प्रकाश और प्रकाशिकी (भौतिक विज्ञान) (Part-I)

Total Questions: 50

21. मुख्य अक्ष पर किस स्थिति में एक अवतल दर्पण किसी वस्तु का अत्यधिक छोटा, वास्तविक और उल्टा प्रतिबिंब बनाता है? [RRC Group D 23/08/2022 (Morning)]

(a) 2F
(b) 2F से दूर
(c) F और 2F के मध्य
(d) F

Correct Answer: (d) F

Solution:फोकस (F)। अवतल दर्पण में प्रतिबिंब की अन्य स्थितियों को निम्नलिखित वाक्य-विन्यास में समझाया गया है वस्तु का स्थान (प्राप्त प्रतिबिंब): अनंत पर (अत्यधिक कम, वास्तविक और उल्टा)। वक्रता के केंद्र से परे (कम, वास्तविक और उल्टा) । वक्रता के केंद्र में (वस्तु के समान आकार, वास्तविक और उल्टा)। वक्रता केंद्र और फोकस के सिद्धांत के बीच (बड़ा, वास्तविक और उल्टा)। मुख्य फोकस और ध्रुव के बीच (प्रतिबिंब दर्पण के पीछे प्राप्त होता है, अत्यधिक बढ़ा हुआ, आभासी और सीधा)।

22. एक उत्तल लेंस वस्तु के आकार के दोगुने आकार का वास्तविक और उल्टा प्रतिबिंब निर्मित करता है। लेंस द्वारा उत्पन्न आवर्धन किसके बराबर है?

(a) 2
(b) -1/2
(c) -1/2
(d) -2

Correct Answer: (d) -2

Solution:आवर्धन (magnification):- प्रतिबिंब की ऊँचाई और वस्तु की ऊँचाई के बीच का अनुपात है। आवर्धन 2 प्रदर्शित करता है कि प्रतिबिंब वस्तु के आकार का दो गुना है। यदि आवर्धन धनात्मक है, तो वस्तु (आभासी प्रतिबिंब) की तुलना में प्रतिबिंब सीधा बनता है। यदि आवर्धन ऋणात्मक है तो वस्तु (वास्तविक प्रतिबिम्ब) की तुलना में प्रतिबिम्ब उल्टा बनता है। उत्तल लेंस एक ऐसा लेंस होता है जो बीच में मोटा और किनारों पर पतला होता है। यह दूर दृष्टि दोष को ठीक करने के लिए चश्मे में प्रयोग किया जाता है।

23. गोलीय दर्पण के ध्रुव और फोकस के बीच की दूरी कितनी होती है? [RRC Group D 23/08/2022 (Afternoon)]

(a) 2R
(b) R/4
(c) R/2
(d) R

Correct Answer: (c) R/2

Solution:गोलाकार दर्पण की सतह उत्तल या अवतल हो सकती है। ध्रुव से फोकस बिन्दु तक की दूरी को फोकस दूरी (f) कहते हैं। एक गोलीय दर्पण की फोकस दूरी इसकी वक्रता त्रिज्या (R) की लगभग आधी होती है। वक्रता की त्रिज्या = 2f।

24. एक लेंस द्वारा उत्पन्न आवर्धन 1/2 है। लेंस द्वारा बने प्रतिबिंब की प्रकृति और तुलनात्मक आकार क्रमशः है। [RRC Group D 23/08/2022 (Afternoon)]

(a) आभासी, सीधा और बड़ा
(b) वास्तविक, उल्टा और बड़ा
(c) वास्तविक, उल्टा और छोटा
(d) आभासी, सीधा और छोटा

Correct Answer: (d) आभासी, सीधा और छोटा

Solution:आभासी, सीधा और छोटा। आवर्धन प्रतिबिंब की ऊँचाई और वस्तु की ऊँचाई के बीच का अनुपात है। लेंस और गोलीय दर्पण आवर्धित चित्र उत्पन्न कर सकते हैं। जब आवर्धन एक से कम होता है, तो यह दर्शाता है कि लेंस द्वारा बनाई गई प्रतिबिम्ब वस्तु के मूल आकार से छोटी है। आवर्धन का धनात्मक चिह्न दर्शाता है कि प्रतिबिम्ब आभासी और सीधा है।

