους της εικόνας, i:

Απλά εφαρμόστε τις τιμές, θυμηθείτε να χρησιμοποιήσετε την ίδια μονάδα για όλες τις ποσότητες!