Notes of Science in Hindi for Class 10th Chapter 11 मानव नेत्र और रंगीन दुनिया - Human Eye and Colorful World CBSE NCERT
इस अध्याय में विषय
• परिचय
• मानव आँख के भाग
→ कॉर्निया
→ लेंस
→ आईरिस
→ पुपिल
→ रेटिना
→ सुदूर बिंदु
• विशिष्ट दृष्टि के निकट बिंदु या न्यूनतम दूरी
→ आवास
• मायोपिया (निकट दृष्टिदोष)
→ मायोपिया के कारण
→ मायोपिया का सुधार
• हाइपरमेट्रोपिया
→ हाइपरमेट्रोपिया के कारण
→ हाइपरमेट्रोपिया का सुधार
• प्रेसबायोपिया (वृद्धावस्था हाइपरमेट्रोपिया)
→ प्रेसबायोपिया के कारण
→ प्रेसबायोपिया का सुधार
• चेहरे के सामने आंखों का फायदा
• कांच के प्रिज्म से अपवर्तन
→ प्रिज्म
→ प्रिज्म का कोण
→ विचलन का कोण (डी)
→ स्पेक्ट्रम
→ एक्रोनिम
• कुल आंतरिक प्रतिबिंब
→ आंतरिक परावर्तन के लिए आवश्यक शर्तें
→ क्रांतिक कोण
→ इंद्रधनुष
→ वायुमंडलीय इंद्रधनुष
→ उन्नत सूर्योदय
→ तारों का टिमटिमाना
• बिखराव प्रभाव
→ टिंडल प्रभाव
• बिखरी हुई रोशनी के रंग की निर्भरता
→ क्रोध के चिन्ह लाल रंग में बनते हैं
→ साफ दिन में आसमान का रंग नीला दिखाई देता है
→ अंतरिक्ष में एक अंतरिक्ष यात्री को आकाश का दिखना
→ बादल सफेद दिखाई देते हैं
→ सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य का रंग लाल दिखाई देता है
परिचय
→ मानव आँख: वह इंद्रिय जो हमें देखने में मदद करती है।
→ खोपड़ी में आंखों के सॉकेट में स्थित है।
→ नेत्रगोलक का व्यास - 2.3 सेमी।
मानव आँख के भाग
• कॉर्निया: यह सबसे बाहरी, पारदर्शी हिस्सा है। यह प्रकाश का अधिकांश अपवर्तन प्रदान करता है।
• लेंस: यह एक रेशेदार, जेली जैसी सामग्री से बना होता है। रेटिना पर वस्तु की केंद्रित वास्तविक और उलटी छवि प्रदान करता है। यह उत्तल लेंस है जो प्रकाश को रेटिना में परिवर्तित करता है।
• आईरिस: यह एक गहरा पेशीय डायाफ्राम है जो पुतली के आकार को नियंत्रित करता है।
• पुतली: यह आंख की खिड़की है। यह परितारिका में केंद्रीय छिद्र है। यह आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित और नियंत्रित करता है।
• रेटिना: यह एक नाजुक झिल्ली होती है जिसमें भारी संख्या में प्रकाश संवेदनशील कोशिकाएं होती हैं।
• दूर बिंदु: अधिकतम दूरी जिस पर वस्तु को स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है वह आंख का दूर बिंदु है। एक सामान्य वयस्क आँख के लिए, इसका मान अनंत होता है।
विशिष्ट दृष्टि के निकट बिंदु या न्यूनतम दूरी
→ न्यूनतम दूरी जिस पर वस्तुओं को बिना तनाव के सबसे अलग देखा जा सकता है।
→ एक सामान्य वयस्क आँख के लिए इसका मान 25 सेमी होता है।
→ मानव दृष्टि की सीमा - 25 सेमी से अनंत तक।
• आवास : नेत्र लेंस की फोकस दूरी को समायोजित करने की क्षमता को आवास कहते हैं। सिलिअरी मसल्स की मदद से फोकल लेंथ को बदला जा सकता है।
→ फोकल लम्बाई बढ़ जाती है जब सिलिअरी मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं और लेंस पतला हो जाता है।
→ जब सिलिअरी मांसपेशियां सिकुड़ती हैं और लेंस मोटा हो जाता है, तो फोकस की लंबाई कम हो जाती है।
मायोपिया (निकट दृष्टिदोष)
→ निकट दृष्टि वाला व्यक्ति पास की वस्तुओं को स्पष्ट देख सकता है लेकिन दूर की वस्तुओं को स्पष्ट नहीं देख सकता।
→ प्रतिबिम्ब रेटिना के सामने बनता है।
मायोपिया के कारण
→ नेत्र लेंस की अत्यधिक वक्रता।
