प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन

प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन

Refraction of Light

प्रकाश के किरण की विरल माध्यम (rare medium) से सघन माध्यम (denser medium) में प्रवेश करने के बाद अभिलम्ब (normal) की ओर मुड़ने तथा सघन माध्यम (denser medium) से विरल माध्यम (rarer medium) में प्रवेश करने के बाद अभिलम्ब (normal) से दूर जाने की प्रक्रिया को प्रकाश का अपवर्तन (Refraction of light) कहते हैं।

दूसरे शब्दों में, जब प्रकाश की किरण विरल माध्यम (rarer medium) से सधन माध्यम (denser medium) में जाती है तो अभिलम्ब (normal) की ओर मुड़ जाती है तथा जब प्रकाश की किरण सधन माध्यम (denser medium) से विरल माध्यम (rarer medium) में प्रवेश करती है तो अभिलम्ब (normal) से दूर मुड़ जाती है। प्रकाश की किरण की इस विरल माध्यम से सघन माध्यम में जाने पर अभिलम्ब की ओर तथा सघन माध्यम से विरल माध्यम में जाने पर अभिलम्ब से दूर मुड़ने की प्रक्रिया को प्रकाश का अपवर्तन (Refraction of Light) कहते हैं।

उदाहरण:

जब एक पेंसिल को पानी से भरे ग्लास में रखा जाता है, तो पेंसिल टेढ़ा दिखता है। ऐसा प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है।

जब एक सिक्के को पानी से भरे टब में रखा जाता है, तो सिक्का टब की तलहट्ठी से थोड़ा उपर दिखता है। यह भी प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है।

प्रकाश के अपवर्तन के नियम (Laws of Refraction of Light)

(i) आपतित किरण (incident ray), अपवर्तित किरण (refractive ray) तथा दोनों माध्यमों को पृथक करने वाले पृष्ठ के आपतन बिन्दु (point of incidence) पर अभिलम्ब (normal) सभी एक ही तल में होते हैं।

(ii) प्रकाश के किसी निश्चित रंग तथा निश्चित माध्यमों के युग्म (pair of medium) के लिये आपतन कोण (angle of incidence) की ज्या (sine) तथा अपवर्तन कोण (angle of refraction) की ज्या (sine) का अनुपात (ratio) स्थिर (constant) होता है

इस नियम को

स्नेल का नियम (Snell’s Law)

भी कहते हैं।

यदि $i$ आपतन कोण (angle of incidence) हो तथा $r$ अपवर्तन कोण (angle of refraction) हो तब

$\frac{\sin i}{\sin r}=$ स्थिरांक (constant)

इस स्थिरांक मान को दूसरे माध्यम का पहले माध्यम के सापेक्ष अपवर्तनांक (refractive index) कहते हैं।

अपवर्तनांक (Refractive Index)

प्रकाश के किरणों का किन्हीं दो माध्यमों के युग्म (pair of two medium) के लिए होने वाले दिशा परिवर्तन के विस्तार को अपवर्तनांक (refractive index) के रूप में व्यक्त किया जाता है।

दूसरे शब्दों में प्रकाश के किरणों का किसी दो माध्यम के युग्म के लिए आपतन कोण की ज्या तथा अवर्तन कोण की ज्या का अनुपात अपवर्तनांक कहलाता है।

अपवर्तनांक तथा प्रकाश की गति

अपवर्तनांक का मान किसी दो माध्यम के युग्म में प्रकाश की सापेक्ष गति को दिखलाता है। प्रकाश की गति अलग अलग माध्यम में अलग अलग होती है। निर्वात (vacuum) में प्रकाश की गति 

$3\times {10}^{8}m/s$ है, जो कि अधिकतम है तथा हवा में प्रकाश की गति निर्वात में प्रकाश की गति से थोड़ा कम है।

प्रकाश की गति अपेक्षाकृत सघन माध्यम (denser medium) में विरल माध्यम (rare medium) के कम होती है।

