JAC Board Jharkhand Class 10th Science Physics Solutions chapter -1- प्रकाश परावर्तन तथा अपवर्तन
JAC Board Jharkhand Class 10th Science Physics Solutions chapter -1- प्रकाश परावर्तन तथा अपवर्तन
भौतकी
प्रकाश परावर्तन तथा अपवर्तन
बहुविकल्पीय प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1. प्रकाश की किरणें गमन करती है-
(a) सीधी रेखा में,
(b) टेढ़ी रेखा में,
(c) किसी भी दिशा में,
(d) इनमें सभी ।
उत्तर—(a)
प्रश्न 2. प्रकाश तरंग उदाहरण है-
(a) ध्वनि तरंग का,
(b) विद्युत चुंबकीय तरंग का,
(c) पराबैगनी तरंग का,
(d) पराश्रव्य तरंग का।
उत्तर—(b)
प्रश्न 3. निर्वात में प्रकाश की चाल होती है-
(a) 3 x 10⁸m/s,
(b) 2 × 10⁸m/s,
(c) 2.05 x 10⁸ m/s,
(d) 1.24 x 10⁸ m/s.
उत्तर—(a)
प्रश्न 4. समतल दर्पण में प्रतिबिंब की प्रकृति क्या होती है ?
(a) वास्तविक,
(b) वास्तविक तथा सीधा,
(c) वास्तविक और उल्टा,
(d) आभासी तथा सीधा ।
उत्तर—(d)
प्रश्न 5. एक समतल दर्पण में वक्रता त्रिज्या R है-
(a) R = 0,
(b) R = ∞,
(c) R = 2f,
(d) R = f/2
उत्तर—(b)
प्रश्न 6. समतल दर्पण की फोकस दूरी कितनी होती है ?
(a) शून्य,
(b) +1,
(c) अनन्त,
(d) - 1.
उत्तर-(c)
प्रश्न 7. एक लड़का समतल दर्पण से 100 cm की दूरी पर लम्बवत् खड़ा है। लड़के और प्रतिबिंब के बीच की दूरी होगी-
(a) 100cm,
(b) 200cm,
(c) 0,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(b)
प्रश्न 8. प्रकाश के परावर्तन के कितने नियम हैं ?
(a) एक,
(b) दो,
(c) तीन,
(d) चार ।
उत्तर—(b)
प्रश्न 9. परावर्तन के नियम लागू होते हैं-
(a) केवल समतल दर्पणों पर,
(b) केवल अवतल दर्पणों पर,
(c) केवल उत्तल दर्पणों पर,
(d) सभी परावर्तक पृष्ठों पर ।
उत्तर—(d)
प्रश्न 10. गोलीय दर्पण के ज्यामिति केन्द्र को क्या कहते हैं ?
(a) ध्रुव,
(b) वक्रता केन्द्र,
(c) फोकस,
(d) मुख्य अक्ष ।
उत्तर—(a)
प्रश्न 11. ध्रुव और वक्रता केन्द्र को मिलाने वाली रेखा को क्या कहते हैं?
(a) मुख्य अक्ष,
(b) परावर्तित रेखा,
(c) आपतित किरण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(a)
प्रश्न 12. किसी गोलीय दर्पण की फोकस दूरी उसकी वक्रता त्रिज्या की क्या होती है ?
(a) आधी,
(b) दुगुनी,
(c) तिगुनी,
(d) चौथाई।
उत्तर—(a)
प्रश्न 13. अभिसारक दर्पण है-
(a) उत्तल दर्पण,
(b) अवतल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(a)
प्रश्न 14. गोलीय दर्पण की फोकस दूरी एवं उसकी वक्रता त्रिज्या में क्या संबंध है ?
(a) R = 2f,
(b) f= 2R,
(c) R = f/2
(d) f= 1r.
उत्तर-(a)
प्रश्न 15. एक गोलीय दर्पण की वक्रता त्रिज्या 20 cm है। इसकी फोकस दूरी क्या होगी?
(a) 20 cm,
(b) 10cm,
(c) 5 cm,
(d) 40cm.
उत्तर-(b)
प्रश्न 16. उस दर्पण की फोकस दूरी क्या होगी जिसकी वक्रता त्रिज्या 32 cm है।
(a) 4 cm,
(b) 8cm,
(c) 16cm,
(d) 64cm.
उत्तर-(c)
प्रश्न 17. किस दर्पण की फोकस दूरी ऋणात्मक होती है ?
(a) समतल दर्पण,
(b) अवतल दर्पण,
(c) उत्तल दर्पण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(b)
प्रश्न 18. जब वस्तु अवतल दर्पण के वक्रता केन्द्र C पर हो, तो प्रतिबिंब कहाँ बनेगा ?
(a) C पर,
(b) F पर,
(c) C एवं F के बीच,
(d) F एवं P के बीच।
उत्तर—(a)
प्रश्न 19. किसी बिंब का अवतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब आभासी, सीधा तथा बिंब पाया गया। वस्तु की स्थिति कहाँ होनी चाहिए ?
(a) मुख्य फोकस तथा वक्रता केन्द्र के बीच।
(b) वक्रता केन्द्र पर।
(c) वक्रता केन्द्र से परे ।
(d) दर्पण के ध्रुव तथा मुख्य फोकस के बीच
उत्तर-(d)
प्रश्न 20. किसी दर्पण से आप चाहे कितनी ही दूरी पर खड़े हों, आपका प्रतिबिंब सदैव सीधा प्रतीत होता है। संभवतः दर्पण है-
(a) केवल समतल,
(b) केवल अवतल,
(c) केवल उत्तल,
(d) या तो समतल अथवा उत्तल।
उत्तर-(d)
प्रश्न 21. कौन-सा दर्पण आभासी, सीधा तथा वस्तु के आकार से छोटा प्रतिबिंब बनाता है ?
(a) उत्तल दर्पण,
(b) अवतल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण।
उत्तर-(b)
प्रश्न 22. किस दर्पण से वस्तु का प्रतिबिंब बड़ा बनता है ?
(a) समतल दर्पण,
(b) अवतल दर्पण,
(c) उत्तल दर्पण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(b)
प्रश्न 23. अवतल दर्पण में वस्तु का प्रतिबिंब होता है-
(a) आभासी,
(b) वास्तविक,
(c) (a) एवं (b) दोनों प्रकार का,
(d) किसी प्रकार का नहीं।
उत्तर—(c)
प्रश्न 24. उत्तल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब सदैव होता है-
(a) उल्टा,
(b) वास्तविक,
(c) आवर्धित,
(d) सीधा ।
उत्तर—(d)
प्रश्न 25. उत्तल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब होता है-
(a) वास्तविक तथा सीधा,
(b) वास्तविक तथा उल्टा,
(c) आभासी तथा सीधा,
(d) आभासी तथा उल्टा।
उत्तर-(c)
प्रश्न 26. जब किसी बिंब को किसी अवतल दर्पण के फोकस और धुव्र के बीच रखा जाता है, तो उसका प्रतिबिंब दर्पण के पीछे बनता है। यह प्रतिबिंब होता है-
(a) वास्तविक,
(b) उल्टा,
(c) आभासी और उल्टा,
(d) आभासी और सीधा ।
उत्तर- (d)
प्रश्न 27. उस दर्पण का नाम बताएँ जो बिंब का सीधा तथा आवर्धित प्रतिबिंब बना सके।
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर—(a)
प्रश्न 28. किस दर्पण का दृष्टि क्षेत्र विस्तृत होता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(b)
प्रश्न 29. वाहनों में पश्च दृश्य दर्पण के रूप में किस दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(b)
प्रश्न 30. वाहनों के अग्रदीपों में किस दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर—(a)
प्रश्न 31. सौर भट्टियों में किस दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर—(a)
प्रश्न 32. मोटर चालक के सामने कौन-सा दर्पण लगा रहता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर—(b)
प्रश्न 33. सोलर कूकर में किस गोलीय दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर—(a)
प्रश्न 34. हजामत बनाने के लिए किस दर्पण का व्यवहार किया जाता है ?
(a) अवतल दर्पण,
(b) उत्तल दर्पण,
(c) समतल दर्पण,
(d) परवलयिक दर्पण |
उत्तर - (a)
प्रश्न 35. दर्पण सूत्र है-
(a) 1/v–1/u= 1/f,
(b) 1/f+1/u= 1/v,
(c) 1/f+1/v=1/u,
(d) 1/v+1/u= 1/f.
