Reflection of Light by Spherical Mirrors MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Reflection of Light by Spherical Mirrors - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

जरादूरदृष्टि:

• इस दोष में, निकट और दूर की वस्तु दोनों स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देते हैं।
• यह एक वृद्धावस्था की बीमारी है और यह समंजन की शिथिल शक्ति के कारण होती है।
• इसे द्विफ़ोकल लेंस का उपयोग करके हटाया जा सकता है। द्विफ़ोकल लेन्स में

व्याख्या:

• जरादूरदृष्टि आंख की प्राकृतिक आयु बढ़ने की प्रक्रिया के कारण होता है।
• जरादूरदृष्टि को द्विफ़ोकल लेंस का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है। इसलिए विकल्प 2 सही है।
• जब पहनने वाला दूर की वस्तुओं को आगे देख रहा होता है तो प्रत्येक लेंस का ऊपरी आधा भाग अपसारी हो जाता है और निकट दृष्टि को ठीक करता है।
• प्रत्येक लेंस का निचला आधा भाग उत्तल होता है और पढ़ने के दौरान इस हिस्से से देखने समय यह दोष ठीक करता है। 

गणना:

\(\frac{1}{f_{e q}}=\frac{2}{f_{L}}-\frac{1}{f_{m}}\)

\(\mathrm{f}_{\mathrm{m}}=-\frac{\left|\mathrm{R}_{2}\right|}{2}\)

\(\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{L}}}=\left(\frac{\mu_{2}}{\mu_{1}}-1\right)\left(\frac{1}{\mathrm{R}_{1}}+\frac{1}{\mathrm{R}_{2}}\right)\)

\(\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{eq}}}=2\left(\frac{\mu_{2}-\mu_{1}}{\mu_{1}}\right)\left(\frac{\mathrm{R}_{1}+\mathrm{R}_{2}}{\mathrm{R}_{1} \mathrm{R}_{2}}\right)+\frac{2}{\mathrm{R}_{2}}\)

= \(\frac{2}{R_{2}}\left[\frac{\left(\mu_{2}-\mu_{1}\right)\left(\mathrm{R}_{1}+\mathrm{R}_{2}\right)+\mu_{1} \mathrm{R}_{1}}{\mu_{1} \mathrm{R}_{1}}\right]\)

= \(\frac{2}{\mathrm{R}_{2}}\left[\frac{\mu_{2} \mathrm{R}_{1}+\mu_{2} \mathrm{R}_{2}-\mu_{1} \mathrm{R}_{1}-\mu_{1} \mathrm{R}_{2}+\mu_{1} \mathrm{R}_{1}}{\mu_{1} \mathrm{R}_{1}}\right]\)

\(\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{eq}}}=\frac{2\left[\mu_{2} \mathrm{R}_{1}+\mu_{2} \mathrm{R}_{2}-\mu_{1} \mathrm{R}_{2}\right]}{\mu_{1} \mathrm{R}_{1} \mathrm{R}_{2}}\)

प्रतिबिंब के समान आकार के लिए,

u = 2f

इसलिए,

\(\mathrm{u}=\frac{\mu_{1} \mathrm{R}_{1} \mathrm{R}_{2}}{\mu_{2} \mathrm{R}_{1}+\mu_{2} \mathrm{R}_{2}-\mu_{1} \mathrm{R}_{2}}\)

गणना:

P_eq = 2P_ℓ + P_m

\(-\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{Q}}}=\frac{2}{\mathrm{f}_{\ell}}-\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{m}}}\)

= \(\frac{4(\mu-1)}{R}-\frac{2}{-R}=\frac{1}{R}(4 \mu-4+2)\)

\(-\frac{1}{\mathrm{f}_{\mathrm{eq}}}=\frac{1}{\mathrm{R}}(4 \mu-2)\)

⇒ \(\frac{1}{f_{e q}}=\frac{-1}{R}(4 \mu-2)\)

\(\mathrm{f}_{\mathrm{eq}}=\frac{\mathrm{R}}{2}\)

R = \(2 f_{\mathrm{eq}}=-2\left(\frac{\mathrm{R}}{4 \mu-2}\right)=\frac{-\mathrm{R}}{(2 \mu-1)}\)

\(\dfrac{\mu_2}{v}-\dfrac{\mu_1}{u}=\dfrac{\mu_2-\mu_1}{R}\)