किसी एक माध्यम के सापेक्ष दूसरे माध्यम में प्रकाश का अपवर्तनांक

माना कि प्रकाश माध्यम 1 से दूसरे माध्यम 2 में प्रवेश करता है।

माना कि माध्यम 1 में प्रकाश की गति, $v_1$ है।

माना कि माध्यम 2 में प्रकाश की गति, $v_2$ है।

अत: माध्यम 2 का माध्यम 1 के सापेक्ष अपवर्तनांक को माध्यम 1 में प्रकाश की गति तथा माध्यम 2 में प्रकाश की गति के अनुपात में व्यक्त किया जाता है।

इसे प्राय: $n_{21}$ द्वारा व्यक्त किया जाता है।

माध्यम 1 का माध्यम 2 के सापेक्ष अपवर्तनांक

मान लिया कि प्रकाश माध्यम 2 से माध्यम 1 में जाता है।

मान लिया कि माध्यम 1 में प्रकाश की गति, $v_1$ है।

तथा माध्यम 2 में प्रकाश की गति, $v_2$ है।

अत: माध्यम 1 का माध्यम 2 की अपेक्षा अपवर्तनांक को माध्यम 2 में प्रकाश की गति तथा माध्यम 1 में प्रकाश की गति के अनुपात में दर्शाया जाता है।

इसे प्राय: $n_{12}$ से दर्शाया जाता है।

प्रकाश परावर्तन तथा अपवर्तन के प्रश्न उत्तर

1. निम्न में से कौन-सा पदार्थ लेंस बनाने के लिए प्रयुक्त नहीं किया जा सकता ?

[ A ] जल
[ B ] काँच
[ C ] प्लास्टिक
[ D ] मिट्टी

2. एक उत्तल लेंस की क्षमता 1 डाइऑप्टर है, तो उस लेंस की फोकस दूरी है :

[ A ] + 10 cm
[ B ] – 10 cm
[ C ] + 100 cm
[ D ] – 100 cm

3. किसी बिंब का वास्तविक तथा समान साइज का प्रतिबिंब प्राप्त करने के लिए बिंब को उत्तललेंस के सामने कहाँ रखा जाना चाहिए ?

[ A ] लेंस के मुख्य फोकस पर
[ B ] फोकस दूरी की दोगुनी दूरी पर
[ C ] अनंत पर
[ D ] लेंस के प्रकाशिक केन्द्र तथा मुख्य फोकस के बीच

4. किसी गोलीय दर्पण तथा किसी पतले गोलीय लेंस दोनों की फोकस दूरियाँ –15 cm है। दर्पण तथा लेंस संभवतः हैं :

[ A ] दोनों अवतल
[ B ] दोनों उत्तल
[ C ] दर्पण अवतल तथा लेंस उत्तल
[ D ] दर्पण उत्तल तथा लेंस अवतल

5. प्रकाश के अपवर्तन के कितने नियम हैं :

[ A ] 1
[ B ] 2
[ C ] 3
[ D ] 4

6. प्रकाश के परावर्तन के कितने नियम हैं ?

[ A ] 1
[ B ] 2
[ C ] 3
[ D ] 4

7. सरल सूक्ष्मदर्शा में किसका उपयोग होता है ?

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] अवतल लेंस
[ D ] उत्तल लेंस

8. किसी माध्यम के अपवर्तनांक का मान होता है :

[ A ] sin i / sin r
[ B ] sin r/ sin i
[ C ] sin i x sin r
[ D ] sin i + sin r

9 एक उत्तल लेंस होता है :

[ A ] सभी जगह समान मोटाई का
[ B ] बीच की अपेक्षा किनारों पर मोटा
[ C ] किनारों की अपेक्षा बीच में मोटा
[ D ] इनमें से कोई नहीं

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10. अवतल लेंस का आवर्धन (m) बराबर होता है :

