ଶ୍ରେଣୀ ୧୦ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନ: ଷଷ୍ଠ ଅଧ୍ୟାୟ - ଆଲୋକ: ପ୍ରତିଫଳନ ଓ ପ୍ରତିସରଣ (ଉତ୍କଳ ମାଷ୍ଟର ଷ୍ଟ୍ରୋକ୍)
ପ୍ରିୟ ଦଶମ ଶ୍ରେଣୀ ଛାତ୍ରଛାତ୍ରୀ, ମାଟ୍ରିକ ବୋର୍ଡ ପରୀକ୍ଷାରେ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନର ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ମାର୍କ ବିଶିଷ୍ଟ ଅଧ୍ୟାୟ "ଆଲୋକ: ପ୍ରତିଫଳନ ଓ ପ୍ରତିସରଣ" (Light - Reflection and Refraction) ରୁ ସମସ୍ତ ଗାଣିତିକ ପ୍ରଶ୍ନ ଓ ରଶ୍ମିଚିତ୍ରର ଶତପ୍ରତିଶତ ସଠିକ୍ ଉତ୍ତର ଦେବା ପାଇଁ ସରକାରୀ ପାଠ୍ୟପୁସ୍ତକ ଆଧାରିତ ମୁଖ୍ୟ ସିଦ୍ଧାନ୍ତ, ସୂତ୍ରାବଳୀ ଓ ସମାଧାନ ଏଠାରେ ସରଳ ଓ ଶୁଦ୍ଧ ଓଡ଼ିଆରେ ପ୍ରଦାନ କରାଗଲା।
୧. ପରୀକ୍ଷା ସର୍ଟକଟ୍ (୫-ସେକେଣ୍ଡ୍ ଟ୍ରିକ୍):
୨. ମନେରଖିବା କାହାଣୀ:
ଆଲୋକର ଦୁଇ ଯାତ୍ରାର କାହାଣୀ:
୩. ସବୁଠୁ ବଡ଼ ଭୁଲ୍ (୯୦% ପିଲା କରୁଥିବା ତ୍ରୁଟି):
୪. ବାସ୍ତବ ଜୀବନ ସହିତ ସମ୍ପର୍କ (୩୦-ସେକେଣ୍ଡ୍ ଉଦାହରଣ):
ଆପଣଙ୍କ ଚଷମାରେ ଲାଗିଥିବା ଲେନ୍ସ, ମୋବାଇଲ୍ କ୍ୟାମେରା, ଦାନ୍ତ ଡାକ୍ତର ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ଅବତଳ ଦର୍ପଣ (ଦାନ୍ତକୁ ବଡ଼ କରି ଦେଖିବା ପାଇଁ) ଏବଂ ବାଇକ୍ର ସାଇଡ୍ ମିରର୍ (ପଛପଟୁ ଆସୁଥିବା ବଡ଼ ଟ୍ରକ୍କୁ ଛୋଟ ଓ ସଳଖ କରି ଦେଖିବା ପାଇଁ) ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବେ ଏହି ପ୍ରତିଫଳନ ଓ ପ୍ରତିସରଣ ନିୟମ ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ।
୫. ଶେଷ ମୁହୂର୍ତ୍ତ ରିଭିଜନ୍ ସାରଣୀ:
ଯନ୍ତ୍ର / ବିଷୟ | ପ୍ରକାର | ମୁଖ୍ୟ ସୂତ୍ର / ରଶ୍ମି ନିୟମ | ମନ୍ତବ୍ୟ / ବ୍ୟବହାର
ଅବତଳ ଦର୍ପଣ | ଅଭିସାରୀ | R = 2f, f = ଋଣାତ୍ମକ (-) | ହେଡ୍ଲାଇଟ୍, ସୌରଚୁଲ୍ଲୀ, ଦନ୍ତ ଚିକିତ୍ସକ
ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ | ଅପସାରୀ | f = ଧନାତ୍ମକ (+), ସର୍ବଦା ଆଭାସୀ ଓ କ୍ଷୁଦ୍ର | ଯାନର ପଛ ଦେଖିବା ଦର୍ପଣ (Rear-view)
ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସ | ଅଭିସାରୀ | ୧/v - ୧/u = ୧/f, f = (+) | ବର୍ଦ୍ଧକ କାଚ, କ୍ୟାମେରା, ଦୂରଦୃଷ୍ଟି ଦୋଷ