उत्तर—(d)
प्रश्न 36. लेंस सूत्र है-
(a) 1/v–1/u= 1/f,
(b) 1/f+1/u= 1/v,
(c) 1/f+1/v=1/u,
(d) 1/v+1/u= 1/f.
उत्तर—(a)
प्रश्न 37. कौन-सा लेंस अभिसारी लेंस भी कहा जाता है ?
(a) अवतल लेंस,
(b) उत्तल लेंस,
(c) अवतल दर्पण,
(d) उत्तल दर्पण |
उत्तर—(b)
प्रश्न 38. कौन-सा लेंस अपसारी लेंस भी कहा जाता है ?
(a) अवतल लेंस,
(b) उत्तल लेंस,
(c) अवतल एवं उत्तल लेंस दोनों
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(a)
प्रश्न 39. विशालक शीशा (मैग्नीफाईंग ग्लास) होता है-
(a) अवतल लेंस,
(b) उत्तल लेंस,
(c) अवतल दर्पण,
(d) उत्तल दर्पण |
उत्तर-(b)
प्रश्न 40. किस प्रकार का लेंस वास्तविक, उल्टा तथा वस्तु के आकार से बड़ा प्रतिबिंब बनाता है ?
(a) अवतल लेंस,
(b) उत्तल लेंस,
(c) उत्तलावतल,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(b)
प्रश्न 41. किस प्रकार का लेंस आभासी, सीधा तथा वस्तु के आकार से छोटा प्रतिबिंब बनाता है ?
(a) अवतल लेंस,
(b) उत्तल लेंस,
(c) (a) एवं (b) दोनों प्रकार का,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(d)
प्रश्न 42. अवतल लेंस द्वारा बना प्रतिबिंब हमेशा वस्तु से होता है-
(a) छोटा,
(b) बड़ा,
(c) समान,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर- (a)
प्रश्न 43. अवतल लेंस द्वारा किसी वस्तु का हमेशा किस प्रकार का प्रतिबिंब बनता है ?
(a) आभासी,
(b) वास्तविक,
(c) (a) एवं (b) दोनों प्रकार का
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर- (a)
प्रश्न 44. निम्न में कौन-सा पदार्थ लेंस बनाने के लिए प्रयुक्त नहीं किया जा सकता है ?
(a) जल,
(b) काँच,
(c) प्लास्टिक,
(d) मिट्टी।
उत्तर-(d)
प्रश्न 45. किसी बिंब का वास्तविक तथा समान साइज का प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए बिंब को उत्तल लेंस के सामने कहाँ रखेंगे ?
(a) लेंस के मुख्य फोकस पर,
(b) फोकस - दूरी की दुगुनी दूरी पर,
(c) अनंत पर,
(d) लेंस के प्रकाशिक केन्द्र तथा मुख्य फोकस के बीच।
उत्तर-(b)
प्रश्न 46. किसी गोलीय दर्पण तथा किसी पतले गोलीय लेंस दोनों की फोकस दूरियाँ -15 cm है। दर्पण तथा लेंस संभवतः है-
(a) दोनों अवतल,
(b) दोनों उत्तल,
(c) दर्पण अवतल तथा लेंस उत्तल,
(d) दर्पण उत्तल तथा लेंस अवतल ।
उत्तर-(a)
प्रश्न 47. किसी शब्दकोष में दिए गए छोटे अक्षरों को पढ़ते समय आप निम्न में से कौन-सा लेंस पसंद करेंगे ?
(a) 50cm फोकस दूरी का एक उत्तल लेंस
(b) 50 cm फोकस दूरी का एक अवतल लेंस।
(c) 5 cm फोकस दूरी का एक उत्तल लेंस ।
(d) 5 cm फोकस दूरी का एक अवतल लेंस ।
उत्तर-(c)
प्रश्न 48. किसी शब्दकोष के छोटे अक्षरों को पढ़ने के लिए आप किस प्रकार के लेंस का उपयोग करते हैं ?
(a) उत्तल लेंस,
(b) अवतल लेंस,
(c) (a) और (b) दोनों,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर-(a)
प्रश्न 49. एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर प्रकाश की किरण मुड़ जाती है। किरण के मुड़ने को कहा जाता है-
(a) व्यतिकरण,
(b) वर्ण विक्षेपण,
(c) अपवर्तन,
(d) परावर्तन ।
उत्तर—(c)
प्रश्न 50. किसी माध्यम के अपवर्तनांक (μ) का मान होता है-
(a)sini/sinr
(b) sinr/sini
(c) sin i x sin r
(d) sin i + sin r.
उत्तर—(a)
प्रश्न 51. स्नेल के नियमानुसार होता है-
(a) = μ = sin i/sin r,
(b) μ = sin i + sin r,
(c) μ = sin i – sin r,
(d) इनमें कोई नहीं।
उत्तर—(a)
प्रश्न 52. पानी में आंशिक रूप से डूबी पेंसिल के मुड़े होने की घटना का परिणाम है–
(a) प्रकाश का व्यतिकरण,
(b) प्रकाश का परावर्तन,
(c) प्रकाश का अपवर्तन,
(d) प्रकाश का विवर्तन ।
उत्तर-(c)
प्रश्न 53. किसी लेंस की क्षमता (P) और उसकी फोकस दूरी (f) में क्या संबंध है ?
(a) पर = 1/f,
(b) f= R/2,
(c) P = f,
(d) इनमें कोई नहीं
उत्तर—(a)
प्रश्न 54. लेंस की क्षमता का SI मात्रक क्या है ?
(a) मीटर,
(b) डाइऑप्टर,
(c) सेमी,
(d) इनमें कोई नहीं
उत्तर—(b)
प्रश्न 55. निम्न में से किसका मात्रक डाइऑप्टर है ?
(a) लेंस की नाभि,
(b) लेंस की फोकस दूरी,
(c) लेंस की क्षमता,
(d) आवर्धन क्षमता।
उत्तर—(c)
* रिक्त स्थानों की पूर्ति करें-
प्रश्न 1. गोलीय दर्पण की फोकस दूरी उसकी........की आधी होती है।
उत्तर- वक्रता त्रिज्या
प्रश्न 2. एक अवतल दर्पण की वक्रता त्रिज्या R है, तो उसकी फोकस दूरी f= ........ होगी।
उत्तर- R/2
प्रश्न 3. निर्वात में प्रकाश की चाल........ होती है।
उत्तर- 3 x 10⁸m/s
प्रश्न 4. समतल दर्पण में...........प्रतिबिंब बनता है।
उत्तर- आभासी
प्रश्न 5. उत्तल दर्पण में हमेशा.........प्रतिबिंब बनता है।
उत्तर- आभासी
प्रश्न 6. उत्तल लेंस को.........लेंस भी कहा जाता है।
उत्तर- अभिसारी
प्रश्न 7. अवतल लेंस को.........लेंस भी कहा जाता है।
उत्तर- अपसारी
प्रश्न 8. लेंस की क्षमता का SI मात्रक........... है।
उत्तर- डाइऑप्टर
प्रश्न 9. उत्तल लेंस की क्षमता.........होती है।
उत्तर- धनात्मक
प्रश्न 10. अवतल लेंस की क्षमता........होती है।
उत्तर- ऋणात्मक
अतिलघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1. प्रकाश क्या है ?
उत्तर- यह विद्युत चुंबकीय विकिरण (विकिरण ऊर्जा) का एक रूप है जिसके कारण दृष्टि की संवेदना होती है।
प्रश्न 2. निर्वात में प्रकाश की चाल कितनी है ?
उत्तर- 3 x 10⁸m/s.
प्रश्न 3. प्रकाश से संबंधित किसी दो प्राकृतिक परिघटनाओं को लिखें।
उत्तर-(i) तारों का टिमटिमाना,
(ii) इन्द्रधनुष के सुन्दर रंग ।
प्रश्न 4. समतल दर्पण में बनने वाले प्रतिबिंब की प्रकृति एवं आकार कैसी होगी ?
उत्तर-प्रकृति- सीधा एवं आभासी,
आकार- वस्तु के बराबर।
प्रश्न 5. गोलीय दर्पण की फोकस दूरी एवं उसकी वक्रता त्रिज्या में क्या संबंध है?
उत्तर-आधी (f = R/2 ).
प्रश्न 6. एक गोलीय दर्पण की वक्रता त्रिज्या 20 cm है। इसकी फोकस दूरी क्या होगी ?
