KWALIFIKACJA MEP2 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 5.
Przebieg promieni w elemencie optycznym zgodnie z przedstawionym schematem wykorzystuje się w
Ilustracja przedstawia schemat przebiegu promieni świetlnych przez element optyczny, prawdopodobnie pryzmat.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Schemat przebiegu promieni wykorzystywany w aparacie fotograficznym służy do utworzenia obrazu rzeczywistego w płaszczyźnie rejestracji (matrycy lub kliszy). W lornetce końcowy obraz jest zasadniczo pozorny, a w mikroskopie typowo występuje układ co najmniej dwóch soczewek. Rzutnik ma inny cel: projekcję na ekran.

Pełne wyjaśnienie:

W aparacie fotograficznym obiektyw (zwykle wieloelementowy, ale opisywany zasadą jak soczewka skupiająca) ma za zadanie utworzyć ostry obraz rzeczywisty w określonej płaszczyźnie, którą jest matryca światłoczuła albo klisza. Dlatego schematy promieniowania w takich zadaniach najczęściej pokazują promienie główne przechodzące przez element skupiający i przecinające się w płaszczyźnie obrazu.

Odpowiedź "aparatach fotograficznych" pasuje do układu, w którym kluczowe jest powstanie obrazu w miejscu rejestracji – bezpośrednio za układem optycznym.

  • "rzutnikach" – rzutnik również może tworzyć obraz rzeczywisty, ale istotą jest projekcja na ekran w pewnej odległości. W typowych schematach rzutnika często akcentuje się źródło światła, kondensor i ekran projekcyjny; interpretacja zależy od szczegółów rysunku.
  • "lornetkach" – lornetka jest przyrządem obserwacyjnym. Użytkownik ogląda obraz przez okular, więc końcowy obraz odbierany przez oko jest zwykle obrazem pozornym. Dodatkowo występują pryzmaty odwracające/"składające" tor optyczny, co odróżnia ją od prostego schematu obrazowania na detektor.
  • "mikroskopach biologicznych" – mikroskop klasyczny składa się z obiektywu i okularu, czyli co najmniej dwóch stopni obrazowania. Schematy promieni dla mikroskopu pokazują zwykle powiększenie kątowe i pośredni obraz tworzony przez obiektyw, a nie jedynie pojedynczy etap rejestracji obrazu.

W praktyce egzaminacyjnej warto zwracać uwagę na to, gdzie powstaje obraz końcowy (detektor/ekran/oko) oraz czy w torze występuje jeden czy dwa stopnie obrazowania. To pozwala odróżnić aparat od lornetki i mikroskopu, nawet gdy wszystkie wykorzystują elementy skupiające.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Obraz rzeczywisty to taki, który powstaje w miejscu, gdzie promienie świetlne po przejściu przez układ optyczny faktycznie się przecinają. Można go zarejestrować na matrycy/kliszy lub "złapać" na ekranie. To ważna wskazówka przy rozpoznawaniu schematów promieni.
Szukaj cechy: układ optyczny tworzy ostry obraz w płaszczyźnie rejestracji (matryca/klisza) umieszczonej za obiektywem. Na rysunku zwykle widać zbieganie się promieni do punktu/odcinka w tej płaszczyźnie, bez okularu na końcu toru.
W lornetce końcowym "odbiornikiem" jest oko obserwatora. Okular jest tak skonstruowany, aby zapewnić wygodne widzenie, więc obraz odbierany przez oko jest najczęściej pozorny. Dodatkowo pryzmaty służą do odwrócenia obrazu i skrócenia toru, co zmienia typowy schemat promieni.
Oba urządzenia mogą tworzyć obraz rzeczywisty, ale różni je cel i "miejsce odbioru". Aparat tworzy obraz na matrycy/kliszy, a rzutnik na ekranie w pewnej odległości. W rzutniku często pojawiają się elementy oświetlające (źródło światła, kondensor), których w aparacie zwykle nie ma.
Ognisko to punkt, w którym po przejściu przez soczewkę skupiającą zbiegają się promienie biegnące równolegle do osi optycznej. Ogniskowa jest odległością od soczewki do ogniska. W zadaniach ze schematami promieni pomaga to ocenić, czy obraz powstaje przed czy za soczewką oraz czy jest rzeczywisty.
Najczęściej stosuje się trzy promienie: równoległy do osi (po soczewce przechodzi przez ognisko), przechodzący przez ognisko (po soczewce biegnie równolegle) oraz przechodzący przez środek optyczny (w przybliżeniu nie zmienia kierunku). Ich przecięcie wyznacza położenie obrazu.
Częściowo tak, bo obiektyw mikroskopu też tworzy obraz rzeczywisty. Jednak mikroskop biologiczny to zwykle układ wielostopniowy (obiektyw + okular), a schematy uwzględniają obraz pośredni i powiększenie. Jeśli na rysunku widać tylko jeden etap obrazowania na "detektor", częściej chodzi o aparat.
Pryzmaty stosuje się m.in. do zmiany kierunku toru optycznego, odwracania obrazu i skracania konstrukcji (np. w lornetkach). Soczewki odpowiadają głównie za ogniskowanie i tworzenie obrazu. W pytaniach ze schematem obecność pryzmatów jest silną wskazówką "lornetkową".
Ten sam ogólny opis "promienie zbiegają się w obraz" może pasować do kilku urządzeń (aparat, rzutnik, elementy mikroskopu). Dopiero szczegóły rysunku (detektor/ekran/okular, pryzmaty, liczba soczewek) rozstrzygają. Dlatego na egzaminie kluczowe jest uważne czytanie i ogląd schematu.
Ćwicz rysowanie promieni głównych dla soczewek i rozpoznawanie typu obrazu (rzeczywisty/pozorny). Ucz się typowych torów optycznych: aparat (obraz na matrycy), lornetka (pryzmaty + okular), mikroskop (obiektyw + okular), rzutnik (projekcja na ekran). Pomaga też analiza przykładowych schematów.
info

Statystycznie 53% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Schemat przebiegu promieni wykorzystywany w aparacie fotograficznym służy do utworzenia obrazu rzeczywistego w płaszczyźnie rejestracji (matrycy lub kliszy)."

Źródła:

  • J. Peatross, M. Ware, "Physics of Light and Optics" (Brigham Young University, open textbook), część: Geometrical Optics / Thin Lenses — https://optics.byu.edu/ (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręcznik optyki geometrycznej (rozdziały o soczewkach cienkich i konstrukcji obrazu)
  • Materiały dydaktyczne o budowie i zasadzie działania aparatu fotograficznego (tor optyczny obiektywu)
  • Zadania rachunkowe i rysunkowe z konstrukcji promieni głównych dla soczewek skupiających

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego