ઓપ્ટિકલ આંખના સાધનો

ઓપ્ટિકલ આંખના સાધનની સામગ્રી

આંખ એ મનુષ્યમાં સહજ રીતે રહેલું એક ઓપ્ટિકલ સાધન છે. તે તમને ભૌતિકશાસ્ત્રનો લેખ વાંચવાની અથવા સુંદર કે સુંદર બોયફ્રેન્ડના ચહેરાને જોવાની મંજૂરી આપે છે 🙂 જો તમારી આંખો યોગ્ય રીતે કામ ન કરતી હોય તો શું? તમે ચોક્કસપણે આ પ્રશ્નનો જવાબ જાણો છો. તેથી, જો તમારી આંખો હજુ પણ સ્વસ્થ હોય અને તમે સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકો તો આભારી બનો. એક અંધ વ્યક્તિ ચોક્કસપણે જોઈ શકતો નથી અને તે ફક્ત આજે આપણે જે દુનિયામાં રહીએ છીએ તેની સ્થિતિની કલ્પના કરી શકે છે.

સ્વસ્થ, સારી રીતે કાર્યરત આંખો હોવી એ દરેકની આશા છે. જોકે, વાસ્તવિકતા ક્યારેક અપેક્ષાઓ પર ખરી ઉતરે છે. કેટલાક લોકો આંખની તકલીફનો અનુભવ કરે છે, જેના કારણે તેઓ સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતા નથી. વિજ્ઞાનમાં, ખાસ કરીને ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, પ્રગતિએ ચશ્મા અને કોન્ટેક્ટ લેન્સ જેવા દ્રશ્ય સહાયકો બનાવવાનું શક્ય બનાવ્યું છે.

આ લેખ આંખ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની તપાસ કરે છે, જેનાથી મનુષ્ય જોઈ શકે છે. આ લેખમાં આંખ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની સમજૂતી ભૌમિતિક પ્રકાશશાસ્ત્રના વિષય સાથે સંબંધિત છે , જેમાં પ્રકાશનું વક્રીભવન, ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું અને આંખ દ્વારા વસ્તુઓની છબીઓનું નિર્માણ શામેલ છે. આંખ અને તે ખરેખર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેની વિગતવાર સમજૂતી આ લેખના અવકાશની બહાર છે. ચશ્મા અને કોન્ટેક્ટ લેન્સ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે આંખની તકલીફો, પછીના લેખોમાં સમજાવવામાં આવશે.

આંખના ભાગો

કોર્નિયા અથવા આંખનો પડદો એક કઠણ, અર્ધપારદર્શક પટલ છે જે આંખના આગળના ભાગને આવરી લે છે. આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશ કિરણો કોર્નિયા દ્વારા વધુ પ્રમાણમાં વક્રીકૃત થાય છે.
વિદ્યાર્થી અથવા આંખની કીકી માનવ આંખનો કાળો ભાગ એ કીકી છે. કીકી કાળી હોય છે, તેથી તે લગભગ બધા પ્રકાશને શોષી લે છે અને લગભગ કોઈ પણ પ્રકાશને પાછું પરાવર્તિત કરતું નથી. કીકી એ છિદ્ર છે જેના દ્વારા પ્રકાશ આંખમાં પ્રવેશ કરે છે. કીકી જેટલી મોટી હશે, તેટલો વધુ પ્રકાશ આંખમાં પ્રવેશ કરશે, અને તેનાથી વિપરીત, કીકી જેટલી નાની હશે, તેટલો ઓછો પ્રકાશ આંખમાં પ્રવેશ કરશે.
આઇરિસ અથવા આઇરિસ આંખની કીકીના કદને આઇરિસ નિયંત્રિત કરે છે. જ્યારે આંખની આસપાસનું વાતાવરણ ખૂબ જ તેજસ્વી હોય છે, ત્યારે આંખની કીકી તેને સંકુચિત કરે છે, અને જ્યારે વાતાવરણ ઝાંખું હોય છે, ત્યારે આંખની કીકી તેને મોટું કરે છે, જેનાથી આંખમાં વધુ પ્રકાશ પ્રવેશી શકે છે. જો તમે ક્યારેય દિવસ અને રાત્રે બિલાડીની કીકીમાં તફાવત જોયો હોય, તો તમે સરળતાથી આઇરિસનું કાર્ય સમજી શકશો.

