म्याग्निफाइङ्ग ग्लास

म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको परिभाषा

म्याग्निफाइङ्ग ग्लास, वा साधारण म्याग्निफायर, एउटा उत्तल लेन्स हो जुन आँखालाई प्रत्यक्ष रूपमा हेर्न गाह्रो हुने वस्तुहरू, जस्तै धेरै सानो लेखन, हेर्न मद्दत गर्न प्रयोग गरिन्छ। म्याग्निफाइङ्ग ग्लासलाई साधारण म्याग्निफायर भनिन्छ किनभने यसमा वस्तुको छविलाई म्याग्निफाइङ्ग गर्ने सीमित क्षमता हुन्छ। अर्को पाठमा, तपाईंले माइक्रोस्कोप , स्थलीय टेलिस्कोप र टेलिस्कोप जस्ता गैर-सरल म्याग्निफायरहरूको बारेमा सिक्नुहुनेछ ।

म्याग्निफायरले कसरी काम गर्छ

नजिकबाट हेर्दा वस्तु ठूलो देखिन्छ, तर धेरै टाढाबाट हेर्दा वस्तु सानो देखिन्छ। नजिकका वस्तुहरू ठूला देखिन्छन् किनभने रेटिनामा बनेको छविको आकार ठूलो हुन्छ। यसको विपरीत, धेरै टाढाबाट हेर्दा एउटै वस्तु सानो देखिन्छ किनभने रेटिनामा बनेको छविको आकार सानो हुन्छ। त्यसैले, आँखाले देखेको वस्तुको आकार रेटिनामा बनेको छविको आकारमा निर्भर गर्दछ। रेटिनामा बनेको छविको आकार आँखा र वस्तु बीचको कोणमा निर्भर गर्दछ, जुन तलको छविमा देखाइएको छ।

आँखाबाट टाढा रहेका वस्तुहरू सानो देखिन्छन् किनभने तिनीहरूको कोण (θ) सानो हुन्छ (चित्र १.१)। यसको विपरीत, आँखाको नजिक रहेका वस्तुहरू ठूलो देखिन्छन् किनभने तिनीहरूको कोण (θ) ठूलो हुन्छ (चित्र १.२)। यो निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि आँखाले देखेको वस्तुको आकार कोण (θ) बढाएर वा घटाएर ठूलो वा घटाउन सकिन्छ। आँखालाई वस्तुको नजिक ल्याएर कोण ठूलो गरिन्छ, यसको विपरीत आँखालाई वस्तुबाट टाढा सारेर कोण घटाइन्छ।

माथिको छलफल अन्य मुद्दाहरूमा पनि लागू गर्न सकिन्छ। यदि तपाईंले लेखन यति सानो पाउनुभयो कि पढ्न गाह्रो भयो भने, यसलाई पढ्न योग्य बनाउन के गर्नुहुन्छ? माथिको छलफलको आधारमा, लेखन र तपाईंको आँखा बीचको कोण बढाउनको लागि तपाईंले लेखनलाई आफ्नो आँखाको नजिक ल्याउन सक्नुहुन्छ, जसले गर्दा लेखन ठूलो र पढ्न सकिने हुन्छ। यो बुझ्नु महत्त्वपूर्ण छ कि सामान्य आँखाको नजिकको बिन्दु , वा सामान्य आँखाले ध्यान केन्द्रित गर्न सक्ने सबैभन्दा नजिकको दूरी २५ सेन्टिमिटर हुन्छ। त्यसकारण, यदि लेखन र आँखा बीचको दूरी २५ सेन्टिमिटरभन्दा कम छ भने, लेखन धमिलो देखिनेछ। २५ सेन्टिमिटरको दूरीबाट पढ्न सकिने लेखन पनि २५ सेन्टिमिटरभन्दा कम दूरीबाट लेखन र आँखा बीचको दूरीको नजिक ल्याइँदा धमिलो देखिन्छ। २५ सेन्टिमिटरभन्दा कम दूरीबाट पढ्न नसकिने लेखनको बारेमा के भन्न सकिन्छ? त्यसोभए, तपाईं कसरी यति साना अक्षरहरूबाट लेखनलाई पढ्न योग्य बनाउन सक्नुहुन्छ? अवश्य पनि, तपाईंलाई लेखनलाई ठूलो बनाउन सक्ने अप्टिकल उपकरणको मद्दत चाहिन्छ।

