प्रकाशशास्र MCQ Quiz in मराठी - Objective Question with Answer for Optics - मोफत PDF डाउनलोड करा

योग्य उत्तर म्हणजे प्रकाशाचे अपवर्तन .

मुख्य मुद्दे

• पृथ्वीच्या वातावरणाच्या विविध स्तरांमधून जाताना प्रकाशाच्या अपवर्तनामुळे ताऱ्यांचे चमकणे प्रामुख्याने होते.
• ताऱ्याचा प्रकाश पृथ्वीच्या वातावरणात प्रवेश करत असताना, हवेच्या विविध घनतेमुळे तो अनेक वेळा वाकतो, परिणामी दिशा बदलते.
• प्रकाश किरणांच्या या सतत वाकण्यामुळे पृथ्वीवरील आपल्या दृष्टीकोनातून तारे चमकताना किंवा चमकताना दिसतात.
• अपवर्तन म्हणजे प्रकाशाचे वाकणे जेव्हा ते एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात वेगवेगळ्या घनतेसह जाते, जसे की अवकाशातून (व्हॅक्यूम) पृथ्वीच्या वातावरणात (हवा).

अतिरिक्त माहिती

• प्रकाशाचा हस्तक्षेप
  • हस्तक्षेप ही एक अशी घटना आहे जिथे दोन किंवा अधिक प्रकाश लहरी अधिक, कमी किंवा समान मोठेपणाची परिणामी लहर तयार करतात.
  • हे डबल-स्लिट प्रयोगासारख्या प्रयोगांमध्ये दिसणाऱ्या फ्रिंजसारख्या नमुन्यांसाठी जबाबदार आहे.
• प्रकाशाचे परावर्तन
  • जेव्हा प्रकाश पृष्ठभागावरुन मूळ माध्यमात परत जातो तेव्हा परावर्तन होते.
  • त्याचे वर्णन परावर्तनाच्या नियमाने केले आहे, जे सांगते की घटनांचा कोन परावर्तनाच्या कोनाइतका असतो.
• प्रकाशाचा फैलाव
  • फैलाव म्हणजे वेगवेगळ्या तरंगलांबीच्या अपवर्तनाच्या वेगवेगळ्या अंशांमुळे प्रकाशाचे त्याच्या घटक रंगांमध्ये वेगळे होणे.
  • जेव्हा प्रकाश प्रिझममधून जातो तेव्हा रंगांचा स्पेक्ट्रम तयार होतो तेव्हा ही घटना दिसून येते.

योग्य उत्तर पर्याय 3 आहे. म्हणजे प्रकाशाचे एकूण अंतर्गत परावर्तन.

Key Points

• उन्हाळ्याच्या दिवसात, जमिनीच्या जवळची हवा उच्च स्तरावरील हवेपेक्षा अधिक गरम होते.
• हवेचा अपवर्तक निर्देशांक त्याच्या घनतेसह वाढतो
  .
  गरम हवा कमी दाट असते आणि त्याचे थंड हवेपेक्षा कमी अपवर्तक निर्देशांक असते
  .
  जर हवेचे प्रवाह लहान असतील, म्हणजेच वायु स्थिर असेल तर हवेच्या वेगवेगळ्या थरांवर प्रकाशिय घनता उंचीसह वाढते.
• परिणामी झाडासारख्या उंच वस्तूचा प्रकाश अशा माध्यमातून जातो ज्याचा अपवर्तक निर्देशांक जमिनीच्या दिशेने कमी होते.
• अशाप्रकारे,जर जमिनीलगतच्या हवेचा आपतन  कोन सीमांत कोनपेक्षा जास्त असेल,तर अशा वस्तूच्या प्रकाशाचा किरण सामान्य पासून क्रमिकपणे वाकते आणि एकूण अंतर्गत परावर्तनातून जाते 

