Nr. 08

Optics (N-34)

Optik
 

I de seneste år har man set 2 forskellige
filtmærker til dette duelighedstegn.

1.       Hvad er lys?

          Hvad er laser?

Angiv lysets hastighed i vakuum (lufttomt rom).

Angiv lyset hastighed i klart, stillestående vand.

 

2.         a.       Redegør for det farvespekter som fremkommer når lys sendes gennem et glasprisme.

            b.       Hvilken synlig farve har kortest bølgelængde og hvilken synlig farve har længst bølgelængde?

            c.       Hvilke ”farver” har kortere og længere bølgelængde end synligt lys?

            d.       Hvilke farver består en regnbue af, hvorfor ser den ud på den måde og hvorfor er farverne i den rækkefølge?

                     Nogen gange ser man to regnbuer samtidig.

                     Forklar hvordan de er placeret og hvorfor.

                     Forklar hvordan de ser ud og hvorfor.

            e.       Hvorfor er sneen hvid?

            f.        Hvorfor er vandet i en sø eller i havet blåt?

 

3.         Definér følgende begreber:

            a.       Indfaldsvinkel.

            b.       Brydningsvinkel.

            c.       Brydningsindeks.

 

4.         a.       Hvad er et parabolsk spejl?

            b.       Angiv mindst to almindelige anvendelser af den type spejl.

 

5.         Hvordan ser følgende linser ud?

            Lav tegninger af hver enkelt og klassificér dem som samlelinser (positive) eller spredelinser (negative):

            a.     Bikonkav linse.

            b.     Bikonveks linse.

            c.     Plankonveks linse.

            d.     Plankonkav linse.

            e.     Konkavokonveks linse.

 

6.         a.       Hvad menes med en linses brændpunkt?

            b.       Hvad menes med en linses brændvidde?

            c.       Hvor langt bør lyskilden være fra en linse for at måling af brændvidden skal blive pålidelig?

            d.       Redegør for linseformelen.

            e.       Gælder linseformelen også for konkave linser?

            f.        Mål og beregn brændvidden for mindst 3 forskellige samlelinser og en spredelinse.

 

7.         Hvad forstås ved polarisation?

 

8.         Lav en tegning af følgende og redegør i hvert enkelt tilfælde for strålegangen og hvorfor et eventuelt billede bliver som det gør:

            a.       når en lysstråle træffer et plant spejl, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            b.       når en lysstråle træffer et parabolsk spejl, både vinkelret og under skrå vinkel.

            c.       når en lysstråle træffer og går gennem en planparallel glasplade (med en tykkelse på f.eks. 5 cm),  både vinkelret  og under skrå vinkel.

            d.       når en lysstråle træffer en én-vejsvindue, både fra den gennemsigtige og den ugennemsigtige side.

            e.       når en lysstråle går gennom et trekantet (kron-)glasprisme, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            f.        når en lysstråle går gennem en samlelinse, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            g.       når en lysstråle går gennem en spredelinse, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            h.       når en lysstråle træffer vand, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            i.        når en lysstråle træffer olie, både vinkelret  og under skrå vinkel.

            j.        når en lysstråle træffer feldspat, både vinkelret  og under skrå vinkel.

 

9.         a.       Hvad forstås ved refraktion?

            b.       Hvad forstås ved sfærisk afvig (aberration)?

            c.       Hvad er astigmatisme?

            d.       Hvad forstås med koma?

            e.       Hvad er kromatisk afvig (aberration)?

            f.        Hvad er en akromatisk linse? 

 

10.                 Hvad menes med talangivelserne, f.eks. 6 x 35 og 7 x 50, på kikkerter?

 

11.                 Forklar betegnelsen “f/stop” som bruges i forbindelse med kameraobjektiver.

                      Er en f/5.6 optik bedre end en f/4.5 linse?

                      Hvad vil det sige at en optik er lysstærk?

                      Hvilken betydning har det at objektivet er lysstærkt?

12.       Konstruer to optiske instrumenter, ved hjælp af bla. a. spejl eller linser, f.eks. et periskop eller et enkelt teleskop.

-----------------------------------------------------------------------------

The requirements for the Optics honor are as follows:

     

  1. Define and draw a diagram of the following:
    1. Focal length
    2. Positive lens
    3. Negative lens
    4. Two kinds of distortion
    5. Longitudinal color
    6. Lateral color
    7. Spherical aberration
    8. Achromatic lens
    9. Refraction of light

     

  2. Explain how light behaves when it strikes or traverses water, oil, feldspar, and a mirror.

     

  3. Name and draw diagrams of three kinds of positive lenses and three kinds of negative lenses.

     

  4. What should be the minimum distance of light source from the lens when testing for focal length?

     

  5. Find the focal length of at least four lenses, one being a negative lens.

     

  6. Explain by diagram why an image from a positive lens makes an image reversed and inverted.

     

  7. Show with diagrams how a prism works. State the angles at which the colors appear and disappear.

     

  8. Show and demonstrate what happens when light strikes one-way glass.

     

  9. Construct one optical instrument using mirrors or lenses such as a periscope, a slide or opaque projector, or a simple telescope.

     

  10. Explain what is meant by the term 6x35 and 7x50 as applied to binoculars.

     

  11. Define the term 'f/stop' as used in connection with cameras. What does it mean when a lens is fast or slow? Is an f/8.5 lens faster or slower than an f/8 lens?

References:

  • Fun With Optics, ed. Sam Brown. Beginner's Lens Kit, Edmund Scientific Co., Barrington, NJ 08007.
Skill Level 2