भिंग

भिंगाची व्याख्या

भिंग , किंवा साधे भिंग, हे एक बहिर्वक्र भिंग आहे जे डोळ्यांना थेट पाहण्यास कठीण असलेल्या वस्तू, जसे की खूप लहान अक्षरे, पाहण्यास मदत करण्यासाठी वापरले जाते. भिंगाला साधे भिंग म्हटले जाते कारण वस्तूची प्रतिमा मोठी करण्याची त्याची क्षमता मर्यादित असते. पुढील पाठामध्ये, तुम्ही सूक्ष्मदर्शक , भू-दुर्बिणी आणि दुर्बिणी यांसारख्या अ-साध्या भिंगांबद्दल शिकाल.

भिंग कसे काम करते

जवळून पाहिल्यास एखादी वस्तू मोठी दिसते, पण खूप दूरून पाहिल्यास तीच वस्तू लहान दिसते. जवळच्या वस्तू मोठ्या दिसतात कारण रेटिनावर तयार होणाऱ्या प्रतिमेचा आकार मोठा असतो. याउलट, तीच वस्तू खूप दूरून पाहिल्यास लहान दिसते कारण रेटिनावर तयार होणाऱ्या प्रतिमेचा आकार लहान असतो. म्हणून, डोळ्याला दिसणाऱ्या वस्तूचा आकार हा रेटिनावर तयार होणाऱ्या प्रतिमेच्या आकारावर अवलंबून असतो. रेटिनावर तयार होणाऱ्या प्रतिमेचा आकार हा डोळा आणि वस्तू यांच्यामध्ये तयार होणाऱ्या कोनावर अवलंबून असतो, जसे खालील चित्रात दाखवले आहे.

डोळ्यापासून दूर असलेल्या वस्तू लहान दिसतात कारण त्यांचा कोन (θ) लहान असतो (आकृती १.१). याउलट, डोळ्याच्या जवळ असलेल्या वस्तू मोठ्या दिसतात कारण त्यांचा कोन (θ) मोठा असतो (आकृती १.२). यावरून असा निष्कर्ष काढता येतो की, कोन (θ) वाढवून किंवा कमी करून डोळ्याने दिसणाऱ्या वस्तूचा आकार मोठा किंवा लहान करता येतो. डोळा वस्तूच्या जवळ नेल्याने कोन मोठा होतो, याउलट डोळा वस्तूपासून दूर नेल्याने कोन लहान होतो.

वरील चर्चा इतर समस्यांनाही लागू करता येते. जर तुम्हाला इतके लहान लिखाण आढळले की ते वाचणे कठीण आहे, तर ते वाचनीय करण्यासाठी तुम्ही काय कराल? वरील चर्चेनुसार, तुम्ही लिखाण आणि तुमच्या डोळ्यांमधील कोन वाढवण्यासाठी ते तुमच्या डोळ्यांच्या जवळ आणू शकता, ज्यामुळे लिखाण मोठे आणि अधिक सुवाच्य होईल. हे लक्षात घेणे महत्त्वाचे आहे की सामान्य डोळ्याचा निकटबिंदू , म्हणजेच सामान्य डोळा लक्ष केंद्रित करू शकणारे सर्वात जवळचे अंतर, २५ सेमी असते. त्यामुळे, जर लिखाण आणि डोळ्यांमधील अंतर २५ सेमी पेक्षा कमी असेल, तर ते लिखाण अस्पष्ट दिसेल. २५ सेमी अंतरावरून वाचता येणारे लिखाणसुद्धा, जेव्हा ते २५ सेमी पेक्षा कमी अंतरावर आणले जाते, तेव्हा अस्पष्ट दिसते. मग २५ सेमी पेक्षा कमी अंतरावरून वाचता न येणाऱ्या लिखाणाचे काय? तर, इतक्या लहान अक्षरांचे लिखाण तुम्ही सुवाच्य कसे करू शकता? अर्थात, तुम्हाला लिखाण मोठे करून दाखवणाऱ्या ऑप्टिकल उपकरणाची मदत लागेल.