उत्तर- f= R/2= 20/2=10cm
प्रश्न 7. एक गोलीय दर्पण की फोकस दूरी 16 cm है। इसकी वक्रता त्रिज्या क्या होगी ?
उत्तर- R = 2f = 2 x 16 = 32 कम
प्रश्न 8. एक दर्पण की फोकस दूरी 10cm है। दर्पण की वक्रता त्रिज्या ज्ञात करें।
उत्तर- R = 2f = 2 × 10 = 20 कम
प्रश्न 9. उस उत्तल दर्पण की फोकस दूरी ज्ञात करें जिसकी वक्रता त्रिज्या 32 cm है।
उत्तर- f= R/2 = 32/2 = 16 cm.
प्रश्न 10. गोलीय दर्पण के ज्यामितीय केन्द्र को क्या कहते हैं ?
उत्तर- ध्रुव ।
प्रश्न 11. गोलीय दर्पण कितने प्रकार के होते हैं ? नाम लिखें।
उत्तर-गोलीय दर्पण दो प्रकार के होते हैं-
(i) अवतल दर्पण,
(ii) उत्तल दर्पण |
प्रश्न 12. गोलीय दर्पण के लिए दर्पण सूत्र लिखें।
उत्तर- 1/v+1/u= 1/f
प्रश्न 13. उस दर्पण का नाम बताएँ जो बिंब का सीधा तथा आवर्धित प्रतिबिंब बना सके।
उत्तर- अवतल दर्पण |
प्रश्न 14. किसी वस्तु को अवतल दर्पण के सामने कहाँ रखना चाहिए कि वास्तविक उल्टा और आकार में छोटा प्रतिबिंब बने ?
उत्तर- वक्रता केन्द्र और अनन्त के बीच या C से परे ।
प्रश्न 15. उस दर्पण का नाम बताएँ जो बिंब का हमेशा काल्पनिक, सीधा तथा छोटा प्रतिबिंब बना सके।
उत्तर- उत्तल दर्पण |
प्रश्न 16. चेहरा देखने के लिए सामान्यतः किस प्रकार के दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
उत्तर- समतल दर्पण |
प्रश्न 17. उस दर्पण का नाम बताएँ जो बिंब का हमेशा काल्पनिक, सीधा तथा बराबर प्रतिबिंब बना सके।
उत्तर- समतल दर्पण |
प्रश्न 18. जब किसी वस्तु को अवतल दर्पण के सामने C पर रखा जाता है तो प्रतिबिंब कहाँ बनता है ?
उत्तर- C पर।
प्रश्न 19. किस दर्पण का दृष्टि क्षेत्र ज्यादा होता है ?
उत्तर- उत्तल दर्पण |
प्रश्न 20. कौन-सा दर्पण सिर्फ आभासी प्रतिबिंब बनाता है ?
उत्तर- उत्तल दर्पण |
प्रश्न 21. किसी दर्पण से आप चाहे कितनी दूरी पर खड़े हों आपका प्रतिबिंब सदैव सीधा प्रतीत होता है, तो संभवतः कौन-सा दर्पण होगा ?
उत्तर- समतल अथवा उत्तल ।
प्रश्न 22. किसी वस्तु का अवतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब आभासी सीधा तथा आकार में वस्तु से बड़ा पाया गया। तब वस्तु की स्थिति कहाँ होनी चाहिए ?
उत्तर-दर्पण के ध्रुव (P) तथा फोकस (f) के बीच।
प्रश्न 23. जब अवतल दर्पण में वस्तु फोकस और ध्रुव के बीच रहे तो प्रतिबिंब की स्थिति बताएँ।
उत्तर-दर्पण के पीछे।
प्रश्न 24. अवतल दर्पण में प्रधान अक्ष के समांतर जानेवाली प्रकाश किरण परावर्तन के बाद प्रधान अक्ष को किस बिन्दु पर काटती है ?
उत्तर- फोकस पर ।
प्रश्न 25. यदि 1m की वस्तु का आवर्धन 2 है, तो प्रतिबिंब का आकार क्या होगा ?
उत्तर-2m.
प्रश्न 26. जब आपतन कोण 30° हो, तो परावर्तन कोण कितना होगा ?
उत्तर-300.
प्रश्न 27. किसी लेंस की क्षमता (P) और उसकी फोकस दूरी (f) में क्या संबंध है ?
उत्तर- P = 1/f
प्रश्न 28. लेंस सूत्र लिखें।
उत्तर- 1/v–1/u= 1/f
प्रश्न 29. मोटर चालक के सामने कौन-सा दर्पण लगा रहता है ?
उत्तर-उत्तल दर्पण |
प्रश्न 30. सोलर कूकर में किस गोलीय दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
उत्तर- अवतल दर्पण |
प्रश्न 31. साईड मिरर के रूप में वाहन में किस दर्पण का उपयोग होता है ?
उत्तर-उत्तल दर्पण |
प्रश्न 32. वाहनों में पश्च-दृश्य दर्पण के रूप में किस दर्पण का उपयोग किया जाता
उत्तर-उत्तल दर्पण |
प्रश्न 33. वाहनों के अग्रदीपों में किस दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
उत्तर- अवतल दर्पण।
प्रश्न 34. सौर भट्ठियों में किस दर्पण का उपयोग किया जाता है ?
उत्तर- अवतल दर्पण |
प्रश्न 35. दाढ़ी बनाने में किस दर्पण का व्यवहार किया जाता है ?
उत्तर- समतल या अवतल दर्पण।
प्रश्न 36. उत्तल दर्पण द्वारा बने प्रतिबिंब की प्रकृति बताएँ।
उत्तर- आभासी, सीधा एवं छोटा ।
प्रश्न 37. वस्तु के आकार का वास्तविक प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए वस्तु को उत्तल लेंस के सामने कहाँ रखना चाहिए ?
उत्तर - वक्रता केन्द्र (2f) पर।
प्रश्न 38. किसी वस्तु को कहाँ रखें कि उत्तल लेंस द्वारा उस वस्तु का वास्तविक, उल्टा तथा समान आकार का प्रतिबिंब बने ?
उत्तर- फोकस दूरी से दो गुनी दूरी पर
प्रश्न 39. किसी गोलीय दर्पण तथा किसी पतले गोलीय लेंस दोनों की फोकस दूरियाँ 15cm है। दर्पण तथा लेंस संभवतः कैसा है ?
उत्तर- दोनों अवतल है।
प्रश्न 40. अवतल लेंस द्वारा बने प्रतिबिंब की प्रकृति क्या होगी ?
उत्तर- आभासी, सीधा एवं छोटा ।
प्रश्न 41. लेंस की क्षमता का SI मात्रक क्या है ?
उत्तर- डाइऑप्टर (D) ।
प्रश्न 42. लेंस के आवर्धन का व्यंजक लिखें।
उत्तर-आवर्धन, m=v/u
प्रश्न 43. किस लेंस की क्षमता धनात्मक तथा किसकी ऋणात्मक होती है ?
उत्तर- अभिसारी लेंस की क्षमता धनात्मक तथा अपसारी लेंस की क्षमता ऋणात्मक होती है।
प्रश्न 44. लेंस की कितनी वक्रता त्रिज्याएँ होती हैं ?
उत्तर-दो ।
प्रश्न 45. किसी शब्दकोष के छोटे अक्षरों को पढ़ने के लिए आप किस प्रकार के लेंस का उपयोग करते हैं ?
उत्तर- उत्तल लेंस ।
प्रश्न 46. पारदर्शी माध्यम के दो उदाहरण दें।
उत्तर-(i) काँच,
(ii) पानी ।
प्रश्न 47. प्रकाश का अपवर्तन का क्या कारण है ?
उत्तर- विभिन्न माध्यमों में प्रकाश का वेग भिन्न-भिन्न होना।
प्रश्न 48. जब कोई प्रकाश किरण सघन माध्यम से विरल माध्यम में गुजरती है तो क्या होता है ?
उत्तर- यह अभिलम्ब से दूर हट जाती है।
प्रश्न 49. विरल माध्यम से सघन माध्यम में जाते समय प्रकाश किरण किस ओर मुड़ती है, इस परिघटना का नाम लिखें।
उत्तर- अभिलम्ब की ओर,
परिघटना- प्रकाश का अपवर्तन ।
लघु उत्तरीय प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1. प्रकाश किरण किसे कहते हैं ?
उत्तर- दीप्त वस्तु से प्रकाश निकलकर जिस रेखा पर गमन करता है उसी रेखा को प्रकाश की किरण कहते हैं।
प्रश्न 2. प्रकाश का परावर्तन किसे कहते हैं ?
