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

गणना:

अभिदृश्यक फोकस दूरी (f_o) = 2 cm

नेत्रिका फोकस दूरी (f_e) = 4 cm

नली लंबाई (L) = 40 cm

नेत्र की स्पष्ट दृष्टि की दूरी (D) = 25 cm

सूक्ष्मदर्शी के आवर्धन (m) का सूत्र:

m = (L / fo) × (D / fe)

⇒ m = (40 / 2) × (25 / 4)

⇒ m = 125

अंतिम उत्तर: सूक्ष्मदर्शी में आवर्धन 125 है।

सही उत्तर: विकल्प 1) 27° है। 

अवधारणा:

एक खगोलीय दूरदर्शी एक अभिदृश्यक लेंस और एक नेत्रिका लेंस का उपयोग करके किसी दूरस्थ वस्तु का प्रतिबिम्ब बनाता है। जब अंतिम प्रतिबिम्ब स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी (D) पर बनता है, तो एक दूरदर्शी का कोणीय आवर्धन (M) इस प्रकार दिया जा सकता है:

M = (fO / fE) × (1 + fE / D)

जहाँ f_O अभिदृश्यक की फोकस दूरी है और f_E नेत्रिका की फोकस दूरी है। प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार कोणीय आवर्धन और वस्तु के कोणीय आकार का गुणनफल होता है।

गणना:

दिया गया है:

fO = 50 cm

fE = 2 cm

D = 25 cm

अभिदृश्यक पर चंद्रमा का कोणीय व्यास = 1/2°

सबसे पहले, कोणीय आवर्धन (M) की गणना करें:

M = (50 / 2) × (1 + 2 / 25)

M = 25 × (1 + 0.08)

M = 25 × 1.08 = 27

फिर, प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = M × चंद्रमा का कोणीय व्यास

प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = 27 × (1/2)°

प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = 13.5°

सही उत्तर - (A)-(III), (B)-(II), (C)-(I), (D)-(IV) है। 

Key Points

• मानव नेत्र (A)-(III)
  • मानव नेत्र रेटिना पर प्रकाश को फोकस करने के लिए समायोज्य फोकस दूरी वाले लेंस का उपयोग करता है।
  • यह लेंस विभिन्न दूरियों पर स्थित वस्तुओं पर फोकस करने के लिए समायोजित होता है, जिससे स्पष्ट दृष्टि संभव होती है।
• सूक्ष्मदर्शी (B)-(II)
  • एक सूक्ष्मदर्शी आम तौर पर नमूने से प्रकाश को एकत्र करने और फोकस करने के लिए बड़े द्वारक और बड़ी फोकस दूरी वाले अभिदृश्यक लेंस का उपयोग करता है।
  • यह छोटी वस्तुओं के आवर्धन और विस्तृत अवलोकन की अनुमति देता है।
• परावर्तक दूरदर्शी (C)-(I)
  • एक परावर्तक दूरदर्शी दूर की खगोलीय वस्तुओं से प्रकाश को एकत्र करने और फोकस करने के लिए बड़े द्वारक और बड़ी फोकस दूरी वाले अवतल दर्पण का उपयोग करता है।
  • यह डिज़ाइन वर्ण विक्षेपण को कम करने में मदद करता है।
• अपवर्तक दूरदर्शी (D)-(IV)
  • एक अपवर्तक दूरदर्शी प्रकाश को फोकस करने और दूर की वस्तुओं की स्पष्ट छवियाँ प्रदान करने के लिए छोटे द्वारक और छोटी फोकस दूरी वाले अभिदृश्यक का उपयोग करता है।
  • इस प्रकार का दूरदर्शी अपनी सादगी और उपयोग में आसानी के लिए जाना जाता है।