[ A ] u/v
[ B ] uv
[ C ] u+v
[ D ] v/u

11. गोलीय दर्पण में फोकसांतर एवं वक्रता त्रिज्या के बीच संबंध है :

[ A ] r = 2f
[ B ] f=r
[ C ] f= 2/r
[ D ] r= f/2

12. निर्गत किरण एवं अभिलम्ब के बीच के कोण को कहते हैं :

[ A ] आपतन कोण
[ B ] परावर्तन कोण
[ C ] दोनों
[ D ] इनमें से कोई नहीं

13. 1 मीटर फोकस दूरी वाले उत्तल लेंस की क्षमता होगी :

[ A ] -1D
[ B ] 1 D
[ C ] 2 D
[ D ] 1.5 D

14. किसी अवतल दर्पण द्वारा काल्पनिक, सीधा तथा आवर्धित प्रतिबिंब बनता है, जब वस्तु  स्थित होती है –

[ A ] दर्पण तथा उसके फोकस के बीच
[ B ] फोकस तथा वक्रता-केन्द्र के बीच
[ C ] वक्रता-केन्द्र पर ही
[ D ] वक्रता-केन्द्र से परे

15. किस दर्पण द्वारा प्रतिबिंच सीधा एवं छोटा होता है ?

[ A ] उत्तल दर्पण
[ B ] अवतल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] इनमें से कोई नहीं

16. अवतल दर्पण है :

[ A ] अभिसारी
[ B ] अपसारी
[ C ] अभिसारी तथा अपसारी दोनों
[ D ] इनमें से कोई नहीं

17. उत्तल दर्पण से बना प्रतिबिंब होता है :

[ A ] काल्पनिक एवं छोटा
[ B ] काल्पनिक एवं आवर्धित
[ C ] वास्तविक एवं छोटा
[ D ] वास्तविक एवं आवर्धित

18. निम्नलिखित में किस दर्पण द्वारा किसी वस्तु का वास्तविक प्रतिबिंब प्राप्त किया जा सकता है ?

[ A ] समतल दर्पण द्वारा
[ B ] अवतल दर्पण द्वारा
[ C ] उत्तल दर्पण द्वारा
[ D ] इन सभी दर्पणों द्वारा

19. निम्नलिखित में किसमें बड़ा और वास्तविक प्रतिबिंब बनता है :

[ A ] समतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] अवतल दर्पण
[ D ] अवतल लेंस

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20. समतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब हमेशा :

[ A ] वास्तविक होता है
[ B ] काल्पनिक होता है
[ C ] कभी वास्तविक तो कभी काल्पनिक होता है।
[ D ] इनमें से कोई नहीं

21. किसी वस्तु का आवर्धित प्रतिबिंब बनता है :

[ A ] अवतल दर्पण से
[ B ] समतल दर्पण से
[ C ] उत्तल दर्पण से
[ D ] सब प्रकार के दर्पण से

22. काल्पनिक प्रतिबिंब हमेशा :

[ A ] सीधा होता है।
[ B ] उलटा होता है।
[ C ] तिरछा होता है।
[ D ] औंधा होता है।

23. किस दर्पण में हमेशा आभासी और छोटा प्रतिबिंब बनता है ?

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] इनमें से कोई नहीं

24. निम्न में से किस दर्पण की फोकस दूरी धनात्मक होती है ?

