अध्याय 10: प्रकाश — दर्पण एवं लेंस

अध्याय 10 'प्रकाश — दर्पण एवं लेंस' गोलीय दर्पणों (अवतल और उत्तल), परावर्तन के नियमों और लेंसों (उत्तल और अवतल) के बारे में है। यह बताता है कि प्रतिबिंब कैसे बनते हैं, समतल दर्पण से ये कैसे भिन्न हैं और दैनिक जीवन में वक्र दर्पण व लेंस कहाँ उपयोग होते हैं।

अवतल दर्पण का परावर्तक पृष्ठ भीतर की ओर वक्र होता है, जबकि उत्तल दर्पण का बाहर की ओर। अवतल दर्पण वस्तु की दूरी के अनुसार सीधा-आवर्धित या उलटा प्रतिबिंब बना सकता है, जबकि उत्तल दर्पण सदैव सीधा और छोटा प्रतिबिंब बनाता है।

परावर्तन के दो नियम हैं: (1) आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है; (2) आपतित किरण, आपतन बिंदु पर अभिलंब और परावर्तित किरण एक ही तल में होती हैं।

उत्तल दर्पण सदैव पीछे के यातायात का सीधा परंतु छोटा प्रतिबिंब बनाता है और बाहर की ओर वक्र होने के कारण पीछे की सड़क का बहुत विस्तृत क्षेत्र दिखाता है। यह विस्तृत दृश्य क्षेत्र चालकों को अधिक सड़क देखने में सहायक है — इसीलिए सड़क के मोड़ों और चौराहों पर भी उत्तल दर्पण लगाए जाते हैं।

वस्तु को अवतल दर्पण के पास रखने पर प्रतिबिंब सीधा और आवर्धित (वस्तु से बड़ा) होता है। वस्तु को दूर ले जाने पर प्रतिबिंब उलटा हो जाता है — पहले आवर्धित, फिर क्रमशः छोटा होता जाता है।

उत्तल लेंस बीच में मोटा और किनारों पर पतला होता है; यह प्रकाश को अभिसरित (एकत्र) करता है। अवतल लेंस किनारों पर मोटा और बीच में पतला होता है; यह प्रकाश को अपसरित (फैलाता) करता है। इसीलिए उत्तल लेंस को अभिसारी और अवतल लेंस को अपसारी लेंस भी कहते हैं।

अवतल लेंस से वस्तु की दूरी चाहे जो हो, प्रतिबिंब सदैव सीधा और छोटा दिखता है। उत्तल लेंस से पास रखी वस्तु सीधी और आवर्धित दिखती है, परंतु दूर ले जाने पर उलटी दिखती है।

दंत चिकित्सक अवतल दर्पण का उपयोग इसलिए करते हैं क्योंकि दाँतों के पास रखने पर यह दाँतों का आवर्धित सीधा प्रतिबिंब देता है, जिससे मुँह के अंदर के दाँतों की जाँच करना आसान हो जाता है।

अवतल दर्पण सूर्य से परावर्तित किरणों को एक तेज़ बिंदु पर केंद्रित करता है। इसी प्रकार उत्तल लेंस सूर्य के प्रकाश को एक फोकस बिंदु पर केंद्रित करता है। दोनों स्थितियों में केंद्रित प्रकाश से पर्याप्त ऊष्मा उत्पन्न होती है जो कागज़ जला सकती है।

सौर सांद्रक एक ऐसी युक्ति है जो दर्पणों या लेंसों का उपयोग करके सूर्य के प्रकाश को एक छोटे क्षेत्र पर केंद्रित करती है। केंद्रित सूर्य प्रकाश किसी द्रव को गर्म करके भाप बनाता है जो विद्युत उत्पादन, बड़े पैमाने पर खाना पकाने या सौर भट्टियों में इस्पात पिघलाने के काम आ सकती है।

हाँ। परावर्तन के नियम समतल, अवतल और उत्तल — सभी प्रकार के दर्पणों पर लागू होते हैं। परंतु जब समानांतर किरणें गोलीय दर्पण पर पड़ती हैं तो वक्र सतह के कारण परावर्तित किरणें अभिसरित (अवतल दर्पण) या अपसरित (उत्तल दर्पण) हो जाती हैं, यद्यपि प्रत्येक किरण उन्हीं नियमों का पालन करती है।

चेतावनी होती है 'वस्तुओं के बीच वास्तविक दूरी दर्पण में दिखाई देने वाली दूरी से कम होती है।' चूँकि उत्तल दर्पण सदैव छोटा प्रतिबिंब बनाता है, परावर्तित वस्तुएँ छोटी दिखती हैं और इसलिए वास्तव में जितनी दूर हैं उससे अधिक दूर लगती हैं — यह चालकों के लिए एक महत्त्वपूर्ण सुरक्षा संकेत है।

लेंस चश्मों में स्पष्ट दृष्टि के लिए, कैमरों, दूरदर्शकों और सूक्ष्मदर्शकों में उपयोग होते हैं। मानव नेत्र में भी एक उत्तल लेंस होता है जो विभिन्न दूरियों पर फोकस करने के लिए अपना आकार बदल सकता है।

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