Additional Information

• मानव नेत्र
  • मानव नेत्र में लेंस लचीला होता है, जिससे यह रेटिना पर प्रकाश को फोकस करने के लिए अपना आकार बदल सकता है।
  • इस प्रक्रिया को समायोजन के रूप में जाना जाता है और यह विभिन्न दूरियों पर स्पष्ट दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण है।
• सूक्ष्मदर्शी
  • सूक्ष्मदर्शियों में अक्सर कई अभिदृश्यक लेंस होते हैं जिनमें अलग-अलग फोकस दूरी होती है जो विभिन्न स्तरों के आवर्धन प्रदान करते हैं।
  • बड़ा द्वारक अधिक प्रकाश एकत्र करने में मदद करता है, जो नमूनों में बारीक विवरण देखने के लिए आवश्यक है।
• परावर्तक दूरदर्शी
  • परावर्तक दूरदर्शियों को खगोल विज्ञान में वर्ण विक्षेपण से बचने की उनकी क्षमता के कारण पसंद किया जाता है, जो अपवर्तक दूरदर्शियों में आम है।
  • अवतल दर्पण का बड़ा द्वारक अधिक प्रकाश के संग्रह की अनुमति देता है, जिससे धुंधली खगोलीय वस्तुओं का अवलोकन करना संभव हो जाता है।
• अपवर्तक दूरदर्शी
  • अपवर्तक दूरदर्शी प्रकाश को मोड़ने और इसे एक छवि बनाने के लिए फोकस करने के लिए लेंस का उपयोग करते हैं।
  • ये दूरदर्शी अपने सरल डिजाइन के लिए जाने जाते हैं और अक्सर स्थलीय और खगोलीय अवलोकनों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

संप्रत्यय:

• परावर्तक दूरदर्शी में द्वितीयक दर्पण:
• एक परावर्तक दूरदर्शी में एक द्वितीयक दर्पण का उपयोग प्राथमिक दर्पण से प्रकाश को नेत्रिका या कैमरे में पुनर्निर्देशित करने के लिए किया जाता है।
• कई दूरदर्शियों में, द्वितीयक दर्पण आवश्यक है:
  • नेत्रिका को दूरदर्शी नली के बाहर ले जाकर डिज़ाइन को सुसंहत बनाने के लिए।
  • दूरदर्शी को छोटी नली में लंबी फोकस दूरी रखने की अनुमति देने के लिए।
• दूरदर्शी का प्राथमिक दर्पण प्रकाश को एकत्र करता है और इसे द्वितीयक दर्पण की ओर परावर्तित करता है, जो तब प्रकाश को नेत्रिका या कैमरे में पुनर्निर्देशित करता है।

व्याख्या:

एक परावर्तक दूरदर्शी में द्वितीयक दर्पण का कार्य प्राथमिक दर्पण द्वारा एकत्रित प्रकाश को नेत्रिका की ओर पुनर्निर्देशित करना है। यह डिज़ाइन लंबी फोकस दूरी बनाए रखते हुए एक सुसंहत दूरदर्शी की अनुमति देता है।

∴ द्वितीयक दर्पण का उपयोग नेत्रिका को दूरदर्शी नली के बाहर ले जाने के लिए किया जाता है।

गणना:

स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी सेटिंग (तनावग्रस्त आंख) के लिए संयुक्त सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन

M = (L/f0)(1 + (D/fe))

जहां L नली की लंबाई है

f0 अभिदृश्यक लेंस की फोकल लंबाई है

D स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी = 25 cm

⇒\(375=\frac{150 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-3}}\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right)\)

⇒\(12.5=\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right) \)

⇒\(\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}=11.5\)

⇒ fe ≈ 21.7 x 10−3m = 22 mm

∴ सही उत्तर विकल्प (1) है: 22 mm

अवधारणा:

खगोलीय दूरबीन:

• इसका उपयोग खगोलीय पिंडों की अलग-अलग छवियों को देखने के लिए किया जाता है।
• इसमें 2 लेंस होते हैं, अभिदृश्य लेंस O एक बड़ी फोकल लंबाई और बड़े छिद्र के साथ, और नेत्रिका E जिसमें एक छोटी फोकल लंबाई और छोटा छिद्र होता है।
• दूरदर्शी के सामान्य समायोजन में अंतिम प्रतिबिम्ब अनंत पर बनता है।

• 
• कोणीय आवर्धन, \(m=\frac{f_0}{f_e}\)
• अभिदृश्य फोकल लम्बाई और छिद्र फोकल  लेंथ  के बीच की दूरी है, L = fe + f₀
• यहाँ, f₀ = अभिदृश्यक लेंस की फोकस दूरी, f_e = नेत्रिका की फोकस दूरी

गड़ना:

दिया गया,

खगोलीय दूरदर्शी की लंबाई, L = 20 cm

कोणीय आवर्धन, m  = 4

आवर्धन, \(m=\frac{f_0}{f_e}\)

