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पाठ से प्रश्न

प्रश्न 1: किसी कॉन्केव मिरर के प्रिंसिपल फोकस की परिभाषा लिखिए।

उत्तर: किसी कॉन्केव मिरर में प्रिंसिपल एक्सिस के पैरेलल आने वाली लाइट रे मिरर से रिफ्लेक्शन के बाद एक प्वाइंट पर कन्वर्ज होती हैं। इस प्वाइंट को कॉन्केव मिरर का प्रिंसिपल फोकस कहते हैं।

प्रश्न 2: एक स्फेरिकल मिरर के कर्वेचर का रेडियस 20 सेमी है। इस मिरर का फोकल लेंथ क्या है?

उत्तर: हम जानते हैं;R = 2f

या, `f=R/2=(20)/2=10` सेमी

फोकल लेंथ = 10 सेमी

प्रश्न 3: उस मिरर का नाम बताएँ जिसमें किसी ऑब्जेक्ट का बड़ा और सीधा इमेज बनता है।

उत्तर: कॉन्केव मिरर

प्रश्न 4: गाड़ियों के रियर व्यू मिरर में कॉन्वेक्स मिरर ही क्यों लगाया जाता है?

उत्तर: कॉन्वेक्स मिरर का फील्ड ऑफ व्यू अधिक होता है और इसमें इमेज का आकार छोटा होता है। इसलिये एक कॉन्वेक्स मिरर में गाड़ी के पीछे के बड़े एरिया का इमेज बनता है। इससे ड्राइवर को अपने पीछे एक बड़े एरिया का ट्राफिक दिख पाता है। इसलिये गाड़ियों के रियर व्यू मिरर में कॉन्वेक्स मिरर ही लगाया जाता है।

प्रश्न 5: एक गाड़ी में लगे रिअर व्यू मिरर के कर्वेचर का रेडियस 3 मी है। अगर एक बस उस मिरर से 5 मी की दूरी पर है तो इमेज की दूरी, साइज और नेचर बताएँ।

उत्तर: दिया गया है; R = 3 m इसलिये, = `R/2` = 1.5 m और ऑब्जेक्ट डिस्टांस u = - 5 m

इमेज डिस्टांस नीचे दिये गये तरीके से पता किया जा सकता है:

`1/v+1/u=1/f`

या, `1/v=1/f-1/u`

या, `1/v=2/3-(-1/5)`

या, `=2/3+1/5=(10+3)/(15)=(13)/(15)`

या, `v=(15)/(13)=1.15` m

इमेज छोटा, रियल और सीधा है जो मिरर के पीछे 1.15 मी की दूरी पर है।

प्रश्न 6: 15 सेमी फोकल लेंथ वाले एक कॉन्केव मिरर से 25 सेमी की दूरी पर 4 सेमी की साइज का एक ऑब्जेक्ट रखा है। उस ऑब्जेक्ट का साफ इमेज पाने के लिये मिरर से कितनी दूरी पर स्क्रीन को रखना होगा? इमेज का साइज और नेचर भी बताएँ।

उत्तर: दिया गया है: v = - 25 cm, f = - 15 cm, h = 4 cm

इमेज डिस्टांस नीचे दिये गये तरीके से पता किया जा सकता है:

`1/v+1/u=1/f`

या, `1/v=1/f-1/u`

या, `=-1/(15)+1/(25)=(-5+3)/(75)=-2/(75)`

या, `v=-(15)/(13)=-37.5` cm

इमेज C के आगे बनता है। इमेज रियल और उलटा है।

इमेज का साइज नीचे दिये गये तरीके से पता किया जा सकता है:

`m=(h')/h=-v/u`

या, `-(37.5)/(25)=(h’)/4`

या, `-3/2=(h’)/4`

या, `h’=-6` cm

इमेज बड़ा है। इमेज साइज के नेगेटिव मान से पता चलता है कि यह एक रियल इमेज है।

प्रश्न 7: एक कॉन्केव मिरर के कर्वेचर का रेडियस 32 सेमी है। इसका फोकल लेंथ क्या है?

उत्तर: दिया गया है, R = - 32 cm

हम जानते हैं, `f=R/2=-(32)/2=-16` cm

प्रश्न 8: एक कॉन्केव मिरर से 10 सेमी दूर रखे ऑब्जेक्ट का तीन गुना बड़ा और रियल इमेज बनता है। इमेज का पोजीशन क्या है?

उत्तर: दिया गया है, v = - 10 cm और m = - 3

इमेज डिस्टांस नीचे दिये गये तरीके से पता किया जा सकता है:

`m=(h’)/h=-v/u`

या, `-v/(-10)=-3`

या, `v=-10xx3=-30` cm

इमेज डिस्टांस 30 सेमी है। इमेज डिस्टांस के नेगेटिव साइन से पता चलता है कि यह मिरर के सामने है।

प्रश्न 9: लाइट की एक रे किसी कोण पर हवा से पानी में जाती है। यहाँ पर लाइट की रे नॉर्मल की ओर मुड़ती है या उससे दूर? क्यों?