संबंधित मान प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है,

\(\dfrac{1}{v}-\dfrac{1.5}{(-50)}=\dfrac{1-1.5}{-10}\)

या

\(\dfrac{1}{v}+\dfrac{3}{100}=\dfrac{1}{20}\)

\(v=50 \, \text{cm}\)

यह \(S_2\) के लिए प्रतिबिम्ब के रूप में कार्य करता है जिसकी इसके द्वारक से दूरी \(d-50 \, \text{cm}\) है

दिया गया है \(v=\infty, \, u=-(d-50) \, \text{cm}, \, R=10 \, \text{cm}\)

\(\dfrac{\mu_2}{v}-\dfrac{\mu_1}{u}=\dfrac{\mu_2-\mu_1}{R}\)

\(-\dfrac{1}{-(d-50)}=\dfrac{1.5-1}{10}\)

या

\(\dfrac{1}{d-50}=\dfrac{1}{20}\)

या

\(d=70 \, \text{cm}\)

अवधारणा:

प्रकाशिक उपकरण विश्लेषण:

• जब प्रकाश एक वक्रित सतह से गुजरता है, तो प्रकाश के व्यवहार को निर्धारित करने के लिए अपवर्तन सूत्र का उपयोग किया जा सकता है।
• गोलाकार सतह के लिए अपवर्तन सूत्र दिया गया है:
• \( \frac{n_2}{v} - \frac{n_1}{u} = \frac{n_2 - n_1}{R} \)
• जहाँ:
  • \( n_1 \) उस माध्यम का अपवर्तनांक है जहाँ से प्रकाश आ रहा है।
  • \( n_2 \) उस माध्यम का अपवर्तनांक है जिसमें प्रकाश प्रवेश कर रहा है।
  • \( u \)  वक्रित सतह से वस्तु की दूरी है।
  • \( v \)  वक्रित सतह से प्रतिबिंब की दूरी है।
  • \( R \)  वक्रित सतह की वक्रता त्रिज्या है।
  • \( d \)  दो छड़ों के बीच की दूरी है।
• दूसरी छड़ के अंदर समानांतर किरणों के लिए, पहली छड़ द्वारा बनाया गया प्रतिबिंब उसके फोकल बिंदु पर होना चाहिए।

गणना:

दिया गया है,

काँच की छड़ों का अपवर्तनांक, \( n = 1.5 \)

वक्रता त्रिज्या, \( R = 10 \, \text{cm} \)

छड़ S1 की वक्रित सतह से वस्तु की दूरी, \( u = -50 \, \text{cm} \)

छड़ S1 की वक्रित सतह पर अपवर्तन सूत्र का उपयोग करके:

\( \frac{1.5}{v} - \frac{1}{-50} = \frac{1.5 - 1}{10} \)

⇒ \( \frac{1.5}{v} + \frac{1}{50} = \frac{0.5}{10} \)

⇒ \( \frac{1.5}{v} = \frac{0.5}{10} - \frac{1}{50} \)

⇒ \( \frac{1.5}{v} = \frac{0.05 - 0.02}{1} \)

⇒ \( \frac{1.5}{v} = 0.03 \)

⇒ \( v = \frac{1.5}{0.03} \)

⇒ \( v = 50 \, \text{cm} \)

छड़ S1 द्वारा बनाया गया प्रतिबिंब उसकी वक्रित सतह से 50 cm पर है। यह प्रतिबिंब दूसरी छड़ S2 के लिए वस्तु के रूप में कार्य करता है।

किरणों को छड़ S2 के अंदर समानांतर होने के लिए, वस्तु S2 के फोकल बिंदु पर होनी चाहिए:

S2 की फोकल लंबाई, \( f = R/2 = 10/2 = 5 \, \text{cm} \)

इसलिए, दूरी d होनी चाहिए:

\( d = v + f = 50 + 10 = 60 \, \text{cm} \)

∴ दूरी d, 60 cm है।

अवधारणा:

अवतल दर्पण: वह दर्पण जिस पर आपतन होने वाली किरणें अभिसरित होती हैं उसे अवतल दर्पण के रूप में जाना जाता है।

• अवतल दर्पण को अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।
• चिह्न निर्धारण के अनुसार अवतल दर्पण की फोकस दूरी ऋणात्मक होती है।

