_________________________________
Egzamin, „Optyka geometryczna i instrumentalna”, 27/01/2010
(Imię i nazwisko)
Proszę wypełnid zgodnie z informacjami przy każdym zadaniu. Za jedno zadanie można otrzymad maksymalnie 5 punktów.
Zaznaczenie błędnej odpowiedzi skutkuje przyznaniem punktu ujemnego, ale zadanie jako całośd nie może mied mniej niż
0 punktów.
1. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
* + Współczynnik załamania światła pozwala wyznaczyd prędkośd światła w danym ośrodku.
[ ] Zwiększenie wsp. załamania światła powoduje zwiększenie kąta załamania promienia świetlnego na granicy ośrodków.
[ ] Współczynnik załamania światła może byd różny dla różnych długości fali elektromagnetycznej.
[ ] Duży współczynnik załamania ośrodka pozwala na zmniejszenie odbid od powierzchni.
[ ] Obiekt odbijający barwę czerwoną ma większy współczynnik załamania niż odbijający barwę niebieską.
2. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Całkowite wewnętrzne odbicie zachodzi, gdy promieo światła przechodzi z ośrodka o mniejszym współczynniku załamania
do ośrodka o większym współczynniku załamania.
[ ] Wędkarz stojący nad brzegiem jeziora nie może zobaczyd ryby, która jest pod powierzchnią wody daleko od niego.
[ ] Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia może zachodzid wewnątrz pryzmatu.
[ ] Tradycyjne posrebrzane lustro działa na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia.
[ ] Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia utrudnia propagację światła w światłowodach.
3. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Zasada Fermata mówi o tym, że światło rozchodzi się po takich liniach, by przebyd najkrótszą drogę.
[ ] Zasada Fermata – światło rozchodzi się po takich liniach, by przebyd drogę w najkrótszym lub najdłuższym czasie.
[ ] Zasada Huygensa – każdy punkt do którego dotrze czoło fali można uważad za źródło nowej fali kulistej.
[ ] Zasada Huygensa – światło rozchodzi się po liniach prostych, załamuje lub odbija na granicy ośrodków.
[ ] Zasada Fermata i Huygensa są sobie równoważne.
4. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Dyspersja światła to rozdzielenie się na wiele promieni po przejściu przez mały otwór.
[ ] Dyspersja światła jest odpowiedzialna za rozszczepienie światła na pryzmacie.
[ ] Wysoka liczba Abbego świadczy o wysokiej dyspersji szkła.
[ ] Szkła optyczne są klasyfikowane m.in. na podstawie liczby Abbego.
[ ] Reflektor rogowy (narożnikowy) wykorzystuje zjawisko dyspersji światła.
5. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Zakres długości fal widzialnych to około 380-760 nm.
[ ] Człowiek nie jest w stanie w żaden sposób odczuwad innego promieniowania niż widzialne.
[ ] Podczerwieo to dłuższe fale niż dla światła widzialnego, a ultrafiolet – krótsze.
[ ] Fale radiowe nie są falami elektromagnetycznymi.
[ ] Promieniowanie elektromagnetyczne może uszkodzid wzrok człowieka.
6. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Przy przechodzeniu światła z powietrza do szkła o n = 2 na pierwszej powierzchni odbija się około 11% światła.
[ ] Zwykłe szkło optyczne odbija około 4% padającego światła.
[ ] Do odbicia od szyby należy doliczyd pewną ilośd światła odbitą na drugiej powierzchni szyby.
[ ] Aby zmniejszyd odbicie od powierzchni szkła, stosuje się specjalne powłoki o pośrednim współczynniku załamania.
[ ] Wzory Fresnela określają ile procent światła zostaje zatrzymane przy przejściu światła przez płytkę płasko-równoległą.
Egzamin, „Optyka geometryczna i instrumentalna”, 27/01/2010
str. 2
7. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Płytka płasko-równoległa nie zmienia kierunku promienia świetlnego, a tylko przesuwa go.
[ ] Za pomocą płytki płasko-równoległej można dokonad zmiany kierunku biegu promienia świetlnego.
[ ] Pryzmat o małym kącie łamiącym powoduje zmianę kierunku promienia proporcjonalną do kąta łamiącego i wsp. n.
[ ] Pryzmat Porro nie może stanowid elementu układu optycznego, który tworzy obraz, np. obiektywu.
[ ] Pryzmat może służyd do zmiany biegu promienia o 180˚.
8. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Pryzmat pentagonalny jest powszechnie stosowany w medycynie do kontroli siatkówki.
[ ] Pryzmat achromatyczny odchyla wiązkę światła, zmniejszając przy tym efekt rozszczepienia światła.
[ ] Rozszczepienie światła na pryzmacie jest zjawiskiem zawsze niepożądanym.
[ ] Pryzmat zawsze można zastąpid płytką szklaną o odpowiednio dobranej grubości.
[ ] Spektrometr to urządzenie, które bada natężenia światła, osobno dla każdej długości fali.
9. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Jeśli człowiek odsunie się od lustra dwukrotnie, odległośd przedmiot-obraz zwiększy się czterokrotnie.
[ ] Obraz w zwierciadle płaskim w pewnych warunkach jest obrazem obróconym.
[ ] Promienie świetlne załamują się na powierzchni zwierciadła.
[ ] Przy odbiciu światła od zwierciadła obserwuje się lekki efekt dyspersji.
[ ] Żeby obejrzed całą swoją sylwetkę w lustrze, należy użyd lustra o wielkości równej wysokości człowieka.
10. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Układ optyczny jest stygmatyczny, jeśli przekształca promienie rozbieżne na zbieżne do punktu.
[ ] Warunek stygmatyzmu: żądanie, aby wszystkie fale sferyczne były przekształcane w fale sferyczne.
[ ] W idealnym układzie optycznym linie prostopadłe do osi optycznej są przekształcane w inne linie, także prostopadłe.
[ ] Idealny układ optyczny przekształca linie równoległe do osi optycznej na inne linie równoległe do osi optycznej.
[ ] Układ o symetrii obrotowej nie może idealnie obrazowad przedmiotu.
11. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Powierzchnia sferyczna ma pewną zdolnośd zbierającą, która zależy od miejsca skupienia równoległych promieni światła.
[ ] Im większa krzywizna (silniejsze zakrzywienie) powierzchni, tym większa zdolnośd zbierająca.
[ ] Ognisko obrazowe leży zawsze po stronie obrazu, przeciwnej stronie do przedmiotu.
[ ] Odległośd ogniska przedmiotowego i obrazowego powierzchni sferycznej od wierzchołka powierzchni są takie same.
[ ] W ognisku obrazowym spotykają się promienie, które padają na powierzchnię łamiącą równolegle do osi optycznej.
12. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Zwierciadło sferyczne wklęsłe daje zawsze pomniejszony obraz rzeczywistego przedmiotu.
[ ] Wypukłe zwierciadło sferyczne daje zawsze prosty i pomniejszony obraz rzeczywistego przedmiotu.
[ ] Zwierciadła sferyczne mogą byd elementami układów katadioptrycznych.
[ ] Powiększenie poprzeczne zwierciadła wypukłego jest zależne od odległości przedmiotu od zwierciadła.
[ ] Ognisko sferycznego zwierciadła wklęsłego jest w odległości 2r, gdzie r to promieo krzywizny powierzchni.
13. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Powiększenie poprzeczne dotyczy zależności między wielkością obrazu a przedmiotu.
[ ] Powiększenie kątowe jest niezależne od odległości przedmiotu od powierzchni łamiącej.
[ ] Powiększenie podłużne α to stosunek przesunięcia obrazu dz’ do przesunięcia przedmiotu dz.
[ ] Gdy powiększenie poprzeczne jest ujemne obraz jest po drugiej stronie od przedmiotu.
[ ] Powiększenie przy obrazowaniu przez soczewkę skupiającą może byd bliskie nieskooczoności.
Egzamin, „Optyka geometryczna i instrumentalna”, 27/01/2010
str. 3
14. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Cienka soczewka ma mniejszą moc optyczną niż soczewka gruba o tych samych krzywiznach powierzchni.
[ ] Zdolnośd zbierająca soczewki (moc optyczna) jest odwrotnie proporcjonalna do długości ogniskowej obrazowej.
[ ] Wzór soczewkowy wskazuje zależnośd między położeniami punktów sprzężonych.
[ ] Zdolnośd zbierająca soczewki zależy od współczynnika załamania medium, w którym jest zanurzona.
[ ] Wzór soczewkowy jest słuszny tylko dla małych odległości.
15. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Płaszczyzny główne – płaszczyzny przechodzące przez wierzchołki sferycznych powierzchni łamiących.
