VAK: FISIKA
KLAS: SS 2
DATUM:
KWARTAAL: 3de KWARTAAL
VERWYSINGSHANDBOEKE
- Nuwe Skool Fisika deur MW Anyakhoha
- Nuwe Stelselfisika deur Dr Charles Chow.
- SSCE WAEC vorige vrae
- UTME fisika vorige vrae
WEEK TWEE
ONDERWERP: BESINNING OOR GEBOUE SPIEELTIPE, BEELD GEPRODUSEER, GEBRUIK EN SPIEELFORMULAS
TIPES GEBOUE SPIEEL
Wanneer 'n dop van 'n hol glasbol uit 'n stuk glas gemaak word en dan versilwer word, word 'n geboë of sferiese spieël verkry. Hierdie spieëls vorm as gevolg van hul kromming beelde wat heelwat verskil van vlakke spieëls.
As die glas van buite af versilwer is sodat lig van binne weerkaats kan word, word dit konkawe of konvergerende spieël genoem.
Konvekse spieël
As die deklaag so gedoen word dat die weerkaatsing van buite is, word dit konvekse of divergerende spieël genoem.
NOODSAAKLIKE DELE VAN GEBOGDE SPIEEL
Die noodsaaklike dele van sferiese spieëls is die opening, die ploeg, die middel van kromming, die radius van kromming.
Die diafragma is die breedte (AB) van die spieël. Die paal (P) is die middelpunt van die reflekterende oppervlak van die geboë spieël. Die middel van kromming (c) is die middelpunt van die sfeer waarvan die spieël deel vorm.
Die krommingsradius is die afstand van die pool tot die middel van kromming (cp). Dit is die krommingsradius wat die werking van 'n geboë spieël bepaal. Vir konkawe spieëls is die krommingsradius voor terwyl dit agter is vir konvekse spieëls.
Die hoof-as is die parallelle lyn (pc) vanaf die pool na die middel van kromming. Wanneer 'n ligstraal op 'n geboë spieël inval, word die strale weerkaats of divergeer van 'n punt
'n fokus genoem.
Die hooffokus van 'n konkawe spieël is die punt waar strale wat parallel en naby aan die hoof-as is na refleksie konvergeer.
Die hooffokus van 'n konvekse spieël is die punt vanwaar strale parallel en naby aan die hoof-as blyk te divergeer na refleksie.
Gevolglik is die fokus van 'n konkawe spieël werklik aangesien die konvergerende strale op die skerm gesien kan word, maar van konvekse spieël is virtueel. Die brandpuntsafstand, f, van 'n sferiese spieël is die helfte van sy krommingsradius.
r = 2f of f = r/2
r= krommingsradius f = brandpunt
VORMING VAN BEELDE DEUR SFERIESE SPIEL
Die posisie en aard van beelde wat deur geboë spieëls gevorm word, kan ondersoek word deur 'n helder verligte voorwerp en 'n skerm voor die spieël te plaas sodat die lig van die voorwerp op die middelpunt van die spieël inval.
REËLS VIR DIE KONSTRUKSIE VAN BEELDE WAT DEUR SFERIESE SPIEL GEVORM IS
Straaldiagramme kan gekonstrueer word vir beelde wat deur sferiese spieël gevorm word, gebaseer op die volgende reëls:
- Strale parallel met die hoof-as gaan deur die hooffokus na refleksie
- Strale deur die hooffokus word parallel met die hoof-as gereflekteer
- Strale wat deur die middel van kromming verbygaan, word langs hul pad teruggekaats. Dit is in lyn met die beginsel van omkeerbaarheid van lig. So kan 'n voorwerp en sy beeld verwissel word. Die twee posisies van die voorwerp en sy beeld word gekonjugeerde brandpunte genoem, aangesien 'n voorwerp wat op enige van hierdie posisies geplaas word, 'n beeld by die ander sal produseer.
BEELDE GEVORM DEUR KONKAWE SPEEL
(a) OBJEK BY ONEINDIGHEID
Die beeld is
- By F
- Werklike
- Omgekeerd
- Kleiner as voorwerp
(1) OBJEK TUSSEN F EN P
- Die beeld is agter die spieël
- Virtuele
- Regop
- Groter as die voorwerp
(b) OBJEK BUITE C
Die beeld is
- Tussen C en F
- Werklike
- Omgekeerd
- Kleiner as voorwerp
(c) OBJEK BY C
Die beeld is
- By c
- Werklike
- Omgekeerd
- Dieselfde grootte as die voorwerp
(d) OBJEK TUSSEN F EN C
Die beeld is
- Anderkant C
- Werklike
- Omgekeerd
- Groter as voorwerp
(e) OBJEK BY F
(1) die beeld is by oneindig
BEELD GEVORM DEUR KONVEKS SPIEEL
Wat ook al die posisie van die voorwerp in 'n konvekse spieël is, virtuele beelde wat altyd regop en kleiner as die voorwerp is, word gevorm.
