class 10 NCERT Science chapter-10 text book question and answer part-2//Light- Reflection and Refraction

प्रश्न-10. 5 cm लंबा कोई बिंब 10 cm फोकस दूरी के किसी अभिसारी लैंस (उत्तल लैंस) से 25 cm दूरी पर रखा जाता है । प्रकाश किरण-आरेख खींचकर बनने वाले प्रतिबिंब की स्थिति , साइज तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए ।
उत्तल- प्रश्नानुसार दिया गया है –
बिंब की दूरी u = -25 cm
फोकस दूरी f = 10 cm
बिंब की ऊँचाई h = 5 cm
ज्ञात करना है –
प्रतिबिंब की दूरी (स्थिति) v = ?
प्रतिबिंब की ऊँचाई (साइज) h’ = ?
प्रतिबिंब की प्रकृति = ?

लैंस सूत्र से

प्रतिबिंब की लैंस से दूरी 16.66 cm. होगी । प्रतिबिंब की स्थिति F₂ व 2F₂ के मध्य होगी ।
चूँकि आवर्धन m = v/u
m = h’/h
अतः h’/h = v/u

अतः प्रतिबिंब की लंबाई 10/3 cm. (3.33 cm) है । ऋणात्मक चिन्ह यह दर्शाता है कि प्रतिबिंब उल्टा है ।
अतः हम कह सकते हैं कि प्रतिबिंब प्रकृति में वास्तविक तथा उल्टा है ।

प्रश्न-11. 15 cm. फोकस दूरी का कोई अवतल लैंस किसी बिंब का प्रतिबिंब लैंस से 10 cm. दूरी पर बनाता है । बिंब लैंस से कितनी दूरी पर स्थित है ? किरण आरेख खींचिए ।
                      अथवा
लैंस द्वारा उत्पन्न आवर्धन भी ज्ञात कीजिए ।
उत्तर-

प्रश्नानुसार दिया गया है –
f = -15 cm.
v = -10 cm.
u = ?
लैंस सूत्र से –

अतः बिंब लैंस से 30 cm. की दूरी पर स्थित है ।
लैंस से द्वारा उत्पन्न आवर्धन –
m = v/u
m = -10/-30
m = 1/3
अतः आवर्धन से स्पष्ट है कि प्रतिबिंब का आकार वस्तु के आकार का 1/3
(एक तिहाई) होगा ।

प्रश्न-12. 15 cm. फोकस दूरी के किसी उत्तल दर्पण से कोई बिंब 10 cm. दूरी पर रखा है । प्रतिबिंब की स्थिति तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए ।
उत्तर- प्रश्नानुसार दिया गया है –
u = -10 cm.
f = 15 cm
v = ?
दर्पण सूत्र से –

अतः प्रतिबिंब दर्पण के पीछे 6 cm की दूरी पर बनेगा । यह आभासी ,सीधा तथा छोटा होगा ।

प्रश्न-13. एक समतल दर्पण द्वारा उत्पन्न आवर्धन +1 है । इसका क्या अर्थ है ।
उत्तल – उत्पन्न आवर्धन m = 1
m = h’/h
1 = h’/h
या h = h’
इसका अर्थ है कि समतल दर्पण में बने प्रतिबिंब का आकार वस्तु के बराबर है । m का धनात्मक चिन्ह यह दर्शाता है कि प्रतिबिंब आभासी तथा दर्पण के पीछे की ओर बन रहा है ।

प्रश्न-14. 5.0 cm लंबाई का कोई बिंब 30 cm वक्रता वक्रता त्रिज्या के किसी उत्तल दर्पण के सामने 20 cm दूरी पर रखा गया है । प्रतिबिंब की स्थिति ,प्रकृति तथा साइज ज्ञात कीजिए ।
उत्तर- प्रश्नानुसार दिया गया है –
वस्तु की दर्पण से दूरी u = -20 cm
दर्पण की वक्रता त्रिज्या R = 30 cm
दर्पण की फोकस दूरी f = R/2
f = 30/2
f = 15 cm
वस्तु की लंबाई h = 5 cm
v = ?
दर्पण सूत्र से –

अतः प्रतिबिंब की स्थिति दर्पण के पीछे 8.57 cm की दूरी पर है ।
यदि प्रतिबिंब की ऊँचाई h’ है –
चूंकि m = -v/u = h’/h
अतः h’/h = -v/u

अतः वस्तु का प्रतिबिंब 2.14 cm ऊँचा है । प्रतिबिंब आभासी तथा सीधा होगा और दर्पण से 8.57 cm की दूरी पर बनेगा ।

प्रश्न-15. 7.0 cm साइज का कोई बिंब 18 cm फोकस दूरी के किसी अवतल दर्पण के सामने 27 cm दूरी पर रखा गया है । दर्पण से कितनी दूरी पर किसी परदे को रखें कि उस पर वस्तु का स्पष्ट फोकसित प्रतिबिंब प्राप्त किया जा सके । प्रतिबिंब का साइज तथा प्रकृति ज्ञात कीजिए ।
उत्तर- प्रश्नानुसार
बिंब का आकार h = 7 cm
बिंब की दर्पण से दूरी u = -27 cm
फोकस दूरी f = -18 cm
प्रतिबिंब की दर्पण से दूरी v = ?
(i) दर्पण सूत्र से

अतः पर्दे को अवतल दर्पण से 54 cm की दूरी पर रखना पड़ेगा ताकि वस्तु का स्पष्ट फोकसित प्रतिबिंब प्राप्त हो सके ।
(ii) आवर्धन m = -v/u = h’/h
अतः -v/u = h’/h
या h’/h = -v/u

चूँकि यहाँ पर h’ का मान त्रणात्मक है अतः प्रतिबिंब वास्तविक एवं उल्टा होगा तथा प्रतिबिंब का साइज 14 cm होगा ।

प्रश्न-16. उस लैंस की फोकस दूरी ज्ञात कीजिए जिसकी क्षमता -2.0 D है । यह किस प्रकार का लैंस है ।
उत्तर- लैंस की क्षमता का सूत्र P = 1/f
या f = 1/P
f = 1/-2
f = -0.5 m
या f = -0.5 ×100
f = -50 cm
चूँकि फोकस दूरी ऋणात्मक है । अतः यह अवतल लैंस (concave lense) है ।

प्रश्न-17. कोई डॉक्टर +1.5 D क्षमता का संशोधक लैंस निर्धारित करता है । लैंस की फोकस दूरी ज्ञात कीजिए । क्या निर्धारित लैंस अभिसारी है अथवा अपसारी ?
उत्तर- लैंस की क्षमता P = 1/f
या f = 1/P
f = 1/1.5
f = 0.67 m
f = 0.67×100
f = 67 cm
चूँकि यहाँ पर फोकस दूरी धनात्मक है । अतः लैंस अभिसारी है ।