[ A ] समतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] अवतल दर्पण
[ D ] इनमें से सभी

25. गोलीय दर्पण के ध्रुव और फोकस के बीच की दूरी को कहते हैं :

[ A ] अक्ष
[ B ] फोकसान्तर
[ C ] वक्रता-त्रिज्या
[ D ] वक्रता-व्यास

26. हजामत बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है :

[ A ] उत्तल दर्पण
[ B ] अवतल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] उपर्युक्त तीनों

27. सोलर कुकर में प्रयोग किया जाता है :

[ A ] अवतल दर्पण का
[ B ] उत्तल दर्पण का
[ C ] समतल दर्पण का
[ D ] उत्तल तथा अवतल दर्पण का

28. सर्चलाइट की परावर्तक सतह होती है ।

[ A ] उत्तल दर्पण
[ B ] अवतल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] उत्तल और अवतल दोनों प्रकार के दर्पण

29. रोगियों की नाक, कान, गले आदि की जाँच के लिए डॉक्टर प्रयोग करते हैं :

[ A ] अवतल दर्पण का
[ B ] उत्तल दर्पण का
[ C ] अवतल लेंस का
[ D ] उत्तल लेंस का

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30. पानी में डूने एक उत्तल लेंस की फोकस दूरी हवा में इसकी फोकस दूरी की अपेक्षा :

[ A ] अधिक होती है
[ B ] कम होती है
[ C ] अपरिवर्तित रहती है
[ D ] इनमें से कोई नहीं

31. उत्तल लेंस में बना प्रतिबिंब होता है :

[ A ] बराबर और सीधा
[ B ] वास्तविक और उलटा
[ C ] वास्तविक और सीधा
[ D ] इनमें से कोई नहीं

32. उत्तल लेंस द्वारा काल्पनिक प्रतिबिंब बनता है जब बिंब :

[ A ] फोकस पर रहता है।
[ B ] फोकसान्तर से कम दूरी पर रहता है।
[ C ] अनंत पर रहता है।
[ D ] फोकसान्तर की दुगुनी दूरी तथा अनंत के बीच रहता है।

33. लेंस की क्षमता होती है :

[ A ] फोकस दूरी की दुगनी
[ B ] फोकसदूरी के बराबर
[ C ] फोकस दूरी की व्युत्क्रम
[ D ] फोकस दूरी की तिगुनी

34. उत्तल लेंस में जब बिंब f और 2f के बीच रखा जाता है, तब बना प्रतिबिंब होता है :

[ A ] बड़ा और वास्तविक
[ B ] छोटा और वास्तविक
[ C ] छोटा और काल्पनिक
[ D ] बड़ा और काल्पनिक

35. दो वक्रीय पृष्ठों से घिरे ठोस माध्यम को कहते हैं :

[ A ] गोलीय दर्पण
[ B ] त्रिज्या
[ C ] गोलीय लेंस
[ D ] समतल दर्पण

36. किस लेंस का उपयोग कर दीर्घदृष्टि दोष को संशोधित किया जा सकता है ।

[ A ] अवतल लेंस
[ B ] उत्तल लेंस
[ C ] कभी अवतल लेंस और कभी उत्तल लेंस
[ D ] बेलनाकार लेंस

37. नयी कार्तीय चिह्न परिपाटी के अनुसार दर्पण के सामने रखे गये बिच की दूरी ली जाती है :

[ A ] धनात्मक
[ B ] ऋणात्मक
[ C ] कभी धनात्मक कभी ऋणात्मक
[ D ] इनमें से कोई नहीं

38. प्रत्येक लेंस के दो वक्रता-केन्द्र होते हैं क्योंकि :

[ A ] लेंस की दो वक्र सतहें होती हैं।
[ B ] लेंस की एक सतह वक्र तथा दूसरी समतल होती है।
[ C ] लेंस की दोनों सतहें समतल होती हैं।
[ D ] इनमें से कोई नहीं।

39. एक अवतल दर्पण की फोकस दूरी 10 सेमी० है। उसकी वक्रता-त्रिज्या होगी :

[ A ] 10 सेमी०
[ B ] 20 सेमी०
[ C ] 6 सेमी०
[ D ] 12 सेमी०

प्रकाश का परावर्तन तथा अपवर्तन प्रश्न-उत्तर | Reflection of Light in Hindi

40. एक गोलीय दर्पण की वक्रता-त्रिज्या 28 सेमी० है। इसकी फोकस दूरी होगी:

[ A ] 28 सेमी.
[ B ] 40 सेमी.
[ C ] 14 सेमी.
[ D ] 2.0 सेमी.