उत्तर-किसी चिकने चमकीले सतह से प्रकाश की किरणों के टकरा कर वापस लौटने की घटना को प्रकाश का परावर्तन कहते हैं।
प्रश्न 3. प्रकाश के परावर्तन के नियमों को लिखें।
उत्तर-(i) आपतित किरण, परावर्तित किरण तथा आपतन बिन्दु पर डाला गया अभिलम्ब तीनों एक ही तल में होते हैं।
(ii) आपतन कोण, परावर्तन कोण के सदैव बराबर होता है।
प्रश्न 4. प्रकाश का विवर्तन क्या है ?
उत्तर- यदि प्रकाश के पथ में रखी अपारदर्शी वस्तु अत्यंत छोटी हो तो प्रकाश सरल रेखा में चलने के बजाय इसके किनारों पर मुड़ने की प्रवृति दर्शाता है। इस प्रभाव को प्रकाश का विवर्तन कहते हैं।
प्रश्न 5. समतल दर्पण में प्रतिबिंब की क्या विशेषताएँ हैं ?
उत्तर- (i) प्रतिबिंब सदैव आभासी तथा सीधा होता है।
(ii) प्रतिबिंब का आकार बिंब के आकार के बराबर होता है।
(iii) प्रतिबिंब दर्पण के पीछे उतनी ही दूरी पर बनता है जितनी दूरी पर दर्पण के सामने बिंब रखा होता है।
(iv) प्रतिबिंब का पार्श्व परिवर्तित होता है।
प्रश्न 6. एक समतल दर्पण द्वारा उत्पन्न आवर्धन + 1 है। इसका क्या अर्थ है ?
उत्तर- m = 1 दर्शाता है कि समतल दर्पण में प्रतिबिंब बिंब के साइज के बराबर है। m का धनात्मक चिह्न दर्शाता है कि प्रतिबिंब आभासी तथा सीधा है।
प्रश्न 7. प्रतिबिंब से क्या समझते हैं ?
उत्तर- किसी बिंदु स्रोत से निकली हुई प्रकाश की किरणें परावर्तन अथवा अपवर्तन के बाद जिस बिंदु पर मिलती है या मिलती हुई प्रतीत होती है उसे प्रतिबिंब कहते हैं।
प्रश्न 8. वास्तविक एवं आभासी प्रतिबिंब में अंतर बताएँ।
उत्तर- वास्तविक एवं आभासी प्रतिबिंब में अंतर-
वास्तविक प्रतिबिंब
(a) किसी बिन्दु स्रोत से निकली हुई किरण पुंज परावर्तन या अपवर्तन के बाद जिस बिन्दु पर मिलती है उसे वास्तविक प्रतिबिंब कहते हैं।
(b) इसे पर्दे पर उतारा जा सकता है।
(c) यह हमेशा उल्टा होता है।
आभासी प्रतिबिंब
(a) किसी बिन्दु स्रोत से निकली हुई किरण पुंज परावर्तन या अपवर्तन के बाद जिस बिन्दु से अपसृत
होती हुई प्रतीत होती है उसे आभासी प्रतिबिंब कहते हैं।
(b) इसे पर्दे पर उतारा नहीं जा सकता है।
(c) यह हमेशा सीधा होता है।
प्रश्न 9. गोलीय दर्पण किसे कहते हैं ?
उत्तर-ऐसे दर्पण जिनका परावर्तक पृष्ठ गोलीय है, गोलीय दर्पण कहलाते हैं।
प्रश्न 10. अवतल दर्पण किसे कहते हैं ?
उत्तर- वह गोलीय दर्पण जिसका परावर्तक पृष्ठ अंदर की ओर अर्थात् गोले के केन्द्र की ओर धंसा रहता हो, उसे अवतल दर्पण कहते हैं।
प्रश्न 11. उत्तल दर्पण किसे कहते हैं ?
उत्तर- वह गोलीय दर्पण जिसका परावर्तक पृष्ठ बाहर की ओर उभरा हो, उसे उत्तल दर्पण कहते हैं।
प्रश्न 12. अवतल दर्पण तथा उत्तल दर्पण में अंतर बताएँ।
उत्तर- अवतल दर्पण तथा उत्तल दर्पण में अंतर-
अवतल दर्पण
(a) इसमें परावर्तक सतह धँसी होती है।
(b) उभरे भाग पर पॉलिश किया रहता है।
(c) वास्तविक एवं आभासी दोनों प्रतिबिंब बनते हैं।
उत्तल दर्पण
(a) इसमें परावर्तक सतह उभरी होती है।
(b) धँसे भाग पर पॉलिश किया रहता है।
(c) हमेशा आभासी प्रतिबिंब बनते हैं।
प्रश्न 13. ध्रुव किसे कहते हैं ?
उत्तर-गोलीय दर्पण के परावर्तक पृष्ठ के केन्द्र को दर्पण का ध्रुव कहते हैं।
प्रश्न 14. मुख्य अक्ष किसे कहते हैं ?
उत्तर-ध्रुव और वक्रता केन्द्र से होकर जानेवाली काल्पनिक रेखा को मुख्य अक्ष कहते हैं।
प्रश्न 15. वक्रता केन्द्र एवं वक्रता त्रिज्या किसे कहते हैं ?
उत्तर-गोलीय दर्पण का परावर्तक पृष्ठ एक गोले का भाग है। इस गोले का केन्द्र ही गोलीय दर्पण का वक्रता केन्द्र कहलाता है।
धुव और वक्रता केन्द्र के बीच की दूरी को वक्रता त्रिज्या कहते हैं।
प्रश्न 16. अवतल दर्पण के मुख्य फोकस की परिभाषा लिखें।
उत्तर- मुख्य अक्ष के समांतर चलने वाली प्रकाश की किरणें परावर्तन के बाद जिस बिन्दु पर मिलती हैं या मिलती हुई प्रतीत होती हैं, मुख्य अक्ष के उस बिन्दु को मुख्य फोकस कहते हैं।
प्रश्न 17. अवतल दर्पण के दो उपयोग को लिखें।
उत्तर-(i) सोलर कूकर में,
(ii) मोटरकार के हेडलाइट में।
प्रश्न 18. उत्तल दर्पण के दो उपयोग लिखें।
उत्तर-(i) मोटर गाड़ियों में साइड मिरर के रूप में,
(ii) सड़कों में बल्ब के ऊपर परावर्तक के रूप में।
प्रश्न 19. दर्पण की पहचान प्रतिबिंब देखकर किस प्रकार से की जाती है ?
उत्तर- समतल दर्पण- यदि दर्पण में बना प्रतिबिंब हमेशा सीधा, आकार में वस्तु के बराबर है तो दर्पण समतल है।
अवतल दर्पण- यदि वस्तु को धीरे-धीरे दर्पण के नजदीक ले जाने पर सीधा और बड़ा प्रतिबिंब बनता है, तो दर्पण अवतल है।
उत्तल दर्पण- यदि दर्पण के सामने की वस्तु की किसी भी स्थिति के लिए प्रतिबिंब हमेशा सीधा और छोटा बनता है तो दर्पण उत्तल है।
प्रश्न 20. निम्न स्थितियों में प्रयुक्त दर्पण का प्रकार बताएँ-
(i) किसी कार का अग्र-दीप (हेड-लाइट),
(ii) किसी वाहन का पार्श्व / पश्च-दृश्य दर्पण,
(iii) सौर भट्टी।
उत्तर-(i) अवतल दर्पण- वाहनों के अग्रदीपों में प्रकाश का शक्तिशाली समांतर किरण पुंज प्राप्त करने के लिए अवतल दर्पण का उपयोग किया जाता है।
(ii) उत्तल दर्पण- किसी वाहन का पार्श्व/पश्च दृश्य दर्पण में उत्तल दर्पण का उपयोग किया जाता है क्योंकि ये सदैव सीधा प्रतिबिंब बनाते हैं। इनका दृष्टि क्षेत्र भी बहुत अधिक है क्योंकि ये बाहर की ओर वक्रित होते हैं
(iii) अवतल दर्पण- सौर भट्टियों में सूर्य के प्रकाश को केंद्रित करने के लिए बड़े अवतल दर्पणों का उपयोग किया जाता है।
प्रश्न 21. सोलर कूकर में अवतल दर्पण का व्यवहार क्यों किया जाता है ?
