आरसे आणि भिंगांसाठी ऑप्टिकल उपकरणांची सूत्रे

प्रकाशिकी उपकरणे, आरसे आणि भिंगे यांचे उदाहरणादाखल प्रश्न आणि सूत्रे

सपाट आरसा

१. एक मेणबत्ती दोन सपाट आरशांसमोर आहे जे एकमेकांशी प्रत्येकी ६० अंशाचा कोन तयार करतात ^, तर मेणबत्तीच्या प्रतिमांची संख्या....

1. 3 तुकडे
2. 4 तुकडे
3. 5 तुकडे
4. 6 तुकडे

चर्चा
खालील दोन प्रतिमांचे निरीक्षण करा. वस्तू (हिरवे वर्तुळ) प्रकाश परावर्तित करणाऱ्या आरशाच्या पृष्ठभागासमोर आहे. वस्तूपासून सपाट आरशाकडे येणारे प्रकाशकिरण सपाट आरशाच्या पृष्ठभागाला लंब असून, ते ९० अंशाचा कोन तयार करतात.^oप्रकाशाच्या परावर्तनाच्या नियमानुसार, आपतन कोन आणि परावर्तन कोन समान असतात.

जर आपतन कोन ९० अंश असेल^o तर परावर्तनाचा कोन देखील ९० असतो.^o.
डाव्या प्रतिमेमध्ये, वस्तू दोन सपाट आरशांच्या मध्ये असते आणि दोन प्रतिमा तयार होतात. उजव्या प्रतिमेमध्ये, वस्तू एका सपाट आरशाच्या अधिक जवळ असते आणि तीन प्रतिमा तयार होतात.
योग्य उत्तर A आहे.

अंतर्वक्र आरसा

२. एक दंतवैद्य ८ सेमी त्रिज्येच्या आरशाचा वापर करून रुग्णाच्या मागच्या दाढेतील पोकळीचे निरीक्षण व तपासणी करतो. रुग्णाची पोकळी दंतवैद्याला स्पष्टपणे दिसावी आणि पुरेशी मोठी वाटावी यासाठी, रुग्णाचा दात आरशासमोर ... अंतरावर असणे आवश्यक आहे.

1. अंतर्वक्र आरशाच्या समोर ४ सेमी पेक्षा कमी अंतरावर
2. बहिर्वक्र आरशासमोर ४ सेमी पेक्षा कमी अंतरावर
3. अंतर्वक्र आरशाच्या समोर ४ सेमी पेक्षा जास्त
4. बहिर्वक्र आरशासमोर ४ सेमी पेक्षा जास्त

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
आरशाची त्रिज्या (r) = ८ सेमी
आरशाचे नाभीय अंतर (f) = r / 2 = 8 / 2 = 4 सेमी
विचारले: आरशात रुग्णाचे दात किती अंतरावर आहेत?
उत्तर :
लेखी प्रश्नामध्ये वापरलेला आरसा अंतर्वक्र आहे की बहिर्वक्र? जेणेकरून रुग्णाच्या दातातील पोकळी भरता येईल स्पष्टपणे दिसणारे आणि पुरेसे मोठे एका डॉक्टरद्वारे म्हणून, वापरण्यात येणारा आरसा रुग्णाच्या दातांची प्रतिमा मोठी करून दाखवू शकला पाहिजे आणि ती प्रतिमा सरळ असली पाहिजे. बहिर्वक्र आरसे नेहमी उलटी प्रतिमा तयार करतात आणि प्रतिमेचा आकार वस्तूच्या आकारापेक्षा लहान असतो. याउलट, जर वस्तूचे अंतर (s) नाभीय अंतरापेक्षा (f) कमी असेल, तर अंतर्वक्र आरसा सरळ प्रतिमा तयार करू शकतो. जर वस्तूचे अंतर नाभीय अंतरापेक्षा (f) जास्त असेल, तर अंतर्वक्र आरसा उलटी प्रतिमा तयार करतो.
अंतर्वक्र आरशाचे नाभीय अंतर (f) 4 सेमी आहे, म्हणून रुग्णाचे दात अंतर्वक्र आरशाच्या समोर 4 सेमी पेक्षा कमी अंतरावर असले पाहिजेत.
योग्य उत्तर A आहे.

३. एका अंतर्वक्र आरशाची वक्रता त्रिज्या २४ सेमी आहे. जर एखादी वस्तू आरशासमोर २० सेमी अंतरावर ठेवली, तर तयार होणारी प्रतिमा...

1. वास्तविक, सरळ आणि मोठे केलेले
2. वास्तविक, उलटे आणि विशालित
3. आभासी, सरळ आणि विशालित
4. आभासी, उलटे आणि कमी केलेले

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
वक्रता त्रिज्या (r) = २४ सेमी
नाभीय अंतर (f) = R/2 = 24/2 = +12 सेमी
अंतर्वक्र आरशाचे नाभीय अंतर धन किंवा वास्तव असते, कारण प्रकाशकिरण अंतर्वक्र आरशाच्या नाभीबिंदूतून जातो.
वस्तूचे अंतर (से) = १० सेमी
विचारले: सावल्यांचे गुणधर्म
उत्तर :
प्रतिमा आभासी आहे की वास्तविक? हे शोधण्यासाठी, प्रथम प्रतिमेचे अंतर (s') मोजा:
1/s + 1/s' = 1/f
1/s' = 1/f – 1/s
१/से' = ३/२५ – ३/५०
१/से' = ३/२५ – ३/५०
१/से' = ३/५०
s' = ५०/३
s' = २० सेमी
सावलीचे अंतर सकारात्मक आहे, म्हणजेच सावली खरी आहे कारण प्रकाश तिच्यामधून जातो (बाजूच्या प्रतिमेशी तुलना करा).

