किरण प्रकाशिकी · लेंस प्रयोगशाला: पाठ एवं अभ्यास

किरण प्रकाशिकी · लेंस प्रयोगशाला

उत्तल और अवतल लेंस से प्रतिबिम्ब दूरी, आवर्धन और वास्तविक-आभासी प्रतिबिम्ब ज्ञात करें।

NCERT कक्षा 12 — अध्याय: Ray Optics and Optical Instruments।

सीखने के उद्देश्य

प्रयोग से पहले सूत्र द्वारा अनुमान लगाएँ, नियंत्रण बदलें और माप की तुलना करें। चित्र एक शिक्षण मॉडल है; उसकी सीमाएँ समझना भी आवश्यक है।

सिद्धान्त एवं सूत्र

लेंस सूत्र एवं संकेत

नव कार्तीय चिन्ह पद्धति में बाईं ओर वस्तु के लिए u ऋणात्मक तथा उत्तल लेंस का f धनात्मक है।

सूत्र: 1/f = 1/v − 1/u; m = v/u = hᵢ/hₒ

मुख्य किरणें

मुख्य अक्ष के समांतर किरण तथा प्रकाशिक केंद्र से गुजरने वाली किरण से प्रतिबिम्ब बनता है।

वास्तविक और आभासी

उत्तल लेंस में वस्तु फोकस से बाहर हो तो वास्तविक उल्टा प्रतिबिम्ब, और अंदर हो तो आभासी सीधा प्रतिबिम्ब बनता है।

फोकस पर वस्तु

उत्तल लेंस के फोकस पर वस्तु होने पर प्रतिबिम्ब अनंत पर बनता है।

निर्देशित प्रयोग

2F पर प्रतिबिम्ब: उत्तल लेंस के 2F पर वस्तु रखकर v और m निकालें।

फोकस के अंदर: वस्तु को फोकस के भीतर लाकर आभासी प्रतिबिम्ब देखें।

लेंस का प्रकार बदलें: उत्तल और अवतल लेंस के प्रतिबिम्ब की तुलना करें।

मुख्य किरणें खींचें: अपवर्तित किरणों को पीछे बढ़ाकर आभासी प्रतिबिम्ब देखें।

प्रश्न और उत्तर

प्रश्न 1: u = −30 cm, f = +10 cm के लिए v?

उत्तर B: 1/v=1/10+1/(−30)=1/15, so v=+15 cm.

प्रश्न 2: उत्तल लेंस का सीधा प्रतिबिम्ब

उत्तर B: When object lies between focus and lens, rays diverge and the upright image is virtual.

प्रश्न 3: अवतल लेंस का प्रतिबिम्ब

उत्तर B: For a real object, concave lens v<0 and 0<m<1.

प्रश्न 4: लेंस का आवर्धन

उत्तर C: With the Cartesian convention transverse magnification m=v/u.

प्रश्न 5: उत्तल लेंस के फोकस पर वस्तु

उत्तर B: The ideal image lies at infinity; outgoing rays are parallel.

प्रश्न 6: u = −40 cm तथा v = +20 cm पर आवर्धन

उत्तर D: m=v/u=20/(−40)=−0.5, inverted and reduced.

सामान्य सावधानियाँ और सीमाएँ

Paraxial thin-lens approximation in air. Off-axis and thick-lens aberrations are excluded. The virtual image is drawn using backward dashed extensions.

यह निःशुल्क शैक्षणिक संसाधन है। अवधारणाओं और इकाइयों की जाँच करें। NANDAX और NCERT के बीच आधिकारिक संबद्धता का दावा नहीं है।