उत्तर-अवतल दर्पण सूर्य से आनेवाली प्रकाश की समान्तर किरणों को तथा उन किरणों के साथ आने वाले ऊष्मीय विकिरण को अपने फोकस पर संसृत करता है। इसलिए सोलर कूकर में अवतल दर्पण का उपयोग किया जाता है।
प्रश्न 22. हम वाहनों में उत्तल दर्पण को पश्च-दृश्य दर्पण (Side Mirror) के रूप में वरीयता क्यों देते हैं ?
उत्तर-उत्तल दर्पण हमेशा किसी वस्तु का सीधा प्रतिबिंब बनाता है तथा इसका दृष्टि-क्षेत्र विस्तृत होता है। अतः उत्तल दर्पण ड्राइवर को अपने पीछे के बहुत
बड़े क्षेत्र को देखने में समर्थ बनाता है। इसलिए उत्तल दर्पण का उपयोग साइड मिरर के रूप में किया जाता है।
प्रश्न 23. मोटर गाड़ियों में अवतल दर्पण का उपयोग हेडलाइट में क्यों किया जाता है ?
उत्तर-वाहनों के हेडलाइट में प्रकाश का शक्तिशाली समांतर किरण पुंज प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
प्रश्न 24. आवर्धन से क्या समझते हैं ?
उत्तर- प्रतिबिंब की ऊँचाई और बिंब की ऊँचाई के अनुपात को आवर्धन कहते हैं।
आवर्धन = प्रतिबिंब की ऊँचाई/बिंब की ऊँचाई
दीर्घ उत्तरीय प्रश्नोत्तर
प्रश्न 1. प्रकाश का अपवर्तन क्या है ?
उत्तर- जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करता है तब प्रकाश की दिशा में परिवर्तन को प्रकाश का अपवर्तन' कहते हैं।
प्रश्न 2. प्रकाश के अपवर्तन के नियमों को लिखें।
उत्तर - प्रकाश के अपवर्तन के दो नियम निम्नांकित हैं-
(i) आपतित किरण, अपवर्तित किरण तथा दोनों माध्यमों को पृथक करने वाले पृष्ठ के आपतन बिन्दु पर अभिलंब, सभी एक ही तल में होते हैं।
(ii) आपतन कोण की ज्या (Sine) तथा अपवर्तन कोण की ज्या (Sine) का अनुपात स्थिर होता है।
प्रश्न 3. अपवर्तन संबंधी स्नेल का नियम लिखें।
उत्तर - प्रकाश के किसी निश्चित रंग तथा निश्चित माध्यमों के युग्म के लिए आपतन कोण की ज्या (sine) तथा अपवर्तन कोण की ज्या (sine) का अनुपात स्थिर होता है।
अर्थात् sin i/sin r = μ (स्थिरांक)
प्रश्न 4. किसी माध्यम के लिए आपतन कोण और अपवर्तन कोण के बीच संबंध लिखें।
उत्तर-आपतन कोण की ज्या (sine) तथा अपवर्तन कोण की ज्या (sine) का अनुपात स्थिर होता है।
अर्थात् sin i/sin r = μ (नियतांक)
प्रश्न 5. अपवर्तन का कारण क्या है ?
उत्तर- अपवर्तन प्रकाश के एक पारदर्शी माध्यम से दूसरे में प्रवेश करने पर प्रकाश की चाल में परिवर्तन के कारण होता है। ।
प्रश्न 6. किसी माध्यम का अपवर्तनांक किन कारकों पर निर्भर करता है, लिखें।
उत्तर-(i) पदार्थ की प्रकृति,
(ii) प्रकाश के रंग पर।
प्रश्न 7. अपवर्तनांक की परिभाषा लिखें।
उत्तर- किसी पारदर्शी माध्यम का अपवर्तनांक प्रकाश की निर्वात में चाल तथा प्रकाश की इस माध्यम में चाल का अनुपात होता है।
इसलिए, n= निर्वात में प्रकाश की चाल/माध्यम में प्रकाश की चाल
प्रश्न 8. हीरे का अपवर्तनांक 2.42 है। इस कथन का क्या अभिप्राय है ?
उत्तर- इसका अर्थ है कि वायु में प्रकाश का वेग तथा हीरे में प्रकाश के वेग का अनुपात 2.42 है।
प्रश्न 9. जल का अपवर्तनांक 1.33 है। इसका क्या अर्थ है ?
उत्तर- वायु में प्रकाश का वेग तथा जल में प्रकाश के वेग का अनुपात 1.33 है।
प्रश्न 10. वायु में गमन करती प्रकाश की एक किरण जल में तिरछी प्रवेश करती है। क्या प्रकाश किरण अभिलम्ब की ओर झुकेगी अथवा अभिलम्ब से दूर हटेगी ? बताएँ क्यों ?
उत्तर-किरण अभिलम्ब की ओर झुकेगी क्योंकि वायु विरल माध्यम है तथा जल सघन माध्यम है। जब कोई प्रकाश की किरण विरल माध्यम से सघन माध्यम में प्रवेश करती है तो वह अभिलम्ब की ओर मुड़ जाती है।
प्रश्न 11. लेंस से क्या समझते हैं ?
उत्तर-दो सतहों से घिरा किसी पारदर्शी पदार्थ का एक टुकड़ा जिसका कम-से-कम एक सतह वक्रित हो, लेंस कहलाता है।
प्रश्न 12. उत्तल लेंस तथा अवतल लेंस में अन्तर लिखें।
उत्तर- उत्तल लेंस तथा अवतल लेंस में अन्तर-
उत्तल लेंस
(a) यह बीच में मोटा तथा किनारे पर पतला होता है।
(b) इसमें किरणें संसृत होती है।
(c) इसमें वास्तविक तथा आभासी दोनों प्रतिबिंब बनते हैं।
अवतल लेंस
(a) यह बीच में पतला तथा किनारे पर मोटा होता है।
(b) इसमें किरणें अपसरित होती है।
(c) इसमें केवल आभासी प्रतिबिंब बनता है।
प्रश्न 13. उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस क्यों कहा जाता हैं?
उत्तर-उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस इसलिए कहते हैं क्योंकि मुख्य अक्ष के समान्तर चलने वाली प्रकाश की किरणें लेंस से अपवर्तन होने के बाद एक बिन्दु (फोकस) पर मिलती है।
Ph
प्रश्न 14. अवतल लेंस को अपसारी लेंस क्यों कहा जाता है?
उत्तर— अवतल लेंस को अपसारी लेंस इसलिए कहते हैं क्योंकि लेंस से अपवर्तित होने के बाद प्रकाश की किरणें किसी बिन्दु से फैलती (अपसरित) हुई प्रतीत होती है।
Ph
प्रश्न 15. किसी उत्तल लेंस का आधा भाग काले कागज से ढक दिया गया है। क्या यह लेंस किसी बिंब का पूरा प्रतिबिंब बना पाएगा ?
