श्रावण १ गते, २०७६

लेन्सहरू र तिनको प्रयोग (Lenses and Their Use)

लेन्स (Lens) :
प्रकाशको किरणलाई आवर्तन गरी वस्तुको आकृतिलाई घटबढ गर्न सकिने पारदर्शी काँचबाट बनाइने वक्रसतहको खण्डलाई लेन्स भनिन्छ । लेन्स मुख्य रुपमा दुई प्रकारको हुन्छ :
(१) कन्भेक्स लेन्स (Convex Lens)
(२) कन्केभ लेन्स Concave Lens)

कन्भेक्स तथा कन्केभ लेन्समा भिन्नता :

 कन्भेक्स लेन्स कन्केभ लेन्स
यसमा बीचको भाग बाक्लो र किनारको भाग पातलो हुन्छ ।  यसमा बीचको भाग पातलोे र किनारको भाग बाक्लो हुन्छ
यसले समानान्तर प्रकाशका किरणहरुलाई आवर्तनपछि एउटै विन्दुमा केन्द्रित गर्दछ ।

तसर्थ, यसलाई कन्भर्जिङ्ग लेन्स (Converging Lens)  पनि भनिन्छ ।

यसले समानान्तर प्रकाशका किरणहरुलाई आवर्तनपछि विकेन्द्रित गर्दछ ।

तसर्थ, यसलाई डाइभर्जिङ्ग लेन्स (diverging Lens) पनि भनिन्छ ।

कन्भेक्स लेन्सको सामर्थ्य धनात्मक हुन्छ । कन्केभ लेन्सको सामर्थ्य ऋणात्मक हुन्छ ।

लेन्सको सामर्थ्य (Power Of Lens)

लेन्सले समानान्तर प्रकाशका किरणहरूलाई केन्द्रित वा विकेन्द्रित गर्नसक्ने क्षमतालाई लेन्सको सामर्थ्य भनिन्छ । लेन्सको सामर्थ्य (P) = 1/ केन्द्रीकरण दुरी (f) संकेतमा,  P=1/f

केन्द्रीकरण दूरीलाई मिटर एकाईमा नापिन्छ र सामर्थ्यलाई डायप्टर (D) एकाईमा नापिन्छ ।
कन्भेक्स लेन्सको सामर्थ्य(+)ve लेखिन्छ र कन्केभ लेन्सको सामर्थ्य (-)ve लेखिन्छ ।

उदाहरण १ 
एउटा कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रिकरण दूरी 25cm छ भने लेन्सको सामर्थ्य कति होला ?
समाधानः यहाँ, केन्द्रीकरण दुरी 25cm= 0.25m

P=1/f=1/0.25=4
तसर्थ लेन्सको सामर्थ्य 4D हुन्छ ।
प्रश्नः एकजना मानिसले लगाएको चस्मामा -2D सामर्थ्य लेखिएको छ भने उक्त लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी कति होला ? सो कुन प्रकारको लेन्स हो ?(50cm, कन्केभ लेन्स )

विस्तृति (Magnification) :
लेन्सले वस्तुको आकृति ठूलो अथवा सानो बनाउने क्रियालाई विस्तृति भनिन्छ । यसको कुनै एकाइ हुदैन ।
सूत्र, आकृतिको विस्तृति (m)=आकृतिको लम्बाई वा उचार्ई (I) र वस्तुको लम्बाई वा उचार्ई (O)= (V)/ वस्तुको दूरी (u)
संकेतमा, m=I/O, m=v/u

लेन्स फर्मुला : 1/f=1/u+1/v

केही उदाहरण :
उदाहरण १ :
एउटा कन्भेक्स लेन्सले 10cm टाढा रहेको वस्तुको आकृति लेन्सबाट 50cm टाढा बनाउँछ भने आकृतिको विस्तृति कति हुन्छ ?
समाधानः यहाँ, वस्तुको दुरी (u)= 10cm
आकृतिको दुरी (u)= 50cm
विस्तृति (m) = ?
सूत्रानुसार, m=V/U or, m=50/10=5
उदाहरण २ः
5D सामर्थ्य भएको लेन्सको 10cm पर 5cm अग्लो वस्तु राखिएको छ भने निम्न प्रश्नको जवाफ दिनुहोस् ।
(क) केन्द्रिकरण दुरी (ख) आकृतिको दुरी
(ग) आकृतिको उचाई (घ) विस्तृति
समाधानः यहाँ, लेन्सको सामर्थ्य (P)=5D
वस्तुको दुरी (u) = 10cm
वस्तुको उचाइ (O)= 5cm