• दूरच्या निरिक्षकाला, प्रकाश खाली कोठूनतरी येताना दिसत आहे आणि प्राक्रुतिक्रित्या असे समजावे की उंच वस्तूच्या जवळील पाण्याच्या तलावातून,  जमिनीतून प्रकाश परावर्तित होत आहे.
• दूरच्या उंच वस्तूंच्या अशा उलट्या प्रतिमा निरीक्षकास प्रकाशिय भ्रम देतात. या घटनेस मृगजळ म्हणतात.
• या प्रकारचे मृगजळ विशेषतः गरम वाळवंटात सामान्य आहे.
• तुमच्यापैकी कित्येकांना उन्हाळ्याच्या दिवसात बस किंवा कारमध्ये फिरताना दूरचा रस्ता, विशेषत: महामार्गावरील काही ओल्या भागाला बघून हे लक्षात आले असेल. परंतु, त्या ठिकाणी पोहोचल्यावर आपणास ओलेपणाचा पुरावा सापडत नाही.
  हे देखील मृगजळांमुळे होते.

 Confusion Points

• विद्यार्थ्यांचा सामान्यत: संभ्रम असतो की मृगजळ म्हणजे अपवर्तन किंवा एकूण अंतर्गत परावर्तन आहे
• वास्तविक, अपरावर्तित किरण हे पूर्णपणे परावर्तित होईपर्यंत वाकते, म्हणून ते एकूण अंतर्गत परावर्तन तयार करते.

संकल्पना​:

• अपवर्तनांक (μ): निर्वातामधील प्रकाशाच्या वेग आणि माध्यमातील प्रकाशाच्या वेगाच्या गुणोत्तराला त्या माध्यमाचा  अपवर्तक निर्देशांक  म्हणतात.

\(\text{The refractive index of a substance/medium}=\frac{\text{Velocity of light in vacuum}}{\text{Velocity of light in the medium}}\)

म्हणून, μ = c/v

जेथे c हा निर्वातातील प्रकाशाचा वेग आहे आणि v हा माध्यमातील प्रकाशाचा वेग आहे.

गणना:

दिलेल्याप्रमाणे:

हिऱ्याचा अपवर्तनांक (µd)= 2.5

आपणास माहित आहे

निर्वातामध्ये प्रकाशाचा वेग (c) = 3 × 10⁸ मीटर/सेकंद

हिऱ्यातील प्रकाशाचा वेग शोधण्यासाठी (v)

आता,

\(μ _d=\frac{c}{v}\\ or, \; 2.5= \frac{3 \times 10^8}{v}\\ or, \; v=\frac{3 \times 10^8}{2.5}=1.2\times 10^8 \; m/s\)     

म्हणून, पर्याय 1 योग्य आहे.

संकल्पना:

स्पष्टीकरण:

• जेव्हा डोळ्याचे भिंग कमी लवचिक होते तेव्हा असे होते.
• जेव्हा जवळच्या वस्तू एखाद्या व्यक्तीला अस्पष्ट दिसतात तेव्हा त्याला प्रिस्बायोपिया (वृद्ध दृष्टिता) म्हणतात.
• प्रिस्बायोपिया (वृद्ध दृष्टिता)मुळे, डोळ्याच्या भिंगाचे रोमक स्नायू कमकुवत होतात आणि दृष्टी दोष सुरू होतो.
• त्यामुळे पर्याय 2 योग्य आहे.

• अपस्करण ही एक अशी घटना आहे ज्याद्वारे पांढर्‍या प्रकाशाने त्याचे पारदर्शक माध्यमातून दुसर्‍याकडे जाताना त्याच्या 7 घटक रंगांमध्ये विभाजन केले जाते.
• हे 7 रंग तांबडा, नारंगी, पिवळे, हिरवे, निळे, पारवा आणि जांभळा आहेत.
• हवेतील पाण्याच्या थेंबामधून जाताना सूर्यप्रकाशाच्या अपस्करणामुळे इंद्रधनुष्य तयार होते.
•  इंद्रधनुष्य नेहमी सूर्याच्या विरूद्ध दिशेने तयार होते. पाण्याचे थेंब लहान लोलकासारखे कार्य करतात.
• ते प्रासंगिक सूर्यप्रकाशाचे वक्रीभवन आणि अपस्करण करतात, त्यानंतर ते अंतर्गत परावर्तित होतात आणि पावसाच्या थेंबांमधून बाहेर पडताना शेवटी ते पुन्हा वक्रीभवन करतात.
• प्रकाशाचे अपस्करण आणि अंतर्गत परावर्तनामुळे, निरनिराळे रंग निरीक्षकाच्या डोळ्यापर्यंत पोचतात.

