Mirrors and Images MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Mirrors and Images - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

परिकलन:

एक वास्तविक, उल्टा प्रतिबिम्ब केवल तभी संभव है जब वस्तु को फोकस से परे रखा जाए, अर्थात् x > f।

यदि x = 2f है, तो प्रतिबिम्ब और वस्तु समान दूरी पर हैं, और कोई लंबन नहीं देखा जाता है।

यहाँ, जब आँख को बाईं ओर ले जाया जाता है, और प्रतिबिम्ब दाईं ओर गति करता हुआ प्रतीत होता है, इसका अर्थ है कि प्रतिबिम्ब दर्पण से वस्तु पिन की तुलना में अधिक दूर स्थित है।

यह लंबन प्रभाव इस बात की पुष्टि करता है कि वस्तु फोकस दूरी और वक्रता केंद्र के बीच है।

सही उत्तर: विकल्प B

सही उत्तर मुख्य फोकस है।

मुख्य बिंदु

• उत्तल लेंस के मुख्य अक्ष के समानांतर चलने वाली किरणें अपवर्तन के बाद मुख्य फोकस से होकर गुजरती हैं।
• प्रकाश की किरण के स्रोत से निकलने और उत्तल लेंस से अपवर्तित होने के सभी मामलों को तालिका में दिखाया गया है:
  ​

अतिरिक्त जानकारी

• पारदर्शी वक्र पृष्ठ का उपयोग प्रकाश को अपवर्तित करने और इसके सामने रखी किसी भी वस्तु की छवि बनाने के लिए किया जाता है, जिसे लेंस कहा जाता है।
• वह लेंस जिसका अपवर्तक पृष्ठ ऊपर की ओर होता है, उसे उत्तल लेंस कहा जाता है।
• उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस भी कहा जाता है।
• वह लेंस जिसका अपवर्तक पृष्ठ अंदर की ओर होता है, उसे अवतल लेंस कहा जाता है।
• अवतल लेंस को अपसारी लेंस भी कहा जाता है।

अवधारणा:

दर्पणों के प्रकार और प्रतिबिंब निर्माण

• समतल दर्पण: सदैव आभासी, सीधा और वस्तु के आकार का प्रतिबिंब बनाता है।
• अवतल दर्पण:
  • जब वस्तु फोकस बिंदु से परे रखी जाती है तो वास्तविक, उल्टा प्रतिबिंब बनाता है।
  • यदि वस्तु फोकस बिंदु और वक्रता केंद्र के बीच रखी जाती है तो बड़ा प्रतिबिंब बना सकता है।
• उत्तल दर्पण: आभासी, सीधा और छोटा प्रतिबिंब बनाता है।

व्याख्या:

• A (प्रकृति: आभासी और सीधा, आकार: वस्तु के समान): समतल दर्पण इस विवरण के अनुरूप है।
• B (प्रकृति: वास्तविक और उल्टा, आकार: वस्तु के समान): वक्रता केंद्र पर वस्तु रखने पर अवतल दर्पण इस प्रकार का प्रतिबिंब बनाता है।
• C (प्रकृति: वास्तविक और उल्टा, आकार: बड़ा): फोकस बिंदु और वक्रता केंद्र के बीच वस्तु रखने पर अवतल दर्पण इस विवरण के अनुरूप है।
• D (प्रकृति: आभासी और सीधा, आकार: छोटा): उत्तल दर्पण इस विवरण के अनुरूप है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, सही उत्तर 'A - समतल दर्पण, B - अवतल, C - अवतल, D - उत्तल' है। 

स्पष्टीकरण:

अवतल दर्पण: जिस दर्पण पर किरणें पड़ने के बाद अभिसरित हो जाती हैं, उसे अवतल दर्पण कहते हैं।

• अवतल दर्पण को अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।
• संकेत परिपाटी के अनुसार अवतल दर्पण की फोकल लंबाई ऋणात्मक होती है।

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जब किसी वस्तु को अवतल दर्पण के ध्रुव और फोकस के बीच रखा जाता है, तो एक बड़ा, आभासी और सीधा प्रतिबिंब बनता है।

वस्तु की दूरी = -u

प्रतिबिंब की दूरी = +v(प्रतिबिंब दर्पण के दाईं ओर बनता है।)