ଅବତଳ ଲେନ୍ସ | ଅପସାରୀ | f = (-), ସର୍ବଦା ଆଭାସୀ ଓ ସଳଖ | ନିକଟଦୃଷ୍ଟି ଦୋଷ ନିରାକରଣ
ପ୍ରତିସରଣାଙ୍କ | ସ୍ନେଲ୍ଙ୍କ ନିୟମ | n = sin i / sin r = c / V | ଆଲୋକୀୟ ଘନତା ପ୍ରକାଶ କରେ
ଲେନ୍ସର ପାୱାର | SI ଏକକ: ଡାୟପ୍ଟର (D) | P = ୧/f (ମିଟରରେ) | P = P₁ + P₂ + P₃ ... (ସମାହାର)
୬. ନିଶ୍ଚିତ ବୋର୍ଡ ପରୀକ୍ଷା ପ୍ରଶ୍ନ ଓ ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର (୧୦ ବର୍ଷର ଟ୍ରେଣ୍ଡ୍):
ନିମ୍ନଲିଖିତ କ୍ଷେତ୍ରରେ କି ପ୍ରକାରର ଦର୍ପଣ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ଏବଂ କାହିଁକି?
(a) କାର୍ର ହେଡ୍ଲାଇଟ୍ (Head Light)
(b) ଗାଡ଼ିର ପଛ ଦେଖିବା ଦର୍ପଣ (Rear-view mirror)
(c) ସୌରଚୁଲ୍ଲୀ (Solar Furnace)
ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର:
(a) କାର୍ର ହେଡ୍ଲାଇଟ୍: ଅବତଳ ଦର୍ପଣ।
କାରଣ: ବଲ୍ବଟିକୁ ଅବତଳ ଦର୍ପଣର ମୁଖ୍ୟ ଫୋକସ୍ ଠାରେ ରଖିଲେ ପ୍ରତିଫଳନ ପରେ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ସମାନ୍ତର ଆଲୋକ ରଶ୍ମିଗୁଚ୍ଛ ରାସ୍ତା ଉପରେ ବହୁ ଦୂର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପଡ଼େ।
(b) ଗାଡ଼ିର ପଛ ଦେଖିବା ଦର୍ପଣ: ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ।
କାରଣ: ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ ସର୍ବଦା ଆଭାସୀ, ସଳଖ ଏବଂ କ୍ଷୁଦ୍ର ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଗଠନ କରେ। ଏହାର ଦୃଷ୍ଟି କ୍ଷେତ୍ର (Field of view) ବହୁତ ବଡ଼ ହୋଇଥିବାରୁ ଚାଳକ ପଛପଟର ଏକ ବୃହତ୍ ଅଞ୍ଚଳକୁ ସହଜରେ ଦେଖିପାରନ୍ତି।
(c) ସୌରଚୁଲ୍ଲୀ: ଅବତଳ ଦର୍ପଣ।
କାରଣ: ଅବତଳ ଦର୍ପଣ ଏକ ବଡ଼ କ୍ଷେତ୍ରରୁ ଆସୁଥିବା ସୂର୍ଯ୍ୟଙ୍କ ସମାନ୍ତର କିରଣଗୁଡ଼ିକୁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ବିନ୍ଦୁ (ଫୋକସ୍) ଠାରେ କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ କରି ଅତ୍ୟଧିକ ତାପମାତ୍ରା ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ।