दिलेले आहे,

भिंगापासून वस्तूचे अंतर = u = -10 सेमी

भिंगाचा अपवर्तनांक = µ = 1.5

भिंगाच्या वक्रतेची दोन्ही त्रिज्यांचे परिमेय 20 सेमी.

R1 = 20 सेमी आणि R2 = -20 सेमी          (चिन्ह संकेतानुसार)

लेन्स मेकर्सच्या सूत्रानुसार

\(\frac{1}{f}=(\mu - 1)(\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2})=(1.5-1)(\frac{1}{20}-\frac{1}{-20})\\ =0.5 \times \frac{2}{20}=\frac{1}{20}\\ or, \; f=20 \; cm \)

भिंग समीकरणानुसार,

\(\frac{1}{v}-\frac{1}{u}=\frac{1}{f}\\ \frac{1}{v}=\frac{1}{f}+\frac{1}{u}\\ or, \; v=\frac{fu}{u+f}=\frac{20 \times (-10)}{-10+20}=\frac{-200}{10}=-20 \; cm\)

वस्तूची त्याच बाजूला 20 सेटीमीटरवर प्रतिमा निर्माण होईल.

योग्य उत्तर पर्याय 3 आहे. म्हणजे प्रकाशाचे एकूण अंतर्गत परावर्तन.

Key Points

• उन्हाळ्याच्या दिवसात, जमिनीच्या जवळची हवा उच्च स्तरावरील हवेपेक्षा अधिक गरम होते.
• हवेचा अपवर्तक निर्देशांक त्याच्या घनतेसह वाढतो
  .
  गरम हवा कमी दाट असते आणि त्याचे थंड हवेपेक्षा कमी अपवर्तक निर्देशांक असते
  .
  जर हवेचे प्रवाह लहान असतील, म्हणजेच वायु स्थिर असेल तर हवेच्या वेगवेगळ्या थरांवर प्रकाशिय घनता उंचीसह वाढते.
• परिणामी झाडासारख्या उंच वस्तूचा प्रकाश अशा माध्यमातून जातो ज्याचा अपवर्तक निर्देशांक जमिनीच्या दिशेने कमी होते.
• अशाप्रकारे,जर जमिनीलगतच्या हवेचा आपतन  कोन सीमांत कोनपेक्षा जास्त असेल,तर अशा वस्तूच्या प्रकाशाचा किरण सामान्य पासून क्रमिकपणे वाकते आणि एकूण अंतर्गत परावर्तनातून जाते 

• दूरच्या निरिक्षकाला, प्रकाश खाली कोठूनतरी येताना दिसत आहे आणि प्राक्रुतिक्रित्या असे समजावे की उंच वस्तूच्या जवळील पाण्याच्या तलावातून,  जमिनीतून प्रकाश परावर्तित होत आहे.
• दूरच्या उंच वस्तूंच्या अशा उलट्या प्रतिमा निरीक्षकास प्रकाशिय भ्रम देतात. या घटनेस मृगजळ म्हणतात.
• या प्रकारचे मृगजळ विशेषतः गरम वाळवंटात सामान्य आहे.
• तुमच्यापैकी कित्येकांना उन्हाळ्याच्या दिवसात बस किंवा कारमध्ये फिरताना दूरचा रस्ता, विशेषत: महामार्गावरील काही ओल्या भागाला बघून हे लक्षात आले असेल. परंतु, त्या ठिकाणी पोहोचल्यावर आपणास ओलेपणाचा पुरावा सापडत नाही.
  हे देखील मृगजळांमुळे होते.