→ नेत्रगोलक का बढ़ाव
मायोपिया का सुधार
→ यह उपयुक्त क्षमता के अवतल लेंस का उपयोग करके किया जाता है।
(i) निकट दृष्टि दोष में दूर की वस्तु का प्रतिबिम्ब रेटिना के सामने बनता है। (और रेटिना पर नहीं)
(ii) मायोपिक नेत्र का दूर बिंदु (F) अनंत से कम होता है।
(iii) मायोपिया का सुधार। आँख के सामने रखा अवतल लेंस निकट दृष्टि के दूर बिंदु (F) पर दूर की वस्तु का आभासी प्रतिबिम्ब बनाता है।
हाइपरमेट्रोपिया (दूर दृष्टि)
→ प्रभावित व्यक्ति दूर की वस्तुओं को स्पष्ट देख सकता है लेकिन पास की वस्तुओं को स्पष्ट नहीं देख सकता।
→ आँख का निकट बिंदु दूर चला जाता है।
→ प्रतिबिम्ब रेटिना के पीछे बनता है।
हाइपरमेट्रोपिया के कारण
→ नेत्र लेंस की फोकस दूरी बहुत अधिक हो जाती है।
→ नेत्रगोलक बहुत छोटा हो जाता है।
हाइपरमेट्रोपिया का सुधार
→ उपयुक्त शक्ति के उत्तल लेंस का प्रयोग दोष को दूर कर सकता है।
प्रेसबायोपिया (वृद्धावस्था हाइपरमेट्रोपिया)
→ यह दृष्टि दोष है जिसके कारण वृद्ध व्यक्ति आंख की क्षमता के नुकसान के कारण पास की वस्तुओं को स्पष्ट रूप से नहीं देख पाता है।
→ प्रेसबायोपिया वाले वृद्ध व्यक्ति का निकट-बिंदु धीरे-धीरे कम हो जाता है और 25 सेमी से अधिक दूर हो जाता है।
प्रेसबायोपिया के कारण
→ सिलिअरी मांसपेशियों का धीरे-धीरे कमजोर होना।
→ नेत्र लेंस के लचीलेपन में कमी।
प्रेसबायोपिया का सुधार
→ उपयुक्त शक्ति के उत्तल लेंस का प्रयोग।
→ कभी-कभी एक व्यक्ति मायोपिया और हाइपरमेट्रोपिया दोनों से पीड़ित हो सकता है।
→ ऐसे लोगों को सुधार के लिए द्विफोकसी लेंस की आवश्यकता होती है।
चेहरे के सामने आंखों का फायदा
→ यह देखने का एक व्यापक क्षेत्र देता है।
→ यह धुंधली वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता को बढ़ाता है।
→ यह त्रिविमीय दृश्य प्रदान करता है।
कांच के प्रिज्म से अपवर्तन
• प्रिज्म: यह दो त्रिकोणीय आधारों और तीन आयताकार पार्श्व सतहों के साथ कांच का एक पिरामिडनुमा टुकड़ा है।
• प्रिज्म का कोण: दो आसन्न पार्श्व सतहों के बीच का कोण। कांच के प्रिज्म से अपवर्तन।
विचलन कोण (d) : यह आपतित किरण और निर्गत किरण के बीच का कोण है।
→ जब श्वेत प्रकाश को कांच के प्रिज्म से गुजारा जाता है, तो वह अपने सात घटक रंगों में विभाजित होकर सात रंगों का एक बैंड बनाता है। इस घटना को फैलाव कहा जाता है।
• वर्णक्रम: श्वेत प्रकाश के प्रकीर्णन से बनने वाले सात रंगों के बैंड को स्पेक्ट्रम कहते हैं।
• एक्रोनिम: यह अक्षरों का एक समूह है जो वर्णक्रम में अनुक्रमिक रंगों का प्रतिनिधित्व करता है।
Vibgyor
→ विचलन कोण ∝ 1/तरंग दैर्ध्य
→ लाल सबसे कम विचलन वाला रंग है क्योंकि इसकी तरंगदैर्घ्य सबसे बड़ी/सबसे लंबी होती है।
→ बैंगनी सबसे विचलित रंग है क्योंकि इसमें दृश्य स्पेक्ट्रम में सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य होती है।
→ आइज़ैक न्यूटन पहले व्यक्ति थे जिन्होंने साबित किया कि सूर्य का प्रकाश सात रंगों से बना होता है:
(i) उसने सात रंगों का एक बैंड बनाने के लिए एक कांच के प्रिज्म के माध्यम से सूर्य के प्रकाश को पारित किया।
(ii) उसने प्रिज्म बनाने वाले स्पेक्ट्रम के आगे एक और प्रिज्म लगाकर रंगों को और विभाजित करने का प्रयास किया लेकिन वह अधिक रंग प्राप्त करने में असफल रहा।
