Notes of Science in Hindi for Class 10th Chapter 10 प्रकाश - अपवर्तन (Light – Refraction) CBSE NCERT
इस अध्याय में विषय
• परिचय
• अपवर्तन
• अपवर्तन के नियम
→ स्नेल का नियम
→ अपवर्तक सूचकांक
→ निरपेक्ष अपवर्तनांक
→ वैकल्पिक रूप से सघन माध्यम
→ वैकल्पिक रूप से दुर्लभ माध्यम
→ गोलाकार लेंस
• उत्तल लेंस द्वारा प्रतिबिम्ब निर्माण के नियम
• उत्तल लेंस द्वारा बने प्रतिबिंब का किरण आरेख
→ जब वस्तु अनंत पर हो
→ जब वस्तु 2F1 से अधिक हो
→ जब वस्तु 2F1 . पर हो
→ जब वस्तु F1 और 2F1 के बीच हो
→ जब वस्तु F1 पर हो
→ जब वस्तु F1 और प्रकाशिक केंद्र के बीच हो
• अवतल लेंस द्वारा प्रतिबिम्ब निर्माण के नियम
• अवतल लेंस द्वारा बनने वाले प्रतिबिंबों के किरण आरेख
→ जब वस्तु को अनंत पर रखा जाता है
→ जब वस्तु को अनंत और प्रकाशिक केंद्र के बीच रखा जाता है
• गोलाकार लेंस के लिए साइन कन्वेंशन
→ लेंस फॉर्मूला
→ आवर्धन
• लेंस की शक्ति
परिचय
→ प्रकाश का एक पारदर्शी माध्यम से दूसरे पारदर्शी माध्यम में प्रवेश करने पर अपवर्तन को अपवर्तन कहते हैं।
→ निर्वात में प्रकाश की चाल अधिकतम होती है। यह 3 × 10 8 मीटर/सेकेंड है।
→ अपवर्तन का कारण: प्रकाश की गति में परिवर्तन।
• अपवर्तन के कुछ उदाहरण
→ स्विमिंग पूल का तल ऊंचा दिखाई देता है।
→ पानी में आंशिक रूप से डूबी एक पेंसिल पानी और हवा के इंटरफेस पर मुड़ी हुई प्रतीत होती है।
→ कांच के गिलास में रखे नींबू बड़े दिखाई देते हैं।
→ कांच के स्लैब से देखने पर पुस्तक के अक्षर उभरे हुए प्रतीत होते हैं।
अपवर्तन
→ दर्पण जैसी पॉलिश की हुई सतह से टकराने पर प्रकाश का वापस उछलना।
→ आयताकार कांच के स्लैब के विपरीत समानांतर फलकों पर प्रकाश की किरण के झुकने की सीमा बराबर और विपरीत होती है, इसलिए किरण आपतित किरण के समानांतर निकलती है।
• पार्श्व विस्थापन निर्भर करता है:
→ कांच के स्लैब का अपवर्तनांक
→ कांच के स्लैब की मोटाई
अपवर्तन के नियम
(i) आपतित किरण, अपवर्तित किरण और आपतन बिंदु पर दो पारदर्शी माध्यमों के अंतरापृष्ठ के अभिलम्ब, सभी एक ही तल में होते हैं।
(ii) स्नेल का नियम: आपतन कोण की ज्या का अपवर्तन कोण की ज्या से अनुपात, दिए गए रंग के प्रकाश के लिए और मीडिया के दिए गए जोड़े के लिए एक स्थिरांक है।
पाप मैं / पाप आर = स्थिरांक
• अपवर्तनांक (n): मीडिया के दिए गए जोड़े में प्रकाश की गति का अनुपात
n = माध्यम 1 में प्रकाश का वेग / माध्यम 2 . में प्रकाश का वेग
→ n 21 का अर्थ है पहले माध्यम के संबंध में दूसरे माध्यम का अपवर्तनांक।
एन 21 = वी 1 / वी 2
→ n 12 का अर्थ है पहले माध्यम के संबंध में दूसरे माध्यम का अपवर्तनांक।
एन 12 = वी 2 / वी 1
• निरपेक्ष अपवर्तनांक : निर्वात या वायु के संबंध में किसी माध्यम का अपवर्तनांक।
n = (c/v) xc = 3 × 10 8 m/s.
