2 ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐ ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ
1. ഉള്ള ഒരു വ്യക്തി സാധാരണ കണ്ണുകൾ ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു വിദൂര ബിന്ദുവിൽ നിരീക്ഷിക്കുക, അവിടെ ഒരു സാധാരണ കണ്ണിന്റെ വിദൂര ബിന്ദു അനന്തമാണ്. കണ്ണിലെ ലെൻസിന്റെ ഫോക്കൽ ദൂരം കോർണിയയ്ക്കും റെറ്റിനയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തിന് തുല്യമാണ്, അതായത് 2,5 സെ.മീ., (എ) പ്രതിബിംബ ദൂരം, (ബി) ലെൻസിന്റെ പവർ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുക.
ചർച്ച
കണ്ണിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന പ്രകാശകിരണങ്ങളെ അപവർത്തനം ചെയ്ത് ഫോക്കസ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് കണ്ണിലെ കോർണിയ-ലെൻസ് സംവിധാനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം. കോർണിയയെക്കുറിച്ച് മാത്രമേ പരാമർശിച്ചിട്ടുള്ളൂവെങ്കിൽ, കോർണിയ മാത്രമേ പ്രകാശകിരണങ്ങളെ അപവർത്തനം ചെയ്യുന്നുള്ളൂ എന്ന് കരുതുക. കോർണിയ ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസ് അല്ലെങ്കിൽ കോൺവെക്സ് ലെൻസ് പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. കൺവേർജിംഗ് ലെൻസ് ഇത് പ്രകാശകിരണത്തെ ഒരു ബിന്ദുവിലേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.
അറിയപ്പെടുന്നത് :
കണ്ണിന്റെ ഫോക്കൽ ലെങ്ത് (f) = കോർണിയയ്ക്കും റെറ്റിനയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരം = +2,5 സെ.മീ (പോസിറ്റീവ്, കാരണം ഇത് ഒരു കോൺവെക്സ് ലെൻസാണ്).
വസ്തു ദൂരം (കൾ) = അനന്തത
ചോദിച്ചു : ഇമേജ് ദൂരം (സെ')
ജവാബ് :
(എ) നിഴൽ ദൂരം
1/f = 1/s + 1/s'
വിവരണം: f = ഫോക്കൽ ലെങ്ത്, s = വസ്തു ദൂരം, s' = പ്രതിബിംബ ദൂരം
1/സെ' = 1/എഫ് – 1/സെ = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/സെ' = 1 / 2,5
സെ' = 2,5 സെ.മീ = 0,025 മീറ്റർ
വസ്തുവിന്റെ ദൂരം (s) അനന്തമാണെങ്കിൽ പ്രതിബിംബ ദൂരം (s') = ഫോക്കസ് ദൂരം (f) ആണ്.
(ബി) പവർ അല്ലെങ്കിൽ ലെൻസ് പവർ (പി)
P = 1/f = 1/ 0,025 മീറ്റർ = 40 ഡയോപ്റ്ററുകൾ
2. സാധാരണ കണ്ണുകളുള്ള ഒരാൾ ഒരു വസ്തുവിനെ ഒരു നിയർ ബിന്ദുവിൽ നിരീക്ഷിക്കുന്നു, അവിടെ ഒരു സാധാരണ കണ്ണിന്റെ നിയർ ബിന്ദു 25 സെന്റീമീറ്റർ ആണ്. പ്രതിബിംബ ദൂരം കോർണിയയ്ക്കും റെറ്റിനയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തിന് തുല്യമാണ്, അതായത് 2,5 സെന്റീമീറ്റർ. (എ) ഫോക്കൽ ലെങ്ത്, (ബി) ലെൻസിന്റെ പവർ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുക.
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വസ്തുവിലേക്കുള്ള ദൂരം (സെ) = 25 സെ.മീ.