फोकस दूरी = -f

अतः सही उत्तर '-u, +v और -f होती है। प्रतिबिंब की प्रकृति आभासी एवं सीधी होती है।' है। 

संकल्पना:

अवतल दर्पण द्वारा प्रतिबिम्ब निर्माण

• अवतल दर्पण वस्तु की स्थिति के आधार पर वास्तविक या आभासी प्रतिबिम्ब बना सकते हैं।
• विचार करने के मुख्य बिंदु हैं:
  • फोकस बिंदु (F), जहाँ परावर्तन के बाद समानांतर किरणें अभिसरित होती हैं।
  • वक्रता केंद्र (C), जो दर्पण से फोकस दूरी का दोगुना होता है और जिस गोले का दर्पण एक भाग है, उसका केंद्र होता है।

व्याख्या:

• जब किसी वस्तु को अवतल दर्पण के वक्रता केंद्र (C) पर रखा जाता है, तो बनने वाले प्रतिबिम्ब की निम्नलिखित विशेषताएँ होती हैं:
  • प्रतिबिम्ब वास्तविक, उल्टा और वस्तु के आकार का होता है।
  • प्रतिबिम्ब वक्रता केंद्र (C) पर ही बनता है।

इसलिए, यदि किसी बिंदु वस्तु को गोलीय अवतल दर्पण के वक्रता केंद्र पर रखा जाता है, तो बनने वाले प्रतिबिम्ब का सही स्थान वक्रता केंद्र पर होता है।

सही उत्तर वास्तविक और उल्टा है।

• जब वस्तु वक्रता के केन्द्र से दूर रखा जाता है तो अवतल दर्पण द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब वास्तविक और उल्टा होता है।

Key Points   

• अवतल दर्पण:
  • एक गोलाकार दर्पण, जिसका परावर्तक सतह अंदर की ओर घुमावदार होती है, अर्थात गोले के केंद्र की ओर होता है, अवतल दर्पण कहलाता है।
  • अवतल दर्पण आमतौर पर टॉर्च, सर्च-लाइट, वाहन हेडलाइट्स, शेविंग मिरर, माइक्रोस्कोप और टेलीस्कोप में उपयोग किए जाते हैं। 
  • वस्तु की विभिन्न स्थितियों के लिए अवतल दर्पण द्वारा प्रतिबिम्ब का निर्माण:

अवधारणा:

• समतल दर्पण: एक समतल दर्पण, समतल (समतलीय) परावर्तक पृष्ठ वाला दर्पण होता है।

एक समतल दर्पण में निर्मित प्रतिबिम्ब के अभिलक्षण:

• समतल दर्पण द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब आभासी और सीधा होता है यानी प्रतिबिम्ब को पर्दे पर प्रक्षेपित या केंद्रित नहीं किया जा सकता है।
• दर्पण के 'पीछे' प्रतिबिम्ब की दूरी, दर्पण के सामने बिम्ब की दूरी के समान होती है।
• निर्मित प्रतिबिम्ब का आकार, बिम्ब के आकार के समान होता है।
• प्रतिबिम्ब पार्श्व रूप से उलटा होता है, यानी समतल दर्पण से देखने पर बायाँ हाथ, दायाँ हाथ प्रतीत होता है।

• यदि बिम्ब एक निश्चित दर पर दर्पण की ओर (या उससे दूर) गति करता है, तो प्रतिबिम्ब भी उसी दर पर दर्पण की ओर (या दूर) गति करता है।

व्याख्या:

उपरोक्त चर्चा से, हम कह सकते हैं कि,

• समतल दर्पण द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब हमेशा आभासी और सीधा होता है। इसलिए, विकल्प 1 सही है।
• उत्तल लेंस और अवतल दर्पण, वास्तविक और आभासी दोनों प्रकार के प्रतिबिम्ब बनाते हैं।
• अवतल लेंस और उत्तल दर्पण, केवल आभासी प्रतिबिम्ब बना सकते हैं।

सही उत्तर वक्रता केंद्र पर है।

Key Points

वक्रता केंद्र पर वस्तु की स्थिति:
जब किसी वस्तु को अवतल दर्पण के वक्रता केंद्र (C) पर रखा जाता है, तो वस्तु अनिवार्य रूप से दर्पण के ध्रुव से वक्रता त्रिज्या के बराबर दूरी पर होती है।
प्रतिबिंब का निर्माण:

