બહિર્મુખ લેન્સના પ્રશ્નોના ઉદાહરણ

બહિર્મુખ લેન્સના પ્રશ્નોના 5 ઉદાહરણો

1. બહિર્મુખ લેન્સ (કન્વર્જિંગ લેન્સ) ની કેન્દ્રીય લંબાઈ 15 સેમી છે. 5 સેમી ઊંચી વસ્તુ લેન્સની ડાબી બાજુએ સ્થિત છે. જો વસ્તુ બહિર્મુખ લેન્સથી 5 સેમી દૂર હોય તો છબીનું અંતર, છબીનું વિસ્તરણ, છબીની ઊંચાઈ અને છબીના ગુણધર્મો નક્કી કરો.
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
ફોકલ લંબાઈ (f) = 15 સે.મી.
બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ ધન છે કારણ કે બહિર્મુખ લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ પ્રકાશના કિરણ દ્વારા પસાર થાય છે અથવા વાસ્તવિક છે.
પદાર્થની ઊંચાઈ (h) = 5 સે.મી.
ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 5 સે.મી.
પૂછ્યું : પડછાયાનું અંતર, પડછાયાનું વિસ્તરણ, પડછાયાની ઊંચાઈ અને પડછાયાના ગુણધર્મો
જવાબ :
બહિર્મુખ લેન્સ દ્વારા પદાર્થની છબી રચનાની છબી:

છબીનું અંતર (સે):
૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૧૫ – ૧/૫ = ૧/૧૫ – ૩/૧૫ = -૨/૧૫
s' = -15/2 = -7,5 સેમી
નકારાત્મક પડછાયા અંતરનો અર્થ એ છે કે પડછાયો વર્ચ્યુઅલ છે અથવા પ્રકાશ કિરણ પડછાયામાંથી પસાર થતો નથી. 
છબીનું અંતર 7,5 સે.મી. છે, જે પદાર્થના અંતર 5 સે.મી. કરતાં વધારે છે.
છબી વિસ્તૃતીકરણ (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 વખત
છબીનું સકારાત્મક વિસ્તરણ એટલે કે છબી સીધી છે અથવા ઊંધી નથી.
છબીનું કદ વસ્તુના કદ કરતાં 1,5 ગણું મોટું છે.
પડછાયાની ઊંચાઈ (h'):
મ = કલાક/કલાક
h' = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 સેમી
પડછાયાની ઊંચાઈ ધન છે, એટલે કે પડછાયો સીધો છે કે ઊંધો નથી.
છબીની ઊંચાઈ 7,5 સે.મી. છે, જે વસ્તુની ઊંચાઈ 5 સે.મી. કરતાં વધારે છે.
પડછાયાના ગુણધર્મો
ઉપરોક્ત ગણતરીઓના આધારે, એવું નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે અંતર્મુખ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વસ્તુની છબીના ગુણધર્મો આ પ્રમાણે છે:
- આભાસી અથવા પ્રકાશ કિરણો પડછાયામાંથી પસાર થતા નથી.
- સીધો કે ઊંધો નહીં
– મેગ્નિફાઇડ અથવા છબીનું કદ ઑબ્જેક્ટના કદ કરતા નાનું હોય છે
- છબીનું અંતર પદાર્થના અંતર કરતા વધારે છે

2. 15 સેમી ફોકલ લંબાઈવાળા બહિર્મુખ લેન્સની સામે 10 સેમી ઊંચી વસ્તુ 30 સેમી છે. છબીનું અંતર, છબીનું વિસ્તરણ, છબીની ઊંચાઈ અને છબીના ગુણધર્મોની ગણતરી કરો!
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
ફોકલ લંબાઈ (f) = 15 સે.મી.
બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ ધન છે કારણ કે બહિર્મુખ લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ પ્રકાશના કિરણ દ્વારા પસાર થાય છે અથવા વાસ્તવિક છે.
પદાર્થની ઊંચાઈ (h) = 10 સે.મી.
ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 30 સે.મી.
પૂછ્યું: પડછાયાનું અંતર, પડછાયાનું વિસ્તરણ, પડછાયાની ઊંચાઈ અને પડછાયાના ગુણધર્મો
જવાબ :
બહિર્મુખ લેન્સ દ્વારા પદાર્થની છબી રચનાની છબી:

છબીનું અંતર (સે):
૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૨૦ – ૧/૩૦ = ૩/૬૦ – ૨/૬૦ = ૧/૬૦
s' = 30/1 = 30 સેમી
સકારાત્મક પડછાયા અંતરનો અર્થ એ છે કે પડછાયો વાસ્તવિક છે અથવા પડછાયો પ્રકાશ કિરણ દ્વારા પસાર થાય છે. 
૩૦ સે.મી.નું પડછાયાનું અંતર અને ૩૦ સે.મી.નું પદાર્થનું અંતર સમાન છે.
છબી વિસ્તૃતીકરણ (M):
M = -s'/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 વખત
નકારાત્મક ચિહ્ન સાથે છબીનું વિસ્તૃતીકરણ એટલે છબી ઊંધી છે.
૧ નું વિસ્તરણ એટલે કે પડછાયાનું કદ વસ્તુના કદ જેટલું જ છે.
પડછાયાની ઊંચાઈ (h'):
મ = કલાક/કલાક
h' = M h = (-1)10 = -10 સેમી
પડછાયાની ઊંચાઈ નકારાત્મક છે, એટલે કે પડછાયો ઊંધો છે.
પડછાયાની ઊંચાઈ 10 સેમી છે, જે વસ્તુની ઊંચાઈ જેટલી જ છે, જે 10 સેમી છે.
પડછાયાના ગુણધર્મો
ઉપરોક્ત ગણતરીઓના આધારે, એવું નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે અંતર્મુખ લેન્સ દ્વારા રચાયેલી વસ્તુની છબીના ગુણધર્મો આ પ્રમાણે છે:
- વાસ્તવિક અથવા પ્રકાશ કિરણ પડછાયામાંથી પસાર થાય છે
- પાછળની તરફ
- પડછાયાનું કદ વસ્તુના કદ જેટલું જ છે
- પડછાયાનું અંતર વસ્તુના અંતર જેટલું જ છે

બહિર્મુખ લેન્સના પ્રશ્નો

૧. ૫ સેમી ઊંચી વસ્તુ ૩૦ સેમી કેન્દ્રીય લંબાઈવાળા બહિર્મુખ લેન્સની સામે ૧૦ સેમી છે. નક્કી કરો: (a) છબીનું અંતર, (b) છબીનું વિસ્તરણ, (c) છબીની ઊંચાઈ અને (d) છબીની લાક્ષણિકતાઓ!
જવાબ કી:
(a) s' = -15 સેમી
(b) મીટર = 1,5
(c) h' = 7,5 સેમી
(d) છબીના ગુણધર્મો: વર્ચ્યુઅલ, સીધો, વિસ્તૃત

2. બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 10 સેમી છે, પદાર્થનું બહિર્મુખ લેન્સથી અંતર 15 સેમી છે અને પદાર્થની ઊંચાઈ 2 સેમી છે. છબીનું અંતર, છબીનું વિસ્તરણ, છબીની ઊંચાઈ અને છબીના ગુણધર્મો નક્કી કરો!
જવાબ કી:
(a) s' = 30 સેમી
(b) m = -2
(c) h' = -15 સેમી
(d) છબીના ગુણધર્મો: વાસ્તવિક, ઊંધી, મોટી

૩. જુનિયર હાઇ સ્કૂલ C4-P12 નંબર ૧૩ માટે વિજ્ઞાન માટેની રાષ્ટ્રીય પરીક્ષા

નીચેની છબી જુઓ! છબીમાં બતાવેલ ડેટાના આધારે, લેન્સની ફોકલ લંબાઈ... છે.

A. ૪.૫ સે.મી.

B. ૭.૫ સે.મી.

સી. ૧૦ સે.મી.

ડી. ૧૨ સે.મી.

ચર્ચા

પ્રકાશના માર્ગની છબીના આધારે, એવું તારણ કાઢવામાં આવે છે કે લેન્સનો પ્રકાર બહિર્મુખ લેન્સ અથવા ધન લેન્સ છે.