(iii) उसने सूर्य के प्रकाश से एक स्पेक्ट्रम बनाया और एक समान लेकिन उल्टा प्रिज्म को प्रिज्म के सामने रखा जिससे स्पेक्ट्रम बना। सभी सात रंग उल्टे प्रिज्म से संयुक्त होकर श्वेत प्रकाश के रूप में उभरे।
कुल आंतरिक प्रतिबिंब
→ जब प्रकाश सघन माध्यम से विरल माध्यम में तिरछा प्रवेश करता है और आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक हो जाता है, तो प्रकाश सघन माध्यम में परावर्तित हो जाता है। इसे आंतरिक परावर्तन कहते हैं।
आंतरिक परावर्तन के लिए आवश्यक शर्तें
→ प्रकाश को सघन माध्यम से विरल माध्यम में तिरछा प्रवेश करना चाहिए।
→ आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक होना चाहिए, प्रकाश सघन माध्यम में परावर्तित होता है।
• क्रांतिक कोण: आपतन कोण जिसके लिए अपवर्तन कोण 90º है।
• इंद्रधनुष: यह बारिश की फुहारों के बाद आकाश में दिखने वाला एक प्राकृतिक स्पेक्ट्रम है। इंद्रधनुष सूर्य के विपरीत दिशा में देखा जाता है।
• इन्द्रधनुष के निर्माण में शामिल तीन घटनाएँ हैं:
(i) फैलाव
(ii) अपवर्तन
(iii) आंतरिक प्रतिबिंब
→ कुछ पानी की बूंदें बारिश के बाद हवा में लटकी रहती हैं। ये बूंदें कांच के प्रिज्म की तरह व्यवहार करती हैं।
→ जब प्रकाश वर्षा की बूँद में प्रवेश करता है, तो वह पहले अपवर्तित होकर बिखर जाता है।
→ फिर यह आंतरिक रूप से परावर्तित होता है और बूंद से बाहर आने पर फिर से अपवर्तित हो जाता है और सात रंग इंद्रधनुष के रूप में पर्यवेक्षक की आंखों तक पहुंच जाते हैं।
• वायुमंडलीय अपवर्तन: वायुमंडल की विभिन्न परतों द्वारा अपवर्तन को वायुमंडलीय अपवर्तन कहा जाता है।
(i) किसी गर्म वस्तु या आग के पीछे रखी वस्तुओं का स्पष्ट टिमटिमाना।
(ii) क्षितिज के निकट के तारे अपनी वास्तविक स्थिति से थोड़े ऊंचे दिखाई देते हैं।
(iii) उन्नत सूर्योदय और विलंबित सूर्यास्त।
(iv) सूर्य की डिस्क की स्पष्ट चापलूसी।
(v) तारों का टिमटिमाना।
(i) आग या गर्म सतह के पीछे रखी कोई वस्तु हवा के माध्यम से देखने पर टिमटिमाती हुई प्रतीत होती है।
→ गर्म सतह के ऊपर की हवा गर्म होकर ऊपर उठती है। अंतरिक्ष पर ठंडी हवा का कब्जा है। गर्म वायु का अपवर्तनांक ठंडी वायु के अपवर्तनांक से कम होता है।
→ अतः माध्यम की भौतिक स्थिति स्थिर नहीं होती है।
→ माध्यम का अपवर्तनांक (RI) बदलने के कारण प्रकाश विभिन्न दिशाओं से आता हुआ प्रतीत होता है।
→ इसके परिणामस्वरूप वस्तु की स्पष्ट स्थिति में उतार-चढ़ाव होता है।
(ii) तारे जब क्षितिज के पास देखे जाते हैं तो वे वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण अपनी वास्तविक स्थिति से थोड़े ऊंचे दिखाई देते हैं।
→ पृथ्वी के वायुमंडल का अपवर्तनांक सामान्यतः ऊपर से नीचे की ओर बढ़ता है।
→ अतः क्षितिज के निकट किसी तारे से आने वाले प्रकाश को विरल से सघन माध्यम में जाना पड़ता है और यह अभिलंब की ओर झुक जाता है।
→ परिणामस्वरूप तारा ऊँचा दिखाई देता है।
(iii) उन्नत सूर्योदय
→ सूर्य वास्तविक सूर्योदय से लगभग दो मिनट पहले प्रकट होता है और वास्तविक सूर्यास्त के बाद लगभग दो मिनट तक सूर्य दिखाई देता है।
→ जब सूर्य क्षितिज के नीचे होता है, तो किरणों को विरल से सघन माध्यम में जाना पड़ता है।
→ अतः किरणें अभिलंब की ओर झुकती हैं। परिणामस्वरूप सूर्य अपनी वास्तविक स्थिति से ऊँचा दिखाई देता है।