→ एक माध्यम का अपवर्तनांक किसी दिए गए युग्म में दूसरे माध्यम के अपवर्तनांक का व्युत्क्रम होता है।
एन 12 = 1 / एन 21
→ यदि माध्यम 1 wrt वायु का अपवर्तनांक 1 n वायु के रूप में दिया जाता है , तथा
यदि मध्यम 2 wrt वायु का अपवर्तनांक 2 n वायु के रूप में दिया जाता है ।
फिर, माध्यम 1 wrt माध्यम 2 का अपवर्तनांक = ( 1 n वायु ) / ( 1 n वायु )
→ हीरे का अपवर्तनांक अब तक का सर्वाधिक है। 2.42 है। यानी हीरे में निर्वात की तुलना में प्रकाश की गति 1 / 2.42 गुना कम होती है।
• वैकल्पिक रूप से सघन माध्यम: दिए गए दो माध्यमों में से, उच्च अपवर्तनांक वाला माध्यम।
• वैकल्पिक रूप से विरल माध्यम: दिए गए दो माध्यमों में से, कम मान से अपवर्तक सूचकांक वाला माध्यम।
→ जब प्रकाश विरल से सघन माध्यम में तिरछा प्रवेश करता है तो अभिलम्ब की ओर झुक जाता है।
→ जब प्रकाश सघन से विरल माध्यम में परोक्ष रूप से प्रवेश करता है तो अभिलम्ब से दूर झुक जाता है।
→ किसी माध्यम का अपवर्तनांक भौतिक घनत्व पर निर्भर नहीं करता है।
• गोलाकार लेंस: दो सतहों से बंधा एक पारदर्शी माध्यम, जिसमें से एक या दोनों सतह घुमावदार हैं।
उत्तल लेंस | अवतल लेंस |
| कोनों से पतला | कोनों से मोटा |
| केंद्र में मोटा | केंद्र में पतला |
| अभिसारी | डाइवरबगिंग |
उत्तल लेंस द्वारा प्रतिबिम्ब निर्माण के नियम
(i) उत्तल लेंस के मुख्य अक्ष के समानांतर प्रकाश की किरण हमेशा लेंस के दूसरी तरफ फोकस से होकर गुजरती है।
(ii) मुख्य फोकस से गुजरने वाली प्रकाश की किरण अपवर्तन के बाद मुख्य अक्ष के समानांतर निकलेगी।
(iii) प्रकाशिक केंद्र से गुजरने वाली प्रकाश की किरण बिना किसी विचलन के निकलेगी।
उत्तल लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब के किरण आरेख
(i) जब वस्तु अनंत पर हो
छवि स्थिति - 'एफ 2' पर
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - वास्तविक, उल्टा
आकार - बिंदु आकार या अत्यधिक छोटा
(ii) जब वस्तु '2F1' से परे हो
छवि स्थिति - 'F2' और '2F2' के बीच
प्रतिबिम्ब की प्रकृति- वास्तविक, उल्टा
आकार - छोटा
(iii) जब वस्तु '2F1' पर हो
छवि स्थिति - '2F2' पर
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - वास्तविक, उल्टा
आकार - समान आकार
(iv) जब वस्तु 'F1' और '2F1' के बीच हो
छवि स्थिति - '2F2' से परे
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - वास्तविक, उल्टा
आकार - बढ़ा हुआ
(v) जब वस्तु 'F1' पर हो
छवि स्थिति - अनंत पर
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - वास्तविक, उल्टा
आकार - अत्यधिक बढ़े हुए
(vi) जब वस्तु 'F1' और प्रकाशिक केंद्र के बीच हो
प्रतिबिम्ब की स्थिति - लेंस के उसी ओर जिस पर वस्तु है
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - आभासी और सीधी
आकार - बढ़ा हुआ
अवतल लेंस द्वारा छवि निर्माण के नियम
(i) मुख्य अक्ष के समानांतर प्रकाश की किरण लेंस के एक ही तरफ स्थित मुख्य फोकस से विचलन करती प्रतीत होती है।
(ii) किसी अवतल लेंस के मुख्य फोकस पर मिलती हुई प्रकाश की किरण मुख्य अक्ष के समानांतर निकलेगी।
(iii) लेंस के प्रकाशिक केंद्र से गुजरने वाली प्रकाश की किरण बिना किसी विचलन के निकल जाएगी।
अवतल लेंस द्वारा निर्मित छवियों के किरण आरेख
(i) जब वस्तु को अनंत पर रखा जाता है
छवि स्थिति - 'F1' पर
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - आभासी, सीधा
आकार - बिंदु आकार या अत्यधिक छोटा
(ii) जब वस्तु को अनंत और प्रकाशिक केंद्र के बीच रखा जाता है
छवि स्थिति - 'F' और 'O' के बीच
प्रतिबिम्ब की प्रकृति - आभासी, सीधा
आकार - छोटा
गोलाकार लेंस के लिए साइन कन्वेंशन
• साइन कन्वेंशन, गोलाकार दर्पणों के लिए उपयोग किए जाने वाले के समान होते हैं, सिवाय इसके कि माप लेंस के ऑप्टिकल केंद्र से लिए जाते हैं।
• उत्तल लेंस की फोकस दूरी = धनात्मक
अवतल लेंस की फोकस दूरी = ऋणात्मक
लेंस फॉर्मूला
1/वी - 1/यू = 1/एफ
बढ़ाई
एम = एच आई / एच ओ = वी / यू
एक लेंस की शक्ति
→ इसे मीटर में फोकस दूरी के व्युत्क्रम के रूप में परिभाषित किया जाता है।
→ प्रकाश किरणों के अभिसरण या विचलन की डिग्री को शक्ति के रूप में व्यक्त किया जाता है।
पावर (पी) = 1/वी - 1/यू = 1/एफ
→ शक्ति का SI मात्रक = डायोप्टर = D
→ 1 डी = 1 मीटर -1
→ 1 डायोप्टर लेंस की क्षमता है जिसकी फोकस दूरी एक मीटर है।
→ उत्तल लेंस की शक्ति = धनात्मक
→ अवतल लेंस की शक्ति = ऋणात्मक
→ पावर 1/(फोकल लंबाई या मोटाई)
→ लेंस संयोजन की शक्ति (पी) = पी 1 + पी 2 + पी 3 .........