ଗୋଟିଏ ଯାନରେ ପଛ ଦେଖିବା ପାଇଁ ଲାଗିଥିବା ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣର ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ୩.୦୦ ମିଟର। ଏକ ବସ୍ ଗାଡ଼ି ଦର୍ପଣଠାରୁ ୫.୦୦ ମିଟର ଦୂରରେ ଥିଲେ, ପ୍ରତିବିମ୍ବର ଅବସ୍ଥିତି ଓ ପରିବର୍ଦ୍ଧନ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର:
ଦତ୍ତ ଅଛି:
ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ R = +୩.୦୦ ମି (ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ)
ଫୋକସ୍ ଦୂରତା f = R/୨ = +୩.୦୦ / ୨ = +୧.୫୦ ମି
ବସ୍ତୁ ଦୂରତା u = -୫.୦୦ ମି
ଦର୍ପଣ ସୂତ୍ର ଅନୁଯାୟୀ:
୧/v + ୧/u = ୧/f
⇒ ୧/v = ୧/f - ୧/u
⇒ ୧/v = ୧/(+୧.୫୦) - ୧/(-୫.୦୦)
⇒ ୧/v = ୧/୧.୫ + ୧/୫ = (୫ + ୧.୫) / (୧.୫ × ୫) = ୬.୫ / ୭.୫
⇒ v = ୭.୫ / ୬.୫ = +୧.୧୫ ମିଟର
ପରିବର୍ଦ୍ଧନ m = -v/u = -(+୧.୧୫) / (-୫.୦୦) = +୦.୨୩
ଉତ୍ତର: ପ୍ରତିବିମ୍ବଟି ଦର୍ପଣ ପଛପଟେ ୧.୧୫ ମିଟର ଦୂରରେ ଗଠିତ ହେବ। ଏହା ଆଭାସୀ, ସଳଖ ଏବଂ ବସ୍ତୁଠାରୁ ଛୋଟ (୦.୨୩ ଗୁଣ) ହେବ।
ସ୍ନେଲ୍ଙ୍କ ନିୟମଟି ଲେଖ। କାଚ ସ୍ଲାବ୍ ଦେଇ ଆଲୋକ ପ୍ରତିସରଣରେ ପାର୍ଶ୍ୱ ବିସ୍ଥାପନ (Lateral Displacement) କହିଲେ କ'ଣ ବୁଝ?
ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର:
ସ୍ନେଲ୍ଙ୍କ ନିୟମ (Snell's Law):
ଦୁଇଟି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ରଙ୍ଗର ଆଲୋକ ପାଇଁ ଆପତନ କୋଣର ସାଇନ୍ (sin i) ଏବଂ ପ୍ରତିସରଣ କୋଣର ସାଇନ୍ (sin r) ର ଅନୁପାତ ସର୍ବଦା ଏକ ସ୍ଥିରାଙ୍କ ହୋଇଥାଏ।
sin i / sin r = ସ୍ଥିରାଙ୍କ (n - ଦ୍ୱିତୀୟ ମାଧ୍ୟମର ପ୍ରତିସରଣାଙ୍କ)।
ପାର୍ଶ୍ୱ ବିସ୍ଥାପନ:
ଏକ ଆୟତାକାର କାଚ ସ୍ଲାବ୍ ମଧ୍ୟଦେଇ ଆଲୋକ ରଶ୍ମି ପ୍ରତିସୃତ ହୋଇ ବାହାରିବା ସମୟରେ ନିର୍ଗତ ରଶ୍ମି ମୂଳ ଆପତିତ ରଶ୍ମିର ଗତିପଥ ସହିତ ସମାନ୍ତର ହୋଇ ଗତି କରେ, କିନ୍ତୁ ଟିକିଏ ପାର୍ଶ୍ୱକୁ ଘୁଞ୍ଚିଯାଏ। ଆପତିତ ରଶ୍ମିର ମୂଳ ଦିଗ ଏବଂ ନିର୍ଗତ ରଶ୍ମି ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଲମ୍ବ ଦୂରତାକୁ ପାର୍ଶ୍ୱ ବିସ୍ଥାପନ କୁହାଯାଏ।