आवर्धन: अवतल दर्पण में आवर्धन प्रतिबिंब की ऊंचाई और वस्तु की की ऊंचाई का अनुपात है।

• जब प्रतिबिंब वास्तविक होगा, तो आवर्धन ऋणात्मक होगा क्योंकि वास्तविक प्रतिबिंब उलटा है।
• जब प्रतिबिंब आभासी होता है तो आवर्धन धनात्मक होगा क्योंकि आभासी प्रतिबिंब सीधा होगा। 

 \(m = \frac{-v}{u}\)

जहाँ m आवर्धन है, v दर्पण से प्रतिबिंब की दूरी है, और u दर्पण से वस्तु की दूरी है।

• दर्पण सूत्र: निम्नलिखित सूत्र को दर्पण सूत्र के रूप में जाना जाता है:

\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)

जहां f, फोकस दूरी है, v दर्पण से प्रतिबिंब की दूरी है, और u दर्पण से वस्तु की दूरी है।

गणना:

दिया गया है:

u = -20 cm और

m = -3.

\(m = \frac{-v}{u} \)

\(-3=\frac{-v}{-20}\)

v = -60 cm

दर्पण सूत्र \(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)

\(\frac{1}{f}=\frac{1}{-20}+\frac{1}{-60}\)

f = -60 / 4= -15 cm

तो सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• अवतल दर्पण: वह दर्पण जिसमें किरणें गिरने के बाद परावर्तित होती हैं उसे अवतल दर्पण के रूप में जाना जाता है।
  • अवतल दर्पण को अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।
  • चिह्न परिपाटी के अनुसार अवतल दर्पण की फोकस लंबाई ऋणात्मक होती है।
• दर्पण सूत्र: निम्नलिखित सूत्र को दर्पण सूत्र के रूप में जाना जाता है:

\(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)

जहाँ f  फोकस लंबाई है v दर्पण से प्रतिबिम्ब की दूरी है, और u दर्पण से वस्तु की दूरी है।

गणना:

दिया गया है:

u = -20 cm और v = -60 cm

दर्पण सूत्र \(\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}\)

\(\frac{1}{f}=\frac{1}{-20}+\frac{1}{-60}\)

f = -60/4= -15 cm

तो सही उत्तर विकल्प 1 है।

अवधारणा:

• अवतल दर्पण : वह दर्पण जिसमें किरणें पड़ने के बाद अभिसरित होती हैं अवतल दर्पण कहलाता हैं।
  • अवतल दर्पण को अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।
  • अवतल दर्पण की फोकस दूरी चिन्ह परिपाटी के अनुसार ऋणात्मक होती है।
• आवर्धन: अवतल दर्पण में, आवर्धन, बिम्ब की ऊँचाई और वस्तु की ऊँचाई का अनुपात होता है।
  • जब प्रतिबिम्ब वास्तविक होगा, तो आवर्धन ऋणात्मक होगा क्योंकि वास्तविक प्रतिबिम्ब उल्टा होता है।
  • जब प्रतिबिम्ब आभासी होगा, तो आवर्धन धनात्मक होगा क्योंकि आभासी प्रतिबिम्ब सीधा होता है।

 \(m = \frac{-v}{u}\)

जहाँ m आवर्धन है, v दर्पण से प्रतिबिम्ब की दूरी है, और u दर्पण से वस्तु की दूरी है।

गणना:

दिया गया है

\(m = \frac{-v}{u} \)

\(-3=\frac{-v}{-20}\)

v = -60 cm

तो सही उत्तर विकल्प 4 है।

सही उत्तर दर्पण है।Key Points

• दर्पण:-
  • इनका उपयोग सौर कुकर में खाना पकाने के बर्तन या सतह पर सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित और केंद्रित करने के लिए किया जाता है।
  • दर्पण की परावर्तक सतह विभिन्न सामग्रियों जैसे कांच, धातु या प्लास्टिक से बनाई जा सकती है।
  • पूरे दिन सूर्य की गति को ट्रैक करने के लिए दर्पण को समायोजित किया जा सकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि अधिकतम सूर्य की रोशनी कैप्चर की जा सके।