 Confusion Points

• विद्यार्थ्यांचा सामान्यत: संभ्रम असतो की मृगजळ म्हणजे अपवर्तन किंवा एकूण अंतर्गत परावर्तन आहे
• वास्तविक, अपरावर्तित किरण हे पूर्णपणे परावर्तित होईपर्यंत वाकते, म्हणून ते एकूण अंतर्गत परावर्तन तयार करते.

संकल्पना:

स्पष्टीकरण:

• जेव्हा डोळ्याचे भिंग कमी लवचिक होते तेव्हा असे होते.
• जेव्हा जवळच्या वस्तू एखाद्या व्यक्तीला अस्पष्ट दिसतात तेव्हा त्याला प्रिस्बायोपिया (वृद्ध दृष्टिता) म्हणतात.
• प्रिस्बायोपिया (वृद्ध दृष्टिता)मुळे, डोळ्याच्या भिंगाचे रोमक स्नायू कमकुवत होतात आणि दृष्टी दोष सुरू होतो.
• त्यामुळे पर्याय 2 योग्य आहे.

• अपस्करण ही एक अशी घटना आहे ज्याद्वारे पांढर्‍या प्रकाशाने त्याचे पारदर्शक माध्यमातून दुसर्‍याकडे जाताना त्याच्या 7 घटक रंगांमध्ये विभाजन केले जाते.
• हे 7 रंग तांबडा, नारंगी, पिवळे, हिरवे, निळे, पारवा आणि जांभळा आहेत.
• हवेतील पाण्याच्या थेंबामधून जाताना सूर्यप्रकाशाच्या अपस्करणामुळे इंद्रधनुष्य तयार होते.
•  इंद्रधनुष्य नेहमी सूर्याच्या विरूद्ध दिशेने तयार होते. पाण्याचे थेंब लहान लोलकासारखे कार्य करतात.
• ते प्रासंगिक सूर्यप्रकाशाचे वक्रीभवन आणि अपस्करण करतात, त्यानंतर ते अंतर्गत परावर्तित होतात आणि पावसाच्या थेंबांमधून बाहेर पडताना शेवटी ते पुन्हा वक्रीभवन करतात.
• प्रकाशाचे अपस्करण आणि अंतर्गत परावर्तनामुळे, निरनिराळे रंग निरीक्षकाच्या डोळ्यापर्यंत पोचतात.

• आरशांची फोकल लांबी माध्यमाच्या अपवर्तक निर्देशांकावर अवलंबून नसते.
• जोपर्यंत बुडलेली वस्तू भिंग होत नाही तोपर्यंत घटना किरणांचा कोन आणि परावर्तन कोन सारखेच राहतील. त्यामुळे, फोकल लांबी F सारखीच राहील.

योग्य उत्तर दोन सपाट आरसे आहे. 

• पेरिस्कोपमध्ये दोन सपाट आरशांचा वापर केला जातो.
• पेरिस्कोप हे थेट दृष्टीपथात नसणाऱ्या वस्तूंना पाहण्यासाठी वापरले जातात.
• त्याचे कार्य परावर्तनाच्या नियमावर चालते.
• उपयोग:
  • ​पाणबुडे पाण्याच्या पृष्ठभागावरील वस्तूंना पाहण्यासाठी वापरला जातो.
  • अणुभट्टीत घडणाऱ्या आण्विक रासायनिक अभिक्रिया पाहण्यासाठी हे वापरतात.
  • सैन्याचे पेरिस्कोप हे सैनिकांच्या लपून बसलेल्या स्थानावरून शत्रूच्या हालचालींचे निरिक्षण करणे किंवा टेहळणी करणे यासाठी वापरले जातात.

योग्य उत्तर आहे 4 म्हणजेच घटलेली, आभासी आणि सरळ प्रतिमा.

वाहनाच्या मागील दृश्यास्पद आरशांद्वारे घटलेली, आभासी आणि सरळ प्रतिमा तयार केली जाते.