୧୦ ସେମି ଫୋକସ୍ ଦୂରତା ବିଶିଷ୍ଟ ଏକ ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସଠାରୁ ୨୫ ସେମି ଦୂରରେ ୫ ସେମି ଉଚ୍ଚତାର ଏକ ବସ୍ତୁ ରଖାଯାଇଛି। ପ୍ରତିବିମ୍ବର ସ୍ଥିତି, ପ୍ରକୃତି ଓ ଉଚ୍ଚତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କର।
ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର:
ଦତ୍ତ ଅଛି:
ଫୋକସ୍ ଦୂରତା f = +୧୦ ସେମି (ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସ)
ବସ୍ତୁ ଦୂରତା u = -୨୫ ସେମି
ବସ୍ତୁର ଉଚ୍ଚତା h = +୫ ସେମି
ଲେନ୍ସ ସୂତ୍ର ଅନୁଯାୟୀ:
୧/v - ୧/u = ୧/f
⇒ ୧/v = ୧/f + ୧/u
⇒ ୧/v = ୧/୧୦ + ୧/(-୨୫) = ୧/୧୦ - ୧/୨୫
⇒ ୧/v = (୫ - ୨) / ୫୦ = ୩/୫୦
⇒ v = ୫୦ / ୩ = +୧୬.୬୭ ସେମି
ପରିବର୍ଦ୍ଧନ m = v/u = (+୫୦/୩) / (-୨୫) = -୨/୩ = -୦.୬୭
ପ୍ରତିବିମ୍ବର ଉଚ୍ଚତା h' = m × h = (-୨/୩) × ୫ = -୧୦/୩ = -୩.୩୩ ସେମି
ଉତ୍ତର: ପ୍ରତିବିମ୍ବଟି ଲେନ୍ସର ଅପର ପାର୍ଶ୍ୱରେ ୧୬.୬୭ ସେମି ଦୂରରେ ଗଠିତ ହେବ। ଏହା ବାସ୍ତବ, ଓଲଟା ଏବଂ ୩.୩୩ ସେମି ଉଚ୍ଚତା ବିଶିଷ୍ଟ (କ୍ଷୁଦ୍ର) ହେବ।
ଲେନ୍ସର କ୍ଷମତା (Power) କହିଲେ କ'ଣ ବୁଝ? ଏହାର SI ଏକକ କ'ଣ? ଜଣେ ଡାକ୍ତର +୨.୦ D କ୍ଷମତାର ସଂଶୋଧନ ଲେନ୍ସ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ପରାମର୍ଶ ଦେଲେ, ଏହାର ଫୋକସ୍ ଦୂରତା କେତେ ଏବଂ ଏହା କି ପ୍ରକାର ଲେନ୍ସ?
ଆଦର୍ଶ ଉତ୍ତର:
ଲେନ୍ସର ଫୋକସ୍ ଦୂରତା (ମିଟରରେ) ର ବିଲୋମୀକୁ ଲେନ୍ସର କ୍ଷମତା (Power) କୁହାଯାଏ। P = ୧/f।
ଏହାର SI ଏକକ ହେଉଛି ଡାୟପ୍ଟର (Dioptre - D)।
ଦତ୍ତ ଅଛି: କ୍ଷମତା P = +୨.୦ D
ଫୋକସ୍ ଦୂରତା f = ୧/P = ୧ / (+୨.୦) = +୦.୫ ମିଟର = +୫୦ ସେଣ୍ଟିମିଟର।
ଯେହେତୁ ଫୋକସ୍ ଦୂରତା ଓ କ୍ଷମତା ଧନାତ୍ମକ (+), ତେଣୁ ଏହା ଏକ ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସ (Convex Lens) ଅଟେ। (ଏହା ଦୂରଦୃଷ୍ଟି ଦୋଷ ନିରାକରଣ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ)।
🤖 Have a Doubt in this Chapter?
Ask Gundulu AI Voice Tutor to explain any question in bilingual Odia & English with 24/7 step-by-step guidance!
🚀 Try Gundulu AI on Utkal Skill Centre App