41. 10 सेमी० फोकस दूरी वाले एक अवतल दर्पण के सामने 20 सेमी० की दूरी पर एक बिंब रखने पर उसका प्रतिबिंब बनेगा :

[ A ] दर्पण के वक्रता-केन्द्र पर
[ B ] दर्पण के फोकस पर
[ C ] दर्पण के पीछे
[ D ] दर्पण और फोकस के बीच

42. एक उत्तल लेंस से 30 सेमी. की दूरी पर एक बिंब रखी गई है। लेंस  से बराबर दूरी पर वास्तविक प्रतिबिंब बनता है। लेंस की फोकस दूरी है ।

[ A ] 30 सेमी०
[ B ] 20 सेमी०
[ C ] 15 सेमी०
[ D ] 10 सेमी०

43. एक उत्तल लेंस की फोकस दूरी 20 सेमी. है लेंस की क्षमता होगी :

[ A ] + 0.5 डाइऑप्टर
[ B  ] + 5 डाइऑप्टर
[ C ] – 0.5 डाइऑप्टर
[ D ] – 5 डाइऑप्टर

44. प्रकाश तरंग का उदाहरण है :

[ A ] ध्वनि तरंग
[ B ] विद्युत चुम्बकीय तरंग
[ C ] पराबैंगनी तरंग
[ D ] इनमें कोई नहीं

45. कौन-सा लेंस अपसारी लेंस भी कहलाता है ?

[ A ] अवतल लेंस
[ B ] उत्तल लेंस
[ C ] अवतल एवं उत्तल लेंस दोनों
[ D ] इनमें से कोई नहीं

46. गोलीय दर्पण के परावर्त्तक पृष्ठ की वृत्ताकार सीमा रेखा का व्यास कहलाता है :

[ A ] मुख्य फोकस
[ B ] वक्रता त्रिज्या
[ C ] प्रधान अक्ष
[ D ] गोलीय दर्पण का द्वारक

47. निम्नलिखित में से कौन उत्तल दर्पण की फोकस दूरी है जिसकी वक्रता त्रिज्या 32 cm है ?

[ A ] + 8 cm
[ B ] – 8 cm
[ C ] + 16 cm
[ D ] -16 cm

48. यदि किसी बिम्ब का प्रतिबिम्ब का आवर्द्धन ऋणात्मक है तो उस प्रतिबिम्ब की प्रकृति क्या होगी ?

[ A ] वास्तविक और उल्टा
[ B ] वास्तविक और सीधा
[ C ] आभासी और सीधा
[ D ] आभासी और उल्टा

49. गोलीय दर्पण का परावर्त्तक पृष्ठ वक्रित हो सकता है।

[ A ] अन्दर की ओर
[ B ] बाहर की ओर
[ C ] अन्दर या बाहर की ओर
[ D ] इनमें कोई नहीं

प्रकाश का परावर्तन ऑब्जेक्टिव क्वेश्चन 2022

50. वह गोलीय दर्पण जो अन्दर की तरफ वक्रित हो, कहलाता है :

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] इनमें से सभी

51. वह गोलीय दर्पण जो बाहर की तरफ वक्रित हो, कहलाता है:

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] समतल दर्पण
[ C ] उत्तल दर्पण
[ D ] इनमें से कोई नहीं

52. गोलीय दर्पण के परावर्त्तक पृष्ठ के केन्द्र को दर्पण का कहा जाता हैं ?

[ A ] मध्य
[ B ] ध्रुव
[ C ] गोलार्द्ध
[ D ] अक्ष

53. गोलीय दर्पण का वक्रता केन्द्र को किस अक्षर से निरूपित किया जाता हैं?