\(4=\frac{f_0}{f_e}\)

f₀ = 4f_e . . . . . . . . . . .(1)

अभिदृश्यक फोकस दूरी तथा नेत्रिका फोकस दूरी के बीच की दूरी है, L = f_e + f₀ . . . . . .(2)

f₀ का मान समीकरण (2) में रखने पर हमें प्राप्त होता है

L = 4f_e + f_e 

L = 5f_e

\(f_e=\frac{L}{5}\)

\(f_e=\frac{20}{5}=4cm\)

समीकरण (1) से,

f₀ = 4 × 4 = 16 cm

गणना:

अभिदृश्यक फोकस दूरी (f_o) = 2 cm

नेत्रिका फोकस दूरी (f_e) = 4 cm

नली लंबाई (L) = 40 cm

नेत्र की स्पष्ट दृष्टि की दूरी (D) = 25 cm

सूक्ष्मदर्शी के आवर्धन (m) का सूत्र:

m = (L / fo) × (D / fe)

⇒ m = (40 / 2) × (25 / 4)

⇒ m = 125

अंतिम उत्तर: सूक्ष्मदर्शी में आवर्धन 125 है।

गणना:

स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी सेटिंग (तनावग्रस्त आंख) के लिए संयुक्त सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन

M = (L/f0)(1 + (D/fe))

जहां L नली की लंबाई है

f0 अभिदृश्यक लेंस की फोकल लंबाई है

D स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी = 25 cm

⇒\(375=\frac{150 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-3}}\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right)\)

⇒\(12.5=\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right) \)

⇒\(\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}=11.5\)

⇒ fe ≈ 21.7 x 10−3m = 22 mm

∴ सही उत्तर विकल्प (1) है: 22 mm

अवधारणा:

खगोलीय दूरबीन:

• इसका उपयोग खगोलीय पिंडों की अलग-अलग छवियों को देखने के लिए किया जाता है।
• इसमें 2 लेंस होते हैं, अभिदृश्य लेंस O एक बड़ी फोकल लंबाई और बड़े छिद्र के साथ, और नेत्रिका E जिसमें एक छोटी फोकल लंबाई और छोटा छिद्र होता है।
• दूरदर्शी के सामान्य समायोजन में अंतिम प्रतिबिम्ब अनंत पर बनता है।

• 
• कोणीय आवर्धन, \(m=\frac{f_0}{f_e}\)
• अभिदृश्य फोकल लम्बाई और छिद्र फोकल  लेंथ  के बीच की दूरी है, L = fe + f₀
• यहाँ, f₀ = अभिदृश्यक लेंस की फोकस दूरी, f_e = नेत्रिका की फोकस दूरी

गड़ना:

दिया गया,

खगोलीय दूरदर्शी की लंबाई, L = 20 cm

कोणीय आवर्धन, m  = 4

आवर्धन, \(m=\frac{f_0}{f_e}\)

\(4=\frac{f_0}{f_e}\)

f₀ = 4f_e . . . . . . . . . . .(1)

अभिदृश्यक फोकस दूरी तथा नेत्रिका फोकस दूरी के बीच की दूरी है, L = f_e + f₀ . . . . . .(2)

f₀ का मान समीकरण (2) में रखने पर हमें प्राप्त होता है

L = 4f_e + f_e 

L = 5f_e

\(f_e=\frac{L}{5}\)

\(f_e=\frac{20}{5}=4cm\)

समीकरण (1) से,

f₀ = 4 × 4 = 16 cm

अवधारणा:

द्वितीयक दर्पणों वाले परावर्तक दूरबीनों के प्रकार
न्यूटोनियन दूरबीन
प्राथमिक दर्पण परवलयिक होता है और दूरबीन ट्यूब के अंदर एक फोकल बिंदु पर प्रकाश को परावर्तित करता है।
एक सपाट द्वितीयक दर्पण, जिसे विकर्ण कहा जाता है, आने वाले प्रकाश पथ से 45° के कोण पर रखा जाता है। यह प्रकाश को दूरबीन ट्यूब के उस तरफ़ परावर्तित करता है जहाँ नेत्रिका या कैमरा स्थित होता है।
यह विन्यास अधिक सघन डिजाइन की अनुमति देता है और शौकिया दूरबीनों में आम है।
कैसग्रेन टेलीस्कोप
प्राथमिक दर्पण परवलयिक या अतिपरवलयिक होता है तथा प्रकाश को दर्पण की ओर केन्द्रित करता है।
अभिसारी प्रकाश के मार्ग में एक उत्तल द्वितीयक दर्पण रखा जाता है। यह प्राथमिक दर्पण के केंद्र में एक छिद्र के माध्यम से प्रकाश को प्राथमिक दर्पण के पीछे एक नेत्रिका या संसूचक पर वापस परावर्तित करता है।