25. एक जादुई दर्पण संयोजन के सम्मुख खड़ा एक लड़का दर्पण में अपने सिर को बड़ा, शरीर को समान आकार का, और पैरों को छोटे आकार का पाता है। जादुई दर्पण विन्यास के शीर्ष, मध्य और निचले भाग में प्रयुक्त दर्पण क्रमशः हैं। [RRC Group D 23/08/2022 (Evening)]

(a) उत्तल, समतल, अवतल
(b) उत्तल, अवतल, समतल
(c) अवतल, समतल, उत्तल
(d) अवतल, उत्तल, समतल

Correct Answer: (c) अवतल, समतल, उत्तल

Solution:

अवतल, समतल, उत्तल। बच्चे के सिर का प्रतिबिम्ब दर्पण में इसलिए बड़ा दिख रहा है क्योंकि अवतल दर्पण किसी वस्तु के प्रतिबिम्ब को बड़ा कर देता है। उनके शरीर का मध्य भाग वैसा ही है जैसा कि एक समतल दर्पण समान आकार का प्रतिबिम्ब बनाता है। उसके पैर दर्पण में छोटे दिखते हैं क्योंकि उत्तल दर्पण प्रतिबिम्ब के आकार को छोटा कर देता हैं।

26. निम्नांकित चित्र में एक त्रिभुजाकार कांच के प्रिज्म के माध्यम से एक प्रकाश किरण AB के अपवर्तन को दर्शाया गया है। यहां ∠EOD को निरूपित करता है।

(a) विचलन कोण
(b) आपतन कोण
(c) अपवर्तन कोण
(d) निर्गत कोण

Correct Answer: (a) विचलन कोण

Solution:विचलन कोण (deviation angle)। विचलन का कोण आपतित किरण और अपवर्तित किरण के बीच का कोण है। चित्र में PQR, QR आधार वाला एक प्रिज्म है। AB, सतह PQ पर आपतित किरण है। यह अभिलम्ब NB के साथ ∠ABN बनाता है। यह कोण आपतन कोण है। प्रिज्म में प्रवेश करने के बाद प्रकाश की किरण अभिलम्ब की ओर झुक जाती है। BC अपवर्तित किरण है, ∠N'BC अपवर्तन कोण है। एक बार जब अपवर्तित किरण प्रिज्म से बाहर निकलती है, तो यह अभिलम्ब से दूर झुक जाती है। CD निर्गत किरण है, ∠DCM निर्गत कोण है, इसलिए ∠EOD विचलन कोण है। आपतन कोण (Angle of incidence) - अभिलम्ब और प्रकाश की किरण के बीच का कोण। अपवर्तन कोण (Angle of refraction)- अपवर्तित किरण के बीच का कोण और उस अंतराफलक के आपतन बिंदु पर खींचा गया अभिलंब जिस पर अपवर्तन होता है।

27. श्वेत प्रकाश का वह घटक, जिसका अपवर्तनांक अधिकतम होता है, वह ______ रंग का होता है। [RRC Group D 23/08/2022 (Evening)]

(a) लाल
(b) बैंगनी
(c) पीला
(d) हरा

Correct Answer: (b) बैंगनी

Solution:अपवर्तनांक (refractive index) उस पदार्थ का एक गुण है जिसके माध्यम से किरण गुजर रही है। अपवर्तनांक तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होता है। बढ़ते तरंग दैर्ध्य के क्रम में रंग- बैंगनी, इंडिगो, नीला, हरा, पीला, नारंगी और लाल हैं। बैगनी किरण का तरंगदैर्ध्य सबसे कम होता है। अतः इसका अपवर्तनांक सबसे अधिक होता है।

28. उत्तल दर्पण के मुख्य अक्ष के अनुदिश आपतित प्रकाश की किरण के लिए आपतन कोण क्या होगा? [RRC Group D 24/08/2022 (Morning)]

(a) 0°
(b) 30°
(c) 60°
(d) 90°

Correct Answer: (a) 0°

Solution:उत्तल दर्पण द्वारा प्रतिबिम्ब निर्माण के तीसरे नियम के अनुसार जब प्रकाश की किरण फोकस की ओर जाती है, तो दर्पण पर परावर्तन के बाद मुख्य अक्ष के समानांतर हो जाती है। यह पहले नियम (प्रकाश की किरण जो उत्तल दर्पण के मुख्य अक्ष के समानांतर होती है, दर्पण से परावर्तित होने के बाद उसके फोकस से आती हुई प्रतीत होती है) की बिल्कुल विपरीत स्थिति है।

29. हवा में यात्रा करने वाली प्रकाश की किरण कांच के स्लैब में प्रवेश करती है। निम्नलिखित में से कौन सा/से कथन सही है/हैं?

(i) आपतन कोण अपवर्तन कोण से बड़ा होता है।

(ii) आपतन कोण निर्गत कोण के बराबर होता है।

(iii) निर्गत किरण आपतित किरण के समांतर होती है।

(a) (i) और (ii) दोनों
(b) (i), (ii) और (iii)
(c) (i) और (iii) दोनों
(d) (ii) और (iii) दोनों

Correct Answer: (b) (i), (ii) और (iii)

Solution:जब प्रकाश किरण कांच के स्लैब में प्रवेश करती है, तो प्रकाश किरण अभिलम्ब की ओर झुक जाती है क्योंकि कांच हवा से सघन होता है। इसलिए, आपतन कोण अपवर्तन कोण से बड़ा होता है। जैसे ही किरण कांच के स्लैब से बाहर निकलती है, यह अभिलम्ब से दूर झुक जाती है। निर्गत कोण आपतन कोण के बराबर होता है। चूंकि प्रकाश किरण दो बार विपरीत दिशाओं में अपवर्तित होती है, निर्गत किरण आपतित किरण के समानांतर होती है।

30. एक उत्तल लेंस एक वास्तविक, उल्टा और छोटा प्रतिबिंब निर्मित करता है। वस्तु की स्थिति क्या है? [RRC Group D 24/08/2022 (Morning)]

(a) अनंत पर
(b) O और F के बीच
(c) F और 2F के बीच
(d) 2F से परे

Correct Answer: (d) 2F से परे

Solution:उत्तल लेंस की अन्य स्थितियाँ: वस्तु का स्थान (प्राप्त प्रतिबिम्ब) - अनंत पर (F₂ पर, वास्तविक, उल्टा और अत्यधिक छोटा)। 2F पर वस्तु (2F₂ पर, वास्तविक, उलटा और समान आकार)। फोकस और 2F के बीच की वस्तु (2F₂ से परे, वास्तविक, उल्टा और आवर्धित), फोकस पर वस्तु (अनंत पर, वास्तविक, उल्टा और आवर्धित)। वस्तु केंद्र और फोकस के बीच (लेंस के पीछे, आभासी, सीधा और आवर्धित)।

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प्रकाश और प्रकाशिकी (भौतिक विज्ञान) (Part-I)

23. गोलीय दर्पण के ध्रुव और फोकस के बीच की दूरी कितनी होती है? [RRC Group D 23/08/2022 (Afternoon)]

27. श्वेत प्रकाश का वह घटक, जिसका अपवर्तनांक अधिकतम होता है, वह ______ रंग का होता है। [RRC Group D 23/08/2022 (Evening)]

28. उत्तल दर्पण के मुख्य अक्ष के अनुदिश आपतित प्रकाश की किरण के लिए आपतन कोण क्या होगा? [RRC Group D 24/08/2022 (Morning)]

30. एक उत्तल लेंस एक वास्तविक, उल्टा और छोटा प्रतिबिंब निर्मित करता है। वस्तु की स्थिति क्या है? [RRC Group D 24/08/2022 (Morning)]

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