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

Total Questions: 12

1. गोलीय लेंस बनाने के लिए इनमें से किस पदार्थ का उपयोग नहीं किया जा सकता है? [RRC Group D 16/09/2022 (Afternoon)]

(a) जल
(b) सेलोफेन (Cellophane)
(c) लकड़ी
(d) पारदर्शी कांच (Clear glass)

Correct Answer: (c) लकड़ी

Solution:गोलाकार लेंस ऑप्टिकल संचार उपकरण जो अपवर्तन के माध्यम से एक प्रकाश किरण को केंद्रित या फैलाता है। उत्तल लेंस लेंस जो प्रकाश की उन किरणों को अभिसरित करता है जो इसके मुख्य अक्ष के समानांतर गमन करती हैं। उपयोग संशोधक लेंस, आवर्धक चश्मा, कैमरा, प्रोजेक्टर, टेलीस्कोप आदि। अवतल लेंस यह प्रकाश की किरणो को अपवर्तित करता है यह सीधा छोटा और आभासी प्रतिबिम्ब के निर्माण करता है। उपयोग दूर दृष्टि दोष (हाइपरमेट्रोपिया) को ठीक करना, दृष्टिवैषम्य को ठीक करना।

2. अधिकांश साधारण गैसें, दृश्य प्रकाश के साथ वर्ण-विक्षेपण (dispersion) प्रदर्शित नहीं करती हैं। इसका कारण यह है, कि दृश्य प्रकाश की विभिन्न तरंगदैथ्यों की तरंगों के संचरण वेग होते हैं। (निर्वात में प्रकाश का वेग है c) [RRC Group D 16/09/2022 (Evening)]

(a) अत्यधिक भिन्न
(b) हमेशा C से बहुत कम
(c) हमेशा C से बहुत अधिक
(d) c के लगभग बराबर

Correct Answer: (d) c के लगभग बराबर

Solution:चूंकि, अधिकांश सामान्य गैसों में दृश्य प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य की तरंगों के प्रसार का वेग लगभग समान होता है, इसलिए वे दृश्य प्रकाश पर प्रसार नहीं दिखता हैं।

3. जब कोई परावर्तित किरण, ध्रुव से और होकर गुजरती है, तो वह उसी पथ का अनुसरण करेगी, लेकिन विपरीत दिशा में। [RRC Group D 16/09/2022 (Evening)]

(a) दर्पण की सतह से
(b) फोकस समतल से
(c) फोकस समतल के लंबवत
(d) फोकस समतल के समानांतर

Correct Answer: (c) फोकस समतल के लंबवत

Solution:परावर्तन का नियमः आपतन कोण = परावर्तन कोण। आपतित किरण, परावर्तित किरण, और अभिलम्ब एक ही तल में होते हैं।

4. छोटे कण, और रंगों के प्रकाश का प्रकीर्णन सबसे अधिक करते हैं; जबकि बड़े कण, और रंगों के प्रकाश का प्रकीर्णन सबसे अधिक करते हैं। [RRC Group D 17/09/2022 (Morning)]

(a) बैंगनी, आसमानी; लाल, नारंगी
(b) बैंगनी, आसमानी; हरा, पीला
(c) लाल, नारंगी; बैंगनी, आसमानी
(d) लाल, नारंगी, हरा, पीला

Correct Answer: (a) बैंगनी, आसमानी; लाल, नारंगी

Solution:प्रकाश का प्रकीर्णन वह परिघटना है जिसमें धूल या गैस के अणुओं, जलवाष्प और अन्य सूक्ष्म कणों जैसी किसी अवरोध से टकराकर प्रकाश की किरणें अपने सीधे पथ से विचलित हो जाती हैं। प्रकाश के प्रकीर्णन को प्रभावित करने वाले कारक कण का आकार तथा प्रकाश की तरंगदैर्ध्य ।

5. जब प्रकाश को प्रिज्म से गुजारा जाता है, तो प्रकाश का अपवर्तन ______ होता है। [RRC Group D 17/09/2022 (Afternoon)]

(a) दो बार
(b) तीन बार
(c) एक बार
(d) शून्य बार

Correct Answer: (a) दो बार

Solution:जैसे ही प्रकाश प्रिज्म से गुजरता है, यह धीमा हो जाता है और मुड़ जाता है, लेकिन अलग-अलग तरंग दैर्ध्य अलग-अलग कोणों पर मुड़ते हैं। यह प्रकाश को अलग-अलग तरंग दैर्ध्य में अलग करता है, जिससे रंगों का इंद्रधनुष बनता है। इस पूरी प्रक्रिया में प्रकाश का अपवर्तन दो बार होता है क्योंकि जब प्रकाश एक कांच के प्रिज्म से गुजरता है, तो यह प्रिज्म के अंदर और बाहर दोनों जगह अपवर्तित होता है।

6. जब हम पानी से भरे स्विमिंग पूल के फर्श को देखते हैं, तो ऐसा प्रतीत होता है कि वह इसकी ______ है। [RRC Group D 17/09/2022 (Evening)]

(a) वास्तविक चौड़ाई से अधिक चौड़ा
(b) वास्तविक चौड़ाई से कम चौड़ा
(c) वास्तविक गहराई से अधिक गहरा
(d) वास्तविक गहराई से कम गहरा

