Problemi d`esame 3 - Dipartimento di Fisica

Fisica Strumentale
per Tecniche di Laboratorio Biomedico e Tecniche della Prevenzione nell'Ambiente e nei Luoghi di
Lavoro
Appello del 1 giugno 2007
1) A che distanza dalla lente si forma l’immagine di un oggetto posto alla distanza di 3.4 cm da una
lente convergente la cui distanza focale è 1.7 cm?
2) L’ingrandimento lineare assoluto di una lente di ingrandimento è 5.0. Trovare la sua distanza
focale sapendo che l’oggetto è posto a 1.5 cm dalla lente.
3) Una lente convergente ha distanza focale di 5.0 cm. A che distanza è posto l’oggetto se
l’immagine si forma nel semipiano oggetto a 45 cm di distanza dalla lente?
4) Quale è l’altezza di un albero posto alla distanza di 10 m dall’obiettivo di una macchina
fotografica la cui distanza focale è 5.0 cm se l’immagine è alta 3.0 cm ?
5) Quale è la distanza focale di un obiettivo il cui ingrandimento visuale ottimale è 40?
6) Un obiettivo per microscopio ha una apertura numerica di 0.55 e un ingrandimento visuale di 50.
Un altro obiettivo ha apertura numerica 0.65 e ingrandimento visuale 40. Quale dei due ha
risoluzione migliore?
7) Quanto vale l’ingrandimento visuale di un microscopio composto se se gli ingrandimenti visuali
dell’oculare e dell’obiettivo sono 10 e 40 rispettivamente e la distanza tra fuoco posteriore
dell’obiettivo e fuoco anteriore dell’oculare è 16.0 cm.
8) La lente di un cannocchiale ha un diametro di 5.0 cm. A che distanza si riesce a leggere il nome
di una imbarcazione se gli spazi tra le lettere sono dell’ordine di 20 cm?
9) Un oggetto è posto alla distanza di 1.8 cm da una lente la cui distanza focale è 2.0 cm. A che
distanza si deve tenere la lente dall’occhio per avere un ingrandimento visuale di 5?
10) Calcolare la minima distanza per cui due oggetti puntiformi sono risolti da un microscopio che
ha un obiettivo con apertura numerica di 0.55 (lunghezza d’onda media della luce visibile = 550
nm).
Soluzioni
1) q =
pf
= 3.4 cm
p−f
pq
= 1.875 cm .
p+q
Osservazione: poiché è una lente di ingrandimento f deve essere maggiore di p.
2) q = G p = 7.5 cm;
q = - 7.5 cm perché l’immagine è virtuale. f =
3) p =
qf
= 4.5 cm. Con q = -45 cm perché l’immagine è virtuale.
q−f
4) A' B' = AB
5) f =
q
f
=
≈6m
p p−f
d
= 0.625 cm
Iv
6) La risoluzione di un microscopio è determinata dall’ apertura numerica ed è tanto migliore quanto
maggiore è l’apertura numerica. Perciò il secondo microscopio, con apertura numerica di 0,65 ha
risoluzione migliore.
7) f oc =
d
I voc
; f ob =
d
I vob
; Iv =
Δd
= 267
f ob f oc
8) se la distanza fra le lettere è a e D il diametro del cannocchiale si ha x =
aD
= 14.9 Km
1.22λ
d
; x = d '− q = 32 cm , ricordando che d’ è la distanza dell’immagine virtuale dall’occhio
d'
che è posto nel semipiano immagine.
9) I v = G
10) l m =
λ
= 500 nm ; dove An è l’apertura numerica.
2 An