पाठ १० तरङ्ग
तलका प्रश्नको सही विकल्प छनोट गर्नुहोस् :
प्रकाश आवर्तनका क्रममा तलका मध्ये कुन नियम लागु हुन्छ?
प्रकाश विरल माध्यमबाट सघन माध्यममा जाँदा बाङ्गिन्छ ।
प्रकाश सघन माध्यमबाट विरल माध्यममा जाँदा नर्मलतिर बाङ्गन्छ ।
प्रकाश विरल माध्यमबाट सघन माध्यममा जाँदा आपतित कोण आवर्तित कोणभन्दा सानो हुन्छ ।
प्रकाश सघन माध्यमबाट विरल माध्यममा जाँदा आवर्तित कोण आपतित कोणभन्दा ठुलो हुन्छ ।
दिइएको किरणचित्रको अध्ययन गर्नुहोस् र सही कथन छुट्याउनुहोस् :
माध्यम 2 सघन माध्यम र माध्यम 1 विरल माध्यम हुन् ।
माध्यम 2 मा प्रकाशको वेग माध्यम 1 मा भन्दा कम हुन्छ ।
माध्यम 2 मा भन्दा माध्यम 1 मा प्रकाशको वेग दुई गुणा हुन्छ ।
माध्यम 1 सघन माध्यम र माध्यम 2 विरल माध्यम हुन् ।
चित्रमा देखाइएको काँचको स्ल्याबबाट हुने प्रकाश आवर्तनमा देखाइका अङ्कको स्थानमा हुनुपर्ने सही नामङ्कन छुट्याउनुहोस् : आपतित कोण, आवर्तित कोण, इमर्जेन्ट कोण, लेटरल सिफ्ट
1- आपतित कोण, 2- आवर्तित कोण, 3- लेटरल सिफ्ट, 4- इमर्जेन्ट कोण
1 इमर्जेन्ट कोण, 2- आपतित कोण, 3- लेटरल सिफ्ट, 4- आवर्तित कोण
1- आवर्तित कोण, 2- इमर्जेन्ट कोण, 3- लेटरल सिफ्ट, 4- आपतित कोण
1- लेटरल सिफ्ट, 2- आवर्तित कोण, 3- आपतित कोण, 4- इमर्जेन्ट कोण
काँचको स्ल्याबबाट प्रकाशको आवर्तन अवलोकन गर्दा प्राप्त हुने निष्कर्ष कुन हो?
∠ i = ∠e= ∠r
∠ i > ∠r= ∠e
∠ i < ∠e =∠r
(4) ∠ i = ∠e > ∠r
काँचको चरम कोणको मान कति हुन्छ?
(अ) 42° (आ) 49° (इ) 24° (ई) 48°
इन्डोस्कोप, चस्मा, मिराज, प्रकाशका विच्छेदन, इन्द्रेणी, अप्टिकल फाइबर र हाते लेन्स जस्ता उपकरण तथा प्रक्रियामध्ये कुन कुनमा पूर्ण आन्तरिक परावर्तन हुन्छ ?
(अ) इन्डोस्कोप, चस्मा, मिराज
(आ) प्रकाशको विच्छेदन, इन्द्रेणी, हाते लेन्स
(इ) इन्द्रेणी, अप्टिकल फाइबर, मिराज
(ई) इन्डोस्कोप, मिराज, अप्टिकल फाइबर
प्रिज्मबाट हुने प्रकाशको विच्छेदनका क्रममा देखिने हरियो, बैजनी र रातो रङका प्रकाश किरणको प्रिज्मभित्रको वेगलाई क्रमश: Vg, Vv र Vr ले जनाइएको छ । ती वेगका लागि कुन क्रम सही हुन्छ?
(अ) Vg > Vv > Vr
(आ) Vg > Vv < Vr
(इ) Vg < Vr < Vv
(ई) Vg > Vr < Vv
सँगैको चित्रमा देखाइएको लेन्स अगाडिको वस्तु AB को बन्ने आकृतिका विशेषता छुट्याउनुहोस् ।
(अ) अवास्तविक, सुल्टो, वस्तुभन्दा ठुलो
(आ) वास्तविक, उल्टिएको, वस्तुभन्दा सानो
(इ) वास्तविक, सुल्टो, वस्तुभन्दा ठुलो
(ई) अवास्तविक, उल्टिएको, वस्तुभन्दा सानो
कन्केभ र कन्भेक्स लेन्सले बनाउने आकृतिका गुणका आधारमा सही कथन छुट्याउनुहोस् ।
(अ) कन्भेक्स लेन्सले वास्तविक, उल्टो र वस्तुभन्दा सानो आकृति बनाउँछ ।
(आ) कन्केभ लेन्सले अवास्तविक, सुल्टो र वस्तुभन्दा सानो आकृति बनाउँछ ।
(इ) कन्भेक्स लेन्सले वास्तविक, उल्टो र वस्तुभन्दा ठुलो आकृति बनाउँछ ।
(ई) कन्केभ लेन्सले अवास्तविक, सुल्टो र वस्तुभन्दा ठुलो आकृति बनाउँछ ।
आँखाको समस्या र सम्बन्धित कारणबारेको सही बुझाइ कुन हो?