उत्तर- हाँ, यह लेंस किसी बिंब का पूरा प्रतिबिंब बना पाएगा, परन्तु प्रतिबिंब की तीव्रता घट जाएगी क्योंकि किरणों की संख्या कम हो जाएगी।
प्रश्न 16. प्रकाशीय केन्द्र की परिभाषा दें।
उत्तर- लेंस का वह बिन्दु जिससे होकर जाने वाली प्रकाश की किरण बिना विचलन के अपवर्तित हो
जाती है। लेंस का प्रकाशीय केन्द्र कहलाता है।
प्रश्न 17. लेंस की क्षमता से क्या समझते हैं ? इसका SI मात्रक लिखें।
उत्तर- लेंस की क्षमता उसकी फोकस दूरी के व्युत्क्रम द्वारा व्यक्त किया जाता है और इसका SI मात्रक डाइऑप्टर (संकेत में D या m-¹ ) होता है।
प्रश्न 18. किसी लेंस की 1 डाइऑप्टर क्षमता को परिभाषित करें।
उत्तर- 1 डाइऑप्टर उस लेंस की क्षमता है जिसकी फोकस दूरी 1 मीटर हो ।
चित्रात्मक प्रश्न
* प्रकाश का परावर्तन- गोलीय दर्पणों द्वारा प्रतिबिंब बनना
प्रश्न 1. जब कोई वस्तु अवतल दर्पण के अनंत पर स्थित हो, तब बनने वाले प्रतिबिंब का किरण आरेख खींचे।
उत्तर-
प्रश्न 2. कोई वस्तु किसी अवतल दर्पण के C से परे स्थित हो, तब प्रतिबिंब बनने की क्रिया को किरण आरेख खींचकर प्रदर्शित करें।
उत्तर-
प्रश्न 3. जब वस्तु अवतल दर्पण के वक्रता केन्द्र पर स्थित हो, तब प्रतिबिंब बनने की किया को किरण आरेख खींचकर प्रदर्शित करें।
अथवा दिए गए चित्र को उपयुक्त किरणों की सहायता से वस्तु AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर-
प्रश्न 4. कोई वस्तु किसी अवतल दर्पण के वक्रता केन्द्र एवं फोकस के बीच रखी गई है। बनने वाले प्रतिबिंब का किरण आरेख खींचें।
अथवा दिए गए चित्र को उपयुक्त किरणों की सहायता से वस्तु AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर-
प्रश्न 5. जब कोई वस्तु अवतल दर्पण के फोकस पर रखी गई है तब बनने वाले प्रतिबिंब का किरण आरेख खीचे।
उत्तर–
प्रश्न 6. यदि कोई वस्तु अवतल दर्पण के सम्मुख ध्रुव तथा फोकस के बीच रखी जाय तब किरण आरेख द्वारा प्रतिबिंब की रचना को प्रदर्शित करें।
अथवा दिए गए चित्र को उपयुक्त किरणों की सहायता से वस्तु AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर–
प्रश्न 7. 15cm फोकस दूरी के एक अवतल दर्पण का उपयोग करके हम किसी बिंब का सीधा प्रतिबिंब बनाना चाहते हैं। बिंब का दर्पण से दूरी का परिसर (range) क्या होना चाहिए ? प्रतिबिंब की प्रकृति कैसी है ? प्रतिबिंब विंब से बड़ा है
अथवा छोटा ? इस स्थिति में प्रतिबिंब बनने का एक किरण आरेख बनाएँ।
उत्तर-बिंब का दर्पण से दूरी का परिसर 0-15 cm होना चाहिए अर्थात् दर्पण के सामने दर्पण के ध्रुव से 15 cm से कम दूरी पर वस्तु को रखना चाहिए।
प्रतिबिंब की प्रकृति- काल्पनिक एवं सीधा प्रतिबिंब वस्तु से बड़ा बनता है।
प्रश्न 8. जब कोई वस्तु उत्तल दर्पण के अनंत तथा ध्रुव के बीच पर स्थित हो, तब बनने वाले प्रतिबिंब का किरण आरेख खींचे।
उत्तर-
प्रश्न 9. उत्तल दर्पण में बनने वाले प्रतिबिम्ब का एक स्वच्छ किरण आरेख खींचे जब वस्तु की स्थिति अनंत पर हो।
उत्तर–
* प्रकाश का अपवर्तन- लेंसों द्वारा प्रतिबिंब बनना
प्रश्न 1. कोई वस्तु किसी उत्तल लेंस के 2F₁ पर रखी गई है। बनने वाले प्रतिबिंब का स्पष्ट किरण आरेख खींचें।
अथवा, दिए गए चित्र को उपयुक्त किरणों की सहायता से वस्तु AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर–
प्रश्न 2. कोई वस्तु किसी उत्तल लेंस के 2F₁ से परे रखी गई हैं। बनने वाले प्रतिबिंव का स्पष्ट किरण आरेख खींचें।
उत्तर-
प्रश्न 3. कोई वस्तु किसी उत्तल लेंस के F₁ तथा 2F₁ के बीच रखी गई है। बनने वाले प्रतिबिंब का स्पष्ट किरण आरेख खींचें।
अथवा दिए गए चित्र को उपयुक्त किरणों की सहायता से वस्तु AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर–
प्रश्न 4. कोई वस्तु उत्तल लेंस के फोकस F₁ पर स्थित हो। बनने वाले प्रतिबिंब का स्पष्ट किरण आरेख खींचे।
उत्तर–
प्रश्न 5. कोई वस्तु किसी उत्तल लेंस के प्रकाशिक केन्द्र तथा फोकस के बीच रखी गई है। बनने वाले प्रतिबिंत का स्पष्ट किरण आरेख खींचें।
उत्तर-
प्रश्न 6. नीचे दिए गए आरेख को खींचकर उपयुक्त किरणों की सहायता से बिंब AB का प्रतिबिंब बनना दिखाएँ।
उत्तर—
प्रश्न 7. कोई वस्तु किसी अवतल लेंस के प्रकाशिक केन्द्र तथा अनंत के बीच रखी गई है। बनने वाले प्रतिबिंब का किरण आरेख खींचे।
उत्तर-
आंकिक प्रश्न
प्रश्न 1. कोई अवतल दर्पण अपने सामने 10cm दूरी पर रखी किसी वस्तु का आकार में तीन गुना आवर्धित वास्तविक प्रतिबिंब बनाता है। प्रतिबिंब कहाँ बनेगा ? पता लगाएँ।
हल- यहाँ, m = 3, u= –10
आवर्धन, m = –v/u
या, –3 = –v/u
या, v= 3u
या, V = 3 × (–10) = – 30cm Ans.
प्रश्न 2. कोई वस्तु 15 cm फोकस दूरी के किसी उत्तल दर्पण से 10cm दूरी पर रखी है। प्रतिबिंब की स्थिति तथा प्रकृति ज्ञात करें।
हल- यहाँ, u= 10cm, f = +15 cm, v = ?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u= 1/f
या, 1/v+1/–10= 1/15
या, 1/v=1/15+1/10=2+3/30=5/30
या, v=30/5=6cm
आवर्धन, m = –v/u=–6/–10=0.6
आवर्धन धनात्मक है, इसलिए प्रतिबिंब सीधा तथा आभासी होगा । Ans.
प्रश्न 3. किसी आटोमोबाइल में उपयोग होने वाले उत्तल दर्पण की वक्रता त्रिज्या 3m है। यदि इस दर्पण द्वारा किसी बस की दूरी 5m निर्धारित की जाती है, तो प्रतिबिंब की स्थिति, आकार तथा प्रकृति ज्ञात करें।
हल- यहाँ, R=+ 3m, u= 5m, v = ?, f= R/2=3/2=1.5m
दर्पण सूत्र से,
=1/v+1/u=1/f
या, 1/v=1/f–1/u
या, 1/v=1/1.5–1/–5
=10/15+1/5=10+3/15=13/15
या, v= 15/13= + 1.15m
पुनः m = h₂/h₁ = –v/u=1.15/–5=–0.23
स्थिति- 1.15m की दूरी,
आकार– वस्तु से छोटा,
प्रकृति- आभासी, सीधा । Ans.
प्रश्न 4. कोई 4cm आकार की वस्तु किसी 15cm फोकस दूरी के अवतल दर्पण से 25cm दूरी पर रखी है। दर्पण से कितनी दूरी पर किसी परदे को रखा जाए कि स्पष्ट प्रतिबिंब प्राप्त हो ? प्रतिबिंब की प्रकृति और आकार ज्ञात करें।
हल- यहाँ, h₁+4cm, u= 25cm, f = - 15cm, v = ?, h₂ = ?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v= 1/f–1/u
या, 1/v= 1/–15–1/–25 1/15+1/25=–5+3/75=–2/75
या, v=–75/2=–37.5कम
m = –v/u= –(–75)/2×(–25)=–3/2
पुन: m = h₂/h₁
या, –3/2= h₂/h₁
या, –3/2= h₂/4
या, h₂= –3×4/2= –12/2=–6cm
अतः प्रतिबिंब की स्थिति— –37.5cm दूर,
आकार— वस्तु से बड़ा,
प्रकृति– वास्तविक एवं उल्टा । Ans.
प्रश्न 5. 1.5m फोकस दूरी के किसी उत्तल दर्पण से कोई बिंब 5m की दूरी पर रखा है। प्रतिबिंब की स्थिति एवं प्रकृति ज्ञात करें।
हल - यहाँ, f = 1.5m, u= 5m, v = ?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v + 1/(-5) = 1/1.5
या, 1/v= 1/1.5+1/5=10/15+1/5=10+3/15=
या, V= 15/13 = 1.15m Ans.
प्रकृति- आभासी एवं सीधा।
प्रश्न 6. एक अवतल दर्पण की फोकस दूरी 20 cm है। इसके 30 सेमी की दूरी पर एक प्रकाशिक बिंदु-स्रोतों को रखा है। प्रतिबिंब का स्थान एवं प्रकृति निर्धारित करें।
हल- यहाँ, f=–20cm, u= –30cm, v=?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v+1/–30=1/–20
या, 1/v–1/30=1/–20
या, 1/v=1/30–1/20=2–3/60=–1/60
इसलिए v = – 60cm Ans.