તે જાણીતું છે કે:

ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 20 સે.મી.

પડછાયાનું અંતર (s') = 30 સેમી

પ્રશ્ન: લેન્સ ફોકલ લંબાઈ (f)

જવાબ :

બહિર્મુખ લેન્સ સૂત્ર:

૧/સેકંડ + ૧/સેકંડ '= ૧/ચ

સૂત્રો અને સાઇન નિયમોની સમજૂતી:

s = પદાર્થનું અંતર (ધન કારણ કે પદાર્થ આપાત પ્રકાશ કિરણ દ્વારા પસાર થાય છે)

s' = પડછાયાનું અંતર (ધન કારણ કે પડછાયો પ્રકાશ કિરણમાંથી પસાર થાય છે અથવા પડછાયો વાસ્તવિક છે)

f = કેન્દ્રીય લંબાઈ (બહિર્મુખ લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ ધન છે કારણ કે તે પ્રકાશના કિરણમાંથી પસાર થાય છે)

તો બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ (f):

૧/એફ = ૧/૨૦ + ૧/૩૦ = ૩/૬૦ + ૨/૬૦ = ૫/૬૦

f = 60/5 = 12 સેમી

સાચો જવાબ D છે.

૪. ૨૦૧૧ જુનિયર હાઇસ્કૂલ સાયન્સ રાષ્ટ્રીય પરીક્ષા પ્રશ્ન નંબર ૧૨ – બહિર્મુખ લેન્સ

ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે એક વસ્તુ બહિર્મુખ લેન્સની સામે છે. જો લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 20 સેમી હોય, તો તે...

કોઈ વસ્તુની છબી વિસ્તૃતીકરણ સાથે બનાવવામાં આવે છે...

A. ૩ વખત

B. 2 વખત

C. ૧.૫ વખત

ડી. ૦.૫ વખત

ચર્ચા

તે જાણીતું છે કે:

બહિર્મુખ લેન્સ (f) ની કેન્દ્રીય લંબાઈ = 20 સે.મી.

બહિર્મુખ લેન્સના કેન્દ્રબિંદુને પ્રકાશના કિરણ દ્વારા પસાર કરવામાં આવે છે જેથી બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ વાસ્તવિક હોય અને તેમાં સકારાત્મક સંકેત હોય.

ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 30 સે.મી.

પ્રશ્ન: છબીનું વિસ્તૃતીકરણ (M)

જવાબ :

છબી વિસ્તૃતીકરણની ગણતરી કરતા પહેલા, પહેલા છબી અંતર (s') ની ગણતરી કરો.

૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૨૦ – ૧/૩૦ = ૩/૬૦ – ૨/૬૦ = ૧/૬૦

s' = 60/1 = 60 સેમી

છબી વિસ્તૃતીકરણ:

M = સે'/સે = 60 સેમી / 30 સેમી = 60/30 = 2 વખત

સાચો જવાબ B છે.

5. EBTANAS-SMP-01-14

બહિર્મુખ લેન્સમાં ખાસ કિરણોનો સાચો માર્ગ દર્શાવતી છબી... છે.

ચર્ચા

બહિર્મુખ લેન્સને કન્વર્જિંગ લેન્સ પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રકાશ ભેગો કરે છે. તેને ધન લેન્સ કહેવામાં આવે છે કારણ કે પ્રકાશ બહિર્મુખ લેન્સના કેન્દ્રબિંદુમાંથી પસાર થાય છે, જે તેને વાસ્તવિક બનાવે છે.

બીજી બાજુ, અંતર્મુખ લેન્સને ડાયવર્જિંગ લેન્સ પણ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તે પ્રકાશ ફેલાવે છે. તેને નકારાત્મક લેન્સ કહેવામાં આવે છે કારણ કે અંતર્મુખ લેન્સનું કેન્દ્રબિંદુ પ્રકાશ દ્વારા પસાર થતું નથી કારણ કેતે વર્ચ્યુઅલ છે.

આની બાજુમાં ત્રણ ખાસ કિરણોનો ઉપયોગ કરીને બહિર્મુખ લેન્સ પર છબીની રચનાનું ઉદાહરણ છે.

સાચો જવાબ A છે.