(अ) आँखाको लेन्स धमिलो हुँदा कलर ब्लाइन्डनेस (color blindness) हुन्छ ।
(आ) आँखाको लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी बढ्दा अदूरदृष्टि (short sightedness) हुन्छ ।
(इ) कोर्नियाको सतहको आकार परिवर्तन हुँदा दृष्टिदोष (defect of vision) देखिन्छ ।
(ई) रेटिनामा हुने कोन कोष (cone cell) को कमजोरीले रतन्धो हुन्छ ।
फरक लेख्नुहोस् :
प्रकाशको परावर्तन र प्रकाशको पूर्ण अन्तरिक परावर्तन
कन्केभ लेन्स र कन्भेक्स लेन्स
आँखाको नजिकको बिन्दु र आँखाको टाढाको बिन्दु
अदूरदृष्टि र दूरदृष्टि
कलर ब्लाइन्डनेस (color blindness) र नाइट ब्लाइन्डनेस (night blindness)
कारण लेख्नुहोस् :
(क) काँच र पानीमध्ये काँचलाई सघन र पानीलाई बिरल माध्यम मानिन्छ।
काँचमा भन्दा पानीमा प्रकाशको वेग बढी हुने भएकोले काँचलाई सघन र पानीलाई बिरल माध्यम मानिन्छ।
(ख) सिक्कालाई पानी भएको गिलासमा राख्दा वास्तविक गहिराइभन्दा केही माथि उठेको देखिन्छ ।
सिक्कालाई पानी भएको गिलासमा राख्दा सिक्काबाट प्रकाशको किरण पानी बाहिर आउने प्रक्रियामा प्रकाशको किरण नर्मलबाट टाढा बाङ्गिएर हाम्रो आँखासम्म आइपुग्छ। फलस्वरुप सिक्का वास्तविक गहिराइभन्दा केही माथि उठेको देखिन्छ ।
(ग) कागजमा लेखेका अक्षरलाई काँचको स्ल्याबले ढाकी माथिबाट अवलोकन गर्द उक्त अक्षर केही उठेको देखिन्छ
उत्तरः कागजमा लेखेका अक्षरलाई काँचको स्ल्याबले ढाक्दा, उक्त अक्षरवाट आएको प्रकाशको किरण स्ल्याब बाहिर आउने प्रक्रियामा प्रकाशको किरण नर्मलबाट टाढा बाङ्गिएर हाम्रो आँखासम्म आइपुग्छ। फलस्वरुप उक्त अक्षर केहि माथि उठेको देखिन्छ ।
(घ) ताराहरू चम्किरहेका देखिन्छन् ।
वायुमण्डलमा हावाको घनत्व उचाइ अनुसार फरक फरक हुन्छ जसले फरक माध्यमको काम गर्छ। तारावाट आएका प्रकाशका किरण लामो दुरी पार गर्दै आँउदा प्रकाशको किरण पटक पटक फरक फरक माध्यममा आवर्तन हुने हुँदा, त्यस अवस्थामा प्रकाश पटक पटक वाङ्गिन्छ र हाम्रो आँखामा फरक फरक कोणवाट पर्छन जसकारण ताराहरु चम्किरहेको जस्तो देखिन्छ ।
(ङ) सूर्य वास्तविक रूपमा उदाउनुभन्दा लगभग दुई मिनेट पहिले नै क्षितिजमा देखिन्छ ।
वायुमण्डलमा हावाको घनत्व उचाइ अनुसार फरक फरक हुन्छ । क्षितिज भन्दा तल सुर्य आइपुग्दा बायुमण्डलमा सुर्यको प्रकाश क्रमिक रुपले आवर्तन भई हाम्रो आँखासम्म आइपुग्छ र हामी सुर्य देख्न सक्छौं तर सुर्य वास्तविक रूपमा क्षितिज भन्दा तल नै रहेको हुन्छ। त्यसैले सूर्य वास्तविक रूपमा उदाउनुभन्दा लगभग दुई मिनेट पहिले नै क्षितिजमा देखिन्छ ।
(च) हिरा चम्किरहेको देखिन्छ तर त्यही आकारमा काटिएको काँचको टुक्रा चम्किदैन।
हिराको चरम कोणको मान काँचभन्दा अत्यन्त कम हुने हुँदा हिरामा परेका प्रायजसो प्रकाशको धेरै पटक पूर्ण आन्तरिक परावर्तन भई बाहिर निस्कन्छ जसले गर्दा हिरा चम्किएको देखिन्छ तर काँचको चरमकोणको मान वढि हुने हुँदा, यसमा पूर्ण आन्तरिक परावर्तनको हुने अवस्था मिल्दैन र काँच चम्किदैन ।
(छ) सूर्यको प्रकाशलाई प्रिज्मबाट पठाउँदा विच्छेदन हुन्छ ।
सुर्यको सेतो प्रकाशमा बिभिन्न तरङ्ग लम्बाइ भएका किरणहरू हुन्छन। बढि तरङ्ग लम्बाइ भएको किरणको वेग पनि बढि हुन्छ भने कम तरङ्ग लम्बाइ भएका किरणको वेग पनि कम हुन्छ। जब प्रकाशको किरणलाई प्रिज्मबाट छिराइन्छ, प्रिजमबाट आवर्तन हुँदा ति किरणहरु आ-आफ्नो वेगअनुसार प्रसारण भई आधारतिर बाङ्गिन्छन्। प्रिज्मबाट दुई पटक आवर्तन भई बाहिर निस्कदा आधारतिर बाङ्गिएर पर्दामा फरक फरक स्थानमा पर्दछन र छुट्टिन्छन्।
(ज) कन्भेक्स लेन्सले प्रकाशका किरणलाई केन्द्रित गर्छ ।
