Class 10th Science Chapter 10 – प्रकाश – परावर्तन तथा अपवर्तन

अभ्यास के प्रश्नों के उत्तर

[su_note]प्रश्न . निम्न में से कौन-सा पदार्थ लैंस बनाने के लिए प्रयुक्त नहीं किया जा सकता ? –
(a) जल
(b) कांच
(c) प्लास्टिक
(d) मिट्टी।[/su_note]
उत्तर-  (d) मिट्टी

मिट्टी लेंस बनाने के लिए प्रयुक्त नहीं होती हैं क्योंकि मिट्टी अपारदर्शक है।

[su_note]प्रश्न . किसी बिंब का अवतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब, आभासी, सीधा तथा बिंब से बड़ा पाया गया। वस्तु की स्थिति कहाँ होनी चाहिए ?
(a) मुख्य फोकस तथा वक्रता केंद्र के बीच
(b) वक्रता केंद्र पर
(c) वक्रता केंद्र से परे
(d) दर्पण के ध्रुव तथा मुख्य फोकस के बीच।[/su_note]
उत्तर-  (a) मुख्य फोकस तथा वक्रता केंद्र के बीच

[su_note]प्रश्न . किसी बिंब का वास्तविक तथा समान साइज का प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए, बिंब को उत्तल लैंस के सामने कहाँ रखें ?
(a) लैंस के मुख्य फोकस पर ।
(b) फोकस दूरी की दो गुनी दूरी पर
(c) अनंत पर
(d) लैंस के प्रकाशिक केंद्र तथा मुख्य फोकस के बीच।[/su_note]
उत्तर- (b) फोकस दूरी की दो गुनी दूरी पर

किसी बिंब का वास्तविक तथा समान साइज का प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए बिंब को उत्तल लैंस के सामने फोकस दूरी की दो गुनी दूरी पर होना चाहिए।

[su_note]प्रश्न . किसी गोलीय दर्पण तथा किसी पतले गोलीय लैंस दोनों की फोकस दूरियाँ -15 cm हैं। दर्पण तथा लैंस संभवतः हैं|
(a) दोनों अवतल
(b) दोनों उत्तल
(c) दर्पण अवतल तथा लैंस उत्तल ।
(d) दर्पण उत्तल तथा लैंस अवतल।[/su_note]
उत्तर- (a) दोनों अवतल

[su_note]प्रश्न . 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[/su_note]
उत्तर- (d) या तो समतल अथवा उत्तल

[su_note]प्रश्न . किसी शब्दकोष (dictionary) में पाए गए छोटे अक्षरों को पढ़ते समय आप निम्न में से कौन-सा लैंस पसंद करेंगे ?
(a) 50 cm फोकस दूरी का एक उत्तल लैंस
(b) 50 cm फोकस दूरी का एक अवतल लैंस
(c) 5 cm फोकस दूरी का एक उत्तल लैंस
(d) 5 cm फोकस दूरी का एक अवतल लैंस।[/su_note]
उत्तर- (c) 5 cm फोकस दूरी का एक उत्तल लैंस

[su_note]प्रश्न . 15 cm 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 बिंब से बड़ा है अथवा छोटा ? इस स्थिति में प्रतिबिंब बनने का एक किरण आरेख बनाइए।[/su_note]
उत्तर- (i) अवतल दर्पण का प्रयोग करते हुए बिंब का सीधा प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए वस्तु को दर्पण के ध्रुव तथा फोकस के बीच रखा जाता है।
(ii) वस्तु की दर्पण से दूरी का परास 0-15cm के बीच है।
(iii) प्रतिबिंब की प्रकृति आभासी तथा सीधी है।
(iv) प्रतिबिंब का आकार बिंब से बड़ा है।

[su_note]प्रश्न . निम्न स्थितियों में प्रयुक्त दर्पण का प्रकार बताइए|
(a) किसी कार का अग्र-दीप ( हैड-लाइट)
(b) किसी वाहन का पाश्र्व/पश्च-दृश्य दर्पण
(c) सौर भट्टी।
अपने उत्तर की कारण सहित पुष्टि कीजिए।[/su_note]
उत्तर- (a) किसी कार का अग्र-दीप (हैड-लाइट) अवतल दर्पण का बनाया जाता है, क्योंकि यदि बल्ब को दर्पण के मुख्य फोकस पर रख दिया जाए तो यह दर्पण से परावर्तित होकर एक समांतर किरण पुंज बनाता है
(b) उत्तल दर्पण का उपयोग सामान्यत: वाहनों के पश्च-दृश्य दर्पणों के रूप में किया जाता है। ये दर्पण वाहन के पार्श्व में लगे होते हैं तथा इनमें ड्राइवर अपने पीछे के वाहनों को देख सकते हैं जिससे वे सुरक्षित रूप में वाहन चला सकते हैं।
(C) सौर भट्टियों में सूर्य के प्रकाश को इकट्ठा करने के लिए बड़े अवतल दर्पणों का उपयोग किया जाता है।