उत्तर: यहाँ पर लाइट की रे एक रेअर मीडियम से डेंस मीडियम में जा रही है। इसलिये यहाँ पर लाइट रे नॉर्मल की ओर मुड़ती है।

प्रश्न 10: लाइट हवा से काँच में जा रही है; जिसका रिफ्रैक्टिव इंडेक्स 1.50 है। काँच में लाइट की स्पीड क्या है, यदि वैक्युम में लाइट की स्पीड 3 x 108 प्रति सेकंड है?

उत्तर: दिया गया है; काँच का रिफ्रैक्टिव इंडेक्स = 1.50

`n_m=c/v`

`(3xx10^8)/v=1.50`

`v=(3xx10^8)/(1.50)=2xx10^8` ms^-1

प्रश्न 11: लेसन में दिये गये टेबल में से सबसे अधिक और सबसे कम ऑप्टिकल डेंसिटी वाले मीडियम के नाम लिखें।

उत्तर: सबसे अधिक ऑप्टिकल डेंसिटी वाला मीडियम हीरा है। सबसे कम ऑप्टिकल डेंसिटी वाला मीडियम हवा है।

प्रश्न 12: केरोसीन, तारपीन का तेल और पानी में से किस मीडियम में लाइट की स्पीड सबसे कम होती है?

उत्तर: पानी का रिफ्रैक्टिव इंडेक्स सबसे कम है इसलिये पानी में लाइट की स्पीड सबसे कम होती है।

प्रश्न 13: हीरे का रिफ्रैक्टिव इंडेक्स 2.42 है। इसका क्या मतलब है?

उत्तर: इसका मतलब है कि वैक्युम में लाइट की स्पीड और हीरे में लाइट की स्पीड का अनुपात 2.42 है।

प्रश्न 14: एक कॉन्केव लेंस का फोकल लेंथ 15 सेमी है। लेंस से 10 सेमी की दूरी पर इमेज बनाने के लिये ऑब्जेक्ट को इससे कितनी दूर रखना होगा। इस लेंस का मैग्निफिकेशन भी पता करें।

उत्तर: दिया गया है; f = - 15 cm, v = - 10 cm

ऑब्जेक्ट डिस्टांस नीचे दिये गये तरीके से पता किया जा सकता है:

अब मैग्निफिकेशन इस तरह से पता किया जा सकता है:

m=v/u=15/30=1/2

इमेज का साइज ऑब्जेक के साइज का आधा है। यहाँ पर पॉजिटिव साइन का मतलब है यह एक सीधा इमेज है।

प्रश्न 15: एक 2 सेमी ऊँचे ऑब्जेक्ट को किसी कॉन्वेक्स लेंस के प्रिंसिपल एक्सिस के परपेंडिकुलर रखा गया। इस लेंस का फोकल लेंथ 10 सेमी है। लेंस से ऑब्जेक्ट की दूरी 15 सेमी है। इमेज की दूरी, साइज और नेचर बताएँ। मैगनिफिकेशन भी पता करें।

उत्तर: दिया गया है,f = 10 cm, u = - 15 cm, h = 2 cm

इमेज डिस्टांस इस तरह से पता किया जा सकता है

इमेज लेंस की दूसरी तरफ 30 सेमी की दूरी पर बनता है।

मैग्निफिकेशन इस तरह पता किया जा सकता है।

इमेज का आकार ऑब्जेक्ट के आकार का दोगुना है। नेगेटिव साइन का मतलब है कि इमेज रियल और उलटा है।

प्रश्न 16: किसी लेंस के 1 डायऑप्टर पावर को आप कैसे समझाएँगे?

उत्तर: किसी लेंस के 1 डायऑप्टर पावर का मतलब है उस लेंस का फोकल लेंथ 1 मी है।

प्रश्न 17: एक कॉन्वेक्स लेंस द्वार किसी सुई का इमेज 50 सेमी की दूरी पर बनता है। यदि इमेज का आकार ऑब्जेक्ट के आकार के बराबर है तो सुई और लेंस की बीच की दूरी कितनी है? इस लेंस का पावर भी बताएँ।

उत्तर: हम जानते हैं कि यदि किसी कॉन्वेक्स लेंस के 2F1 पर ऑब्जेक्ट रखा जायेगा तो उसका इमेज 2F2 पर बनेगा और इमेज का आकार ऑब्जेक्ट के आकार के बराबर होगा। इसलिये ऑब्जेक्ट और लेंस के बीच की दूरी = 50 सेमी।

f = 50/2 = 25 cm = 0.25 m

लेंस का पावर इस तरह से पता किया जा सकता है।

P = 1/f = 1/(0.25) = +4 D

प्रश्न 18: एक कॉन्केव लेंस का फोकल लेंथ 2 मी है। इसका पावर क्या है?

उत्तर: दिया गया है;f = -2 m

लेंस का पावर इस तरह से पता किया जा सकता है।

P = 1/f = - ½ = - 0.5 D