प्रिज्महरूको संयोजनबाट कन्भेक्स लेन्स बनेको हुन्छ। लेन्सको माथिल्लो भागमा प्रिज्मको आधार तलतिर हुन्छ भने लेन्सको तल्लो भागमा प्रिज्मको आधार माथितिर हुन्छ। प्रिज्मबाट प्रकाशको किरण आवर्तन हुँदा प्रिज्मको आधारतिर बाङ्गिन्छन्। लेन्सको बिच भागतिरको प्रकाशको किरण छेउतिरको भन्दा कम आवर्तन हुन्छ र प्रमुख अक्ष भएर जाने किरणहरु नबाङ्गिकन प्रसारण हुन्छ। फलस्वरुप प्रकाशको किरण आवर्तन पछि प्रमुख अक्षमा केन्द्रित हुन्छ। त्यसैले कन्भेक्स लेन्सले प्रकाशका किरणलाई केन्द्रित गर्छ।
(झ) कन्केभ लेन्सले प्रकाशका किरणलाई विकेन्द्रित गर्छ ।
प्रिज्महरूको संयोजनबाट कन्केभ लेन्स बनेको हुन्छ। कन्केभ लेन्सको माथिल्लो भागमा प्रिज्मको आधार माथितिर हुन्छ भने लेन्सको तल्लो भागमा प्रिज्मको आधार तलतिर हुन्छ। प्रिज्मबाट प्रकाशको किरण आवर्तन हुँदा प्रिज्मको आधारतिर बाङ्गिन्छन्। लेन्सको बिच भागतिरको प्रकाशको किरण छेउतिरको भन्दा कम आवर्तन हुन्छ र प्रमुख अक्ष भएर जाने किरणहरु नबाङ्गिकन प्रसारण हुन्छ। फलस्वरुप प्रकाशको किरण आवर्तन पछि एक अर्कामा काटिदैनन् र बिकेन्द्रित हुन्छन्।
(ञ) शरीरमा भिटामिन A को कमी हुनु रतन्धोको प्रमुख कारणमध्ये एक हो।
रेटिनामा हुने रड कोषले काम गर्न छोडेमा मानिसले राति आँखा देख्न सक्दैन जसलाई रतन्धो भनिन्छ। रड कोष भिटामिन A र प्रोटिनबाट बनेको हुन्छ। यदि शरीरमा भिटामिन A को कमि भएमा रड कोषले काम गर्न सक्दैन फलस्वरुप रतन्धो लाग्छ।
(ट) रेटिनाका कोन कोषले कार्य गर्न छोडेमा कलर ब्लाइन्डनेस देखिन्छ ।
रेटिनामा हुने निलो , रातो र हरियो कोन कोषले क्रमश निलो, रातो र हरियो वस्तुबाट परावर्तन भएर आएको प्रकाशको किरणलाइ अवशोषित गरि मस्तिष्कमा ति रङहरू भएको सन्देश पठाउँछ र हामी ति रङहरू सजीलै छुट्याउन सक्छौं। यदि ति कोन कोषहरूले काम गर्न छोडेमा रङ छुट्याउन सक्दैन र कलर ब्लाइन्डनेस देखिन्छ।
तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस् :
प्रकाशको आवर्तन भनेको के हो?
प्रकाश एक माध्यमबाट अर्को माध्यममा जाँदा बाङ्गिएर जाने प्रक्रियालाई प्रकाशको आवर्तन भनिन्छ।
प्रकाश आवर्तनका नियम लेख्नुहोस् ।
क. एक माध्यमबाट अर्को माध्यममा प्रकाशको प्रसारण हुँदा आपतित किरण, नर्मल र आवर्तित किरण एउटै समतलमा पर्छन्
ख. कुनै एक जोडा माध्यमका लागि आपतित कोणको साइन र आवर्तित कोणको साइन को अनुपात सधैं स्थिर हुन्छ।
चित्रमा अवलोकनकर्ताले पानीमा आधा डुबाइएको पेन्सिलको आकारमा के परिवर्तन भएको अवलोकन गर्छ? किरण चित्रसहित व्याख्या गर्नुहोस् । उक्त अवलोकनसँग सम्बन्धित प्रक्रियाको नाम लेख्नुहोस् ।
उक्त चित्रमा अवलोकनकर्ताले पेन्सिलको पानीभित्र डुबेको भाग बाङ्गिएको देख्छ। पेन्सिलको टुप्पोबाट प्रकाशको किरण पानी बाहिर आउने प्रक्रियामा प्रकाशको किरण नर्मलबाट टाढा बाङ्गिएर हाम्रो आँखासम्म आइपुग्छ। फलस्वरुप पेन्सिलको टुप्पो वास्तविक गहिराइभन्दा केही माथि उठेको देखिन्छ । तर पानीबाहिर को पेन्सिलको भाग जस्ताको तस्तै रहन्छ। जसको कारण पेन्सिल बाङ्गिएको देखिन्छ।
उक्त प्रक्रियाको नाम प्रकाशको आवर्तन हो।
प्रकाशको किरण पानीबाट बाहिर हावामा जाँदा पानी र हावा छुट्याउने तहमा बन्ने आपतित कोण (angle of incidence) र आवर्तित कोण (angle of refraction) क्रमश: 40.5° र 60° छन् । उक्त आवर्तन देखाउने किरण चित्र कोरी पानीभित्रबाट बाहिर अवलोकन गर्दा बाहिरको वस्तु वास्तविक स्थानभन्दा टाढा देखिनुको कारण लेख्नुहोस् ।
प्रकाशको किरण सघन माध्यम (पानी) बाट विरल माध्यम (हावा) मा जाँदा नर्मलदेखि टाढा बाङ्गिन्छ भने विरल माध्यम बाट सघन माध्यममा जाँदा नर्मलतर्फ बाङ्गिन्छ। यस क्रममा विरल माध्यममा भएको वस्तुवाट आएका प्रकाशका किरण सघन माध्यममा बाङ्गिएर हाम्रो आँखामा पर्दछ तर हाम्रो आँखाले बाङ्गिएको प्रकाशको किरणलाई देख्न सक्दैन र सिधा देख्न खोज्दा, विरल माध्यममा रहेको वस्तु वास्तविक स्थानभन्दा टाढा देखिन्छ।
चरम कोण भनेको के हो?