[ A ] C
[ B ] P
[ C ] O
[ D ] F

54. किसी लेंस द्वारा उत्पन्न आवर्धन का SI मात्रक क्या है ?

[ A ] मी.
[ B ] सेमी.
[ C ] मिमी
[ D ] मात्रकविहीन

55. निम्न में से किस लेंस की फोकस दूरी धनात्मक होती है ?

[ A ] अवतल लेंस
[ B ] उत्तल लेंस
[ C ] समतल-अवतल लेंस
[ D ] इनमें से कोई नहीं

56, गोलीय दर्पण के ध्रुव तथा वक्रता त्रिज्या से गुजरने वाली सीधी रेखा को कहते है :

[ A ] वक्रता केन्द्र
[ B ] मुख्य अक्ष
[ C ] मुख्य ध्रुव
[ D ] वक्रता त्रिज्या

57. गोलीय दर्पण के परावर्त्तन पृष्ठ की वृत्ताकार सीमा रेखा का व्यास दर्पण का कहलाता है :

[ A ] द्वारक
[ B ] वक्रता
[ C ] फोकस
[ D ] इनमें से कोई नहीं

58. टॉर्च एवं वाहनों के उग्रदीपों (Headlights) में किस दर्पण का प्रयोग किया जाता है ?

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] उत्तल दर्पण
[ C ] समतल दर्पण
[ D ] इनमें सभी

59. वाहनों के साईड मिरर में किस दर्पण का प्रयोग किया जाता है ?

[ A ] अवतल दर्पण
[ B ] समतल दर्पण
[ C ] उत्तल दर्पण
[ D ] इनमें से सभी

60. दो पृष्ठों से घिरा हुआ कोई पारदशी माध्यम जिसका एक या दोनों पृष्ठ गोलीय हो, कहलाता है :

[ A ] लेंस
[ B ] दर्पण
[ C ] वक्रता
[ D ] वक्रित

61. लेंस के कितने वक्रता केन्द्र होते हैं :

[ A ] दो
[ B ] तीन
[ C ] एक
[ D ] दो या तीन

62. लेंस के केन्द्रीय बिन्दु को कहते हैं :

[ A ] वक्रता केन्द्र
[ B ] प्रकाशिक केन्द्र
[ C ] द्वारक केन्द्र
[ D ] अक्ष केन्द्र

63. लेंस के क्षमता का S.I मात्रक होता है :

[ A ] डाइऑप्टर
[ B ] ऐंग्स्ट्रम
[ C ] ल्यूमेन
[ D ] लक्स

64. उत्तल लेंस की क्षमता होती है :

[ A ] धनात्मक
[ B ] ऋणात्मक
[ C ] [ A ] और [ B ] दोनों
[ D ] इनमें से कोई नहीं

65. अवतल लेंस की क्षमता होती है :

[ A ] ऋणात्मक
[ B ] धनात्मक
[ C ] [ A ] और [ B ] दोनों
[ D ] इनमें से कोई नहीं

66. प्रकाश गमन करता है :

[ A ] सीधी रेखा में
[ B ] तिरछी रेखा में
[ C ] टेढ़ी-मेढ़ी रेखा में
[ D ] इनमें से कोई नहीं

67. जिस वस्तु से प्रकाश निकलता है उसे कहा जाता है :

[ A ] प्रकाश स्रोत
[ B ] किरण पुंज
[ C ] दीप्तिमान वस्तु
[ D ] इनमें से सभी

68. प्रकाश के किरणों के समूह को कहते है :

[ A ] प्रकाश स्रोत
[ B ] किरण पुंज
[ C ] प्रदीप्त
[ D ] प्रकीर्णन

69. प्रकाश की किरणों का पथ दर्शाने-वाले चित्रों को कहा जाता है :

[ A ] किरण आरेख
[ C ] किरण पुंज
[ B ] फोकस
[ D ] इनमें सभी

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