(क) केन्द्रिकरण दुरी (f)=1/p=1/5=0.20 m= 20cm

(ख) लेन्स फर्मुला अनुसार,

1/f=1/u+1/v ,

1/20=1/1-+1/v

यसलाई सरल गर्दा (V)= -20 cm

(ग) आकृति उचाइ निकाल्दा ,

I/O=v/u or, I/520/10  or, I=10 cm

(घ) विस्तृति निकाल्दा

m=V/U or,m=20/10=2

अप्टिकल उपकरणः
वस्तुको आकृति बनाउने उपकरणलाई अप्टिकल उपकरण भनिन्छ । अप्टिकल उपकरणमा अक्सर लेन्सको प्रयोग गरिएको हुन्छ ।
अप्टिकल उपकरणलाई निम्न दुई समुहमा बाँडन सकिन्छ :
(क) वास्तविक आकृति बनाउने अप्टिकल उपकरण : जस्तै क्यामेरा, आँखा, प्रोजेक्टर आदि ।
(ख) अवास्तविक आकृति बनाउने अप्टिकल उपकरण : जस्तै माइक्रोस्कोप, टेलिस्कोप, बाइनाकुलर, आदि ।

मानिसको आँखा सम्वन्धी केही जानकारीः

  •  आँखा पनि एक अप्टिकल उपकरण हो ।
  •  आँखाको लेन्सलाई वस्तुको दुरी अनुसार पातलो र वाक्लो गर्ने काम सिलियरी मसल (ciliary muscle) ले गर्छ । पातलो लेन्सको केन्द्रिकरण दूरी लामो र वाक्लो लेन्सको केन्द्रिकरण दूरी छोटो हुने भएकोले टाढाको वस्तु हेर्दा लेन्स पातलो र नजिकको वस्तु हेर्दा लेन्स वाक्लो हुन्छ ।
  •  आँखाभित्र पस्ने प्रकाशको मात्रा आवश्यकता अनुसार घटबढ गर्ने कार्य आइरिस (iris) ले गर्छ । उज्यालो कम भएको ठाउमा आइरिस खुम्चिदा नानी ठुलो हुन्छ तर उज्यालो बढी भएको ठाउमा आइरिस तन्किदा नानी सानो हुन्छ ।
  •  आँखाको लेन्स अगाडिको भागमा एक्वास ह्युमर नामको तरल पदार्थ र पछाडिको भागमा भिट्रियस ह्युमर नामको तरल पदार्थ रहेको हुन्छ । यी तरल पदार्थ पारदर्शी हुन्छन् र यिनले आँखाको आकार स्थिर बनाइराख्छन् ।
  •  सामान्य आँखाको लागि नजिक बिन्दु 25 से.मी. हुन्छ भने टाढा विन्दु अनन्तमा हुन्छ ।

आँखाको हेर्ने शक्तिमा कमजोरीहरू (Defects of Vision) :
सामान्य आँखाले टाढा वा नजिकको वस्तु हेर्दा आवश्यकता अनुसार लेन्स पातलो वा बाक्लो गर्दछ र वस्तुको आकृति रेटिनामा नै बन्न जान्छ । तर यदि वस्तुको दुरी अनुसार लेन्स बाक्लो वा पातलो गर्न सक्दैन त्यसलाई आँखाको हेर्ने शक्तिमा कमजोरी भनिन्छ । सामान्यतया आँखाको हेर्ने शक्तिमा कमजोरी निम्न अनुसार दुइ किसीमको हुन्छ :

अदुर दृष्टि (Short sight) :

  •  नजिकको वस्तु स्पष्टसँग देख्न सक्ने तर टाढाको वस्तु स्पष्ट देख्न नसक्ने आँखाको कमजोरीलाई अदुर दृष्टि भनिन्छ ।
  •  यस्तो कमजोरी भएको आँखामा आँखाको लेन्स वाक्लो भई केन्द्रिकरण दूरी , आँखाको लम्वाई (लेन्सदेखि रेटिनासम्मको दूरी ) भन्दा छोटो हुन्छ , फलस्वरूप वस्तुको आकृति रेटिनाभन्दा अगाडि बन्छ ।
  •  यस प्रकारको कमजोरीलाई उचित पावरको कन्केभ लेन्स प्रयोग गरी हटाउन सकिन्छ ।
  • चित्रः

अदूरदृष्टि भएको आँखा                                                       अदूरदृष्टिको कमजोरी सुधार गरिएको आँखा

दुर दृष्टि (Long sight) :

  •  टाढाका वस्तु स्पष्टसँग देख्न सक्ने तर नजिकका वस्तु स्पष्ट देख्न नसक्ने आँखाको कमजोरीलाई दुर दृष्टि भनिन्छ ।
  •  यस्तो कमजोरी भएको आँखामा आँखाको लेन्स पातलो भई केन्द्रिकरण दूरी , आँखाको लम्वाई (लेन्सदेखि रेटिनासम्मको दूरी ) भन्दा लामो हुन्छ , फलस्वरूप वस्तुको आकृति रेटिनाभन्दा पछाडि बन्छ ।
  • यस प्रकारको कमजोरीलाई उचित पावरको कन्भेक्स लेन्स प्रयोग गरी हटाउन सकिन्छ ।

     दूरदृष्टि भएको आँखा                                                दूरदृष्टिको कमजोरी सुधार गरिएको आँखा