प्रकाश सघन माध्यमबाट बिरल माध्यममा जाँदा आवर्तित कोण भएको अवस्थाको आपतित कोणलाई चरम कोण भनिन्छ।
प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तन भनेको के हो?
प्रकाशको किरण सघन माध्यमवाट विरल माध्यममा जाँदा, आपतित कोण चरम कोणभन्दा बढी भएमा, उक्त किरण सोही माध्यममा नै फर्कने क्रियालाई प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तन भनिन्छ।
प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तन हुनका लागि दुईओटा अवस्था लेख्नुहोस् ।
क. प्रकाशको किरण सघन माध्यमवाट विरल माध्यममा जानुपर्दछ।
ख. आपतित कोणको मान चरम कोणभन्दा बढी हुनु पर्छ।
वर्तमान समयमा फाइबर इन्टरनेटबाट एकदमै तीव्र दरमा डाटा प्रसारण गर्न सकिन्छ । उक्त सुविधामा प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तनको भूमिका उल्लेख गर्नुहोस् ।
फाइबर अप्टिक्स इन्टरनेटमा प्रकाशको किरणको पूर्ण आन्तरिक परावर्तन भई प्रकाशको माध्यमवाट डाटाहरु प्रसारण हुने भएकोले डाटाहरु प्रकाशकै गतिमा तिब्र रुपमा प्रसारण हुन्छन। यस प्रकृयामा क्रमिक रुपमा प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तनको कारणले गर्दा प्रकाश समान रुपले परावर्तन भई प्रकाश तिब्र रुपमा अगाडि प्रसारण हुन्छ जसको कारण तिब्र गतिमा डाटा प्रसारण हुन्छ।
इन्डोस्कोपी, कोलनोस्कोपी तथा किहोल सर्जरीमा चिरफारबिना मानिसको शरीरका भित्री अङ्गहरूसम्म प्रकाश पठाउन प्रयोग गरिने उपकरणहरूमा पूर्ण आन्तरिक परावर्तन कसरी लागु भएको हुन्छ?
इन्डोस्कोपी, कोलनोस्कोपी तथा किहोल अप्टिकल फाइबरका दुई बन्डललाई एक अर्कासँग समानान्तर हुने गरी राखिएको हुन्छ। एउटा बन्डलबाट प्रकाशको किरणलाई शरीरका भित्री अङ्गहरूमा पर्ने गरी पठाइन्छ। अर्को बन्डलले भित्री अङ्गको सतहबाट परावर्तित किरण बाहिर फर्काउँछ। यस प्रक्रियामा अप्टिकल फाइबर बाङ्गो भएता पनि भित्री सतहमा एक छेउबाट क्रमिक रुपमा पुर्ण आन्तरिक परावर्तन भइ अर्को छेउसम्म प्रकाश पुग्छ। यसरी भित्री अङ्गबाट परावर्तन भई आएको प्रकाशलाई भिडियो डिस्प्लेमार्फत अवलोकन गरिन्छ।
प्रकाशको विच्छेदन भनेको के हो?
सेतो प्रकाशको किरणलाई प्रिज्मबाट छिराउँदा यसमा संलग्न सात किरणहरूमा छुट्टिने प्रक्रियालाई प्रकाशको विच्छेदन भनिन्छ।
प्रकाश विच्छेदन हुनुको कारण उल्लेख गर्नुहोस् ।
प्रकाश विच्छेदन हुनुको कारणहरु यस प्रकार छन्।
क. कुनै माध्यममा प्रकाशको किरणहरुको तरङ्ग लम्बाइ फरक फरक हुनु।
ख. तरङ्ग लम्बाइ फरक फरक भएका किरणहरूको वेग माध्यमम फरक फरक हुनु।
निम्नलिखित प्रक्रिया देखाउने किरणचित्र कोर्नुहोस् :
(अ) काँचको स्ल्याबबाट हुने प्रकाशको आवर्तन
(आ) प्रिज्मबाट हुने प्रकाशको विच्छेदन
एक जना मानिसलाई इन्द्रेणी सधैँ अर्धवृत्ताकार र एउटै मोटाइको देख्दा अनौठो लागेको छ । इन्द्रेणी पर्नुमा सूर्यको स्थान, हावामा रहेका पानीका थोपाको स्थान र प्रकाशको विच्छेदन प्रक्रिया समेटी बुँदागत रूपमा उक्त मानिसको जिज्ञासाको समाधान लेख्नुहोस् ।