गणना:

यहां द्वितीयक दर्पण का उपयोग दूरबीन के बाहर नेत्रिका को ले जाने के लिए किया जाता है और इसमें छोटी दूरबीन में बड़ी फोकल लंबाई का लाभ होता है।

∴ विकल्प (3) सही है।

सही उत्तर - (A)-(III), (B)-(II), (C)-(I), (D)-(IV) है। 

Key Points

• मानव नेत्र (A)-(III)
  • मानव नेत्र रेटिना पर प्रकाश को फोकस करने के लिए समायोज्य फोकस दूरी वाले लेंस का उपयोग करता है।
  • यह लेंस विभिन्न दूरियों पर स्थित वस्तुओं पर फोकस करने के लिए समायोजित होता है, जिससे स्पष्ट दृष्टि संभव होती है।
• सूक्ष्मदर्शी (B)-(II)
  • एक सूक्ष्मदर्शी आम तौर पर नमूने से प्रकाश को एकत्र करने और फोकस करने के लिए बड़े द्वारक और बड़ी फोकस दूरी वाले अभिदृश्यक लेंस का उपयोग करता है।
  • यह छोटी वस्तुओं के आवर्धन और विस्तृत अवलोकन की अनुमति देता है।
• परावर्तक दूरदर्शी (C)-(I)
  • एक परावर्तक दूरदर्शी दूर की खगोलीय वस्तुओं से प्रकाश को एकत्र करने और फोकस करने के लिए बड़े द्वारक और बड़ी फोकस दूरी वाले अवतल दर्पण का उपयोग करता है।
  • यह डिज़ाइन वर्ण विक्षेपण को कम करने में मदद करता है।
• अपवर्तक दूरदर्शी (D)-(IV)
  • एक अपवर्तक दूरदर्शी प्रकाश को फोकस करने और दूर की वस्तुओं की स्पष्ट छवियाँ प्रदान करने के लिए छोटे द्वारक और छोटी फोकस दूरी वाले अभिदृश्यक का उपयोग करता है।
  • इस प्रकार का दूरदर्शी अपनी सादगी और उपयोग में आसानी के लिए जाना जाता है।

Additional Information

• मानव नेत्र
  • मानव नेत्र में लेंस लचीला होता है, जिससे यह रेटिना पर प्रकाश को फोकस करने के लिए अपना आकार बदल सकता है।
  • इस प्रक्रिया को समायोजन के रूप में जाना जाता है और यह विभिन्न दूरियों पर स्पष्ट दृष्टि के लिए महत्वपूर्ण है।
• सूक्ष्मदर्शी
  • सूक्ष्मदर्शियों में अक्सर कई अभिदृश्यक लेंस होते हैं जिनमें अलग-अलग फोकस दूरी होती है जो विभिन्न स्तरों के आवर्धन प्रदान करते हैं।
  • बड़ा द्वारक अधिक प्रकाश एकत्र करने में मदद करता है, जो नमूनों में बारीक विवरण देखने के लिए आवश्यक है।
• परावर्तक दूरदर्शी
  • परावर्तक दूरदर्शियों को खगोल विज्ञान में वर्ण विक्षेपण से बचने की उनकी क्षमता के कारण पसंद किया जाता है, जो अपवर्तक दूरदर्शियों में आम है।
  • अवतल दर्पण का बड़ा द्वारक अधिक प्रकाश के संग्रह की अनुमति देता है, जिससे धुंधली खगोलीय वस्तुओं का अवलोकन करना संभव हो जाता है।
• अपवर्तक दूरदर्शी
  • अपवर्तक दूरदर्शी प्रकाश को मोड़ने और इसे एक छवि बनाने के लिए फोकस करने के लिए लेंस का उपयोग करते हैं।
  • ये दूरदर्शी अपने सरल डिजाइन के लिए जाने जाते हैं और अक्सर स्थलीय और खगोलीय अवलोकनों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