• इस परिदृश्य में, वस्तु से परावर्तित किरणें एकत्रित होती हैं और वक्रता केंद्र पर मिलती हैं।
• बना प्रतिबिंब वास्तविक है क्योंकि परावर्तित किरणें वास्तव में एक बिंदु पर एकत्रित होती हैं।
• प्रतिबिंब उलटा है क्योंकि परावर्तित किरणें वक्रता के केंद्र पर पार हो जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उलटा अभिविन्यास होता है।
• प्रतिबिंब वस्तु के आकार के समान होता है क्योंकि वस्तु से दर्पण की दूरी प्रतिबिंब से दर्पण तक की दूरी के समान होती है।
• यदि किसी वस्तु को अवतल दर्पण के वक्रता केंद्र पर रखा जाए तो बनने वाला प्रतिबिंब वास्तविक, उल्टा और वस्तु के आकार के समान होता है।

सही उत्तर है अपरिवर्तित रहता है।

• दर्पणों के मामले में, अवतल और उत्तल दोनों के लिए फोकल लंबाई पानी में डूबे रहने पर दर्पण के लिए अपरिवर्तित रहती है।  

​Key Points

• इसका कारण यह है कि दर्पण का गुण अर्थात दर्पण की फोकस दूरी उस बाहरी माध्यम पर निर्भर नहीं करती है जिसमें वह रखा गया है।
• हालांकि, लेंस के लिए, अपवर्तन तब होता है जब लेंस पानी में डूब जाता है।
• चूँकि हवा के लिए अपवर्तनांक का मान पानी की तुलना में कम होता है, इसलिए इसकी फोकल लंबाई बढ़ जाती है।

अवधारणा:

अवतल दर्पण:

•  यदि गोलाकार दर्पण की आंतरिक सतह परावर्तक पृष्ठ होती है, तो इसे अवतल दर्पण कहा जाता है। अवतल दर्पण को फोकसिंग दर्पण/अभिसारी दर्पण भी कहा जाता है।
• • इन दर्पणों द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब का आकार वस्तु से बड़ा या छोटा हो सकता है, जो दर्पण से वस्तु की दूरी पर निर्भर करता है।
  • अवतल दर्पण किसी भी वस्तु का वास्तविक या आभासी प्रतिबिम्ब दोनों बना सकता है।

दर्पणों में चिह्न परिपाटी

• सभी दूरियाँ दर्पण के ध्रुव से मापी जाती हैं।
• दर्पण के बाईं ओर ध्रुव (p) से मापी गई दूरी को ऋणात्मक मान लिया जाता है।
• दर्पण के दाईं ओर ध्रुव (p) से मापी गई दूरी को धनात्मक रूप में लिया जाता है।
• दर्पण के प्रमुख अक्ष के लिए ऊपर की ओर और लंबवत नापी गई ऊंचाई को धनात्मक रूप में लिया जाता है।
• दर्पण के प्रमुख अक्ष के लिए नीचे की ओर और लम्बवत नापी गई ऊँचाई को ऋणात्मक लिया जाता है।

व्याख्या:

दिया गया है - वक्रता त्रिज्या (R) = - 30 cm

• फोकल लंबाई (f) और वक्रता त्रिज्या (R) के बीच का संबंध इसके द्वारा दिया गया है -

सही उत्तर विकल्प 3 है ।

अवधारणा :

एक अवतल दर्पण द्वारा वस्तु और उनकी प्रतिबिंब के विभिन्न स्थान :

व्याख्या:

• किसी वस्तु को अवतल दर्पण के सामने एक बिंदु पर उसकी वक्रता और फोकस के बीच रखा जाता है। प्रतिबिंब वक्रता के केंद्र से परे एक बिंदु पर बनाई जाएगी । तो विकल्प 3 सही है।

Important Points

अवधारणा:

अवतल दर्पण:

• यदि एक घुमावदार कांच बाहर से पेंट किया जाता है, तो आंतरिक हिस्सा किरणों को परावर्तित करता है जो एक अवतल दर्पण कहा जाता है।
• अवतल दर्पण के किरण आरेख नीचे चित्रों में दर्शाये गए है।

व्याख्या:

• अवतल दर्पण की वक्रता के केंद्र में रखी गई वस्तु
  • बिंब वक्रता के केंद्र पर बनेगा
  • बिंब उलटा है
  • वास्तविक और समान आकार का बिम्ब बनता है।