उत्तरः सूर्यको किरणको बिपरीत दिशामा रहेको व्यक्तिले हावामा रहेका पानीका थोपामा हेर्दा बन्ने सात रङको वृत्ताकार चापलाई इन्द्रेणी भनिन्छ। यसको लागि हावामा रहेको पानीको थोपालाई हेर्ने मानिसको पछाडिपट्टि सूर्य परेको हुनुपर्छ भने, इन्द्रेणी लाग्न, पानीको थोपा भित्र प्रकाशको बिच्छेदन भई पूर्ण आन्तरिक परावर्तन हुनुपर्छ। यस क्रियामा प्रकाशको विच्छेदन भई सातबटा रङ्गिन किरण छुट्टिन्छन भने, पूर्ण आन्तरिक पराबर्तन भइ पानीको थोपाबाट किरणहरु बाहिर निस्कँदा, एउटै कोणमा ढल्कने हुँदा इन्द्रेणीको मोटाइ साथै वृत्तको आकार सधै एउटै देखिन्छ।
१. तलको चित्रमा सूर्यको प्रकाशको किरण पानिको गोलाकार थोपाको सतहको कुनै विन्दु A बाट प्रवेश गरी सात रङमा विच्छेदन हुन्छ। रातो रङ कम बाङ्गिएर जान्छ भने अन्य रङहरू बढी बाङ्गिन्छ। यसरी विच्छेदित रङहरु पानीको थोपाको अर्को सतहबाट परावर्तन हुँदा फरक फरक विन्दुहरू B र C बाट परावर्तन हुन्छ। यहाँ रातो रङ विन्दु B र वैजनि रङ विन्दु C बाट परावर्तन भएको देखाइएको छ। यसरी इन्द्रेणी देखिन्छ।
२. प्रकाश विच्छेदन हुँदा सबै किरणहरू आ-आफ्नै कोण, वेगले छुट्टिन्छन। त्यसैले सधै एउटै मोटाइ देखिन्छ।
३. हामीले पृथ्विको सतहबाट हेर्दा इन्द्रेणीको आधा भाग क्षितिजले काट्ने हुँदा अर्ध वृत्त मात्र देखिन्छ तर आकाशबाट हेरेमा वृत्ताकार देखिन्छ।
लेन्ससँग सम्बन्धित तलका शब्दावली परिभाषित गर्नुहोस् :
(अ) वक्रताको केन्द्र
लेन्सको सतह बनेको कुनै काल्पनिक गोलाको केन्द्रलाई वक्रताको केन्द्र भनिन्छ।
(इ) प्रमुख अक्ष
लेन्सका दुई ओटा वक्रताको केन्द्रहरू जोड्ने काल्पनिक रेखालाई प्रमुख अक्ष भनिन्छ।
(आ) अप्टिकल केन्द्र
लेन्सको दुवै सतहबाट समान दुरीमा रहेको विन्दुलाई अप्टिकल केन्द्र भनिन्छ।
(ई) केन्द्रीकरण बिन्दु
लेन्सको प्रमुख अक्षसँग समानान्तर भएका किरणहरु आवर्तन हुँदा प्रमुख अक्षको एउटै विन्दु भएर जान्छन। त्यस विन्दुलाई कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रिकरण विन्दु भनिन्छ भने समानान्तर किरणहरू कन्केभ लेन्सबाट आवर्तन हुँदा एउटै विन्दुबाट आएको जस्तो देखिन्छ। उक्त विन्दुलाई कन्केभ लेन्सको केन्द्रिकरण विन्दु भनिन्छ।
लेन्सको सामर्थ्य भनेको के हो?
कुनै पनि लेन्सले प्रकाशको किरणलाई केन्द्रित वा विकेन्द्रित गर्न सक्ने क्षमतालाई लेन्सको सामर्थ्य भनिन्छ ।
दुईओटा कन्भेक्स लेन्सको सामर्थ्य क्रमशः +2D र +4D छ।
तीमध्ये कुनको मोटाइ बढी हुन्छ? कारणसहित लेख्नुहोस् ।
+4D सामर्थ्य भएको लेन्सको मोटाइ बढि हुन्छ किनकी सामर्थ्य बढी भएको लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी छोटो हुन्छ ।
ती दुवै लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी हिसाब गर्नुहोस् ।
+2D सामर्थ्य
P = +2 D
f = ?