Additional Information

• विद्युत आपूर्ति:-
  • इसका उपयोग सोलर कुकर में नहीं किया जाता क्योंकि वे पूरी तरह से सूर्य की ऊर्जा पर निर्भर होते हैं।
  सोलर प्लेट:-
  • इनका उपयोग आमतौर पर सौर कुकर में नहीं किया जाता है क्योंकि इनका उपयोग आम तौर पर बिजली पैदा करने के लिए किया जाता है, खाना पकाने के लिए नहीं।
  इलेक्ट्रोकेमिकल सेल:-
  • इनका उपयोग सौर कुकर में भी नहीं किया जाता है क्योंकि इनका उपयोग आमतौर पर ऊर्जा भंडारण के लिए किया जाता है, भोजन पकाने के लिए नहीं।

अवधारणा:

• सौर कुकर: यह एक ऐसा उपकरण है जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग भोजन को गर्म करने या पकाने के लिए करता है।
• अवतल दर्पण वह दर्पण है जिसकी परावर्तक सतह वक्रता के केंद्र की ओर होती है। इसे एक अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।

शोषण :

• अवतल दर्पण सौर कुकर में उपयोग करने के लिए सबसे उपयुक्त दर्पण होते हैं क्योंकि वे एकमात्र ऐसे दर्पण होते हैं जो एकल फोकल बिंदु पर सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं। इसलिए विकल्प 3 सही है।
• जैसा कि हम जानते हैं कि उत्तल दर्पण को एक अपसारी दर्पण के रूप में जाना जाता है, क्योंकि वे प्रतिबिंब के बाद आपतित किरणों का अपसरण करते हैं। इसलिए यदि इसका उपयोग सौर कुकर में किया जाता है तो यह काम नहीं करेगा क्योंकि वे प्रकाश किरणों को एक बिंदु पर अभिसारित करने में असमर्थ हैं। इसलिए विकल्प 2 गलत है।
• समतल दर्पण का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह ताप को अवशोषित करने में मदद करता है और एक अच्छा परावर्तक है। इसलिए विकल्प 1 गलत है।

विकल्प 3 सही उत्तर है अर्थात् ध्रुव।

एक गोलाकार दर्पण की परावर्तक सतह के केंद्र को ध्रुव कहा जाता है।

• गोलाकार दर्पणों की परावर्तक सतह एक गोलाकार सतह का एक भाग बनाती है। इस प्रकार के दर्पणों की परावर्तक सतह को अंदर या बाहर की तरफ घुमावदार किया जा सकता है।
• जब सतह को अंदर की ओर परावर्तित किया जाता है और गोले के केंद्र की ओर सम्मुख को अवतल दर्पण कहा जाता है तथा जब सतह के बाहर की ओर परावर्तित करने को उत्तल दर्पण कहा जाता है।
• गोलाकार दर्पण की परावर्तक सतह के केंद्र को ध्रुव कहा जाता है और यह दर्पण की सतह पर स्थित होता है। यह P अक्षर से दर्शाया गया है।
• गोलाकार दर्पण की परावर्तक सतह गोलाकार का एक हिस्सा बनाती है। इस गोले के केंद्र को दर्पण की वक्रता का केंद्र कहा जाता है। यह C अक्षर द्वारा दर्शाया गया है।
• गोलाकार की त्रिज्या को दर्पण की वक्रता की त्रिज्या कहा जाता है। यह R अक्षर द्वारा दर्शाया गया है।
• ध्रुव और वक्रता के केंद्र से गुजरने वाली एक सीधी रेखा को प्रमुख अक्ष कहा जाता है।

• किरणें जो गोलाकार दर्पण पर पड़ने वाली प्रमुख धुरी के समानांतर होती हैं, प्रतिच्छेद करती हैं या प्रमुख अक्ष के बिंदु पर मिलती हैं, को प्रमुख बिंदु के रूप में जाना जाता है। यह F अक्षर द्वारा दर्शाया गया है।

• ध्रुव और प्रमुख बिंदु के बीच की दूरी को प्रमुख फोकस दूरी कहा जाता है और इसे f से दर्शाया जाता है।

अवधारणा:

• सोलर कुकर: यह एक ऐसा उपकरण है जो सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग भोजन को गर्म करने या पकाने के लिए करता है
• अवतल दर्पण वह दर्पण है जिसकी परावर्तक सतह वक्रता के केंद्र की ओर होती है। इसे एक अभिसारी दर्पण के रूप में भी जाना जाता है।