સિલિઅરી સ્નાયુ આંખના લેન્સની વક્રતા બદલવાનું કાર્ય કરે છે. આંખના લેન્સની વક્રતામાં ફેરફાર આંખના લેન્સની ફોકલ લંબાઈને અસર કરે છે. જો આંખ ખૂબ દૂરથી કોઈ વસ્તુનું અવલોકન કરે છે, તો સિલિઅરી સ્નાયુ આરામ કરશે જેથી લેન્સની વક્રતાની ત્રિજ્યા વધે અને લેન્સની ફોકલ લંબાઈ વધે. જો આંખ નજીકથી કોઈ વસ્તુનું અવલોકન કરે છે, તો સિલિઅરી સ્નાયુ સંકોચાય છે જેથી લેન્સની વક્રતાની ત્રિજ્યા ઘટે અને લેન્સની ફોકલ લંબાઈ ઘટે. તેથી પરોક્ષ રીતે સિલિઅરી સ્નાયુનું કાર્ય આંખના લેન્સની ફોકલ લંબાઈને નિયંત્રિત કરવાનું છે જેથી આંખ વસ્તુની છબીને સારી રીતે કેન્દ્રિત કરી શકે. આંખના લેન્સની ફોકલ લંબાઈમાં થતા ફેરફારોને આંખનું રહેઠાણ કહેવામાં આવે છે.

આંખનો લેન્સ એક કન્વર્જિંગ લેન્સ છે , જેને બહિર્મુખ લેન્સ અથવા ધન લેન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે . આંખમાં પ્રવેશતા મોટાભાગનો પ્રકાશ કોર્નિયામાં વક્રીભવન થાય છે, તેમ છતાં લેન્સ પ્રકાશ કિરણોને પણ વક્રીભવન કરે છે અને કેન્દ્રિત કરે છે જેથી કોઈ વસ્તુની છબી રેટિના પર ચોક્કસ રીતે બને. વસ્તુઓ સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય તે માટે છબી રેટિના પર બનવી જોઈએ. રેટિના પ્રકાશ તરંગોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે પછી ઓપ્ટિક ચેતા દ્વારા મગજમાં પ્રસારિત થાય છે.

મહત્તમ અને લઘુત્તમ રહેઠાણ

આંખ માટે રહેવાની વ્યવસ્થા આંખના લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f) ને આંખ દ્વારા જોવામાં આવતી વસ્તુના અંતર સાથે ગોઠવણ કરવામાં આવે છે, જેથી વસ્તુની છબી રેટિના પર કેન્દ્રિત થઈ શકે. આંખના લેન્સની ફોકલ લંબાઈ એ લેન્સ અને લેન્સના ફોકલ બિંદુ (F) વચ્ચેનું અંતર છે. લેન્સની વક્રતામાં ફેરફાર લેન્સની વક્રતાની ત્રિજ્યામાં ફેરફારનું કારણ બને છે અને તેથી લેન્સની ફોકલ લંબાઈ બદલાય છે, જેમ કે ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે.
જો આંખ કોઈ વસ્તુનું અવલોકન કરે તો દૂરનું બિંદુ, સિલિઅરી સ્નાયુ આરામ કરે છે (આરામ કરે છે) જેના કારણે આંખનો લેન્સ સપાટ બને છે જેથી લેન્સની વક્રતા ત્રિજ્યા અને કેન્દ્રીય લંબાઈ વધે છે. દૂરનો બિંદુ એ સૌથી દૂરનું અંતર છે જ્યાં આંખ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે, જ્યાં આંખનો સામાન્ય દૂરનો બિંદુ અનંત હોય છે. જ્યારે આંખ દૂરના બિંદુ પર અથવા અનંત પરના પદાર્થો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈને સમાયોજિત કરે છે, ત્યારે આંખ ઓછામાં ઓછી રહેઠાણ.

બીજી બાજુ, જ્યારે આંખ કોઈ વસ્તુને નજીકથી જુએ છે, ત્યારે સિલિરી સ્નાયુ તંગ (સંકોચન) થાય છે જેના કારણે આંખનો લેન્સ વધુ વક્ર બને છે જેથી લેન્સની વક્રતાની ત્રિજ્યા અને કેન્દ્રીય લંબાઈ વધે છે. આંખની સૌથી નજીકની વસ્તુનું અંતર કે જેના પર આંખ હજુ પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે તેને કહેવાય છે. નજીકનું બિંદુસરેરાશ માનવીનું બિંદુ લગભગ 25 સે.મી. હોય છે. જ્યારે આંખ નજીકના બિંદુ (25 સે.મી.) પર કોઈ વસ્તુ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, ત્યારે આંખ મહત્તમ રીતે સમાવી લે છે. 
 