अवधारणा:

• अवतल दर्पण: परावर्तित पक्ष के अंदर की ओर घुमावदार दर्पणों को अवतल दर्पण कहा जाता है।
  • ये दर्पण वस्तु का वास्तविक और साथ ही आभासी, उल्टा और साथ ही सीधा और आवर्धित और साथ ही छोटा प्रतिबिम्ब उत्पन्न करते हैं।
  • इनका का उपयोग दूरबीन, शेविंग दर्पण, और नेत्रपटलदर्शी को परावर्तित करने में किया जाता है। इसका उपयोग वाहन के हेडलाइट्स और सर्चलाइट्स के लिए परावर्तक के रूप में भी किया जाता है।
• उत्तल दर्पण: यह एक बाहर की ओर घुमावदार दर्पण है जो एक छोटा प्रतिबिंब बनाता है।
  • उत्तल दर्पण या तो प्रकाश की एक समानांतर बीम को सभी दिशाओं में अभिसरित करते हैं या सभी दिशाओं से प्रकाश इकट्ठा करते हैं और उसमें से एक समानांतर बीम उत्पन्न करते हैं।

व्याख्या:

• अवतल दर्पण के मामले में, जब वस्तु फोकस और ध्रुव के बीच में होती है, तो गठित प्रतिबिम्ब आभासी, सीधा और आवर्धित होता है। इसीलिए अवतल दर्पण का उपयोग शेविंग ग्लास के रूप में किया जाता है। तो विकल्प 1 सही है।

अवधारणा:

• अवतल दर्पण: परावर्तक पक्ष के अंदर वक्राकार दर्पणों को अवतल दर्पण कहा जाता है।
  • ये दर्पण वास्तविक और साथ ही आभासी छवियों का निर्माण करते हैं, उलटे और सीधा होते हैं, और वस्तु की विस्तार हुई छवि के साथ-साथ आवर्धित होते है।
  • इनका उपयोग दूरबीनों, शेविंग दर्पणों और नेत्रदर्शको की छवियों को बनाने में किया जाता है। इसका उपयोग वाहन के हेडलाइट्स और सर्चलाइट के लिए प्रतिक्षेपक के रूप में भी किया जाता है।
• उत्तल दर्पण: यह एक बाहर की ओर मुड़ा हुआ दर्पण होता है, जो एक विस्तार छवि उत्पन्न करता है।
  • उत्तल दर्पण या तो प्रकाश की एक समानांतर किरण को सभी दिशाओं में मोड़ते हैं या सभी दिशाओं से प्रकाश संग्रहित करते हैं और उसमें से एक समानांतर बीम उत्पन्न करते हैं।

व्याख्या:

• अवतल दर्पण के मामले में, जब वस्तु फोकस और ध्रुव के बीच होती है, तो अभिवर्धित छवि आभासी, सीधी और बड़ी होती है। इसलिए शेविंग दर्पण के रूप में अवतल दर्पण का उपयोग किया जाता है। तो विकल्प 2 सही है।

अवधारणा :

• उत्तल दर्पण: यह बाहर की ओर घुमावदार दर्पण है जो छोटा प्रतिबिंब बनाता है।
  • उत्तल दर्पण या तो प्रकाश के समानांतर किरणपुंज को सभी दिशाओं में अभिसरित करते हैं या सभी दिशाओं से प्रकाश इकट्ठा करते हैं और उसमें से एक समानांतर किरणपुंज उत्पन्न करते हैं।

• फोकस दूरी (f) : दर्पण के केंद्र और दर्पण के फोकस बिंदु (जहां प्रकाश की समानांतर किरणें मिलती हैं या मिलती हुई लगती हैं) के बीच की दूरी को फोकस दूरी कहा जाता है।
• वक्रता की त्रिज्या (R): स्थानीय प्रकाशीय अक्ष पर स्थित लेंस या दर्पण के केंद्र से शीर्षबिंदु के बीच की दूरी को वक्रता की त्रिज्या कहते हैं।
• फोकस दूरी, वक्रता के त्रिज्या की आधी होती है।

f = R/2

गणना :

दिया है कि:

वक्रता का त्रिज्या (R) = 30 cm,

फोकस दूरी (f) = R/2 = 30/2 = 15 cm