अंतर्दृष्टि के प्रकाश के परावर्तन पर टिप्पणियाँ - रे ऑप्टिक्स और ऑप्टिकल उपकरण

1. अंतर्दृष्टि के मूल अवधारणाएं

• स्नेल का नियम:
  • प्रकाश के प्रवेश के कोण और परावर्तन के कोण को दो माध्यमों के अंतर्धान्यों से संबंधित करता है।
  • गणितीय रूप में व्यक्त किया गया है: $$n_1 \sin\theta_1 = n_2 \sin\theta_2$$
• प्रतिबिंबीय अनुपात (n):
  • वैक्यूम में प्रकाश की गति के प्रति माध्यम में प्रकाश की गति का अनुपात।
  • $n = \frac{c}{v}$
• प्रतिबिंबीय अनुपात (n), प्रकाश की गति (v), और तरंगदैर्य (λ) के बीच संबंध:
  • $$v = \frac{c}{n} \text{ और } \lambda = \frac{\lambda_0}{n}$$

2. विभिन्न पृष्ठों में अंतर्दृष्टि

• समतल पृष्ठ:

  • व्यक्ति के कोण से अनुपातित राज्य का निर्माण करता है।
  • अंतर्दृष्टि केन्द्रित रज्य पैरेरल इन्सिडेंट रेखा के साथ रह जाती है।

• गोलाकार पृष्ठ:

  • प्रत्येक बिन्दु पर अंतर्दृष्टि होती है।
  • ध्येय दूरी प्रकाशमान ध्येय और प्रतिबिंबीय अनुपातों से निर्धारित होती है।

• संपूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब (TIR):

  • जब प्रकाश उच्च प्रतिबिंबीय अनुपात वाले दो माध्यमों के बीच सीमा पर मारा जाता है और नियत अँकुर पर और्ध्वगामी कोण से तो इस प्रकार का घटना होता है।
  • निर्धारक कोण: $$ \theta_c = \sin^{-1} \left( \frac{n_2}{n_1} \right)$$

3. लेंस और उनकी विशेषताएं

• लेंस के प्रकार:
  • उत्तेजक लेंस: संघटित करने वाली लेंस, सकारात्मक तारंगदैर्य।
  • त्रिगुणत्मक लेंस: विचलित करने वाली लेंस, नकारात्मक फोकस दूरी।
• फोकस दूरी (f):
  • ऑप्टिकल केंद्र और लेंस के मुख्य ध्येय के बीच की दूरी।
  • लेंस निर्माता के समीकरण का उपयोग करके निर्धारित होता है: $$ \frac{1}{f} = (n-1) \left( \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} \right) $$
• लेंस निर्माता का समीकरण:
  • लेंस के फोकस दूरी को लेंस सामग्री के प्रतिबिंबीय अनुपात और उसके पृष्ठों के त्रिज्या के साथ संबंधित करता है।

4. प्रतिबिंब गठन और रे आरेखण

• रे आरेख:
  • प्रतिबिंब गठन को समझने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण।
  • लेंस के माध्यम से प्रकाश के रेखाओं का पथ चित्रित करते हैं और छवि स्थान और विशेषताओं का निर्धारण करने में मदद करते हैं।
• लेंस द्वारा प्रतिबिंब गठन:
  • वास्तविक चित्र: लेंस से होकर प्रकाश कर्णों के संगोचन के द्वारा बनाए जाते हैं।
  • काल्पनिक चित्र: लेंस से प्रतिबिंबीय ध्येय से प्रकाश कर्णों के विचलन द्वारा बनाए जाते हैं।
• प्रतिबिंब दूरी और बड़ापन:
  • प्रतिबिंब दूरी (v): लेंस और चित्र के बीच की दूरी।
  • बड़ापन (m): चित्र की ऊँचाई से वस्तु के ऊँचाई का अनुपात। $$m = \frac{h_i}{h_0} = -\frac{v}{u} $$
• पार्श्विक बड़ापन:
  • चित्र की चौड़ाई से वस्तु की चौड़ाई का अनुपात। आकार में परिवर्तन का विवरण करता है।

5. लेंस में अव्यवस्थाएँ

• गोलीय अव्यवस्था:
  • ऑप्टिकल धुरी से दूरी के साथ फोकस दूरी के परिवर्तन के कारण होती है।
  • खंडों पर अव्यवस्थायें वाली छवियाँ प्राप्त करती हैं।
• वर्णीय अव्यवस्था:
  • तरंगदैर्य के साथ प्रतिबिंबीय अनुपात के परिवर्तन के कारण होती है।
  • रंगीन धीमे के साथ छवियाँ प्राप्त करती हैं।
• अव्यवस्थाओं को कम करने के तरीके:

टंकण्याद्वारे प्रभावी छिद्रमाचा उपयोग करणे - ………………………. - थोहवली असलेल्या विशेष आभासी कांचपासून बनवलेले लेन्सचा उपयोग करणे.

6. आभासी उपकरणे

• सोपे मायक्रोस्कोप :
  • एकसा सोप्या सुरवाती लेन्सचा उपयोग करतो.
  • म्हणजेच महिमान: $$ M = 1 + \frac{D}{f} $$
• संयुक्त मायक्रोस्कोप :
  • एकसा उद्दीपन लेन्स आणि अंधार लेन्स संयुक्त करतो.
  • म्हणजेच महिमान: $$ M = m_0 \times m_e = \frac{L}{(f_o + d)} \times \frac{D}{f_e} $$
• प्रतिबिंबन दूरबीण :
  • प्रकाश इकटा करण्यासाठी तत्वांचा वापर करतो.
  • म्हणजेच महिमान: $$ M = \frac{f_0}{f_e} $$
• प्रमावणीय दूरबीण :
  • प्रकाश इकटा करण्यास सोप्या लेन्सांचा वापर करतो.
  • म्हणजेच महिमान: $$ M = \frac{f_0}{f_e} $$
• प्रिज्म आणि त्यांचा उपयोग:
  • प्रिज्म गुलाबी प्रकाशाची एक विभाजन करू शकतात.
  • प्रकाशाच्या वेळेच्या मोजण्यासाठी प्रिज्म स्पेक्ट्रोमिटरमध्ये वापरले जातात.

7. तरंग ऑप्टिक्स विरुद्ध रे ऑप्टिक्स

• रे ऑप्टिक्सच्या मर्यादा:
  • रे ऑप्टिक्स म्हणजे प्रकाश सरळ रेषेत जातो, जो पूर्णतः सत्य नाही.
  • प्रकाशाची सहभागिता, विभक्ती आणि धारणीकरण समजू शकत नाही.
• तरंग ऑप्टिक्सचे परिचय:
  • प्रकाशाचे तरंगीय स्वरूप मान्य करते.
  • प्रकाशाची सहभागिता, विभक्ती आणि धारणीकरण समजू शकते.

टीप:

• ११वी व १२वी श्रेणीसाठीचे NCERT पुस्तके उपरोक्त सर्व विषय आणि अवधारणा आवरलेली आहेत.
• JEE परीक्षेसाठी एक पूर्ण तयारीसाठी, अवधारणांचे निश्चित अनुभव करणे, संबंधित संख्येतील समस्या सोडून देणे आणि सटीक रे चित्रे आणि आराखडे करण्याची अभ्यास करणे सलले जाते.