પદાર્થના પડછાયાની રચના

ખૂબ દૂરના પદાર્થનું અંતર

જો પદાર્થનું અંતર અનંત હોય, તો આંખનો લેન્સ સપાટ બને છે જેથી લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ વધે છે, જ્યાં કેન્દ્રીય લંબાઈ (f) છબી અંતર (s') જેટલી હોવી જોઈએ. છબી અંતર એ લેન્સ અને આંખના વક્ર પ્રકાશ કિરણો છેદે છે તે બિંદુ વચ્ચેનું અંતર છે. જ્યાં પ્રકાશ કિરણો છેદે છે તે બિંદુ રેટિના સાથે એકરુપ થાય છે. તેથી એવું નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે જ્યારે આંખ અનંત અંતરે કોઈ વસ્તુનું અવલોકન કરે છે, ત્યારે આંખના લેન્સની વક્રતા સપાટ બને છે જ્યાં સુધી લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ (f) આંખના લેન્સ અને રેટિના વચ્ચેના અંતર જેટલી ન થાય. પ્રકાશ કિરણો રેટિનામાં છેદે છે જેથી રેટિનામાં ચેતા કોષો દ્વારા પ્રકાશને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય અને પછી ઓપ્ટિક ચેતા દ્વારા મગજમાં પ્રસારિત કરી શકાય.

જ્યારે પદાર્થનું અંતર (s) ખૂબ દૂર હોય અથવા જો પદાર્થ અનંત દૂર હોવાનું માનવામાં આવે, તો લેન્સ (f) ની કેન્દ્રીય લંબાઈ છબી અંતર (s') જેટલી જ હોવી જોઈએ તેનું ગાણિતિક પ્રમાણ નીચે મુજબ છે. કેન્દ્રીય લંબાઈ (f), પદાર્થનું અંતર (s) અને છબી અંતર (s') વચ્ચેનો સંબંધ નીચેના સમીકરણ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.
1/f = 1/s + 1/s' —– સમીકરણ 1
આઈપીસ એક કન્વર્જિંગ લેન્સ છે, તેથી ફોકલ લંબાઈ (f) ધન છે. પદાર્થનું અંતર (s) અનંત છે, તેથી સમીકરણ 1 માં પદાર્થનું અંતર (s) ને અનંત પ્રતીકથી બદલો.
૧/એફ = ૧/~ + ૧/સે'
૧/એફ = ૦ + ૧/સેકન્ડ'
૧/એફ = ૧/સે'
s' = f —– સમીકરણ 2
સમીકરણ 2 બતાવે છે કે કન્વર્જિંગ લેન્સ અથવા બહિર્મુખ લેન્સમાં, જો પદાર્થનું અંતર અનંત હોય તો કેન્દ્રીય લંબાઈ (f) છબી અંતર (s') જેટલી જ હોય ​​છે.
 
ખૂબ નજીકનું ઑબ્જેક્ટ અંતર

જો વસ્તુ આંખની નજીક હોય તો શું? અંતર્મુખ લેન્સ વાસ્તવિક અને આભાસી છબીઓ બંને બનાવી શકે છે. જ્યારે વસ્તુનું અંતર (s) લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ (f) કરતા વધારે હોય ત્યારે બહિર્મુખ લેન્સ દ્વારા વાસ્તવિક છબી બનાવવામાં આવે છે. આ વિષયમાં ચર્ચા કરવામાં આવી છે. બહિર્મુખ લેન્સ છબી.
અગાઉ સમજાવવામાં આવ્યું હતું કે સામાન્ય આંખ સૌથી નજીકની વસ્તુ કે જેના પર યોગ્ય રીતે ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે તે 25 સેમી છે. તેથી, કેન્દ્રિય લંબાઈ 25 સેમીથી ઓછી હોવી જોઈએ. તે 25 સેમી પણ ન હોઈ શકે કારણ કે જો તે હોત, તો છબી અનંત હશે, જે આંખની કીકીના નાના કદને કારણે ગેરવાજબી છે.