(iv) तारों का टिमटिमाना
→ तारे हमसे बहुत दूर हैं, इसलिए वे प्रकाश के बिंदु स्रोत के रूप में व्यवहार करते हैं।
→ चूँकि पृथ्वी के वायुमंडल की भौतिक स्थितियाँ स्थिर नहीं हैं, इसलिए से प्रकाश
तारे अलग-अलग दिशाओं से आते प्रतीत होते हैं।
→ इसके परिणामस्वरूप तारे की स्पष्ट स्थिति में उतार-चढ़ाव होता है।
→ वायुमंडल के बदलते अपवर्तनांक के कारण तारों से आने वाले प्रकाश की मात्रा में भी परिवर्तन होता है।
→ जब तारे से अधिक प्रकाश हमारी आँखों तक पहुँचता है तो तारा चमकीला दिखाई देता है और वही तारा मंद दिखाई देता है जब कम मात्रा में प्रकाश हमारी आँखों तक पहुँचता है।
→ ये दोनों प्रभाव तारों के टिमटिमाने के लिए उत्तरदायी हैं।
बिखराव प्रभाव
कोलॉइड कणों द्वारा प्रकाश का विभिन्न दिशाओं में प्रसार।
प्रकीर्णन 1/तरंग दैर्ध्य
• टिंडल प्रभाव: जब प्रकाश कोलाइड से होकर गुजरता है तो उसका मार्ग दिखाई देता है। इसे टाइन्डल प्रभाव कहते हैं।
उदाहरण:
(i) प्रकाश का मार्ग तब दिखाई देता है जब प्रकाश एक अंधेरे और धूल भरे कमरे में एक भट्ठा या वेंटिलेटर के माध्यम से प्रवेश करता है।
(ii) प्रकाश का मार्ग तब दिखाई देता है जब प्रकाश जंगल में पेड़ों की घनी छतरी से होकर गुजरता है।
बिखरी हुई रोशनी के रंग की निर्भरता
(i) यदि कण बहुत महीन हैं, तो वे मुख्य रूप से प्रकाश के नीले रंग (छोटी तरंग दैर्ध्य) को बिखेरते हैं।
(ii) मध्यम आकार के कण मुख्य रूप से लाल रंग (लंबी तरंग दैर्ध्य) को बिखेरते हैं।
(iii) बड़े कण भी प्रकाश के सभी रंगों को बिखेर देते हैं इसलिए यह सफेद दिखाई देता है।
→ लाल प्रकाश की तरंगदैर्घ्य नीले प्रकाश की तरंगदैर्घ्य से लगभग 1.8 गुना है।
• क्रोध के चिन्ह लाल रंग में बनते हैं
→ लाल सबसे कम बिखरा हुआ रंग है। यह कोहरे और धुएं से कम से कम बिखरा हुआ है और एक ही रंग में लंबी दूरी पर देखा जा सकता है। इसलिए खतरे के निशान लाल रंग में बनाए जाते हैं।
• साफ दिन में आसमान का रंग नीला दिखाई देता है
→ वायुमण्डल की ऊपरी परत में जलवाष्प और गैसों के अति सूक्ष्म कण होते हैं। ये कण छोटे तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के प्रकीर्णन में अधिक प्रभावी होते हैं, मुख्य रूप से बड़े तरंग दैर्ध्य की तुलना में नीले रंग के होते हैं। तो, आकाश नीला दिखाई देता है।
• अंतरिक्ष में एक अंतरिक्ष यात्री को आकाश का दिखना
→ अंतरिक्ष में एक अंतरिक्ष यात्री को आकाश अंधेरा दिखाई देगा क्योंकि कणों की अनुपस्थिति के कारण इतनी ऊंचाई पर बिखराव बहुत प्रमुख नहीं है।
• बादल सफेद दिखाई देते हैं
→ बादल जलवाष्प से बनते हैं। जलवाष्प संघनित होकर जल की बूँदों का निर्माण करती है क्योंकि बूँदों के बड़े आकार के कारण प्रकाश के सभी रंग बिखर जाते हैं और बादल सफेद दिखाई देते हैं।
• सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य का रंग लाल दिखाई देता है
→ सूर्यास्त और सूर्योदय के समय सूर्य और उसके आसपास का रंग लाल दिखाई देता है। सूर्यास्त और सूर्योदय के समय, सूर्य क्षितिज के निकट होता है और इसलिए सूर्य के प्रकाश को वातावरण में अधिक दूरी तय करनी पड़ती है।
→ इसके कारण अधिकांश नीला प्रकाश (छोटी तरंगदैर्घ्य) कणों द्वारा दूर प्रकीर्णित हो जाता है। लंबी तरंगदैर्घ्य (लाल रंग) का प्रकाश हमारी आंख तक पहुंचेगा। इसलिए सूर्य का रंग लाल दिखाई देता है।
