General Science
Optics
पडताळलेले उत्तर (Verified)
MPSC सराव प्रश्न:
अंतर्वक्र भिंगाचे नाभीय अंतर 15 सेमी असते. वस्तू भिंगापासून 30 सेमी अंतरावर ठेवली असल्यास, प्रतिमेतील अंतर किती आहे?
A concave lens has a focal length 15 cm. If the object is placed at 30 cm from the lens, what is the image distance?
पर्याय (Options):
A
-20 सेमी
B
अचूक उत्तर (Official Answer)
-10 सेमी
C
-15 सेमी
D
-18 सेमी
सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (2)
योग्य उत्तर पर्याय 2 हे आहे:
संकल्पना:
• भिंग: प्रकाशाचे अपवर्तन करून त्याच्या समोर ठेवलेल्या कोणत्याही वस्तूची प्रतिमा तयार करण्यासाठी ज्या पारदर्शक वक्र पृष्ठभागाचा वापर केला जातो त्याला भिंग म्हणतात.
• अंतर्वक्र भिंग: हे एक अपसारी भिंग आहे जे प्रकाशाच्या समांतर किरणाला अपसृत करते.
• हे सर्व दिशानिर्देशांमधून प्रकाश गोळा करू शकते आणि समांतर शलाका म्हणून प्रक्षेपित करू शकते.
• त्यात अभिसृत वाटणाऱ्या प्रकाशाच्या अपसारी किरणांवरून आभासी नाभि असते.
• अंतर्वक्र भिंगाने तयार केलेली प्रतिमा आभासी, सुलटी आणि लहान असते.
नाभीय अंतर, प्रतिमा आणि भिंगापासून वस्तूचे अंतर यांच्यातील संबंध देणारे भिंग समीकरण आहे,
\({1 \over f} = {{1 \over v }-{1 \over u}}\)
जेथे f हे नाभीय अंतर आहे, u हे भिंगापासून वस्तूचे अंतर आहे आणि v हे भिंगामधील प्रतिमेचे अंतर आहे.
गणना:
• अंतर्वक्र भिंगाचे नाभीय अंतर नकारात्मक घेतले जाते (आपाती किरणांच्या विरुद्ध मोजली जाते).
दिलेल्याप्रमाणे:
नाभीय अंतर f = -15 सेमी
u वस्तूचे अंतर = - 30 सेमी
\({1 \over v} = {{1 \over f }+{1 \over u}}\)
भिंग समीकरणामध्ये ही मूल्ये टाकून आपल्याला मिळते,
\({1 \over v} = {-{1 \over 15}-{1 \over 30}}\)
\({1 \over v}={-2-1 \over 30}\)
\({1 \over v}={-3 \over 30}\)
\(v=-10cm\)
म्हणून भिंगापासून वस्तूचे अंतर 10 सेमी आहे आणि नकारात्मक चिन्ह आभासी प्रतिमा दर्शवते. त्यामुळे पर्याय 2 योग्य आहे.
EXTRA POINTS:
अंतर्वक्र भिंगासाठी वस्तू आणि प्रतिमेची स्थिती:
+-------------------------------------------------+----------------------------------------+----------------------------+------------------+
| वस्तूची स्थिती | वस्तूची स्थिती | प्रतिमेचा सापेक्ष आकार | प्रतिमेचे स्वरूप |
+-------------------------------------------------+----------------------------------------+----------------------------+------------------+
| 1. अनंतावर | नाभि F 1 वर | अत्यंत लहान, बिंदू-आकाराची | आभासी आणि सुलटी |
| 2. भिंगाच्या अनंत आणि प्रकाशीय केंद्र O दरम्यान | नाभि F 1 आणि प्रकाशीय केंद्र O दरम्यान | आभासी | आभासी आणि सुलटी |
+-------------------------------------------------+----------------------------------------+----------------------------+------------------+