प्रकाशिकी MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Optics - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर आभासी छवि है।Key Points 

• वह छवि जिसे पर्दे पर प्राप्त नहीं किया जा सकता, आभासी छवि कहलाती है।
• छवियाँ दो प्रकार की होती हैं: वास्तविक छवियाँ और आभासी छवियाँ।
• वास्तविक छवियाँ पर्दे पर बनती हैं, जबकि आभासी छवियाँ पर्दे पर प्राप्त नहीं की जा सकतीं।

वास्तविक छवि और आभासी छवि के बीच अंतर:

सही उत्तर परावर्तन है।

• परावर्तन के गुण का उपयोग पेरिस्कोप बनाने में किया जाता है।

प्रमुख बिंदु

• प्रकाश का परावर्तन:
  • किसी सतह से टकराकर प्रकाश का उसी माध्यम में लौटना परावर्तन कहलाता है।
  • प्रतिबिंब के दो नियम हैं:
    • आपतन कोण, हमेशा परावर्तन कोण के बराबर होता है।
    • आपतित किरण, आपतन बिंदु पर अभिलम्ब तथा परावर्तित किरण, सभी एक ही तल में स्थित होते हैं।
• समतल दर्पण से परावर्तन:
  • प्रतिबिम्ब आभासी तथा पार्श्व उल्टा होता है।
  • प्रतिबिम्ब का आकार बिम्ब के आकार के बराबर होता है।
  • दर्पण से प्रतिबिम्ब की दूरी दर्पण से बिम्ब की दूरी के बराबर होती है।
  • यदि कोई बिम्ब, बिम्ब के सापेक्ष u गति वाले समतल दर्पण की ओर (या दूर) जाती है, तो प्रतिबिंब 2u की गति से (या दूर) की ओर गति करता है।
• पेरिस्कोप का उपयोग पनडुब्बियों में नेविगेशन के लिए किया जाता है और एक पर्यवेक्षक को अंडरकवर, कवच के पीछे, या जलमग्न रहते हुए अपने परिवेश को देखने में सक्षम बनाता है।
• यह दो समतल दर्पणों का उपयोग ^{45 0} कोणों पर एक दूसरे का सामना करते हुए करता है और परावर्तन के सिद्धांत पर काम करता है।

अतिरिक्त जानकारी

• प्रकाश का अपवर्तन:
  • जब एक माध्यम में फैलने वाली प्रकाश की किरण दूसरे माध्यम में प्रवेश करती है, तो वह अपने पथ से विचलित हो जाती है। जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है, तो सीमा पर प्रकाश के प्रसार की दिशा में परिवर्तन की इस घटना को प्रकाश का अपवर्तन कहा जाता है।
• प्रकाश का परिक्षेपण:
  • जब श्वेत प्रकाश की किरण (या मिश्रित प्रकाश) किसी प्रिज्म से गुजरती है, तो वह अपने घटक रंगों में विभाजित हो जाती है। इस घटना को प्रकाश का परिक्षेपण कहते हैं।
  • प्रकाश के परिक्षेपण के बाद पर्दे पर प्राप्त रंगीन पैटर्न को स्पेक्ट्रम कहते हैं।

सही उत्तर अवतल है।

• अवतल दर्पण में परावर्तक पृष्ठ अंदर की ओरवक्रीत होता है।
  • अवतल दर्पण, प्रकाश को भीतर की ओर एक केंद्र बिंदु पर परावर्तित करते हैं।
  • इनका उपयोग प्रकाश को अभिसरित करने के लिए किया जाता है।
  • उत्तल दर्पणों के विपरीत, अवतल दर्पण बिम्ब और दर्पण के बीच की दूरी के आधार पर विभिन्न प्रतिबिम्ब प्रकार दिखाते हैं।

Additional Information

• उत्तल दर्पण एक वक्रीत दर्पण होता है, जहाँ परावर्तक पृष्ठ प्रकाश स्रोत की ओर उन्मुख होता है।
• अवतल दर्पण एक वक्रीत दर्पण होता है, जहाँ परावर्तक पृष्ठ अंदर की ओर वक्रीत होता है।
• एक वक्रीत दर्पण, एक वक्रीत परावर्तक पृष्ठ वाला एक दर्पण होता है।
  • पृष्ठ अंदर की ओर मुड़ा हुआ (अवतल दर्पण) हो सकता है या शायद बाहर की ओर उभरा (उत्तल दर्पण) हुआ हो सकता है।​