TOEPASSING VAN DIE REFLEKSIERING VAN LIG
Konkawe spieëls word in fakkels, as skeerspieëls, in motorkoplampe en in weerkaatsende teleskoop gebruik. Konvekse spieëls word as dryfspieëls gebruik omdat hulle regop beeld gee en 'n wye gesigsveld het as 'n vlakke spieël met dieselfde deursnee.
SPIEELFORMULES
Die beeldafstand, V, die voorwerpafstand, U, en die finale lengte, f, van 'n spieël of lens word verwant deur
1 + 1 = 1
V U F
Wanneer 1/U teen 1/V geplot word, is die snypunt op enige asse gelyk aan 1/F, waaruit die brandpuntsafstand bereken kan word. Die brandpuntsafstand is gelyk aan die helling van die grafiek van UV teenoor U + V.
VERGROTING
Die lineêre of dwarsvergroting van 'n spieël is die aantal kere wat die beeld groter is as die voorwerp.
M = beeldhoogte
Voorwerphoogte
M = beeldafstand
voorwerp afstand
VOORBEELD
'n Voorwerp word 30 cm vanaf 'n konkawe spieël se brandpuntsafstand van 15 cm geplaas. Vind die vergroting van die beeld wat geproduseer word.
U = 30 cm
F = 15 cm
V = ?
1 + 1 = 1
V U F
1/15 = 1/30 + 1/v
1/15 – 1/30 = 1/V
2 – 1 = 1/v
30
1/30 = 1/V
V = 30 cm
Maar m = v/u
= 30/30 = 1
(2) Vind die uitdrukking vir lineêre vergroting geproduseer deur 'n konkawe spieël met kromingsradius, r, as u en v die voorwerp- en beeldafstande onderskeidelik is.
1 + 1 = 1
V U F
F = r/2
1 + 1 = 2
U V r
Vermenigvuldig deur V,
V + V = 2V
U V 2r
M = 2v – 1
R
GEBRUIK VAN GEBOUE SPIEEL
Konkawe spieëls word as skeerspieël gebruik, as weerkaatsers in weerkaatsende teleskope en mikroskoop
EVALUERING
- 'n Konkawe spieël met 'n kurwe radius van 20 cm het 'n omgekeerde beeld geproduseer 3 keer die grootte van 'n voorwerp wat op en loodreg op die as geplaas is, bereken die posisie van die voorwerp en beeld.
- 'n Konkawe spieël met 'n krommingsradius van 20 cm het 'n pen op 15 cm van die paal geplaas. Wat sal die vergroting van die beeld wees wat gevorm word?
Algemene evaluering:
- 'n Liggaam word vanaf die grond geprojekteer teen 'n hoek van θ na die horisontale met 'n snelheid van 30m/s. Dit bereik 'n maksimum hoogte van 11,25m, bereken
- Die waarde van θ
- die tyd wat dit neem om die grond te slaan
- die reeks
- sy snelheid 2 sek na projeksie [g= 10m/s 2 ]
- 'n Ligstraal val op 'n vlakke spieël teen 'n hoek van 35 о in . Wat is die hoek wat die gereflekteerde straal met die oppervlak van die spieël maak?
NAWEEKOPDRAG
- Die beeld wat op die skerm van 'n speldgatkamera verkry word, word minder skerp gedefinieer wanneer die (a) voorwerp verder van die pengat af geskuif word (b) skerm verder van die skermgat af geskuif word (c) voorwerp kleiner gemaak word (d) speldgat word groter gemaak
- 'n Voorwerp 3.0m hoog word op 7.5m van 'n speldgatkamera geplaas. As die beeld 6,0 cm is. Wat
is die afstand van die film vanaf die pengat (a) 3.75cm (b) 7.50cm (c) 15cm (d) 30.0cm
- As die grootte van die gaatjie van 'n speldgatkamera vergroot word, word die beeld wat gevorm word
(a) helderder en vervaag (b) helderder en groter (c) helderder en skerper (d) vaag en groter
- Daar word gesê dat 'n liggaam wat sy eie lig produseer (a) lig (b) nie-gloeiend (c) ondeursigtig (d) deurskynend is
5 'n Man agter in 'n skare kyk na 'n parade deur 'n vliegtuigspieël net bo sy kop te hou die parade gaan 6m agter sy kop verby en die spieël is 0.25m voor die man hoe ver lyk die beeld in die spieël van af die man?
(a) 6.50m (b) 6. 25m (c) 6.00m (d)5.75m
Teorie
Teken die posisie en aard van die beeld wat geproduseer word deur 'n voorwerp wat by die volgende punte op die konkawe spieël geplaas is
1 Tussen F en P
2 By F
3 by C
4 Tussen F en C
5 Beyond C
6 In oneindigheid
LEESOPDRAG
Nuwe skoolfisika vir senior sek bladsye 288-293