अप्टिकल उपकरणहरू जस्तै समतल ऐना, अवतल ऐना दान उत्तल ऐना ऐना पारदर्शी नभएकोले लेखन पढ्न प्रयोग गर्न सकिँदैन। अर्कोतर्फ, लेन्स पारदर्शी छ त्यसैले यसलाई लेखन पढ्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। पाठमा अवतल लेन्स छवि, यो व्याख्या गरिएको छ कि अवतल लेन्सले वस्तुको छवि मात्र कम गर्न सक्छ। यसको विपरीत, विषयमा उत्तल लेन्स छवि यो व्याख्या गरिएको छ कि उत्तल लेन्सले वस्तुको छविलाई ठूलो बनाउन सक्छ। किनभने यसले छविलाई ठूलो बनाउन सक्छ, उत्तल लेन्स म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको रूपमा डिजाइन गर्न सकिन्छ।
 
निम्न दुई तस्बिरहरू अवलोकन गर्नुहोस्। चित्र १.३ मा, वस्तुलाई आँखाले प्रत्यक्ष रूपमा हेरिएको छ, जहाँ वस्तु सानो देखिन्छ किनभने आँखा र वस्तुको दुई छेउ बीचको कोण सानो छ। चित्र १.४ मा, आँखाले वस्तुलाई म्याग्निफाइङ्ग ग्लास मार्फत हेर्छ। म्याग्निफाइङ्ग ग्लासले छवि बनाउन र त्यो छविलाई म्याग्निफाइङ्ग गर्ने काम गर्छ, त्यसैले आँखाले जे देख्छ त्यो छवि हो। म्याग्निफाइङ्ग ग्लास मार्फत आँखाले अवलोकन गरेको वस्तुको छवि ठूलो देखिन्छ किनभने आँखा र छविको दुई छेउ बीचको कोण ठूलो छ।

पर्यवेक्षकको आँखाले म्याग्निफाइङ्ग ग्लास मार्फत छवि हेर्नको लागि, छवि भर्चुअल हुनुपर्छ (छवि म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको अगाडि छ वा छवि वस्तुको छेउमा छ, जस्तै चित्र १.४ मा)। उत्तल लेन्स छविहरूको विषयमा, यो व्याख्या गरिएको छ कि छवि भर्चुअल हुनको लागि, वस्तुको दूरी (हरू) फोकल लम्बाइ (f) भन्दा सानो वा बराबर हुनुपर्छ।

क्याप्सन:
s = वस्तुको दूरी
s' = छवि दूरी
h = वस्तुको उचाइ
h' = छायाको उचाइ
F = म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको केन्द्रबिन्दु
θ = लेन्स र वस्तुको दुवै छेउ बीचको कोण। चित्र १.३ मा, प्रश्नमा रहेको लेन्स आइपिस हो, जबकि चित्र १.४ मा, प्रश्नमा रहेको लेन्स म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको रूपमा प्रयोग गरिने उत्तल लेन्स हो।

चित्र १.३ (साइड भ्यू) मा, वस्तु बायाँतिर छ जबकि पर्यवेक्षकको आँखा दायाँतिर छ। चित्र १.४ (साइड भ्यू) मा, उत्तल लेन्सद्वारा उत्पादित वस्तु र यसको छवि बायाँतिर छ जबकि पर्यवेक्षकको आँखा दायाँतिर छ।

म्याग्निफायर कसरी प्रयोग गर्ने
 
जब वस्तुको दूरी (s) फोकल लम्बाइ (f) बराबर हुन्छ, तब छवि भर्चुअल हुन्छ र छविको दूरी (s') अनन्त हुन्छ। अनन्तता भनेको अधिकतम भर्चुअल छवि दूरी हो किनभने टाढाको बिन्दु सामान्य आँखाको दूरी अनन्त हुन्छ। अर्कोतर्फ, न्यूनतम भर्चुअल छवि दूरी २५ सेन्टिमिटर हुन्छ किनभने नजिकको बिन्दु सामान्य आँखा २५ सेन्टिमिटर हुन्छ।