+4D सामर्थ्य
कुन अवस्थामा कन्भेक्स लेन्सले बनाउने आकृति वास्तविक र वस्तुकै आकारको हुन्छ? किरण चित्रसहित उल्लेख गर्नुहोस् ।
वस्तुलाई कन्भेक्स लेन्सको 2F मा राख्दा उक्त लेन्सले बनाउने आकृति वास्तविक र वस्तुकै आकारको हुन्छ।
यस प्रकृयाको किरण रेखाचित्र निम्न अनुसारको छ ।
के चित्रमा देखाइएको मानिसले बाहिरबाट तीव्र गतिमा हानेको भालाले पानीभित्रको माछालाई घोप्छ ? पानीभित्रको माछाको वास्तविक गहिराइका आधारमा व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तरः मानिसले बाहिरबाट तीव्र गतिमा हानेको भालाले पानीभित्रको माछालाई घोप्दैन । किनकी पानीमा प्रकाशको आवर्तन हुँदा मानिसले भ्रमात्मक गहिराई देख्दा माछाको आकृति वास्तविक स्थानभन्दा केहि माथी देख्छ र सोहि ठाँउलाइ निशाना बनाइ भाला रोप्ने हुँदा भाला र माछाको स्थान फरक पर्ने भएकोले माछालाइ भालाले घोप्दैन।
किरण चित्रमा कुन प्रक्रिया देखाउन खोजिएको छ? उक्त प्रक्रियामा आधारित कुनै दुईओटा उपकरणको नाम लेख्नुहोस् ।
चित्रमा प्रकाशको पूर्ण आन्तरिक परावर्तन प्रक्रिया देखाउन खोजिएको छ। यस प्रक्रियामा आधारित दुईवटा उपकरणहरु निम्म छन्।
१. इन्डोस्कोप
२. पेरिस्कोप
दिइएका चित्र उत्तरपुस्तिकामा सारेर किरण चित्र पूरा गर्नुहोस् :
उत्तरः
चित्रमा देखाइएका लेन्सका प्रयोगमा लागु हुने तथ्य किरण चित्रसहित उल्लेख गर्नुहोस् ।
पहिलो चित्रमा प्रकाशका समानान्तर किरणहरु कन्भेक्स लेन्समा परी केन्द्रिकरण विन्दुमा केन्द्रिकित हुँदा केन्द्रिकरण विन्दुमा बस्तुको आकृति बन्छ र कन्भेक्स लेन्सले सबै प्रकाशका किरणलाई उक्त बिन्दुमा केन्द्रित गर्दा प्रकाशको तिब्रता बढ्न गई तापशक्ति बढ्दा हुँदा कागजहरु जल्छन्।
दोस्रो चित्रमा लेन्समा बस्तु लेन्सको केन्द्रिकरण विन्दु र पोलविचमा पर्दा, कन्भेक्स लेन्सले आवर्तन गरी सुल्टो, ठूलो र अवास्तविक आकृति बनाउँदा हाते लेन्सको सहयोगले पुस्तकका अक्षरहरु ठुलो बनाई हेर्न सकिन्छ।
तेस्रो चित्रमा ढोकामा राखिएको कन्केभ लेन्सले बाहिर जुन सुकै स्थानमा भएका बस्तुको आकृति सुल्टो, सानो र अवास्तविक बनाउने हुँदा, बाहिरका धेरै भागको बस्तुहरुलाई सानो रुपमा स्पष्ट देख्न सकिन्छ।
दिइएको चित्रमा एउटा त्रिभुजीय प्रिज्ममा प्रकाश विच्छेदन देखाइएको छ । उक्त किरण चित्रका आधारमा सोधिएका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्
X र Y ले कुन कुन रङ्का प्रकाश तरङ्गलाई जनाउँछन् ।
X ले बैजनी र Y ले रातो प्रकाशका किरणहरुलाई जनाउछन् ।
प्रकाश किरणहरू प्रिज्मबाट बाहिर आउँदा X बढी बाङ्गिनु र Y कम बाङ्गिनुको कारण लेख्नुहोस्
X किरणको वेग प्रिज्ममा बढि घट्ने र Y किरणको वेग कम घट्ने भएकोले, X किरण बढी बाँङ्गिन्छ भने Y किरण कम बाँङ्गिन्छ ।
प्रिज्मबाट विच्छेदन भएको प्रकाशलाई पुनः सेतो प्रकाशमा कसरी रूपान्तरण गर्न सकिन्छ?
उक्त प्रिज्मबाट बिच्छेदन भएका प्रकाशको किरणलाइ पुनः सतो प्रकाशमा रुपान्तरण गर्न, प्रयोग गरिएको उस्तै प्रिज्मलाई उल्टाएर विच्छेदन भएका किरणहरु प्रिज्मभित्र पठाउनुपर्छ । यसो हुँदा, प्रिज्मको आधारतिर विच्छेदन भएका किरण मोडिदा, बिच्छेदन भएको किरणहरु एउटै विन्दुमा संयोजन भए सेतो किरणको रुपमा बाहिर निस्कन्छन्।
दुईओटा लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी क्रमश: +20 cm र -20 cm छ । ती दुई लेन्सको किसिम उल्लेख गर्नुहोस् । तीमध्ये कुन लेन्सले वस्तुलाई उक्त लेन्सबाट 16 cm मा राख्दा अवास्तविक र वस्तुभन्दा ठुलो आकृति बनाउँछ ? उपयुक्त स्केल निर्धारण गरी किरण चित्र कोरेर व्याख्या गर्नुहोस् ।
केन्द्रिकरण दुरी +20 cm भएको लेन्स कन्भेक्स लेन्स र -20 cm भएको लेन्स कन्केभ लेन्स हो ।
यि लेन्समध्ये केन्द्रिकरण दुरी +20 cm भएको लेन्स प्रयोग गर्दा बन्ने आकृति अवास्तविक र वस्तुभन्दा ठूलो हुन्छ। चित्र यस प्रकारको रहेको छ ।
आँखाका निम्नलिखित भागका कार्य लेख्नुहोस् :
