ऑप्टिकल उपकरण सूत्र चष्मा दुर्बिण

प्रकाशिकी उपकरणे, डोळे, चष्मा, दुर्बिणी यांच्यासाठी उदाहरणादाखल प्रश्न आणि सूत्रे.

माता

१. डोळा हे नैसर्गिक दृष्टीयंत्रांपैकी एक आहे. पाहण्याच्या प्रक्रियेत प्रतिमा तयार होते...

1. खरे, सरळ, अगदी रेटिनावर
2. खरे, उलटे, अगदी रेटिनावर
3. आभासी, सरळ, थेट रेटिनावर
4. माया, उलटी, थेट रेटिनावर

चर्चा
सर्वसाधारण डोळ्याचा निकट बिंदू २५ सेमी असतो. निकट बिंदू म्हणजे डोळा ज्या सर्वात जवळच्या अंतरावर लक्ष केंद्रित करू शकतो ते अंतर. मानवी डोळ्याचा व्यास अर्थातच २५ सेमी पेक्षा लहान असतो, त्यामुळे डोळ्याच्या भिंगाचे नाभीय अंतर देखील २५ सेमी पेक्षा कमी असते. म्हणून, वस्तूचे अंतर (s) हे डोळ्याच्या भिंग प्रणालीच्या नाभीय अंतरापेक्षा (f) जास्त असले पाहिजे.

डोळ्याची भिंग प्रणाली ही एक बहिर्वक्र भिंग आहे. त्यामुळे, पाहण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान डोळ्याच्या भिंग प्रणालीद्वारे तयार होणाऱ्या प्रतिमेचे गुणधर्म हे बहिर्वक्र भिंगाने तयार होणाऱ्या प्रतिमेसारखेच असतात. जेव्हा वस्तूचे अंतर (s) नाभीय अंतरापेक्षा (f) जास्त असते, तेव्हा डोळ्याच्या भिंग प्रणालीद्वारे तयार होणाऱ्या प्रतिमेच्या वैशिष्ट्यांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो:
– खरे किंवा सत्य
- उलटे
– कमी केले
– थेट रेटिनावर

प्रतिमा रेटिनावर अचूकपणे स्थित असणे आवश्यक आहे, कारण रेटिना प्रकाश लहरींचे विद्युत संकेतांमध्ये रूपांतर करतो, जे मेंदूकडे पाठवले जातात. प्रतिमा उलटी असली तरी, मानवी मेंदू तिला सरळ करतो, त्यामुळे डोळ्यांना दिसणाऱ्या वस्तू सरळ दिसतात.

योग्य उत्तर B आहे.

चष्मा

२. एका व्यक्तीचा निकटबिंदू १६ सेमी आणि दूरबिंदू ८० सेमी आहे. जर त्याने चष्मा घातला, तर तो खूप दूरच्या वस्तू स्पष्टपणे पाहू शकतो. हा चष्मा वापरून, त्याला स्पष्टपणे दिसणाऱ्या सर्वात जवळच्या वस्तूचे अंतर… आहे.

1. ४८ १/३ सेमी
2. 20 सें.मी.
3. 36 सें.मी.
4. ४८ १/३ सेमी

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
त्या व्यक्तीचा दूरबिंदू फक्त ८० सेमी आहे, त्यामुळे असा निष्कर्ष काढता येतो की त्या व्यक्तीला दूरदृष्टीचा त्रास आहे.
सामान्य डोळ्याच्या तुलनेत डोळ्यातील भिंग प्रणाली अधिक वक्र किंवा कमी सपाट असल्यामुळे निकटदृष्टी होते, ज्यामुळे त्याची नाभीय लांबी कमी होते. यामुळे, दूर अंतरावरील वस्तूंपासून (दूरबिंदूपासून) येणारे प्रकाशकिरण रेटिनावर पडण्याऐवजी रेटिनाच्या समोर केंद्रित होतात.
विचारले: चष्म्याने स्पष्टपणे दिसू शकणाऱ्या सर्वात जवळच्या वस्तूचे अंतर
उत्तर :
त्या व्यक्तीचा दूरबिंदू ८० सेमी आहे. चष्म्याच्या भिंगांनी त्याच्या समोर ८० सेमी अंतरावर एक प्रतिमा तयार केली पाहिजे. प्रतिमा डोळ्याच्या आणि चष्म्याच्या भिंगांच्या समोर असल्यामुळे, ती आभासी आणि सरळ आहे. म्हणून प्रतिमेचे अंतर (s') = -८० सेमी.
जर एखादी व्यक्ती चष्मा घालत असेल, तर ती खूप दूरच्या वस्तू स्पष्टपणे पाहू शकते. म्हणून वस्तूचे अंतर = सामान्य डोळ्याचा दूरबिंदू = अनंत = ~.