प्रकृति- वास्तविक एवं उल्टा,
प्रश्न 7. 5 cm लंबा कोई वस्तु 30 cm वक्रता त्रिज्या के किसी उत्तल दर्पण के सामने 20 cm दूरी पर रखी गई है। प्रतिबिंब की स्थिति, प्रकृति तथा आकार ज्ञात करें।
हल- यहाँ, h₁= 5cm, R = 30cm, f= R/2 = 30/2 = 15 cm,
u = –20cm, h₂=?, v=?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v=1/f–1/u
या, 1/v=1/15–1/–20
=1/15+1/20=4+3/60=7/60
या, v=60/7=+8.57cm
आवर्धन, m = –v/u=–60/7×(–20)=3/7
पुनः m= h₂/h₁
या, 3/7= h₂/5
या, h₂ = 3×5/7=15/7=2.14cm
स्थिति- 8.57 cm दूर,
प्रकृति- आभासी एवं सीधा,
आकार- वस्तु से छोटा। Ans.
प्रश्न 8. 30 cm वक्रता त्रिज्या वाले किसी उत्तल दर्पण से कोई विंव 20 cm दूरी पर रखा है। प्रतिबिंव की स्थिति तथा आवर्धन ज्ञात करें।
हल- यहाँ, R= 30cm, f=R/2=30/2=15cm,u=–20cm,v=?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v=1/f–1/u
या, 1/v=1/15–1/–20
=1/15+1/20=4+3/60=7/60
या, v=60/7=+8.57cm
आवर्धन, m=–v/u=–60/7×(–20)=3/7=0.43
स्थिति- 8.57 cm,
आवर्धन- 0.43
प्रश्न 9. 7 cm आकार की कोई वस्तु 18 cm फोकस दूरी के किसी अवतल दर्पण के सामने 27 cm दूरी पर रखी गई है। दर्पण से कितनी दूरी पर किसी परदे को रखें कि उस पर वस्तु का स्पष्ट फोकसित प्रतिबिंब प्राप्त किया जा सके ? प्रतिबिंब का आकार तथा प्रकृति ज्ञात करें।
हल - यहाँ, u= –27 cm, h₁ = 7cm, f= –18 cm, v = ?, h₂ = ?
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u= 1/f
या, 1/v=1/f–1/u
या, 1/v= 1/–18 –1/–27 = 1/–18 +1/27= –3 + 2/54= –1/54
या, v=–54cm
m= –v/u=–(–54)/–27=–2
पुनः m= h₂/h₁
या, –2 = h₂/7
h₂ = –2×7= –14cm Ans.
प्रकृति- वास्तविक एवं उल्टा,
आकार- वस्तु से बड़ा।
प्रश्न 10. 18 cm फोकस दूरी के किसी अवतल दर्पण से कोई विंब 27 cm दूरी पर रखा है। प्रतिबिंब की स्थिति तथा प्रकृति ज्ञात करें।
हल-यहाँ, u= –27cm, f= –18cm, v=?.
दर्पण सूत्र से,
1/v+1/u=1/f
या, 1/v=1/f–1/u
या, 1/v= 1/–18–1/–27=1/–18+1/27
= –3+2/54=–1/54
या, v = – 54cm
स्थिति - 54cm दूर,
आवर्धन- वास्तविक एवं उल्टा।
* प्रकाश का अपवर्तन
(A) प्रश्न 1. प्रकाश वायु से 1.50 अपवर्तनांक की काँच की प्लेट में प्रवेश करता है काँच में प्रकाश की चाल कितनी है ? (निर्वात में प्रकाश की चाल (3 × 10⁸ lm/s है।)
हल— इसलिए, अपवर्तनांक = निर्वात में प्रकाश की चाल/काँच में प्रकाश की चाल
या, 1.5 = c/v
या, 1.5 = 3 × 10⁸/v
या, v= 3 × 10⁸/1.5 = 30 × 10⁸/15 = 2 × 10⁸ m/s
इसलिए, काँच में प्रकाश की चाल = 2 × 10⁸ m/s. Ans.
प्रश्न 2. प्रकाश वायु से हीरा में प्रवेश करती है जिसका अपवर्तनांक 2.42 है। हीरा में प्रकाश का वेग ज्ञात करें यदि वायु में प्रकाश का वेग 3 × 10⁸ m sec-¹ है।
हल— इसलिए, हीरा का अपवर्तनांक (μ) = वायु में प्रकाश का वेग/हीरा में प्रकाश का वेग = c/v
या, v= c/μ
या, v= 3×10⁸/2.42= 300×10⁸/242= 1.24×10⁸m/s
इसलिए, हीरा में प्रकाश का वेग= 1.24 × 10⁸m/s Ans.
प्रश्न 3. प्रकाश वायु से जल में प्रवेश करती है जिसका अपवर्तनांक 1.33 है। जल में प्रकाश की चाल ज्ञात करें यदि वायु में प्रकाश की चाल 3×10⁸ sec-¹ है।
हल— जल का अपवर्तनांक (μ) = वायु में प्रकाश की चाल/जल में प्रकाश की चाल= c/v
या, v= c/μ
या, v= 3×10⁸/1.33 = 3×10⁸/133 = 2.26 ×10⁸ m/s
जल में प्रकाश की चाल = 2.26 × 10⁸ m/s Ans.
प्रश्न 4. ग्लिसरीन का अपवर्तनांक 1.46 है। वायु में प्रकाश का वेग ज्ञात करें यदि ग्लिसरीन में प्रकाश का वेग 2.05 × 10⁸ m sec-¹ है।
हल— :. ग्लिसरीन का अपवर्तनांक (μ) = वायु में प्रकाश की चाल/ग्लिसरीन में प्रकाश की चाल = c/v
या, C = μ × व
C = 1.46 × 2.05 × 10⁸ = 2.993 × 10⁸ m/स
:. वायु में प्रकाश का वेग = 2.993 × 10⁸ m/s Ans.
(B) प्रश्न 1. किसी अवतल लेंस की फोकस दूरी 15 cm है। लेंस से कितनी दूरी पर वस्तु को रखें कि लेंस द्वारा वस्तु का लेंस से 10 cm दूरी पर प्रतिबिंब बने ? लेंस का आवर्धन भी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f=–15 cm, v = – 10cm, u = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/u= 1/v–1/f
या, 1/u= 1/–10–1/–15= 1/–10+1/15
= –3+2/30= –1/30
या, u = –30 cm Ans.
पुनः, आवर्धन, m= v/u= –10/–30 = 1/3 = 0.33 Ans.
प्रश्न 2. एक अवतल लेंस से 30 cm दूरी पर रखे बिंब का प्रतिबिंब लेंस से 10 cm दूरी पर बनता है। लेंस की फोकस दूरी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, u=–30 cm, v = –10cm, f = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/f= 1/–10–1/–30= –1/10+1/30
= –3+1/30= –2/30= –1/15
या, f= –15 cm
:. फोकस दूरी = 15 cm Ans.
प्रश्न 3. 10 cm फोकस दूरी के उत्तल लेंस से 15 cm दूर रखे 3 cm ऊँचे वस्तु के प्रतिबिंब की स्थिति एवं आकार ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f= 10cm, u= 15 cm, h₁ = 3 cm, h₂ = ?, v = ?
लेंस सूत्र से,
1/V–1/u= 1/f
1/v= 1/v= 1/f+1/u
या, 1/v= 1/10+1/–15= 3–2/30= 1/30
:. V= 30 cm
चूँकि, h₂/h₁ = v/u
या, h₂ = v/u× h₁
h₂ = 30/–15×3 = –6 cm
अतः स्थिति— 30 cm,
आकार 6 cm (वस्तु से बड़ा ) Ans.
प्रश्न 4. 7 cm ऊँची एक वस्तु 8 cm फोकस दूरी के एक उत्तल लेंस से 12 cm की दूरी पर रखी है। प्रतिबिंब की स्थिति, प्रकृति एवं आकार ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f = 8 cm, u = –12cm, h₁ = 7 cm, h₂ = ?, v = ?
लेंस सूत्र से,
=1/v–1/u=1/f
या, 1/v= 1/f+1/u
या, 1/v= 1/8+1/–12= 3–2/24= 1/24
:. V= 24 cm Ans.
