अपसारी (अंतर्गोल) भिंगांच्या किरण आकृत्यांबद्दलचा लेख
जर एखादी वस्तू अंतर्वक्र भिंगाच्या एका बाजूला असेल, तर अंतर्वक्र भिंग त्या वस्तूची प्रतिमा तयार करू शकते. जर अंतर्वक्र भिंगाच्या एका बाजूला वस्तूचे स्थान माहित असेल, तर वस्तूच्या प्रतिमेची निर्मिती कशी काढावी? समजा, खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे, एखादी वस्तू अंतर्वक्र भिंगाच्या डाव्या बाजूला आहे.
नारंगी रेषा = अंतर्वक्र भिंग
निळी रेषा = मुख्य अक्ष
बाण (हिरवा) = वस्तू
F1 = नाभीय अंतर 1 आणि F2 = नाभीय अंतर २
वस्तूच्या प्रतिमेची आकृती, वस्तूमधून जाणाऱ्या सर्व प्रकाशकिरणांची रेषा काढून मिळवली जाते, परंतु ही पद्धत कमी व्यावहारिक आहे कारण प्रकाशकिरण दर्शवणाऱ्या अनेक रेषा असतील. सोपेपणासाठी, वस्तूमधून जाणाऱ्या सर्व प्रकाशकिरणांचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी फक्त काही मोजकेच प्रकाशकिरण निवडले जातात. या घटनेमध्ये प्रकाशाचे अपवर्तन होत असल्यामुळे, प्रतिमा काढताना प्रकाशाच्या अपवर्तनाच्या नियमाचे पालन करणे आवश्यक आहे.
प्रकाशाचे तीन किरण किंवा तीन किरण
रे 1:
अंतर्वक्र भिंगाकडे येणारा किरण १ हा मुख्य अक्षाला समांतर असतो आणि वस्तूच्या वरच्या कडेला स्पर्श करतो.
नंतर अंतर्वक्र भिंगाद्वारे त्याचे अपवर्तन होते, जिथे प्रकाशाचा किरण नाभीबिंदूतून येत असल्याप्रमाणे अपवर्तित होतो. येणारे किरण आणि अपवर्तित किरण ज्यांना प्रकाशाच्या अपवर्तनाच्या नियमाचे पालन करावे लागते.
रे 2:
अंतर्वक्र भिंगाकडे येणारा किरण २ हा नाभीबिंदूकडे जाऊन वस्तूच्या वरच्या टोकाला स्पर्श करत असल्याप्रमाणे काढला जातो.
नंतर अंतर्वक्र भिंगाद्वारे त्याचे अपवर्तन होते, जिथे प्रकाशाचा अपवर्तित किरण मुख्य अक्षाला समांतर असला पाहिजे. येणारे किरण आणि त्यातून निर्माण होणारे अपवर्तित किरण यांनी प्रकाशाच्या अपवर्तनाचा नियम पूर्ण केला पाहिजे.
रे 3:
अंतर्वक्र भिंगाकडे येणारा किरण 3 हा अंतर्वक्र भिंग आणि मुख्य अक्ष यांच्या छेदनबिंदूवरून जातो.
प्रतिमा निर्मिती (दोन किरण)
खाली दाखवल्याप्रमाणे, केवळ दोन किरणांचा वापर करून प्रतिमा काढता येते. दोन किरणांचा वापर केल्यास, प्रतिमेच्या तीन संभाव्य आकृत्या तयार होऊ शकतात.
रे १ आणि २
रे १ आणि २
रे १ आणि २
फक्त दोन किरणांचा वापर करून प्रतिमा तयार करण्यासाठी, वस्तूचे अंतर्वक्र भिंगापासूनचे अंतर समायोजित करणे आवश्यक आहे. जर वस्तूचे अंतर्वक्र भिंगापासूनचे अंतर वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे असेल, तर फक्त दोन किरणांचा वापर करून प्रतिमा तयार करण्याचे तीन मार्ग आहेत. जर वस्तूचे अंतर्वक्र भिंगापासूनचे अंतर वरील आकृतीपेक्षा वेगळे असेल,
उदाहरणार्थ, जर वस्तू नाभीबिंदू आणि भिंग यांच्यामध्ये असेल, तर प्रतिमा तयार करण्यासाठी तीन पद्धतींची आवश्यकता नाही, कदाचित फक्त दोनच पद्धती पुरेशा असतील.