આંખના લેન્સ સિસ્ટમની ફોકલ લંબાઈ (f) અંદાજવા માટે ગણતરી:
1/f = 1/s + 1/s' —– સમીકરણ 1
સામાન્ય આંખનું નજીકનું બિંદુ 25 સેમી છે, તેથી નજીકની વસ્તુનું અંતર (ઓ) 25 સેમી છે. કોર્નિયા અને આંખ વચ્ચેનું અંતર લગભગ 2,5 સેમી છે. જો પ્રકાશ કિરણ રેટિના પર પડે છે તો છબી સ્પષ્ટ દેખાય છે, તેથી કોર્નિયા અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર છબી અંતર (ઓ) તરીકે ગણવામાં આવે છે.
૧/એફ = ૧/સે + ૧/સે'
૧/એફ = ૧/૨૫ + ૧/૨.૫ = ૧/૨૫ + ૧૦/૨૫ = ૧૧/૨૫
એફ = ૧/૨૦
f = 2,27 સેમી
છબી અંતર (s') અને કેન્દ્રીય અંતર (f) વચ્ચેનો તફાવત 2,5 સેમી - 2,27 સેમી = 0,23 સેમી છે. ઉપરોક્ત ગણતરીના પરિણામોના આધારે, એવું તારણ કાઢી શકાય છે કે કેન્દ્રીય અંતર (f) છબી અંતર (s') કરતા નાનું છે. આંખનું કેન્દ્ર બિંદુ છબી બિંદુ અથવા રેટિનાની ડાબી બાજુ 0,23 સેમી છે.
આંખનો લેન્સ કન્વર્જન્ટ છે, તેથી રેટિના પર બનેલી છબી, વાસ્તવિક હોવા છતાં, ઊંધી હોય છે. રેટિના પરની છબી ઊંધી હોવા છતાં, મગજની ચેતાઓ તેને સીધી બનાવે છે. આ કેવી રીતે સમજાવી શકાય? 🙂

ઓપ્ટિકલ આંખના સાધનો વિશેના ઉદાહરણ પ્રશ્નો

૧. એબ્ટાનાસ-એસએમપી-૦૧-૧૫

મ્યોપિયા જેવી આંખની ખામીઓમાં છબી રચનાનું વર્ણન...

ચર્ચા

નજીકની દૃષ્ટિ અથવા માયોપિયા એ આંખનો એક ઓપ્ટિકલ ડિસઓર્ડર છે જેમાં આંખ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી.

નજીકની દૃષ્ટિનું કારણ વધુ વક્ર કોર્નિયા-લેન્સ સિસ્ટમ છે (આંખની કીકીનો આડો ભાગ ખૂબ લાંબો છે) જેથી કોર્નિયા-લેન્સ સિસ્ટમની ફોકલ લંબાઈ ઓછી થઈ જાય છે, જેના કારણે દૂરના બિંદુથી આવતા પ્રકાશ કિરણો રેટિના સામે કેન્દ્રિત થાય છે. અનંત પ્રકાશ કિરણો રેટિના પર કેન્દ્રિત થતા નથી જેથી રેટિનામાં રહેલા ચેતા કોષો મગજમાં પ્રસારિત થવા માટે પ્રકાશ તરંગોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરી શકતા નથી.

સાચો જવાબ B છે.

2. EBTANAS-SMP-02-15

મ્યોપિયા ધરાવતા લોકોમાં પડછાયાઓની રચના યોગ્ય છબીમાં બતાવવામાં આવી છે...

ચર્ચા

નજીકની દૃષ્ટિ અથવા માયોપિયા એ આંખનો એક ઓપ્ટિકલ ડિસઓર્ડર છે જેમાં આંખ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી.

નજીકની દૃષ્ટિનું કારણ વધુ વક્ર કોર્નિયા-લેન્સ સિસ્ટમ છે (આંખની કીકીનો આડો ભાગ ખૂબ લાંબો છે) જેથી કોર્નિયા-લેન્સ સિસ્ટમની ફોકલ લંબાઈ ઓછી થઈ જાય છે, જેના કારણે દૂરના બિંદુથી આવતા પ્રકાશ કિરણો રેટિના સામે કેન્દ્રિત થાય છે. અનંત પ્રકાશ કિરણો રેટિના પર કેન્દ્રિત થતા નથી જેથી રેટિનામાં રહેલા ચેતા કોષો મગજમાં પ્રસારિત થવા માટે પ્રકાશ તરંગોને વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરી શકતા નથી.

સાચો જવાબ C છે.