ऑप्टिकल उपकरणे जसे की सपाट आरसा, अंतर्वक्र आरसा आणि बहिर्वक्र आरसा त्याचा उपयोग लिखाण वाचण्यासाठी केला जाऊ शकत नाही कारण आरसा पारदर्शक नाही. याउलट, भिंग पारदर्शक असते म्हणून त्याचा उपयोग लिखाण वाचण्यासाठी केला जाऊ शकतो. पाठामध्ये अंतर्वक्र भिंगाची प्रतिमा, असे स्पष्ट केले आहे की अंतर्वक्र भिंग केवळ वस्तूची प्रतिमा लहान करू शकते. याउलट, या विषयात बहिर्वक्र भिंगाची प्रतिमा असे स्पष्ट केले आहे की बहिर्वक्र भिंग वस्तूची प्रतिमा मोठी करू शकते. कारण ते प्रतिमा मोठी करू शकते, बहिर्वक्र भिंग भिंगाच्या स्वरूपात डिझाइन केले जाऊ शकते.
 
खालील दोन प्रतिमांचे निरीक्षण करा. आकृती १.३ मध्ये, वस्तू थेट डोळ्याने पाहिली जाते, जिथे डोळा आणि वस्तूच्या दोन्ही टोकांमधील कोन लहान असल्यामुळे वस्तू लहान दिसते. आकृती १.४ मध्ये, डोळा भिंगातून वस्तू पाहतो. भिंगाचे कार्य प्रतिमा तयार करणे आणि ती प्रतिमा मोठी करणे हे आहे, त्यामुळे डोळा जे पाहतो ती प्रतिमा असते. भिंगातून डोळ्याने पाहिलेली वस्तूची प्रतिमा मोठी दिसते कारण डोळा आणि प्रतिमेच्या दोन्ही टोकांमध्ये तयार झालेला कोन मोठा असतो.

निरीक्षकाच्या डोळ्यांना भिंगातून प्रतिमा दिसण्यासाठी, प्रतिमा आभासी असणे आवश्यक आहे (प्रतिमा भिंगाच्या समोर असावी किंवा वस्तूच्या बाजूलाच असावी, जसे आकृती १.४ मध्ये दाखवले आहे). बहिर्वक्र भिंगाच्या प्रतिमा या विषयात असे स्पष्ट केले आहे की, प्रतिमा आभासी होण्यासाठी, वस्तूचे अंतर (s) हे नाभीय अंतरापेक्षा (f) कमी किंवा समान असणे आवश्यक आहे.

कॅप्शन :
s = वस्तूचे अंतर
s' = प्रतिमा अंतर
h = वस्तूची उंची
h' = सावलीची उंची
F = भिंगाचा नाभीबिंदू
θ = भिंग आणि वस्तूच्या दोन्ही टोकांमधील कोन. आकृती १.३ मध्ये, विचाराधीन भिंग हे नेत्रभिंग आहे, तर आकृती १.४ मध्ये, विचाराधीन भिंग हे विशालक म्हणून वापरलेले बहिर्वक्र भिंग आहे.

आकृती १.३ (बाजूकडील दृश्य) मध्ये, वस्तू डावीकडे आहे तर निरीक्षकाचा डोळा उजवीकडे आहे. आकृती १.४ (बाजूकडील दृश्य) मध्ये, वस्तू आणि बहिर्वक्र भिंगाने तयार केलेली तिची प्रतिमा डावीकडे आहेत तर निरीक्षकाचा डोळा उजवीकडे आहे.

भिंग कसे वापरावे
 
जेव्हा वस्तूचे अंतर (s) हे नाभीय अंतरा (f) इतकेच असते, तेव्हा प्रतिमा आभासी असते आणि प्रतिमेचे अंतर (s') अनंत असते. अनंत हे आभासी प्रतिमेचे कमाल अंतर आहे कारण दूरचा बिंदू सामान्य डोळ्याचे अंतर अनंत असते. याउलट, आभासी प्रतिमेचे किमान अंतर २५ सेमी आहे कारण जवळचा बिंदू सामान्य डोळा २५ सेमी असतो.