जर तुम्ही अंतर्वक्र भिंगाने प्रतिमा तयार करत असाल, तर तुम्ही एकच पद्धत निवडू शकता आणि दोन किंवा तीन पद्धती वापरण्याची गरज नाही.
प्रतिमा निर्मिती (तीन किरण)
खालील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे तीन किरणांचा वापर करून प्रतिमा काढता येते.
जर वस्तूचे अंतर्वक्र भिंगापासूनचे अंतर वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे नसेल, उदाहरणार्थ, वस्तू अंतर्वक्र भिंग आणि नाभीबिंदू यांच्या दरम्यान असेल,
किंवा वस्तू नाभीबिंदू आणि अंतर्वक्र भिंगाच्या वक्रता केंद्राच्या दरम्यान असेल, तर वरील आकृतीप्रमाणे तीनही प्रकारे प्रतिमा काढता येईलच असे नाही. प्रतिमा काढण्याचे फक्त दोनच मार्ग असू शकतात.
कृपया अंतर्वक्र भिंगाद्वारे होणाऱ्या प्रतिमा निर्मितीचे उदाहरण पाहा, जिथे अंतर्वक्र भिंगापासून वस्तूचे अंतर बदलते.
अपसारी (अंतर्गोल) भिंगाच्या किरण आकृत्यांबद्दल १० संकल्पनात्मक प्रश्न आणि उत्तरे.
१. अपसारी भिंगाच्या संदर्भात किरण आकृतीचा उद्देश काय आहे?
किरण आकृती हे एक योजनाबद्ध सादरीकरण आहे, जे प्रकाशकिरण भिंगातून जाताना त्यांची दिशा कशी बदलते हे दर्शवते. अपसारी भिंगाच्या संदर्भात, ही आकृती स्पष्ट करते की आपाती प्रकाशकिरण भिंगातून गेल्यानंतर कसे अपसारी होतात आणि ते भिंगाच्या त्याच बाजूला असलेल्या एकाच बिंदूतून (नाभीबिंदू) निघाल्यासारखे कसे दिसतात.
२. अपसारी भिंगाची किरण आकृती काढण्यासाठी कोणते मानक किरण वापरले जातात?
तीन मानक किरणे वापरली जातात:
- पहिला किरण मुख्य अक्षाला समांतर प्रवास करतो आणि नंतर अपवर्तनानंतर नाभीबिंदूतून निघाल्यासारखा दिसतो.
- दुसरा किरण अपवर्तित न होता भिंगाच्या केंद्रातून सरळ जातो.
- तिसरा किरण भिंगाच्या विरुद्ध बाजूला असलेल्या नाभीबिंदूकडे निर्देशित असतो आणि मुख्य अक्षाला समांतर बाहेर पडतो.
३. अपसारी भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा आणि अभिसारी भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा यांच्या किरण आकृत्यांमध्ये काय फरक असतो?
किरण आकृत्यांमध्ये, अपसारी भिंग नेहमी वस्तूच्या बाजूलाच एक आभासी, सरळ आणि लहान प्रतिमा तयार करते. याउलट, अभिसारी भिंग वास्तव, उलटी प्रतिमा (जर वस्तू नाभीबिंदूच्या पलीकडे असेल तर) किंवा आभासी, सरळ प्रतिमा (जर वस्तू नाभीबिंदूपेक्षा जवळ असेल तर) तयार करू शकते.
४. किरण आकृत्यांमध्ये दिसल्याप्रमाणे, अपसारी भिंगाने तयार झालेली प्रतिमा नेहमी आभासी का असते?