सिलियरी मांसपेशीः यो मांशपेशी खुम्चने र फुक्ने गर्दा लेन्स बाक्लो र पातलो हुने गर्छ अर्थाात, लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी घटबढ हुन्छ ।
कोर्नियाः कोर्नियाले आँखामा जाने प्रकाशको किरणको मात्र नियन्त्नण गर्ने र आवश्यकता अनुसार प्रकाशको किरणलाई परावर्तन गर्ने कार्य गर्छ।
लेन्सः वस्तुको दुरी अनुसार आकृति बनाउने कार्य गर्छ।
आइरिसः आँखाको नानीको आकार घटबढ गर्छ ।
नानी (Pupil): लेन्समा छिर्ने प्रकाशको मात्रा नियन्त्रण गर्छ
रेटिनाः वस्तुको आकृति बन्ने स्थान ।
कोर्नियामा चोटपटक लाग्दा देखिन सक्ने कुनै दुईओटा समस्याबारे लेख्नुहोस्।
उत्तरः कोर्नियाको चोटपटकले कोर्निया सम्बन्धी रोग लाग्नुको साथै दृष्टिमा समस्या आउँने तथा कोर्नियल अल्सर, कोर्नियल इडेमा र केराटोकोनस आदी जस्ता समस्या देखा पर्छ ।
कोर्नियल अल्सरः कोर्नियमा कुनै धातु, ढुङ्गा वा धारिले बस्तुले चोट लाग्दा तथा कन्ट्याक्ट लेन्सको प्रयोगमा सरसफाइमा कमी हुँदा कोर्नियामा सङ्क्रमण हुन्छ र कोर्नियल अल्सर समेत हुन्छ। कोर्नियल अल्सरको उपचार नभए दृष्टिबिहिन हुन्छ।
कोर्नियल इडेमाः कोर्नियमा चोटपटक लागी यसका तहहरुविच तरल पदार्थ जम्दा कोर्नियल इडेमा भइ दृष्टि धमिलो हुन्छ। कोर्नियल इडिमाले दृष्टि धमिलो बनाउँछ भने केराटोकोनसले सुरुमा अदुरदृष्टि र पछी आँखा नदेखिने हुन्छ।
एउटा कक्षामा बसेर शैक्षणिक पाटीमा लेखिएका अक्षर अवलोकन गरेका विद्यार्थीले कक्षाको झ्यालबाट टाढाको वस्तु अवलोकन गर्दा लेन्सको आकार तथा केन्द्रीकरण दुरीमा आउने परिवर्तनमा सिलियरी मासंपेशीको भूमिका व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तरः टाढाको वस्तु हेर्दा आँखाको सिलियरी मांशपेशी तन्केर लेन्स पातलो हुन्छ र लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी बढि हुन्छ। यसो हुँदा टाढाको वस्तुको आकृति रेटिनामा पर्दछ र बस्तुलाइ स्पष्ट देख्छ ।
दिइएको किरण चित्रले जनाउने दृष्टिदोषका किसिम छुट्याउनुहोस् ।उक्त दृष्टिदोषका दुईओटा कारणसहित समाधानको उपाय लेख्नुहोस् ।
उत्तरः दिइएको दृष्टिदोष, दुर दृष्टिको हो।
उक्त दोष हुनुको कारणहरुः
१. आँखाको लेन्स वढि पातलो हुनु
२. आँखाको आइबलको आकार घट्नु
यस प्रकारको दृष्टिदोषको समाधानको लागि उपर्युक्त सामर्थ्यको कन्भेक्स लेन्सको प्रयोग गर्नुपर्छ ।
(३१) कक्षाको एक जना विद्यार्थीलाई अगाडिको बेन्चमा बस्दा शैक्षणिक पाटी लेखिएका अक्षरहरू स्पष्ट देख्ने र अन्तिम बेन्चमा बस्दा धमिलो देख्ने समस्या छ । उक्त समस्याका आधारमा तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्:
उत्तरः उक्त विद्यार्थीले टाढाको वस्तुको स्पष्ट देख्न नसक्ने समस्या अर्थात अदुर दृष्टि छ। यसमा हुने प्रकाशको किरण लेन्सबाट आवर्तन हुँदा आकृति रेटिनाभन्दा अगाडि बन्ने हुँदा, वस्तु स्पष्ट देख्न सक्देैन।
यस समस्या समाधानमा प्रयोग हुने लेन्स कन्केभ लेन्स हो। यो लेन्सले प्रकाशका किरणलाई विकेन्द्रित गरि आँखाको लेन्समा पठाँउछ र आँखाले आवर्तन गर्दा आकृति ठिक रेटिनामा परी वस्तुको आकृति स्पष्ट देखिन्छ ।
(३२) आँखाको दूरदृष्टि समस्या समाधानका लागि प्रयोग हुने लेन्सको उक्त समस्याको समाधानमा रहने भूमिका किरण चित्रसहित व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तरः आँखाको दुरदृष्टि समाधानको लागि कन्भेक्स लेन्सको प्रयोग गरिन्छ। यसले गर्दा, टाढाबाट आएका प्रकाशका किरणहरुलाई केन्द्रिकित गरी रेटिनामा पार्न मद्दत गर्ने हुँदा, दुरदृष्टि समाधान हुन्छ।
(33) एक जना विद्यार्थीको बुझाइमा बाक्लो लेन्स भएको चस्मा लगाउने मानिसमा दृष्टिदोषको असर पातलो लेन्स भएको चस्मा लगाउने मानिसको भन्दा बढी हुन्छ भन्ने रहेको छ । के उक्त बुझाइ सही रहेको छ ? उपयुक्त तर्कसहित पुष्टि गर्नुहोस् ।