പ്രതിബിംബ ദൂരം (സെ') = 2,5 സെ.മീ (വസ്തു വ്യക്തമായി കാണണമെങ്കിൽ പ്രതിബിംബം റെറ്റിനയിലായിരിക്കണം. ചോദ്യം നമ്പർ 1 ലെ ചർച്ചയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക)
ജവാബ് :
(എ) ഫോക്കൽ ലെങ്ത് (എഫ്)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 സെ.മീ = 0,0227 മീറ്റർ
ഒരു കോൺവെക്സ് അല്ലെങ്കിൽ കൺവേർജിംഗ് ലെൻസായതിനാൽ ഫോക്കൽ ലെങ്ത് പോസിറ്റീവ് ആണ്. പ്രതിബിംബ ദൂരം കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഫോക്കൽ ലെങ്ത് ചെറുതായിരിക്കും. പ്രതിബിംബ ദൂരവും ഫോക്കൽ ലെങ്തും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം = ഫോക്കൽ ബിന്ദുവും പ്രതിബിംബ ബിന്ദുവും തമ്മിലുള്ള ദൂരം = 2,5 സെ.മീ – 2,27 സെ.മീ = 0,23 സെ.മീ.
(ബി) ലെൻസ് പവർ (പി)
പി = 1/f = 1/ 0,0227 = 44 ഡയോപ്റ്ററുകൾ
ഉപസംഹാരം :
1 ഉം 2 ഉം ചോദ്യങ്ങളുടെ ചർച്ചയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇനിപ്പറയുന്ന നിഗമനത്തിലെത്താം:
– കണ്ണ് ഒരു വസ്തുവിനെ അനന്തതയിലും (വിദൂര ബിന്ദു) 25 സെന്റീമീറ്റർ (സമീപ ബിന്ദു) അകലത്തിലും നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ ഫോക്കൽ ലെങ്തിലെ വ്യത്യാസം 2,5 സെന്റീമീറ്റർ ആണ് – 2,27 സെന്റീമീറ്റർ = 0,23 സെന്റീമീറ്റർ = 0,0023 മീറ്റർ.
– ലെൻസ് ശക്തിയിലെ വ്യത്യാസം, അതായത് ഒരു വസ്തുവിനെ അനന്തമായ ദൂരത്തിലും (ഫാർ ബിന്ദു) 25 സെന്റീമീറ്റർ (നിയർ ബിന്ദു) അകലത്തിലും നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ കണ്ണ് ലെൻസിന്റെ ശക്തി 44 D ആണ് – 40 D = 4 ഡയോപ്റ്ററുകൾ.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ
1. സാധാരണ കണ്ണുകളുള്ള ഒരാൾ കണ്ണിൽ നിന്ന് 50 മീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ കാണുന്നു. കോർണിയയും റെറ്റിനയും തമ്മിലുള്ള ദൂരം 2,5 സെന്റീമീറ്റർ ആണെങ്കിൽ, (എ) ഐ ലെൻസ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഫോക്കൽ ലെങ്ത്, (ബി) ഐ ലെൻസ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശക്തി എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുക.
ഉത്തരസൂചിക :
a = 2,499 സെ.മീ
b = 40,016 ഡയോപ്റ്ററുകൾ
2. സാധാരണ കണ്ണുകളുള്ള ഒരാൾ 100 മീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു വസ്തുവിൽ നിന്ന് 1 മീറ്റർ അകലെയുള്ള ഒരു വസ്തുവിലേക്ക് തന്റെ നോട്ടം മാറ്റുന്നു. കോർണിയയ്ക്കും റെറ്റിനയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരം 2,5 സെന്റീമീറ്റർ ആണ്. (എ) ഐ ലെൻസ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഫോക്കൽ ലെങ്തിലെ മാറ്റം, (ബി) ഐ ലെൻസ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ശക്തിയിലെ മാറ്റം കണക്കാക്കുക.
ഉത്തരസൂചിക :
a = 0,06 സെ.മീ
b = 1 ഡയോപ്റ്ററുകൾ