• मागील आरसा एक बहिर्गोल आरसा आहे जो प्रदान करतो
• बहिर्गोल आरसा बाहेरच्या बाजूला फुगलेला असतो आणि तो दृश्याचे विस्तारित क्षेत्र पुरवतो.
• बहिर्गोल आरशाचे उपयोग:
  • इमारतींमधील भांडारे, शाळा, रुग्णालये यांचे प्रवेशद्वार.
  • सुलभ सुरक्षा वैशिष्ट्य म्हणून स्वयंचलित टेलर मशीन्स वापरताना वापरकर्त्यांना त्यांच्या मागे काय होत आहे हे पाहता येण्यासाठी वापर केला जातो.
• एक आंतरगोल आरसा त्यावर पडणाऱ्या प्रकाशाला एका नाभीय बिंदूवर परावर्तीत करतो ज्यामुळे वस्तूची परावर्तीत प्रतिमा तयार होते.
• वाहनांच्या हेडलाईटमध्ये याचा वापर केला जातो.
• आंतरगोल आरशाचे काही उपयोग:
  • दाढी करण्यासाठी वापरलेले आरसे.
  • मुख्य आरसे.
  • खगोलशास्त्रीय दुर्बिणी
  • हेडलाइट्स.
  • सौरभट्टी

• भिंगाची शक्ती \(P = \frac{1}{f}\) या सूत्राने दिली जाते.
• येथे f हे भिंगाचे नाभीय अंतर आहे.
• अवतल भिंगाच्या बाबतीत, नाभीय अंतर ऋणात्मक असल्याने शक्ती नेहमीच ऋणात्मक असेल.
• म्हणून, \(P = \frac{1}{-5} = -0.2D\)

संकल्पना​:

• अपवर्तनांक (μ): निर्वातामधील प्रकाशाच्या वेग आणि माध्यमातील प्रकाशाच्या वेगाच्या गुणोत्तराला त्या माध्यमाचा  अपवर्तक निर्देशांक  म्हणतात.

\(\text{The refractive index of a substance/medium}=\frac{\text{Velocity of light in vacuum}}{\text{Velocity of light in the medium}}\)

म्हणून, μ = c/v

जेथे c हा निर्वातातील प्रकाशाचा वेग आहे आणि v हा माध्यमातील प्रकाशाचा वेग आहे.

गणना:

दिलेल्याप्रमाणे:

हिऱ्याचा अपवर्तनांक (µd)= 2.5

आपणास माहित आहे

निर्वातामध्ये प्रकाशाचा वेग (c) = 3 × 10⁸ मीटर/सेकंद

हिऱ्यातील प्रकाशाचा वेग शोधण्यासाठी (v)

आता,

\(μ _d=\frac{c}{v}\\ or, \; 2.5= \frac{3 \times 10^8}{v}\\ or, \; v=\frac{3 \times 10^8}{2.5}=1.2\times 10^8 \; m/s\)     

म्हणून, पर्याय 1 योग्य आहे.

बहिर्वक्र आरसा किंवा अपसारी आरसा हा एक प्रकारचा वक्र आरसा आहे जो प्रकाश बाहेर परावर्तित करतो आणि त्यामुळे आभासी प्रतिमा तयार करतो.

बहिर्वक्र आरसा सामान्यत: पश्च दृश्य आरसा म्हणून वापरला जातो कारण तो कमाल मागील दृश्य प्रदान करतो आणि तयार केलेली प्रतिमा नेहमी सुलटी असते.

Additional Information:

1. समतल आरसा नेहमी आभासी प्रतिमा (आरशाच्या मागे) बनवतो. प्रतिमा आणि वस्तू सपाट आरशापासून समान अंतरावर आहेत, प्रतिमेचा आकार वस्तूच्या आकाराइतका असतो आणि प्रतिमा सरळ असते.
2. अंतर्वक्र आरसा परिवर्धित आणि सुलटया प्रतिमा देतो म्हणूनच त्याचा वापर शेव्हिंग आरसा म्हणून केला जातो आणि डॉक्टर डोळे, नाक किंवा कान तपासण्यासाठी करतात.