उत्तरः बाक्लो लेन्स भएको चस्माको केन्द्रिकरण दुरी कम हुने हुँदा लेन्सको सामर्थ्य धेरै हुन्छ तर पातलो लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी धेरै हुन्छ भने सामर्थ्य कम हुन्छ। तसर्थ सामर्थ्य बढी भएको लेन्स लगाउने आँखामा दृष्टिदोष बढी हुन्छ। त्यसैले उक्त विद्यार्थीको बुझाइ सही हुन्छ।
(34) दृष्टिदोष समाधानका लागि चस्माको प्रयोग र कन्ट्याक्ट लेन्सको प्रयोगविच तुलना गर्नुहोस् ।
उत्तरः चस्माको प्रयोग गर्न सहज छ। यसमा प्रयोग हुने लेन्स गुणस्तरीय र विभिन्न आकारमा पाइन्छ। तर चस्माको प्रयोग बढी पावर भएको लेन्स भएमा चस्माबाट दाँयावाँया हेर्दा परिधीय दृश्य विकृत हुन्छ। यसक प्रयोग सजिलो र सहज छ। यसबाट आँखामा सङ्कक्रमण हुँदैन।
कन्ट्याक्ट लेन्सको प्रयोग आँखाको नानी र आइरिस माथि गरिने र यो कर्नियासँगै घुम्ने हुँदा, चस्मामा जस्तो परिधीय विकृत हुँदैन। कन्ट्याक्ट लेन्स आँखाको नजिकै राखिने भएकोले बाक्लो चस्माको जस्तो धेरै पावरको लेन्स लगाउनु पर्दैन । कन्ट्याक्ट लेन्सलाई वढी हेरचाह चाहिन्छ र प्रत्येक पटक राख्ने र झिक्ने बेलामा सरसफाईको साथै, निसङ्कक्रमण गरिरहनुपर्छ। कन्ट्याक्ट लेन्स लगाएर रातभर सुत्नु हुदैन।
(35) आँखाको दृष्टिसम्बन्धी समस्याको समाधानका लागि गरिने लेजर सर्जरी विधिबारे व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तरः आँखाको दृष्टिसम्बन्धी समस्या समाधानको लागि एक प्रकारको अल्ट्राभायलेट लेजर अर्थात् एक्सिमर लेजर प्रयोग गरेर कोर्नियालाई पुनः आकार दिई दृष्टिदोष हटाउने प्रक्रियालाई आँखाको लेजर सर्जरी भनिन्छ। यसरी गरीने लेजर सर्जरीमा आँखाको कोर्नियाको बाहिरी भागमा लेसिक लेजर असिस्टेड इन सिचु केराटोमिलियस (LASIK - laser assisted in situ keratomileusis) बिधीद्धारा कोर्नियामा केन्द्रित गरिएको लेजर बिमले फ्ल्याप काटिन्छ र उक्त फ्ल्यापलाई पल्टाएर लेजर बिमद्धारा कोर्नियाको आकार आवश्यकता अनुसार पुनः आकार दिईन्छ।
(36) मोतिबिन्दु (cataract) के हो ? मोतिबिन्दुको उपचारमा नेपालका नेत्ररोग विशेषज्ञ डा. सन्दुक रुइतले विकास गर्नु भएको इन्ट्राकुलर लेन्सको भूमिका लेख्नुहोस् ।
उत्तरः मानिसको आँखाको लेनसको क्रिस्टलिन प्रोटिन एकसाथ जम्मा भएर लेन्स धमिलो हुन्छ। यसले गर्दा वस्तुबाट आएको प्रकाशको किरण ठीक रेटिनामा पुग्न नसकेर वस्तु धमिलो देखिन्छ। लेन्सको धमिलोपना बढ्दै गएमा लेन्सको पारदर्शी गुण हराउँछ। लेन्सको धमिलोपन हुँदा आँखाको नानीमा देखिने खरानी रङको धब्बालाई मोतिबिन्दु भनिन्छ।
(37) मोतिबिन्दुको उपचारमा नेपालका नेत्ररोग विशेषज्ञ डा. सन्दुक रुइतले विकास गर्नु भएको इन्ट्राकुलर लेन्सको भूमिका:
उत्तरः इन्ट्राकुलर लेन्स बिरामिको आँखामा जिवनभर रहने हुँदा सही दृष्टि दिनुको साथै शल्यक्रिया पश्चात सही र प्राकृतिक दृष्टि दिन्छ। यसलाई प्राकृतिक धमिलो लेन्सको सट्टामा प्रयोग गरिन्छ। साथै यो उपकरणको विकास पछि मोतिबिन्दुको उपचार पनि सस्तो भएको छ।
5. गणितीय समस्या समाधान गर्नुहोस् :
हावा र काँचमा प्रकाशको वेग क्रमश: 3x108 m/s र 2x108 m/s हुन्छ भने काँचको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स हिसाब गर्नुहोस् ।
हिराको रिप्रयाक्टिभ इन्डेक्स 2.42 हुन्छ । हावामा प्रकाशको वेग 3 ×108 m/s हुन्छ भने हिरामा हुने प्रकाशको वेग हिसाब गर्नुहोस् ।
प्रकाशको किरण प्लास्टिक ब्लकमा पर्दा उक्त किरणले नर्मलसँग बनाउने कोण 45° छ र आवर्तित कोण 33 ° छ । उक्त प्लास्टिकको रिप्रयाक्टिभ इन्डेक्स हिसाब गर्नुहोस् ।
सँगैको चित्रमा देखाइएको माध्यम B को रिप्रयाक्टिभ इन्डेक्स हिसाब गर्नुहोस् ।
25 cm केन्द्रीकरण दुरी भएको कन्भेक्स लेन्सको सामर्थ्य हिसाब गर्नुहोस् ।
एक जना विद्यार्थीले लगाएको चम्मामा प्रयोग भएको लेन्सको सामर्थ्य -6 D छ । उक्त लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी हिसाब गर्नुहोस् । लेन्सको किसिम पनि उल्लेख गर्नुहोस् |
उक्त लेन्सको प्रकारः कन्केभ लेन्स हो।