[su_note]प्रश्न . किस उत्तल लैंस का आधा भाग काले कागज़ से ढक दिया गया है। क्या यह लैंस किसी बिंब का पूरा प्रतिबिंब बना पाएगा ? अपने उत्तर की प्रयोग द्वारा जाँच कीजिए। अपने प्रेक्षणों की व्याख्या कीजिए।[/su_note]
उत्तर-  हाँ, किसी उत्तल लेंस को यदि आधा भाग काले कागज से ढक भी दिया जाए तब भी यह लेंस किसी दिए गए बिंब का पूरा एवं स्पष्ट प्रतिबिंब बनाता है। उदाहरण के लिए यदि हम एक उत्तल लैंस में से किसी पेड़ को देखते हैं और फिर लैंस को आधा काले कागज़ से ढक देते हैं तब भी हमें पेड़ का पूरा प्रतिबिंब दिखेगा। यद्यपि प्रतिबिंब पहले से थोड़ा धुंधला हो सकता है।

[su_note]प्रश्न  .5cm लंबा कोई बिंब 10cm फोकस दूरी के किसी अभिसारी लेंस से 25cm दूरी पर रखा जाता है। प्रकाश किरण-आरेख खींचकर बनने वाले प्रतिबिंब की स्थिति, साइज़ तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए।[/su_note]

उत्तर- बिंब की ऊँचाई (h) = 5cm
बिंब की दूरी (u) = -25cm
लेंस की फोकस दूरी (f) = +10cm

प्रतिबिंब वास्तविक, उल्टा तथा लेंस के दूसरी ओर बनता है।

[su_note]प्रश्न .15 cm फोकस दूरी का कोई अवतल लैंस किसी बिंब का प्रतिबिंब लैंस से 10 cm दूरी पर बनाता है। बिंब लैंस से कितनी दूरी पर स्थित है ? किरण आरेख खींचिए[/su_note]
उत्तर – फोकस दूरी, f = – 15 cm
प्रतिबिंब की लैंस से दूरी, v = – 10 cm
बिंब की लैंस से दूरी, u = ?
लेंस सूत्र का प्रयोग करते हुए,

लैंस सूत्र

[su_note]प्रश्न . 15 cm फोकस दूरी के किसी उत्तल दर्पण से कोई बिंब 10 cm दूरी पर रखा है। प्रतिबिंब की स्थिति तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए।[/su_note]
उत्तर-  बिंब की लैंस से दूरी, u = – 10 cm
फोकस दूरी, f= -15 m
प्रतिबिंब की लैंस से दूरी, v = ?
लैंस सूत्र

ve चिह्न से पता चलता है कि प्रतिबिंब दर्पण के पीछे बनेगा और यह प्रतिबिंब आभासी, सीधा तथा छोटा बने.

[su_note]प्रश्न . एक समतल दर्पण द्वारा उत्पन्न आवर्धन +1 है। इसका क्या अर्थ है ?[/su_note]
उत्तर.

इससे पता चलता है कि प्रतिबिंब का साइज़ बिंब के साइज़ के समान है। अतः प्रतिबिंब सीधा तथा आभासी

[su_note]प्रश्न . 5.0 cm लंबाई का कोई बिंब 30 cm वक्रता त्रिज्या के किसी उत्तल दर्पण के सामने 20 cm पर रखा गया है। प्रतिबिंब की स्थिति, प्रकृति तथा साइज़ ज्ञात कीजिए।[/su_note]
उत्तर – बिंब का साइज़, h₁ = 50 cm
बिंब की दर्पण से दूरी = – 20 cm
वक्रता त्रिज्या, R = 30 cm
प्रतिबिंब की दर्पण से दूरी, ७ = ?
प्रतिबिंब का साइज, h₂ = ?
दर्पण सूत्र

+ve चिह्न से पता चलता है कि प्रतिबिंब दर्पण से पीछे बनेगा और वह आभासी तथा सीधा है।

अतः प्रतिबिंब का साइज़ होगा 2.1 cm.

[su_note]प्रश्न .7.0 cm साइज़ का कोई बिंब 18 cm फोकस दूरी के किसी अवतल दर्पण के सामने 27 cm दूरी पर रखा गया है। दर्पण से कितनी दूरी पर किसी परदे को रखें कि उस पर वस्तु का स्पष्ट फोकसित प्रतिबिंब प्राप्त किया जा सकेगा। प्रतिबिंब का साइज़ तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए।[/su_note]
उत्तर – बिंब का साइज़, h₁ = 7.0 cm
बिंब की दर्पण से दूरी, u = – 27 cm
फोकस दूरी = – 18 cm
प्रतिबिंब की दर्पण से दूरी,v = ?

दर्पण सूत्र

अतः परदे को दर्पण के आगे 54 cm की दूरी पर रखना चाहिए। प्रतिबिंब जो परदे पर बनेगा वह वास्तविक होगा।

-ve चिहन से पता चलता है कि प्रतिबिंब उल्टा बनेगा।

प्रश्न 16. उस लैंस की फोकस दूरी ज्ञात कीजिए जिसकी क्षमता -2.0D है। यह किस प्रकार का लैंस है ?
उत्तर-फोकस दूरी,

f= ?, क्षमता = – 2.0 D

f= 100/P

f= 100/ – 2.0 = – 50 cm

– ve चिह्न बताता है कि लैंस अवतल है।

[su_note]प्रश्न . कोई डॉक्टर + 1.5D क्षमता का संशोधक लैंस निर्धारित करता है। लैंस की फोकस दूरी ज्ञात | कीजिए क्या निर्धारित लैंस अभिसारी है अथवा अपसारी ?
[/su_note]
उत्तर- क्षमता,  P = 1.5 D

f= ?

f=100/P =100/ 1.5 = 66.7cm = 0.67m

+ve चिह्न बताता है कि डॉक्टर द्वारा निर्धारित किया गया लैंस उत्तल लैंस है।

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