प्रकाशीय उपकरण मानव आँख – समस्याएं और समाधान

1. एक सामान्य आँख का दूर बिंदु अनंत होता है। आँख के लेंस की फोकस दूरी 2.5 सेमी है। ज्ञात कीजिए (a) प्रतिबिंब दूरी (b) लेंस की शक्ति।

ज्ञात :

आँख के लेंस की फोकल लंबाई (f) = कॉर्निया और रेटिना के बीच की दूरी = +2.5 सेमी ( प्लस चिह्न अभिसारी लेंस को दर्शाता है )।

वस्तु की दूरी ( d o ) = अनंत

वांछित : छवि दूरी ( d i )

समाधान:

(a) प्रतिबिंब दूरी

1/f = 1/ d o + 1/ d i

f = फोकस दूरी , do = वस्तु की दूरी , di = प्रतिबिंब की दूरी

1/ di = 1/f – 1/ do = 1 / 2.5 – 1 / ~ = 1 / 2.5 – 0

1/ di = 1 / 2.5

d i = 2.5 सेमी = 0.025 मीटर

यदि वस्तु की दूरी अनंत है, तो प्रतिबिंब की दूरी (d i ) = फोकस दूरी (f)

(ख) लेंस शक्ति

P = 1/f = 1/ 0.025 m = 40 इन ऑप्टर्स

[आईआरपी]

2. एक सामान्य आँख का निकट बिंदु 25 सेमी है। प्रतिबिंब की दूरी कॉर्निया और रेटिना के बीच की दूरी के बराबर है = 2.5 सेमी। ज्ञात कीजिए (a) फोकस दूरी (b) लेंस की शक्ति

ज्ञात :

वस्तु की दूरी ( d o ) = 25 सेमी

प्रतिबिंब की दूरी ( di ) = 2.5 सेमी

समाधान:

(a) फोकस लंबाई (f)

1/f = 1/ d o + 1/ d i

1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25

f = 2.27 सेमी = 0.0227 मीटर

प्लस चिह्न अभिसारी लेंस को दर्शाता है।

(ख) लेंस शक्ति (पी)

P = 1/f = 1/ 0.0227 = 44 इन ऑप्टर्स

3. मानव आँख एक प्रकाशीय उपकरण है । मानव आँख द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुणों का निर्धारण कीजिए।

ए. वास्तविक, सीधा

बी. वास्तविक, उलटा

सी. आभासी, सीधा

डी. आभासी, उलटा

उपाय

सामान्य आँख का निकट बिंदु 25 सेंटीमीटर होता है। निकट बिंदु आँख का वह निकटतम बिंदु है जहाँ पूर्ण समायोजन की स्थिति में कोई वस्तु रेटिना पर सटीक रूप से केंद्रित होती है। मानव आँख का व्यास 25 सेंटीमीटर से कम होता है, इसलिए आँख के लेंस की प्रतिघात लंबाई भी 25 सेंटीमीटर से कम होती है। अतः, वस्तु की दूरी (d) आँख के लेंस की प्रतिघात लंबाई (f) से अधिक होनी चाहिए।

आँख का लेंस उत्तल लेंस है। इसलिए आँख के लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुणधर्म उत्तल लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुणधर्मों के समान होते हैं। जब वस्तु की दूरी (s) फोकस दूरी (f) से अधिक हो, तो आँख के लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुणधर्म इस प्रकार होंगे:

वास्तविक, उलटा, छोटा

छवि रेटिना पर केंद्रित होनी चाहिए क्योंकि रेटिना प्रकाश तरंगों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करके मस्तिष्क तक पहुंचाती है। हालांकि छवि उल्टी दिखाई देती है, मानव मस्तिष्क इसे सीधा कर देता है ताकि आंख द्वारा देखी जाने वाली वस्तुएं सीधी हों।

जब आप किसी पेड़ को दूर से देखते हैं, तो वह अपने वास्तविक आकार से छोटा दिखाई देता है। यह छवि के आकार को छोटा करने के कारण होता है।

सही जवाब क है।

4. आँख किसी वस्तु को तभी देख सकती है जब उसका प्रतिबिंब रेटिना पर केंद्रित हो, जहाँ प्रतिबिंब के गुणधर्म निर्धारित होते हैं…

ए. आभासी, सीधा, बड़ा

बी. आभासी, उलटा, छोटा

सी. वास्तविक, उलटा, छोटा

डी. वास्तविक, सीधा, छोटा

उपाय
– आंख का लेंस उत्तल लेंस होता है, इसलिए आंख के लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुण उत्तल लेंस द्वारा निर्मित प्रतिबिंब के गुणों के समान होते हैं।

सामान्य आँख का निकट बिंदु, यानी वह निकटतम दूरी जिसे आँखों से स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है, 25 सेंटीमीटर है। आँख की पुतलियाँ इतनी छोटी होती हैं कि लेंस की वक्रता त्रिज्या और फोकस दूरी 25 सेंटीमीटर से कम होती हैं। अतः यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि वस्तु की दूरी फोकस दूरी से अधिक होती है।

– यदि वस्तु की दूरी फोकस दूरी से अधिक है, तो रेटिना पर मानव आँख द्वारा निर्मित प्रतिबिंब वास्तविक, उल्टा और छोटा होता है। यद्यपि प्रतिबिंब उल्टा होता है, मस्तिष्क उसे सीधा कर देता है, जिससे हम उसे अनुभव कर पाते हैं।

सही जवाब सी है।

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