चूँकि, h₂/h₁ = v/u
h₂= v/u×h₁
h₂ = 24/–12×7
h₂ = – 14 cm Ans.
अतः स्थिति– 24 cm,
प्रकृति– वास्तविक एवं उल्टा,
आकार– 14 cm (वस्तु से बड़ा) Ans.
प्रश्न 5. 20 cm फोकस दूरी के एक उत्तल लेंस से 10 cm की दूरी पर 4 cm ऊँची एक वस्तु रखी है। उस प्रतिबिंब की स्थिति, प्रकृति एवं आकार ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f= 20 cm, u= –10cm, h₁ = 4cm, h₂ = ?, v = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/v= 1/f+1/u
या, 1/v= 1/20+1/–10= 1–2/20= –1/20
v = – 20cm Ans.
h₂/h₁ = v/u
h₂ = v/u×h₁
h₂ = 20/–10×4 = – 8 cm Ans.
अतः स्थिति - 20cm दूरी,
प्रकृति- आभासी एवं सीधा,
आकार- 8 cm (वस्तु से बड़ा) Ans.
प्रश्न 6. कोई 2 cm लंबी वस्तु 10 cm फोकस दूरी के किसी उत्तल लेंस के मुख्य अक्ष के लंबवत रखी है। लेंस से वस्तु की दूरी 15 cm है। प्रतिबिंब की प्रकृति, स्थिति तथा आकार ज्ञात करें। इसका आवर्धन भी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f= +10 cm, u= –15 cm, v= ?, h₁ = 2 cm, h₂ = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/v= 1/u+1/f
या, 1/v= 1/–15+1/10= –2+3/30= 1/30
या, v= 30 cm
आवर्धन, m = v/u= 30/–15= –2
पुन:, m = h₂/h₁
या, –2 = h₂/2
या, h₂ = –4 cm
अतः प्रकृति– वास्तविक एवं उल्टा,
स्थिति– 30 cm दूरी,
आकार– वस्तु से बड़ा Ans.
प्रश्न 7. किसी वस्तु को एक उत्तल लेंस से 50 सेमी की दूरी पर रखने पर वस्तु के आकार का वास्तविक एवं उल्टा प्रतिबिंब लेंस के दूसरी ओर बनता है। प्रतिबिंब की दूरी तथा लेंस की फोकस दूरी क्या है ?
हल— यहाँ, u= 50 cm
चूँकि, उत्तल लेंस द्वारा वस्तु का प्रतिबिंब वास्तविक एवं समान आकार का बनता है।
चूँकि, प्रतिबिंब वक्रता केन्द्र पर बनता है।
चूँकि, v = 50 कम
f = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u = 1/f
या, 1/f= 1/50–1/–50= 1/50+1/50= 1+1/50 = 2/50 = 1/25
या, f= 25 cm
:. प्रतिबिंब की दूरी = 50 सेमी
फोकस दूरी = 25 सेमी Ans.
प्रश्न 8. 5cm ऊँची कोई वस्तु 10cm फोकस दूरी के किसी अभिसारी लेंस से 25 cm दूरी पर रखी जाती है। प्रतिबिंब की स्थिति, प्रकृति तथा आकार ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f= + 10cm, u=–25cm, v = ?, h₁ = 5cm, h₂ = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/उस = 1/f
या, 1/v= 1/f+1/u
या, 1/v= 1/10+1/–25= 1/10–/25= 5–2/50= 3/50
या, v= 50/3= 16.66 cm
आवर्धन, m = v/u= 50/3×(–25)= –2/3
पुनः, m = h₂/h₁
या, –2/3 = h₂/5
या, h₂ = –10/3= –3.3 cm
अतः प्रतिबिंब की स्थिति- 16.66 cm दाँयी ओर।
प्रकृति वास्तविक एवं उल्टा।
आकार वस्तु से छोटा । Ans.
प्रश्न 9. 4m एक वस्तु 20 cm फोकस दूरी के एक अवतल लस से 30 cm की दूरी पर रखी है। बनने वाले प्रतिबिंव की स्थिति, प्रकृति एवं आकार ज्ञात करें।
हल- यहाँ, f= –20 cm, u= –30 cm, h₁ = 4 cm, h₂ = ?, v= ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/v= 1/f+1/u
या, 1/v= 1/–20+1/–30= –3–2/60= –5/60= –/12
v= –12 cm Ans.
h₂/h₁ = v/u
या, h₂ = v/u×h₁
या, h₂ = –12/–30×4= 8/5
या, h₂ = 1.6 cm Ans.
अतः स्थिति– 12 cm दूरी,
प्रकृति– आभासी एवं सीधा,
आकार– 1.6 cm ( वस्तु से छोटा) Ans.
प्रश्न 10. 15 cm फोकसांतर वाले अवतल लेंस से 30 cm की दूरी पर 4 cm ऊँची एक वस्तु मुख्य अक्ष पर लंबवत् है। प्रतिबिंब का स्थान एवं आकार ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f= –15 cm, u = –30 cm, v = ?, h₁ = 4cm, h₂ = ?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/v=1/f+1/u
या, 1/v= 1/–15+1/–30= –2–1/30
= –3/30= –1/10
या, v= –10 cm
चूँकि, v/u= h₂/h₁
या, h₂ v/u×h₁
या, h₂ = –10/–30×4= 4/3= 1.33
अतः प्रतिबिंब का स्थान— –10 cm,
आकार– 1.33 वस्तु से छोटा Ans.
प्रश्न 11. 15cm फोकस दूरी का कोई अवतल लेंस किसी वस्तु का लेंस से 10 cm दूरी पर प्रतिबिंब बनाता है। वस्तु लेंस से कितनी दूरी पर स्थित है ?
हल— यहाँ, f= –15 cm, v=–10 cm, u=?
लेंस सूत्र से,
1/v–1/u= 1/f
या, 1/u= 1/v–1/f
1/u= 1/–10–1/–15= 1/–10+1/15
= –3+2/30= –1/30
या, u = – 30cm Ans.
(C) प्रश्न 1. 2m फोकस दूरी वाले किसी अवतल लेंस की क्षमता ज्ञात करें।
हल— यहाँ, f = –2m (अवतल लेंस की फोकस दूरी ऋणात्मक होती है।)
लेंस की क्षमता, P= 1/f= 1/–2= –0.5 डाइऑप्टर।
प्रश्न 2. उस अवतल लेंस की फोकस दूरी ज्ञात करें जिसकी क्षमता –2.0D है।
हल – यहाँ, P = –2.0 D
P = 1/f
या, f= 1/p
या, f= 1/–2= –0.5 मी
या, f = –0.5 × 100 सेमी = –50 सेमी Ans.
प्रश्न 3. कोई डॉक्टर + 1.5D क्षमता का संशोधक लेंस निर्धारित करता है। लेंस की फोकस दूरी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, P = + 1.5D
:. f= 1/p= 1/+1.5= 0.67 m (लेंस अभिसारी है।) Ans.
प्रश्न 4. यदि उत्तल लेंस की क्षमता + 2.0D है। उसकी फोकस दूरी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, P = + 2.0 D
:. f= 1/p= 1/2 = 0.5m Ans.
प्रश्न 5. यदि अवतल लेंस की क्षमता –2.5D है। उसकी फोकस दूरी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, P = –2.5D
:. f= 1/p= 1/–2.5= –0.40m Ans.
प्रश्न 6. कोई उत्तल लेंस, किसी सुई का वास्तविक तथा उलटा प्रतिबिंब उस है, यदि इसका प्रतिबिंब उसी साइज का बन रहा है जिस साइज का लेंस से 50 cm दूर बनाता है। यह सुई, उत्तल लेंस के सामने कहाँ रखी बिंब है। लेंस की क्षमता भी ज्ञात करें।
हल— यहाँ, प्रतिबिंब दूरी v = + 50
चूँकि प्रतिबिंब का आकार वस्तु के आकार के बराबर है इसलिए अवश्य ही वस्तु फोकस दूरी के दुगुने दूरी पर स्थित है।
अर्थात् – u = 2 f = 50 cm या, u=–50cm
:. f = + 25 cm
अब, लेंस की क्षमता (P) = 1/f = 1/25 ×100= 4
या, लेंस की क्षमता (P) = + 4D Ans.
हमसे जुड़ें, हमें फॉलो करे ..
- Telegram ग्रुप ज्वाइन करे – Click Here
- Facebook पर फॉलो करे – Click Here
- Facebook ग्रुप ज्वाइन करे – Click Here
- BPSC Notes ————– Click Here