जब आँखाले अनन्तता (टाढाको बिन्दु) मा भर्चुअल छवि हेर्छ, आँखा न्यूनतम स्थानमा हुन्छ, वा सिलियरी मांसपेशीहरू सबैभन्दा आरामदायी अवस्थामा हुन्छन्। यो प्राप्त गर्न, वस्तु र म्याग्निफाइङ्ग ग्लास बीचको दूरी म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको फोकल लम्बाइ बराबर हुनुपर्छ। यदि म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको फोकल लम्बाइ २५ सेन्टिमिटर छ भने, वस्तु र म्याग्निफाइङ्ग ग्लास बीचको दूरी २५ सेन्टिमिटर हुन्छ।

अर्कोतर्फ, जब आँखाले २५ सेन्टिमिटर (नजिकैको बिन्दु) को दूरीमा भर्चुअल छवि देख्छ, आँखाले अधिकतम रूपमा वा आँखाको सिलियरी मांसपेशी सबैभन्दा तनावपूर्ण अवस्थामा। यदि म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको फोकल लम्बाइ २५ सेन्टिमिटर छ भने, वस्तुको दूरी तलको गणनाको परिणाम जस्तै हुँदा आँखाले २५ सेन्टिमिटरको दूरीमा भर्चुअल छवि देख्छ।
वक्र लेन्स र ऐना सूत्र:
१/सेकेन्ड = १/च – १/सेकेन्ड'
विवरण: s = वस्तुको दूरी, f = केन्द्र लम्बाइ, s' = छविको दूरी = नजिकको बिन्दु = २५ सेमी
म्याग्निफाइङ्ग ग्लास एउटा उत्तल लेन्स हो, त्यसैले फोकल लम्बाइ धनात्मक हुन्छ। छवि भर्चुअल हुन्छ, त्यसैले s' ऋणात्मक हुन्छ।
१/सेकेन्ड = १/च – (-१/सेकेन्ड') = १/च + १/सेकेन्ड'
१/सेकेन्ड = १/२५ + १/२५ = २/२५
s = २५/२ = १२.५ सेमी
यदि लुपको फोकल दूरी २५ सेन्टिमिटर छ भने, वस्तुको दूरी १२.५ सेन्टिमिटर हुँदा आँखाले २५ सेन्टिमिटरको दूरीमा भर्चुअल छवि देख्छ। वस्तु र लुप बीचको दूरी १२.५ सेन्टिमिटर भन्दा कम हुनु हुँदैन किनभने लुपले उत्पादन गरेको छवि आँखाले स्पष्ट रूपमा देख्न सक्दैन।

यदि म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको फोकल लम्बाइ ५० सेन्टिमिटर छ भने के हुन्छ? यदि म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको फोकल लम्बाइ ५० सेन्टिमिटर छ भने, वस्तुको दूरी तलको गणनाको नतिजा जस्तै हुँदा आँखाले २५ सेन्टिमिटरको दूरीमा भर्चुअल छवि देख्छ।
१/सेकेन्ड = १/च – (-१/सेकेन्ड') = १/च + १/सेकेन्ड'
१/सेकेन्ड = १/५० + १/२५ = १/५० + २/५० = ३/५०
s = २५/२ = १२.५ सेमी
यदि लुपको फोकल दूरी २५ सेन्टिमिटर छ भने, वस्तुको दूरी १२.५ सेन्टिमिटर हुँदा आँखाले २५ सेन्टिमिटरको दूरीमा भर्चुअल छवि देख्छ। वस्तु र लुप बीचको दूरी १२.५ सेन्टिमिटर भन्दा कम हुनु हुँदैन किनभने लुपले उत्पादन गरेको छवि आँखाले स्पष्ट रूपमा देख्न सक्दैन।

म्याग्निफाइङ ग्लास कोणको म्याग्निफिकेशन

के म्याग्निफाइङ्ग ग्लासबाट देखिने वस्तुको छविको आकार न्यूनतम स्थान भएको आँखाले हेर्दा ठूलो हुन्छ कि अधिकतम स्थान भएको आँखाले? म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको रूपमा कुन प्रयोग गर्नु राम्रो हुन्छ, ठूलो फोकल लम्बाइ भएको उत्तल लेन्स वा सानो फोकल लम्बाइ भएको उत्तल लेन्स? यी प्रश्नहरूको जवाफ तपाईंले म्याग्निफाइङ्ग ग्लासको सूत्र सिकेपछि पाउन सकिन्छ ।