व्याख्या:

• एक सौर कूकर में रोधक पदार्थ से बना एक बक्सा शामिल होता है, जिसकी आंतरिक सतह काली होती है। इसका शीर्ष एक कांच की शीट से ढँका हुआ होता है।
• अवतल दर्पण सौर कुकरों में उपयोग किए जाने के लिए सबसे उपयुक्त दर्पण हैं क्योंकि एक अवतल दर्पण एक बड़े क्षेत्र में से एक छोटेसे क्षेत्र में सौर ऊर्जा को प्रतिबिंबित और केंद्रित करता है। इसलिए विकल्प 1 सही है।
• उस बिंदु पर तापमान बढ़ता है जो उस बिंदु पर रखे भोजन को गर्म करता है और पकाता है।
• इस सौर कुकर की क्षमता को सूर्य के प्रकाश के प्रग्रहण को अधिक करने के लिए काँच के शीर्ष के साथ थोड़े झुकाव पर एक समतल दर्पण को रखकर बढ़ाया जा सकता है। 

अवधारणा:

जरादूरदृष्टि:

• इस दोष में, निकट और दूर की वस्तु दोनों स्पष्ट रूप से दिखाई नहीं देते हैं।
• यह एक वृद्धावस्था की बीमारी है और यह समंजन की शिथिल शक्ति के कारण होती है।
• इसे द्विफ़ोकल लेंस का उपयोग करके हटाया जा सकता है। द्विफ़ोकल लेन्स में

व्याख्या:

• जरादूरदृष्टि आंख की प्राकृतिक आयु बढ़ने की प्रक्रिया के कारण होता है।
• जरादूरदृष्टि को द्विफ़ोकल लेंस का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है। इसलिए विकल्प 2 सही है।
• जब पहनने वाला दूर की वस्तुओं को आगे देख रहा होता है तो प्रत्येक लेंस का ऊपरी आधा भाग अपसारी हो जाता है और निकट दृष्टि को ठीक करता है।
• प्रत्येक लेंस का निचला आधा भाग उत्तल होता है और पढ़ने के दौरान इस हिस्से से देखने समय यह दोष ठीक करता है। 

सही उत्तर वस्तु दूरी = छवि दूरी है।

Key Points

समतल दर्पण साधारणतः बिना वक्रता के समतल दर्पण हैं। इन पॉलिश सतह को पारा के साथ इस तरह से लेपित किया जाता है कि वे उन पर पड़ने वाले अधिकांश प्रकाश को प्रतिबिम्बित करते हैं।

• समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि हमेशा आभासी और लंबवत होती है।
• निर्मित छवि ’आभासी’ है क्योंकि यह उस स्थान पर बनाई गई वस्तु की प्रति है जहां से प्रकाश किरणें आती दिखाई देती हैं।
• दर्पण के 'पीछे' की छवि की दूरी दर्पण के सामने की वस्तु की दूरी के समान होती है।
• छवि और वस्तु एक समतल दर्पण से समान दूरी पर होती हैं।
• समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि का आकार वस्तु के आकार के समान होता है।
• दर्पण के 'पीछे' की छवि की दूरी दर्पण के सामने की वस्तु की दूरी के समान है।

अवधारणा

• 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,तो यह परावर्तन है।
• परावर्तन के नियम:

• आपतन कोण (θi) = परावर्तन कोण (θr)
• आपतित किरण, परावर्तित किरण और आपतन की सतह का लंब हमेशा एक ही समतल में होते हैं।

• न्यूनतम विचलन के कोण को सबसे छोटे कोण के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसके माध्यम से प्रकाश एक प्रिज्म द्वारा झुका हुआ है।
• आपतन के कोण, निर्गम के कोण और न्यूनतम विचलन के कोण के बीच संबंध को निम्न द्वारा दिया गया है

⇒ δ = 180° - (i +r)

गणना :

दिया गया - आपतन का कोण (i) = 15° और परावर्तन का कोण (r) = 15°

• विचलन का कोण निम्न द्वारा दिया जाता है

⇒ δ = 180° - (i + r)

⇒ δ = 180° - (15° + 15°) = 180° - 30° = 150°