सही उत्तर दर्पण के पीछे है। 

Key Points

• एक समतल दर्पण में, एक आभासी प्रतिबिम्ब हमेशा दर्पण के पीछे बनता है।
• समतल दर्पण से बनाये गए प्रतिबिम्ब उनके नियमित अनुपात में होते हैं, लेकिन दर्पण प्रतिबिम्ब बाएं से दाएं विपरीत होते हैं। 
• एक समतल दर्पण द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब के लक्षण:
  • आभासी
  • सीधा और वस्तु के समान आकार का
  • समतल दर्पण से वस्तु की दूरी उतनी ही होती है जितनी कि समतल दर्पण से प्रतिबिम्ब की
• समतल दर्पण द्वारा बनाया गया प्रतिबिम्ब हमेशा आभासी, सीधा और वस्तु के समान आकृति और आकार का होता है, (इसका अर्थ है कि प्रकाश किरणें वास्तव में प्रतिबिम्ब से नहीं आती हैं)।
• एक आभासी प्रतिबिम्ब एक वस्तु की प्रतिकृति होता है जो उस बिंदु पर बनता है जहां प्रकाश किरणें आपतित होती हैं।

गणना :

दिया गया है,

लेंस से वस्तु की दूरी = u = -10 सेमी 

लेंस का अपवर्तक सूचकांक = µ = 1.5

लेंस की वक्रता की दोनों त्रिज्या परिमाण में 20 सेमी हैं

R₁ = 20 सेमी और R₂ = -20 सेमी (संकेत परंपरा के अनुसार)

लेंस बनाने के सूत्र के अनुसार

\(\frac{1}{f}=(\mu - 1)(\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2})=(1.5-1)(\frac{1}{20}-\frac{1}{-20})\\ =0.5 \times \frac{2}{20}=\frac{1}{20}\\ or, \; f=20 \; cm \)

लेंस समीकरण से,

\(\frac{1}{v}-\frac{1}{u}=\frac{1}{f}\\ \frac{1}{v}=\frac{1}{f}+\frac{1}{u}\\ or, \; v=\frac{fu}{u+f}=\frac{20 \times (-10)}{-10+20}=\frac{-200}{10}=-20 \; cm\)

बनने वाली आकृति वस्तु की ओर ही 20 सेमी पर होता है।

सही उत्तर विकल्प 3 अर्थात् प्रकाश का पूर्ण आंतरिक परावर्तन है।

व्याख्या:

• गर्मी के दिनों में, भूमि के पास की हवा उच्च स्तर पर हवा की तुलना में गर्म हो जाती है।
• हवा का अपवर्तनांक इसके घनत्व के साथ बढ़ता जाता है। गर्म हवा कम घनी होती है, और ठंडी हवा की तुलना में इसका अपवर्तनांक कम होता है। यदि हवा की धाराएं छोटी हैं, यानि हवा स्थिर है, तो हवा की विभिन्न परतों में प्रकाशीय घनत्व ऊँचाई के साथ बढ़ता है।
• नतीजतन, प्रकाश की किरण एक वृक्ष जैसी लंबी वस्तु से, एक माध्यम से गुजरती है जिसका अपवर्तनांक भूमि की ओर कम हो जाता है।
• इस प्रकार, इस तरह की वस्तु से प्रकाश की किरण क्रमिक रूप से सामान्य से दूर मुड़ जाती है और पूर्ण आंतरिक परावर्तन होता है, यदि भूमि के समीप हवा का आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक है।

• एक पर्यवेक्षक के लिए, ऐसा प्रतीत होता है कि प्रकाश जमीन के नीचे कहीं से आ रहा है और स्वाभाविक रूप से यह मान लेता है कि प्रकाश जमीन से परावर्तित हो रहा है, जैसे कि लंबी वस्तु के पास पानी के एक पूल द्वारा दूर स्थित लंबी वस्तुओं की ऐसे उलटे प्रतिबिम्ब पर्यवेक्षक के लिए एक प्रकाशीय भ्रम का कारण बनती हैं। इस घटना को मिराज कहा जाता है।
• इस प्रकार के मिराज विशेष रूप से गर्म रेगिस्तान में आम बात है।
• आप में से कुछ लोगों ने देखा होगा कि भीषण गर्मी के दिनों में बस या कार से यात्रा करते समय खासकर हाईवे पर दूर स्थित एक गीला गड्ढा दिखाई देता है, लेकिन जब आप उस जगह पर पहुंचते हैं तो आपको गीलेपन का कोई सबूत नहीं मिलता है। यह भी मिराज के कारण होता है।