अपसारी भिंगांच्या किरण आकृत्यांमध्ये, अपवर्तित किरण विचलित होतात आणि भिंगाच्या दुसऱ्या बाजूला प्रत्यक्षात एकत्र येत नाहीत. त्याऐवजी, ते वस्तूच्या बाजूलाच असलेल्या भिंगाच्या एका बिंदूतून निघत असल्याचे दिसतात, ज्यामुळे आभासी प्रतिमा तयार होते.
५. अपसारी भिंगाच्या किरण आकृतीवरून प्रतिमेचे विशालन कसे ठरवता येईल?
किरण आकृतीवरून, प्रतिमेची उंची (मुख्य अक्षापासून प्रतिमेच्या शिखरापर्यंत घेतलेली) आणि वस्तूची उंची यांची तुलना करून प्रतिमेचे विशालन ठरवता येते. अपसारी भिंगाच्या बाबतीत, प्रतिमा नेहमी वस्तूपेक्षा लहान असते, जे १ पेक्षा कमी विशालन दर्शवते.
६. अपसारी भिंगाच्या किरण आकृतीमध्ये मुख्य अक्षाची भूमिका काय असते?
किरण आकृतीमधील मुख्य अक्ष ही अशी रेषा आहे जी भिंगाच्या केंद्रातून जाते आणि भिंगाला लंब असते. प्रकाश किरणांचा मार्ग शोधण्यासाठी आणि वस्तू, प्रतिमा व नाभीबिंदू निश्चित करण्यासाठी ही एक संदर्भ रेषा म्हणून कार्य करते.
७. अपसारी भिंगाच्या किरण आकृतीमध्ये नाभीबिंदू कसा दर्शवला जातो?
किरण आकृतीमध्ये, अपसारी भिंगाचा नाभीबिंदू हा असा बिंदू म्हणून दर्शवला जातो, जिथून मुख्य अक्षाला समांतर असलेले प्रकाशकिरण भिंगातून गेल्यानंतर अपसारी झालेले दिसतात. हा बिंदू भिंगाच्या त्याच बाजूला असतो जिथून येणारा प्रकाश असतो.
८. अपसारी भिंगाच्या किरण आकृतीमध्ये, भिंग आणि प्रतिमा यांमधील अंतराचा वस्तूचे अंतर आणि नाभीय अंतर यांच्याशी काय संबंध असतो?
हा संबंध भिंगाच्या सूत्रानुसार 1/f = 1/v – 1/u असा आहे, जिथे f हे नाभीय अंतर, v हे प्रतिमेचे अंतर आणि u हे वस्तूचे अंतर आहे. अपसारी भिंगाचे नाभीय अंतर ऋण असल्यामुळे, प्रतिमेचे अंतर देखील ऋण असते, याचा अर्थ प्रतिमा भिंगाच्या त्याच बाजूला तयार होते जिथे वस्तू असते.
९. अपसारी भिंगाच्या किरण आकृतीचा वापर करून प्रतिमेच्या स्थानाचा अंदाज कसा लावता येईल?
वस्तूच्या बाजूने अपवर्तित किरणांना मागे एकत्र येईपर्यंत वाढवल्यास प्रतिमेच्या स्थानाचा अंदाज लावता येतो. या किरणांचे विस्तार ज्या बिंदूवर एकमेकांना छेदतात, तेच प्रतिमेचे स्थान असते.
१०. जेव्हा वस्तू अपसारी भिंगाच्या जवळ जाते, तेव्हा किरण आकृतीमधील प्रतिमेचे काय होते?
जसजशी वस्तू अपसारी भिंगाच्या जवळ येते, तसतशी प्रतिमा देखील भिंगाच्या जवळ येते, परंतु ती त्याच बाजूला राहते. शिवाय, वस्तू भिंगाच्या जवळ आल्यावर प्रतिमेचा आकार लहान होतो.