[ ] W punktach węzłowych następuje zmiana kierunku propagacji promienia świetlnego o 90˚.
[ ] Ogniskową obrazową liczy się zawsze od pierwszej płaszczyzny głównej.
[ ] Powiększenie kątowe jest równe 0 w każdym punkcie płaszczyzny węzłowej.
[ ] Dla soczewki grubej położenie płaszczyzn głównych jest zależne tylko od wsp. załamania szkła i grubości soczewki.
16. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Aberracje soczewek wynikają z niedoskonałości produkcji.
[ ] Soczewka idealnie sferyczna może posiadad aberracje.
[ ] Wielkośd aberracji zależy od długości fali padającego światła.
[ ] Astygmatyzm, koma i krzywizna pola należą do aberracji chromatycznych.
[ ] Duża plamka aberracyjna o podobnej wielkości w całym polu widzenia świadczy o dużej aberracji sferycznej.
17. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Aberracja sferyczna powoduje nadmierne wyostrzenie obrazu.
[ ] Aberracja sferyczna jest zależna od średnicy czynnej soczewki.
[ ] Aberracji sferycznej nie można uniknąd, ale można ją zmniejszyd odpowiednio dobierając promienie krzywizny.
[ ] Koma występuje tylko dla punktów położonych na osi.
[ ] Nazwa „koma” pochodzi od kształtu, jakie mają obrazy punktowych źródeł światła.
18. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Astygmatyzm to aberracja polegająca na tworzeniu się dwóch ognisk, w dwóch prostopadłych płaszczyznach.
[ ] W układzie astygmatycznym promienie równoległego osi optycznej nie są skupiane w jednym punkcie.
[ ] Miarą astygmatyzmu jest szerokośd wiązki światła w połowie pomiędzy ogniskami.
[ ] Krzywizna pola powoduje, że linie proste prostopadłe do osi optycznej nie są przekształcane na proste.
[ ] Soczewka astygmatyczna ma wyróżnione dwie płaszczyzny: merydionalną i sagitalną.
19. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Dystorsja nie zależy od wielkości pola widzenia.
[ ] Dystorsja nie wpływa na ostrośd obrazu.
[ ] Chromatyzm położenia daje w efekcie fioletowe obwódki wokół obiektów obrazu.
[ ] Układ korygujący chromatyzm położenia nazywa się achromatem lub apochromatem.
[ ] Pojedyncza soczewka jest zawsze obarczona aberracją chromatyczną.
20. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Przysłona aperturowa decyduje o jasności tworzonego obrazu.
[ ] Im większa przysłona aperturowa, tym mniejsza aberracja sferyczna.
[ ] O maksymalnej wielkości widzianego przedmiotu decyduje przysłona polowa.
[ ] Przysłona aperturowa może się znajdowad tylko od strony przedmiotu, zaś polowa – od strony obrazu.
[ ] Apertura numeryczna jest proporcjonalna do sinusa kąta aperturowego.
Egzamin, „Optyka geometryczna i instrumentalna”, 27/01/2010
str. 4
21. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Luka wejściowa i wyjściowa układu to obrazy przysłony polowej, a źrenica wejściowa i wyjściowa – aperturowej.
[ ] Winietowanie jest określane dla przedmiotów znajdujących się na osi optycznej układu.
[ ] Im większa apertura numeryczna układu, tym większa głębia ostrości.
[ ] Plamka Airy’ego to obraz punktu (źródła punktowego) po przejściu przez układ z kołowa przysłoną aperturową.
[ ] Układ optyczny oka miarowego nie jest obarczony aberracjami.
22. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Powiększenie lupy nie zależy od jej średnicy, a jedynie od długości ogniskowej.
[ ] Powiększenie wizualne w lunecie Galileusza to stosunek długości ogniskowych obiektywu do okularu.
[ ] Luneta Keplera składa się z dwóch soczewek skupiających i dzięki temu daje obraz prosty.
[ ] Mikroskop daje obraz rzeczywisty, odwrócony i powiększony.
[ ] Całkowite powiększenie mikroskopu to stosunek powiększenia obiektywu do powiększenia okularu.
23. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Powiększenie lupy nie zależy od jej średnicy, a jedynie od długości ogniskowej.
[ ] Powiększenie wizualne w lunecie Galileusza to stosunek długości ogniskowych obiektywu do okularu.
[ ] Luneta Keplera składa się z dwóch soczewek skupiających i dzięki temu daje obraz prosty.