जेव्हा डोळा अनंत अंतरावरील (दूरबिंदूवरील) आभासी प्रतिमा पाहतो, तेव्हा डोळा किमान समायोजन अवस्थेत असतो, म्हणजेच सिलिअरी स्नायू सर्वात जास्त शिथिल असतात. हे साध्य करण्यासाठी, वस्तू आणि भिंग यांच्यातील अंतर हे भिंगाच्या नाभीय लांबीइतके असणे आवश्यक आहे. जर भिंगाची नाभीय लांबी २५ सेमी असेल, तर वस्तू आणि भिंग यांच्यातील अंतर २५ सेमी असते.

दुसरीकडे, जेव्हा डोळा २५ सेमी अंतरावर (जवळचा बिंदू) एक आभासी प्रतिमा पाहतो, तेव्हा डोळा जास्तीत जास्त समायोजन करतो किंवा डोळ्याचा सिलिअरी स्नायू सर्वात तणावपूर्ण परिस्थितीत. जर भिंगाचे नाभीय अंतर २५ सेमी असेल, तर वस्तूचे अंतर खालील गणना परिणामाप्रमाणे असताना डोळा २५ सेमी अंतरावर एक आभासी प्रतिमा पाहतो.
वक्र भिंग आणि आरशाचे सूत्र:
1/s = 1/f – 1/s'
वर्णन: s = वस्तूचे अंतर, f = नाभीय अंतर, s' = प्रतिमेचे अंतर = निकटबिंदू = २५ सेमी
भिंग हे एक बहिर्वक्र भिंग आहे, म्हणून नाभीय अंतर धन असते. प्रतिमा आभासी असते, म्हणून s' ऋण असतो.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
१/से = १/२५ + १/२५ = २/२५
s = 25/2 = 12,5 सेमी
जर भिंगाचे नाभीय अंतर २५ सेमी असेल, तर वस्तूचे अंतर १२.५ सेमी असताना डोळ्यांना २५ सेमी अंतरावर एक आभासी प्रतिमा दिसते. वस्तू आणि भिंग यांच्यातील अंतर १२.५ सेमी पेक्षा कमी नसावे, कारण भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा डोळ्यांना स्पष्टपणे दिसू शकत नाही.

जर भिंगाचे नाभीय अंतर 50 सेमी असेल तर काय होईल? जर भिंगाचे नाभीय अंतर 50 सेमी असेल, तर वस्तूचे अंतर खालील गणना परिणामाप्रमाणे असल्यास डोळा 25 सेमी अंतरावर आभासी प्रतिमा पाहतो.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
१/से = १/५० + १/२५ = १/५० + २/५० = ३/५०
s = 50/3 = 16,67 सेमी
जर भिंगाचे नाभीय अंतर २५ सेमी असेल, तर वस्तूचे अंतर १२.५ सेमी असताना डोळ्यांना २५ सेमी अंतरावर एक आभासी प्रतिमा दिसते. वस्तू आणि भिंग यांच्यातील अंतर १२.५ सेमी पेक्षा कमी नसावे, कारण भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा डोळ्यांना स्पष्टपणे दिसू शकत नाही.

भिंगाच्या कोनाचे विशालन

भिंगातून दिसणाऱ्या वस्तूची प्रतिमा कमीत कमी समायोजन असलेल्या डोळ्याने पाहिल्यास मोठी दिसते की जास्तीत जास्त समायोजन असलेल्या डोळ्याने पाहिल्यास? भिंग म्हणून जास्त नाभीय अंतर असलेले बहिर्वक्र भिंग वापरावे की कमी नाभीय अंतर असलेले बहिर्वक्र भिंग वापरावे? भिंगाचे सूत्र शिकल्यानंतर या प्रश्नांची उत्तरे मिळू शकतात.