नेत्रिकेचे नाभीय अंतर:
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/~ + (- 1/80)
1/f = 0 – 1/80
1/f = – 1/80
f = – 80 / 1
f = – ८० सेमी
ऋणात्मक नाभीय अंतर म्हणजे चष्म्यात वापरलेले भिंग हे अंतर्वक्र किंवा अपसारी असते.

जर ती व्यक्ती तेच चष्म्याचे भिंग वापरत असेल, तर स्पष्टपणे दिसू शकणाऱ्या सर्वात जवळच्या वस्तूचे अंतर किती असेल? भिंगाचे नाभीय अंतर (f) = -80 सेमी आहे. भिंगाने डोळ्यासमोर 16 सेमी अंतरावर प्रतिमा तयार केली पाहिजे, जेणेकरून प्रतिमा आभासी असेल आणि तिला ऋण चिन्ह असेल. म्हणून प्रतिमेचे अंतर (s') = -16 सेमी.
1/s = 1/f – 1/s' = -1/80 – (-1/16) = -1/80 + 1/16 = -1/80 + 5/80 = 4/80
s = 80/4 = 20 सेमी.
त्याला स्पष्टपणे दिसणारी सर्वात जवळची वस्तू २० सेमी अंतरावर आहे.
योग्य उत्तर B आहे.

३. चष्मा हे तुम्हाला स्पष्टपणे पाहण्यास मदत करणारे एक साधन आहे. तुम्ही अनेकदा तुमच्या मित्रांना चष्मा लावलेले पाहता. तुमच्या मित्रांनी घातलेल्या चष्म्याच्या भिंगांमधून प्रकाशकिरणांचा योग्य मार्ग कसा जातो?

चर्चा

प्रतिमेनुसार, वापरलेले चष्म्याचे भिंग हे अंतर्वक्र भिंग आहे. अंतर्वक्र भिंगामुळे अपवर्तित होणाऱ्या येणाऱ्या प्रकाश किरणाचा मार्ग पर्याय B मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे असावा.

४. चष्मा घालण्यापूर्वी आणि घातल्यानंतर डोळ्यातून जाणाऱ्या प्रकाशाच्या मार्गाची खालील प्रतिमा पाहा. प्रतिमेच्या आधारे असा निष्कर्ष काढता येतो की…
चर्चा
दूरदृष्टी = हायपरमेट्रोपिया
अभिसारी भिंग = बहिर्वक्र भिंग = धन भिंग
योग्य उत्तर B आहे.

दुर्बिणी

५. १० सेमी लांबीच्या दुर्बिणीची विशालन शक्ती ३ आहे. वस्तूभिंगाचे नाभीय अंतर आणि नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर अनुक्रमे… आहे.

1. ४ सेमी आणि ६ सेमी
2. ४ सेमी आणि ६ सेमी
3. ४ सेमी आणि ६ सेमी
4. ४ सेमी आणि ६ सेमी

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
द्विनेत्रीय आवर्धन (M) = ३
दुर्बिणीची लांबी (l) = १० सेमी
विचारले: ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर आणि आयपीस लेन्सचे नाभीय अंतर
उत्तर :
जेव्हा डोळा किमान समायोजन स्थितीत असतो, तेव्हा दुर्बिणीच्या लांबीचे (l) सूत्र:
l = f_ob +f_ok
१० सेमी = फ_ob +f_ok  - समीकरण १

जेव्हा डोळा किमान समायोजन स्थितीत असतो, तेव्हा दुर्बिणीच्या आवर्धनाचे (M) सूत्र:
एम = एफ_ob / एफ_ok
३ = फ_ob / एफ_ok
f_ob = ४० फॅ_ok - समीकरण १

f बदला_ob पाडा समीकरण १ एफ सह_ok पाडा समीकरण १ :
१० सेमी = फ_ob +f_ok 
१० सेमी = ४ फूट_ok +f_ok 
१० सेमी = ४ फूट_ok
f_ok = ११५ सेमी / १.१५
f_ok = 2,5 सेमी
नेत्रभिंगाचे नाभीय अंतर = २.५ सेमी
ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर = 3 f_ok = ३ (२.५ सेमी) = ७.५ सेमी

ऑब्जेक्टिव्ह लेन्सचे नाभीय अंतर आणि आयपीस लेन्सचे नाभीय अंतर अनुक्रमे 7,5 सेमी आणि 2,5 सेमी आहे.
योग्य उत्तर B आहे.

प्रश्नाचा स्रोत:

ज्युनियर हायस्कूल भौतिकशास्त्र OSN प्रश्न