[ ] Mikroskop daje obraz rzeczywisty, odwrócony i powiększony.
[ ] Całkowite powiększenie mikroskopu to stosunek powiększenia obiektywu do powiększenia okularu.
24. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Światło spolaryzowane nie przechodzi przez płytkę płasko-równoległą.
[ ] Dwa skrzyżowane polaryzatory nie przepuszczają światła.
[ ] Światło, które odbija się od wody jest częściowo lub całkowicie spolaryzowane.
[ ] Kąt Brewstera to kąt pomiędzy polaryzacjami.
[ ] Oko ludzkie nie jest czułe na polaryzację, a jest czułe na natężenie promieniowania elektromagnetycznego.
25. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Dwójłomnośd to zdolnośd ośrodków optycznych do podwójnego załamywania światła.
[ ] Kryształ dwójłomny wpływa na polaryzację przechodzącego światła.
[ ] Ciało doskonale czarne pochłania całe padające promieniowanie, dzięki czemu wzrasta jego temperatura.
[ ] Słooce jest dobrym przykładem ciała doskonale czarnego.
[ ] Maksimum emisji ciała doskonale czarnego przypada zawsze na podczerwieo.
26. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Interferencja polega na nakładaniu się fal. Jeśli fale są spójne, może to prowadzid do wzmocnienia natężenia światła.
[ ] Dyfrakcja światła zachodzi tylko dla niektórych długości fali, spełniających tzw. warunek Petzvala.
[ ] Dyfrakcja światła ogranicza zdolnośd rozdzielczą układów optycznych.
[ ] Siatka dyfrakcyjna umożliwia rozszczepienie światła. Składa się z równoległych pasków, linii lub rowków.
[ ] Pierścienie Newtona nie mają związku z interferencją, a jedynie z dyfrakcją.
27. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Mały otworek ma pewne własności obrazujące.
[ ] Kandela i lumen to jednostki określające emisję światła przez źródło.
[ ] Źródło świecące silnie w podczerwieni ma nieskooczoną światłośd w lumenach.
[ ] Zjawisko Purkiniego jest związane z widzeniem fotopowym i skotopowym.
[ ] Luks to oświetlenie wywołane przez strumieo świetlny 1 lumena padający na powierzchnię 4π m
2
.
Egzamin, „Optyka geometryczna i instrumentalna”, 27/01/2010
str. 5
28. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Współczynnik absorpcji zależy od rodzaju ośrodka, przez który przechodzi fala elektromagnetyczna.
[ ] Absorpcja może niezależnie zachodzid dla różnych długości fali, m.in. dzięki temu widzimy kolorowe przedmioty.
[ ] Transmitancja to ujemny logarytm z różnicy natężenia światła, które przeszło przez medium, do natężenia padającego.
[ ] Absorpcja światła widzialnego nie zachodzi w szkle optycznym.
[ ] Po przejściu przez ośrodek o grubości 1 cm natężenie wynosi ½ wejściowego, stąd przy grubości 2 cm – ¼ wejściowego.
29. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Soczewka oka ludzkiego może zmieniad moc optyczną dzięki czemu widzimy bliskie i dalekie przedmioty.
[ ] Długośd oka ludzkiego zmienia się w pewnym zakresie, tak by uzyskad akomodację.
[ ] Czopki mają większą czułośd niż pręciki.
[ ] Istnieje pewna długośd fali, dla której oko ludzkie jest najczulsze.
[ ] Osoba, która nie rozróżnia prawidłowo wszystkich barw to monochromat.
30. Wpisz „PR” (prawda) lub „FA” (fałsz) przy każdym zdaniu. Dobry wybór +1 pkt, błędny wybór –1 pkt, bez wyboru – 0 pkt.
[ ] Moc optyczna szkła kontaktowego dla krótkowidza jest mniejsza (co do modułu) niż szkła okularowego.
[ ] Moc optyczna soczewki kontaktowej zawsze różni się o 0,25 D od mocy szkła okularowego, ze względu na małą średnicę.
[ ] Astygmatyzm można korygowad za pomocą soczewki o powierzchni torycznej.
[ ] Soczewka korygująca krótkowzrocznośd powinna mied dodatnią moc optyczną.
[ ] Dla akomodacji do dali (na nieskooczonośd) obraz tworzy się w płaszczyźnie ogniskowej, gdzie znajduje się siatkówka.
Brudnopis