उत्तल लेंस की विशेष किरणें

यदि कोई वस्तु उत्तल लेंस के एक तरफ स्थित है, तो उत्तल लेंस उस वस्तु का प्रतिबिंब बना सकता है। यदि उत्तल लेंस के एक तरफ वस्तु की स्थिति ज्ञात हो, तो उस वस्तु के प्रतिबिंब का चित्र कैसे बनाया जाएगा? इसे स्पष्ट करने के लिए, मान लीजिए कि वस्तु बाईं ओर स्थित है। उत्तल लेंस जैसा कि नीचे दी गई छवि में दिखाया गया है।
कैप्शन :
नारंगी रेखा = उत्तल लेंस
नीली रेखा = लेंस अक्ष
तीर (हरा) = वस्तु
F₁ = फोकल लंबाई 1 और F₂ = फोकस दूरी 2

किसी वस्तु की परछाई बनाने के लिए, उस वस्तु से गुजरने वाली सभी प्रकाश किरणों को खींचकर रेखा खींची जाती है , लेकिन यह व्यावहारिक नहीं है क्योंकि प्रकाश किरणों को दर्शाने वाली रेखाएँ बहुत लंबी हो जाएँगी। सरलता के लिए, वस्तु से गुजरने वाली सभी प्रकाश किरणों को दर्शाने के लिए केवल कुछ ही प्रकाश किरणों का चयन किया जाता है। चूंकि इस घटना में प्रकाश का अपवर्तन शामिल है , इसलिए परछाई बनाते समय अपवर्तन के नियमों का पालन करना आवश्यक है।

प्रकाश की तीन किरणें या विशेष किरणेंएक उत्तल लेंस
विशेष प्रकाश 1:
उत्तल लेंस की ओर आने वाली किरण 1 या प्रकाश की किरण 1 को समानांतर दर्शाया गया है। लेंस अक्ष और वस्तु के ऊपरी किनारे को छूता है, फिर उत्तल लेंस द्वारा अपवर्तित होता है जहाँ अपवर्तित प्रकाश किरण को गुजरना पड़ता है केंद्र बिंदु 2दर्शाई गई आपतित किरण और अपवर्तित किरण को निम्नलिखित शर्तों को पूरा करना होगा। प्रकाश के अपवर्तन का नियम.

विशेष प्रकाश 2:
उत्तल लेंस की ओर आने वाली प्रकाश की किरण 2 को इस प्रकार दर्शाया गया है कि उसे इससे होकर गुजरना पड़ता है। केंद्र बिंदु 1 और वस्तु के ऊपरी किनारे को स्पर्श करती है, फिर उत्तल लेंस द्वारा अपवर्तित होती है जहाँ अपवर्तित प्रकाश किरण मुख्य अक्ष के समानांतर होनी चाहिए। दर्शाई गई आपतित किरण और अपवर्तित किरण अवश्य मिलनी चाहिए। प्रकाश के अपवर्तन का नियम.

विशेष प्रकाश 3:
उत्तल लेंस की ओर आने वाली प्रकाश की किरण 3 को इस प्रकार दर्शाया गया है कि उसे इससे होकर गुजरना पड़ता है। उत्तल लेंस और लेंस अक्ष का प्रतिच्छेदन बिंदु और जब प्रकाश की किरण वस्तु के ऊपरी किनारे को छूती है, तो प्रकाश की किरण संचारित हो जाती है।

छाया निर्माण (दो विशेष किरणें)
किसी वस्तु की परछाई का निर्माण केवल दो प्रकाश किरणों का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यदि दो प्रकाश किरणों या दो विशेष किरणों का उपयोग किया जाता है, तो परछाई निर्माण की तीन संभावित छवियां बन सकती हैं।
विशेष किरणें 1 और 2
विशेष किरणें 1 और 3

विशेष किरणें 2 और 3

केवल दो प्रकाश किरणों का उपयोग करके किसी वस्तु की छवि बनाने के लिए, उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी के अनुसार छवि को समायोजित करना आवश्यक है। यदि उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी ऊपर दी गई छवि के समान है, तो केवल दो प्रकाश किरणों का उपयोग करके छवि बनाने के तीन तरीके हैं। यदि उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी ऊपर दी गई छवि से भिन्न है, उदाहरण के लिए, वस्तु फोकस बिंदु और वक्रता केंद्र के बीच स्थित है, तो छवि बनाने के तीन तरीके होना आवश्यक नहीं है; हो सकता है कि केवल दो तरीके ही हों।
यदि आप उत्तल लेंस द्वारा बनने वाले प्रतिबिंब का चित्र बनाते हैं, तो आप एक ही तरीका चुन सकते हैं और दो या तीन तरीकों का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है।

छवि निर्माण (तीन विशेष किरणें)
किसी वस्तु की छाया के निर्माण को तीन प्रकाश किरणों या तीन विशेष किरणों का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।
यदि उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी ऊपर दिए गए चित्र के अनुसार नहीं है, उदाहरण के लिए वस्तु उत्तल लेंस और फोकस बिंदु के बीच में है, या वस्तु फोकस बिंदु और उत्तल लेंस के वक्रता केंद्र के बीच में है, तो यह निश्चित नहीं है कि वस्तु के प्रतिबिंब के निर्माण को ऊपर दिए गए चित्र के अनुसार तीन संभावनाओं या तीन तरीकों से दर्शाया जा सकता है। ऐसा हो सकता है कि प्रतिबिंब के निर्माण को दर्शाने के लिए केवल दो ही संभावनाएं या दो तरीके हों। कृपया इस विषय में उत्तल लेंस द्वारा वस्तु के प्रतिबिंब के निर्माण के उदाहरण चित्र को देखें, जहाँ उत्तल लेंस से वस्तु की दूरी बदलती रहती है। उत्तल लेंस छवि.