प्रतिमा मोठी झाली आहे की लहान? प्रतिमा सरळ आहे की उलटी? हे शोधण्यासाठी, प्रथम प्रतिमेचे विशालन (M) मोजा:
M = -s' / s = -30/20 = -1,5
M > 1 म्हणजे प्रतिमा मोठी होते, M ऋण असण्याचा अर्थ प्रतिमा उलटी होते (बाजूच्या प्रतिमेशी तुलना करा). म्हणून प्रतिमेचे गुणधर्म वास्तव, उलटी आणि मोठी हे आहेत.
योग्य उत्तर B आहे.

बहिर्वक्र आरसा

४. बहिर्वक्र आरशावर त्याच्या मुख्य अक्षाला समांतर दिशेने पडणारा प्रकाश परावर्तित होईल….

1. आरशाच्या नाभीबिंदूच्या दिशेने
2. जणू काही आरशाच्या नाभीबिंदूतून
3. आरशाच्या वक्रता केंद्रातून
4. आरशाच्या प्रतलाला लंब

चर्चा
बाजूला असलेल्या चित्राचे निरीक्षण करा.

योग्य उत्तर B आहे.

५. एका मोटारसायकलस्वाराला त्याच्या मागच्या वाहनाची सावली त्याच्या वास्तविक आकाराच्या १/६ पट दिसते. जर चालक आणि मागचे वाहन यांच्यातील अंतर ३० मीटर असेल, तर मोटारसायकलच्या मागील दृश्य आरशात ... वक्रता त्रिज्येचा आरसा वापरला जातो.

1. 7,14 मीटर
2. 8,57 मीटर
3. 12,00 मीटर
4. 24,00 मीटर

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
प्रतिमा आवर्धन (M) = १/६ पट
वस्तूचे अंतर (से) = ३० मीटर
विचारले: बहिर्वक्र मागील दृश्य आरशाची वक्रता त्रिज्या (R)
उत्तर :
सावलीचे अंतर (s') मोजा
प्रतिमा विशालन (M) आणि वस्तूचे अंतर (s) ज्ञात असल्यामुळे, प्रतिमा विशालनाच्या सूत्राचा वापर करून प्रतिमेचे अंतर निश्चित केले जाऊ शकते:

ऋण चिन्हाचा अर्थ असा आहे की प्रतिमा आभासी आहे. प्रतिमा बहिर्वक्र आरशाच्या मागे ५ मीटर अंतरावर आहे.

नाभीय अंतर (f) मोजा
वस्तूचे अंतर (s) आणि प्रतिमेचे अंतर (s') ज्ञात असल्यामुळे, वक्र आरशाच्या सूत्राचा वापर करून नाभीय अंतर मोजता येते:

वक्रता त्रिज्या (R) ची गणना करा
बहिर्वक्र आरशाची वक्रता त्रिज्या ही त्या बहिर्वक्र आरशाच्या नाभीय लांबीच्या दुप्पट असते.
R = 2 f = 2 (6 मीटर) = 12 मीटर
बहिर्वक्र मागील दृश्य आरशाची वक्रता त्रिज्या 12 मीटर आहे.
योग्य उत्तर C आहे.

बहिर्वक्र भिंग

६. एक वास्तविक, सरळ वस्तू २५ सेमी नाभीय अंतर असलेल्या धन भिंगापासून ५० सेमी अंतरावर ठेवली आहे. परिणामी प्रतिमेचे स्वरूप.....

1. वास्तविक, उलटे आणि विशालित
2. आभासी, सरळ आणि वस्तूच्या समान आकाराचे
3. आभासी, सरळ आणि विशालित
4. वास्तविक, उलटे आणि वस्तूच्या समान आकाराचे

चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
वस्तूचे अंतर (से) = १० सेमी
भिंगाचे नाभीय अंतर (f) = +25 सेमी
नाभीय अंतर धन असते कारण वापरलेले भिंग हे धन भिंग किंवा बहिर्वक्र भिंग असते.
विचारले: सावल्यांचे स्वरूप हे….. असते.
उत्तर :
सावली आभासी आहे की वास्तविक? हे जाणून घेण्यासाठी, प्रथम सावलीचे अंतर मोजा:
1/s' = 1/f – 1/s
१/से' = ३/२५ – ३/५०
१/से' = ३/२५ – ३/५०
१/से' = ३/५०
s' = ५०/३
s' = २० सेमी
सावलीचे अंतर धन असते, म्हणजेच सावली खरी असते कारण प्रकाश तिच्यामधून जातो.

प्रतिमा मोठी झाली आहे की लहान? प्रतिमा सरळ आहे की उलटी? हे शोधण्यासाठी, प्रथम प्रतिमेचे विशालन मोजा:
M = -s' / s = -50/50 = -1
M = 1 म्हणजे सावली वस्तूच्या आकाराएवढीच आहे
M ऋणात्मक आहे, म्हणजेच प्रतिमा उलटी आहे.

म्हणून सावलीचे स्वरूप वास्तविक, उलटे आणि वस्तूच्या आकाराएवढेच असते.
योग्य उत्तर D आहे.

प्रश्नाचा स्रोत:

ज्युनियर हायस्कूल भौतिकशास्त्र OSN प्रश्न