गणना:

अभिदृश्यक फोकस दूरी (f_o) = 2 cm

नेत्रिका फोकस दूरी (f_e) = 4 cm

नली लंबाई (L) = 40 cm

नेत्र की स्पष्ट दृष्टि की दूरी (D) = 25 cm

सूक्ष्मदर्शी के आवर्धन (m) का सूत्र:

m = (L / fo) × (D / fe)

⇒ m = (40 / 2) × (25 / 4)

⇒ m = 125

अंतिम उत्तर: सूक्ष्मदर्शी में आवर्धन 125 है।

सही उत्तर: विकल्प 1) 27° है। 

अवधारणा:

एक खगोलीय दूरदर्शी एक अभिदृश्यक लेंस और एक नेत्रिका लेंस का उपयोग करके किसी दूरस्थ वस्तु का प्रतिबिम्ब बनाता है। जब अंतिम प्रतिबिम्ब स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी (D) पर बनता है, तो एक दूरदर्शी का कोणीय आवर्धन (M) इस प्रकार दिया जा सकता है:

M = (fO / fE) × (1 + fE / D)

जहाँ f_O अभिदृश्यक की फोकस दूरी है और f_E नेत्रिका की फोकस दूरी है। प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार कोणीय आवर्धन और वस्तु के कोणीय आकार का गुणनफल होता है।

गणना:

दिया गया है:

fO = 50 cm

fE = 2 cm

D = 25 cm

अभिदृश्यक पर चंद्रमा का कोणीय व्यास = 1/2°

सबसे पहले, कोणीय आवर्धन (M) की गणना करें:

M = (50 / 2) × (1 + 2 / 25)

M = 25 × (1 + 0.08)

M = 25 × 1.08 = 27

फिर, प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = M × चंद्रमा का कोणीय व्यास

प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = 27 × (1/2)°

प्रतिबिम्ब का कोणीय आकार = 13.5°

संप्रत्यय:

• परावर्तक दूरदर्शी में द्वितीयक दर्पण:
• एक परावर्तक दूरदर्शी में एक द्वितीयक दर्पण का उपयोग प्राथमिक दर्पण से प्रकाश को नेत्रिका या कैमरे में पुनर्निर्देशित करने के लिए किया जाता है।
• कई दूरदर्शियों में, द्वितीयक दर्पण आवश्यक है:
  • नेत्रिका को दूरदर्शी नली के बाहर ले जाकर डिज़ाइन को सुसंहत बनाने के लिए।
  • दूरदर्शी को छोटी नली में लंबी फोकस दूरी रखने की अनुमति देने के लिए।
• दूरदर्शी का प्राथमिक दर्पण प्रकाश को एकत्र करता है और इसे द्वितीयक दर्पण की ओर परावर्तित करता है, जो तब प्रकाश को नेत्रिका या कैमरे में पुनर्निर्देशित करता है।

व्याख्या:

एक परावर्तक दूरदर्शी में द्वितीयक दर्पण का कार्य प्राथमिक दर्पण द्वारा एकत्रित प्रकाश को नेत्रिका की ओर पुनर्निर्देशित करना है। यह डिज़ाइन लंबी फोकस दूरी बनाए रखते हुए एक सुसंहत दूरदर्शी की अनुमति देता है।

∴ द्वितीयक दर्पण का उपयोग नेत्रिका को दूरदर्शी नली के बाहर ले जाने के लिए किया जाता है।

गणना:

स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी सेटिंग (तनावग्रस्त आंख) के लिए संयुक्त सूक्ष्मदर्शी का आवर्धन

M = (L/f0)(1 + (D/fe))

जहां L नली की लंबाई है

f0 अभिदृश्यक लेंस की फोकल लंबाई है

D स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी = 25 cm

⇒\(375=\frac{150 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-3}}\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right)\)

⇒\(12.5=\left(1+\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}\right) \)

⇒\(\frac{25 \times 10^{-2}}{f_e}=11.5\)

⇒ fe ≈ 21.7 x 10−3m = 22 mm

∴ सही उत्तर विकल्प (1) है: 22 mm