bihar board bharti bhawan class 10 science light of refraction
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1 सचित्र व्याख्या करें।
(a)पानी में अंशतः डूबी तथा तिरछी रखी हुई एक छड़ी सतह पर क्यों मुड़ी दिखाई
पड़ती है?
(b) पानी से भरी बाल्टी की गहराई क्यों कम मालूम पड़ती है ?
उत्तर-(a) पानी में अंशत: डूबी तथा तिरछी रखी हुई एक छड़ी सतह पर मुड़ी दिखाई पड़ती है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। छड़ी के सिरे C . से आती प्रकाश की किरणें सतह पर पानी से हवा में जाती है और इसलिए अभिलंब से दूर हट जाती है। आँख को ये किरणें बिंदु C’ से आती हुई प्रतीत होती हैं। अत: C’ बिंदु C का प्रतिबिंब है। पानी में छड़ी के डूबे हुए भाग BC के किसी भी बिंदु के लिए यही होता है। अतः हमें छड़ी ABC’जैसे दिखती है, अर्थात् मुड़ी हुई दिखाई पड़ती है। यह क्रिया प्रकाश के अपवर्तन के कारण होती है।
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(b) पानी से भरी बाल्टी की गहराई कम मालूम पड़ती है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। पानी से भरी बाल्टी ।। के पेंदी पर एक बिंदुO से आती किरणें पानी की सतह पर, चूँकि पानी से हवा में आती है, इसलिए अभिलंब से दूर हटकर आँख तक पहुँचती हैं। ये किरणें बिंदु 1 से आती हुई प्रतीत होती है। अतः बाल्टी उथली प्रतीत होती है, अर्थात् बाल्टी की गहराई कम प्रतीत होती है।
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- जब प्रकाश काँच की आयताकार सिल्ली में तिरछा होकर गुजरता है, तो निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर होती हैं। किरण-आरेख से इसे समझाएँ।
उत्तर-जब प्रकाश काँच की आयताकार सिल्ली में तिरछा होकर गुजरता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। चित्र में PO को L तक बढ़ा देते हैं। हम पाते हैं कि यह रेखा निर्गत किरण RST के समांतर है। इस तरह काँच की सिल्ली से पार करने के बाद प्रकाश की किरण अपने पूर्व पथ से हट तो गई है परन्तु अपनी दिशा के समांतर ही रही इसे चित्र द्वारा समझा जा सकता है।
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3.किरण आरेखों की मदद से उत्तल और अवतल लेंसों के प्रथम तथा द्वितीय मुख्य फोकस को समझाएँ।
उत्तर-चित्र (a) में उत्तल लेंस (Convex lens) के मुख्य अक्ष (Principal axis) पर एक
निश्चित बिंदु F, से आती किरणें लेंस से अपवर्तित (refract) होकर मुख्य अक्ष के समांतर हो जाती हैं। इस बिंदु F, को उत्तल लेंस का प्रथम मुख्य फोकस कहा जाता है। उसी प्रकार चित्र (b) में किसी अवतल लेंस (Concave lens) के. मुख्य अक्ष के निश्चित बिंदु F, की दिशा में आपतित किरणे लेंस से अपवर्तन के बाद मुख्य अक्ष के समांतर निकलती हैं। इस बिंदु. F. को अवतल लेंस का प्रथम मख्य फोकस कहते हैं।
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(a) उत्तल लेंस
अवतल लेंस चित्र (a) यदि प्रकाश की किरणें किसी उत्तल लेंस के प्रधान अक्ष के समांतर आपतित हों तो वे लेंस से अपवर्तित होकर प्रधान अक्ष पर लेंस के दूसरी ओर स्थित एक निश्चित बिंदु से होकर जाती है। इस बिंदु को उस उत्तल लेंस का द्वितीय मुख्य फोकस (F,) कहा जाता है।
चित्र (b) यदि प्रकाश की किरणें किसी अवतल लेंस के मुख्य अक्ष के समांतर आपतित हों, तो वे लेंस से अपवर्तित होकर अपसारित होती हैं। यदि इन अपवर्तित किरणों को पीछे की ओर – बढ़ाया जाए, तो वे लेंस के उस ओर जिधर से किरणें आपतित हुई हैं, मुख्य अक्ष के एक निश्चित . बिंदु F, पर मिलती हैं। एक दर्शक को लेंस से अपसारित किरणें इसी बिंदु F, से आती हुई प्रतीत होती हैं। इस बिंदु को अवतल लेंस का द्वितीय मुख्य फोकस कहते हैं।
4.किरण आरेख द्वारा एक उत्तल लेंस में बने प्रतिबिंब को दर्शाएँ जब वस्तु (बिम्ब). फोकस और प्रकाश-केन्द्र के बीच हो।
उत्तर-जब वस्तु (बिम्ब) फोकस और प्रकाश केन्द्र के बीच स्थित हो, तो उसका आभासी प्रतिबिंब लेंस के उसी ओर बनता है जिस ओर वस्तु है। यह सीधा और वस्तु से आकार में बड़ा होता है
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- उत्तल लेंस के किस दरी पर एक वस्तु को मुख्य अक्ष पर रखा जाय कि सपा (आकार) का वास्तविक प्रतिबिम्ब बने ? किरण-आरेख द्वारा दी उत्तर-
अभीष्ट बिंब का बनना बगल के किरण-आरेख में बताया गया है। चित्र से स्पष्ट है कि ‘ वस्तु को लेंस से 2f दूरी पर रखना होगा। तभी समान आकार का वास्तविक प्रतिबिंब बनेगा।
6.किरण आरेख की सहायता से अनंत और फोकस-दूरी की दूनी दूरी के बीच रखी गई वस्तु (बिंब) का उत्तल लेंस द्वारा बने प्रतिबिंब का स्थान निर्धारित कीजिए।
उत्तर-चित्र के अनुसार जब वस्तु अनंत और फोकस-दूरी की दूनी दूरी के बीच 2F के बीच स्थित हो, तो उसका वास्तविक प्रतिबिंब लेंस के दूसरी ओर F. तथा 2F के बीच बनता है। यह प्रतिबिंब उलटा और वस्तु से छोटा होता है।
- उत्तल लेंस द्वारा वास्तविक एवं आवर्धित प्रतिबिंब बनने की क्रिया का स्पष्ट किरण-आरेख खींचें।
उत्तर-PQ → बिम्ब (वस्तु)
P→ प्रतिबिम्ब ‘LOL, → लेंस
F→ फोकस, C→ वक्रता केन्द्र
f और 2f के बीच बिम्ब को रखने पर प्रतिबिम्ब आवर्धित और वास्तविक बनता है।
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