Correct Answer: (d) वास्तविक गहराई से कम गहरा

Solution:वास्तविक गहराई से कम गहरा। स्विमिंग पूल के तल से आने वाली प्रकाश की किरणें पानी से अपवर्तित होती हैं और स्विमिंग पूल की आभासी प्रतिबिंब बनाती हैं। इस घटना को प्रकाश का अपवर्तन कहते हैं। आंख, अपवर्तन को ध्यान में नहीं पाती है इसलिए पानी से भरे होने पर स्विमिंग पूल वास्तविक से कम गहरा दिखाई देता है।

7. यदि गोलीय दर्पण द्वारा निर्मित प्रतिबिंब का आवर्धन - 1.38 है, तो प्रतिबिंब की प्रकृति क्या होगी ? [RRC Group D 17/09/2022 (Evening)]

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

Correct Answer: (a) वास्तविक, उल्टा और बड़ा

Solution:

दर्पण का आवर्धन (m) = hᵢ/h₀

(जहाँ hᵢ = प्रतिबिम्ब की ऊँचाई, h₀ = वस्तु की ऊँचाई।) चूँकि गोलीय दर्पण का आवर्धन - 1.38 है, जो 1 से अधिक है, जिसका अर्थ है कि प्रतिबिम्ब का आकार वस्तु के आकार से बड़ा है। ऋणात्मक चिह्न का अर्थ है कि प्रतिबिम्ब का प्रकृति, वास्तविक तथा उल्टा है।

8. कोई प्रकाश किरण, किसी कांच के प्रिज्म के एक अपवर्तक पृष्ठ AB पर आपतित होती है, और अन्य अपवर्तक पृष्ठ AC से बाहर निकलती है। [RRC Group D 18/09/2022 (Morning)]

निम्न कथनों पर विचार कीजिए:

(A) पृष्ठ AB पर अपवर्तन कोण, श्वेत प्रकाश के विभिन्न रंगों के लिए भिन्न होता है।

(B) पृष्ठ AC पर अपवर्तन कोण, विभिन्न रंगों के लिए भिन्न होता है।

उपरोक्त में से कौन से कथन सही हैं?

(a) (A) और (B) दोनों
(b) केवल (B)
(c) न तो (A) न ही (B)
(d) केवल (A)

Correct Answer: (a) (A) और (B) दोनों

Solution:अपवर्तन प्रकाश का मुड़ना है क्योंकि यह एक पारदर्शी पदार्थ से दूसरे में गमन करता है। अलग-अलग रंगों के लिए अपवर्तन का कोण अलग-अलग होता है क्योंकि अलग-अलग रंगों में तरंगदैर्ध्य भी अलग-अलग होती हैं, जिस गति से वे सभी मुड़ते हैं वह उनके तरंग दैर्ध्य के कारण पर भिन्न होता है। सबसे कम तरंगदैर्ध्य वाले बैंगनी रंग का विचलन सबसे अधिक होता है और सबसे अधिक तरंग दैर्ध्य वाले लाल रंग का विचलन सबसे कम होता है।

9. यदि अपवर्तनांक का मान बढ़ता है, तो ______। [RRC Group D 18/09/2022 (Evening)]

(a) विचलन घटता है
(b) प्रकाश की दिशा में विचलन बढ़ता है
(c) प्रकाश की दिशा में कोई विचलन नहीं होता है
(d) प्रकाश वक्र पथ पर गमन करता है

Correct Answer: (b) प्रकाश की दिशा में विचलन बढ़ता है

Solution:प्रकाश की दिशा में विचलन बढ़ता है। प्रकाश का विचलन तब होता है जब प्रकाश की किरण एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर अपना मार्ग बदल लेती है। प्रकाश किरणों के एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर उनके मूल पथ से विचलित होने की घटना को अपवर्तन कहते हैं। जैसे ही किसी माध्यम का अपवर्तनांक बढ़ता है, उस माध्यम में प्रकाश की गति कम हो जाती है क्योंकि किसी माध्यम में प्रकाश की गति माध्यम के अपवर्तनांक के व्युत्क्रमानुपाती होती है, अर्थात n ∝ 1/v।

10. एक गोलीय दर्पण की वक्रता त्रिज्या के बीच की दूरी ______ होती है। [RRC Group D 19/09/2022 (Morning)]

(a) मुख्य फोकस और वक्रता केंद्र
(b) वक्रता केंद्र और ध्रुव
(c) ध्रुव और मुख्य फोकस
(d) वक्रता केंद्र और अनंत

Correct Answer: (b) वक्रता केंद्र और ध्रुव

Solution:गोलीय दर्पण की फोकस दूरी, दर्पण के ध्रुव और मुख्य अक्ष पर दर्पण के फोकस के बीच की दूरी होती है। मुख्य अक्ष के समानांतर किरणें फ़ोकस (अवतल दर्पण के लिए) पर अभिसरित होती हैं या फ़ोकस से हटती हुई प्रतीत होती हैं (उत्तल दर्पण के लिए)। वक्रता केंद्र = 2 × फोकल दूरी।

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