Confusion Points

• छात्र आमतौर पर इस बात को लेकर भ्रमित रहते हैं कि मृगतृष्णा अपवर्तन की घटना है या फिर पूर्ण आंतरिक परावर्तन की।
• यह दरअसल पूर्ण आंतरिक परावर्तन की क्रिया है।

अवधारणा:

व्याख्या:

• जब अभिनेत्रिका लेंस कम लचीला हो जाता है, तो ऐसा होता है।
• जब आस-पास की वस्तुएँ किसी व्यक्ति को धुंधली दिखाई देती हैं, तो उसे जरादूरदृष्टि कहा जाता है।

• जरादूरदृष्टि  के कारण अभिनेत्रिका लेंस की पक्ष्माभि मांसपेशियाँ कमजोर हो जाती हैं और दृश्य दोष प्रारंभ हो  जाता है।
• इसलिए, विकल्प 2 सही है।

• परिक्षेपण वह घटना है जिसके द्वारा एक पारदर्शी माध्यम से दूसरे में जाने के दौरान सफेद प्रकाश अपने 7 घटक रंगों में विभाजित होता है।
• ये 7 रंग लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, इंडिगो और बैंगनी हैं।
• इंद्रधनुष सूर्य की रोशनी के हवा में पानी की बूंदों से गुज़रने पर होने वाले परिक्षेपण के कारण बनता है।
• एक इंद्रधनुष हमेशा सूर्य के विपरीत एक दिशा में बनता है। पानी की बूंदें छोटे-छोटे प्रिज्म की तरह काम करती हैं।
• वे घटना को सूर्य के प्रकाश से दूर करते हैं और फैलाते हैं, फिर इसे आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित करते हैं, और अंत में इसे फिर से अपवर्तित करते हैं जब यह बारिश की बूंदों से बाहर निकलता है।
• प्रकाश और आंतरिक प्रतिबिंब के फैलाव के कारण, विभिन्न रंग पर्यवेक्षक की आंख तक पहुंचते हैं।

Additional Information

परावर्तन

• परिघटना जिसमें प्रकाश किरण को उसी माध्यम में सीमा के साथ अंत: क्रिया करने पर वापस भेज दिया जाता है जहां से वह आ रही है, परावर्तन कहलाती है।
• परावर्तन के नियम: यह बताता है कि, यदि एक प्रकाश किरण को समतल सपाट पॉलिश सतह से परावर्तित किया जाता है तो आपतित कोण हमेशा परावर्तन के कोण के बराबर होगा

अर्थात, आपतन कोण (θi) = परावर्तन कोण (θr)

अपवर्तन

• जब वह एक माध्यम से दूसरे में जाती है तो प्रकाश की एक किरण के मुड़ने को प्रकाश का अपवर्तन कहलाता है।
  • जब प्रकाश विरल से सघन माध्यम में प्रवेश करता है तो यह लंब से माध्यम के अंतरफलक की ओर झुक जाता है।
  • इसी तरह जब प्रकाश एक सघन से विरल माध्यम में पारित होता है तो यह लंब से दूर झुक जाता है।
• एक ग्लास स्लैब के माध्यम से अपवर्तन में पहले स्लैब पर पड़ने वाली किरण आपतन किरण होती है, जब यह स्लैब में प्रवेश करती है तो इसे अपवर्तित किरण कहा जाता है और बाहर आने वाली किरण को एक निर्गत किरण कहा जाता है।

निम्नलिखित चित्र एक ग्लास स्लैब के माध्यम से प्रकाश के अपवर्तन को दर्शाता है:

• ऊपर दिए गए सिद्धांतों को लागू करते हुए यह देखा जा सकता है कि निर्गत किरण आपतन किरण के समानांतर है (यहां AE, CD के समानांतर है)। 

विसरण: 

• जब प्रकाश किरणें कागज के एक भाग से परावर्तित होती हैं और परावर्तित किरण विक्षेपित होती हैं। तब इस परिघटना को प्रकाश का विसरण कहा जाता है।

• दर्पण की फोकस दूरी माध्यम के अपवर्तक सूचकांक पर निर्भर नहीं करती है।
• आपतित किरण और परावर्तित कोण तब तक समान होंगे, जब तक की डुबाई गयी वस्तु लेंस न हो। इस प्रकार, फोकस दूरी F के समान होगी।