  •  सिलियरी मसलले आवश्यकता अनुसार आँखाको लेन्सलाई वाक्लो अथवा पातलो बनाउन नसक्दा आँखाको कमजोरी देखिने हो ।

Model Question Set

1. कन्भेक्स लेन्सको विशेषता निम्नमध्ये कुन होइन ?
(A) बीचको भाग वाक्लो र किनारको भाग पातलो हुन्छ ।
(B) यसले समान्तर प्रकाशका किरणहरूलाई केन्द्रित गर्छ ।
(C) यसले समान्तर प्रकाशका किरणहरूलाई विकेन्द्रित गर्छ ।
(D) आँखाको दुर दृष्टि हटाउन यसको प्रयोग गरिन्छ ।

2. निम्न मध्ये कुन सही छैन ? कन्भेक्स लेन्सको अगाडि वस्तुलाई 2F मा राख्दा
(A) वस्तुको आकृति लेन्सको अर्कोपट्टी 2F मा बन्दछ ।
(B) आकृति उल्टो हुन्छ ।
(C) आकृति वस्तुभन्दा सानो हुन्छ ।
(D) आकृति वास्तविक हुन्छ ।

3. कन्भेक्स लेन्स कस्तो अवस्थामा सुल्टो र अवास्तविक आकृति बनाउछ ?
(A) वस्तुलाई F मा राख्दा (B)  वस्तुलाई F र C को बीचमा राख्दा
(C) वस्तुलाई 2F मा राख्दा (D) वस्तुलाई 2F र F को बीचमा राख्दा

4. निम्नमध्ये कुनले अवास्तविक आकृति दिन्छ ?
(A)क्यामेरा (B) आँखा
(C) टेलिस्कोप (D) प्रोजेक्टर

5. निम्नमध्ये कुनले वास्तविक आकृति दिन्छ ?
(A) कम्पाउण्ड सूक्ष्मदर्शक यन्त्र (B) टेलिस्कोप
(C) वाइनाकुलर (D)  क्यामेरा

6. निम्नमध्ये कुन अप्टिकल उपकरण होइन ?
(A) टेलिस्कोप (B) टेलिभिजन
(C) आँखा (D) क्यामेरा

7. आँखाको लेन्सलाई वाक्लो अथवा पातलो बनाउने काम कुनले गर्छ ?
(A) आइरिस (B) सिलियरी मसल
(C) रेटिना (D) एक्वायस ह्युमर

8 . सामान्य आँखाको नजिक विन्दु कति हुन्छ ?

(a)      50cm                               (b)   25 cm

(c)       15 cm                             (d) अनन्त

9. कुनै मानिसमा अदुर दृष्टि हुँदा,
(A) आँखाको लेन्स पातलो हुन्छ (B) नजिकको वस्तु स्पष्ट देख्छ
(C) टाढाको वस्तु स्पष्ट देख्छ (D) आकृति रेटिना भन्दा पर बन्छ ।

10. कुनै मानिसमा दुर दृष्टि हुँदा,
(A) आँखाको लेन्स वाक्लो हुन्छ
(B) कन्केभ लेन्स प्रयोग गर्नुपर्छ
(C)  आकृति रेटिना भन्दा पछाडि बन्छ
(D) आकृति रेटिनाभन्दा अगाडि बन्छ

11. एउटा कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी 20cm छ भने लेन्सको सामर्थ्य कति हुन्छ ?

(a)      5D  (b)                                20 D

 (c)   0.05 D                           (d)   10 D

12. एउटा कन्भेक्स लेन्सले 10cm टाढा रहेको वस्तुको आकृति लेन्सबाट 50cm टाढा बनाउछ भने आकृतिको विस्तृति कति हुन्छ ?

(a)      0.5                                      (b)   5

(c)   0.05                                    (iv) 1

13. एउटा मानिसको चस्मामा-1.5D सामर्थ्य  लेखिएको छ भने उक्त चस्माको लेन्सको केन्द्रिकरण दुरी कति होला ?

(a)      66cm                                   (b)   66m

 (c)   1.5 m                                    (d)  50 cm

14. तलका मध्ये दुर दृष्टिको कारण कुन हो ?
(A) आँखाको लेन्स अत्यधिक पातलो हुन्छ
(B) आँखाको लेन्स अत्यधिक वाक्लो हुन्छ ।
(C)  आइरिसले काम नगर्नु ।
(D)  रेटिनाले काम नगर्नु ।

नोट : उपरोक्त पाठ लगायत खरिदार दोस्रो पत्र गणित विज्ञान सम्बन्धी विभिन्न शीर्षकमा अझ विस्तृतमा अध्ययन गर्न इच्छा भएमा लेखकको चर्चित पुस्तक खरिदार सफलता सूत्रू हेर्नुहुन अनुरोध छ ।

बैशाख २६ गते, २०७६ - ०७ः५९ प्रकाशित

प्रतिकृया लेख्नुहोस्:

gsdfs dfg