सही उत्तर दो समतल दर्पण हैं।

Key Points

• एक परिदर्शी में दो समतल दर्पणों का उपयोग होता है।
• परिदर्शी का उपयोग उन वस्तुओं को देखने के लिए किया जाता है जो दृष्टि की सीधी रेखा में नहीं हैं।
• इसका काम परावर्तन के नियमों पर आधारित है।
• उपयोग:
  • इसका उपयोग पनडुब्बी द्वारा वस्तुओं को पानी की सतह पर देखने के लिए किया जाता है।
  • इसका उपयोग परमाणु भट्ठी में होने वाली रासायनिक अभिक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है।
  • सेना में, परिदर्शी का उपयोग, उनके छिपने की स्थिति से निरीक्षण करने के लिए किया जाता है।

सही विकल्प 4 है अर्थात् छोटा, आभासी और सीधा प्रतिबिंब 

वाहन के पश्च दृश्य दर्पण छोटा, आभासी और सीधा प्रतिबिंब बनाता है।

• पश्च दृश्य दर्पण में एक उत्तल दर्पण होता है जो छोटा, आभासी और सीधा प्रतिबिंब प्रदान करता है।

• उत्तल दर्पण के उपयोग:

  • इमारतों की दुकानों, स्कूलों, अस्पतालों के हॉलवे।

  • एक आसान सुरक्षा सुविधा के रूप में स्वचालित टेलर मशीनों का उपयोग किया जाता है जो उपयोगकर्ताओं को यह देखने की अनुमति देता है कि उनके पीछे क्या हो रहा है।

• एक अवतल दर्पण इस पर पड़ने वाले प्रकाश को एक केंद्र बिंदु पर परावर्तित करता है और इस प्रकार वस्तु की परावर्तक प्रतिबिंब बनाता है।

• इसका उपयोग वाहनों की हेडलाइट्स में किया जाता है।
• अवतल दर्पण के कुछ उपयोग:
  • शेविंग मिरर
  • सिर पर लगाने वाले दर्पण
  • खगोलीय दूरबीन
  • हेडलाइट्स
  • सौर भट्टियां

• एक लेंस के पावर को \(P = \frac{1}{f}\) द्वारा दिया जाता हैI
• जहाँ f लेंस की फोकल लंबाई है।
• एक अवतल लेंस की स्थिति में शक्ति हमेशा ऋणात्मक होगी क्योंकि फोकल लंबाई ऋणात्मक होती है।
• इसलिए \(P = \frac{1}{-5} = -0.2D\) है।

सही जवाब 1.2 × 108 m/s है।

Key Points

अवधारणा :

• अपवर्तनांक: निर्वात में प्रकाश का वेग और माध्यम में प्रकाश के वेग के अनुपात को उस माध्यम के अपवर्तनांक के रूप में जाना जाता है।

\(\text{The refractive index of a substance/medium}=\frac{\text{Velocity of light in vacuum}}{\text{Velocity of light in the medium}}\)

तो μ = c/v

जहाँ c निर्वात में प्रकाश की चाल है और v माध्यम में प्रकाश की चाल है।

गणना :

दिया हुआ है कि:

हीरे का अपवर्तनांक (µd) = 2.5

हम जानते हैं

निर्वात में प्रकाश का वेग (c) = 3 × 10⁸ m/s

हीरे में प्रकाश का वेग (v) ज्ञात करना है

अब,

\(μ _d=\frac{c}{v}\\ or, \; 2.5= \frac{3 \times 10^8}{v}\\ or, \; v=\frac{3 \times 10^8}{2.5}=1.2\times 10^8 \; m/s\)

इसलिए विकल्प 1 सही है।

उत्तल दर्पण या अपसारी दर्पण एक प्रकार का वक्रित दर्पण होता है, जो प्रकाश को बाहर की ओर परावर्तित करता है और इसलिए आभासी प्रतिबिंब बनाता है।

उत्तल दर्पण का उपयोग आमतौर पर पश्च दृश्य दर्पण (रियरव्यू मिरर) के रूप में किया जाता है क्योंकि यह अधिकतम पश्च दृश्य दर्शाता है और निर्मित प्रतिबिंब हमेशा सीधा होती है।

Additional Information

1. एक समतल दर्पण सदैव हमेशा एक आभासी प्रतिबिंब (दर्पण के पीछे) बनाता है। प्रतिबिंब और वस्तु समतल दर्पण से समान दूरी पर होती है, प्रतिबिंब का आकार वस्तु के आकार के समान होता है और प्रतिबिंब सीधा होता है।
2. अवतल दर्पण अभिवर्धित और सीधे प्रतिबिंब का निर्माण करता है, इसीलिए इसका उपयोग दाढ़ी बनाने वाले दर्पण (शेविंग मिरर) के रूप में और चिकित्सकों द्वारा आंख, नाक या कान की जांच करने के लिए किया जाता है।