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समतल और वक्रित दर्पणों द्वारा चित्र निर्माण
दृष्टि के जादुई संसार में, दर्पण हमें वस्तुओं को देखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। दर्पण हर जगह उपयोग किए जाते हैं, बाथरूम से लेकर दूरबीन तक, और ये हमें रोशनी को विभिन्न आकर्षक तरीके से प्रतिबिंबित करने में मदद करते हैं। दर्पणों द्वारा चित्र निर्माण का अध्ययन दो प्रकारों में बांटा जा सकता है: समतल दर्पण और वक्रित दर्पण। आएँ इन अवधारणाओं को सरल शब्दों में समझाएँ, विस्तृत उदाहरणों के साथ।
समतल दर्पण को समझना
समतल दर्पण क्या है?
एक समतल दर्पण एक सपाट, परावर्तनीय सतह होती है। जब प्रकाश की किरणें इस दर्पण पर पड़ती हैं, तो वे वापस उछलती हैं या प्रतिबिंबित होती हैं एक विशेष नियम के अनुसार: आपतन कोण (आने वाली रोशनी) बराबर होता है परावर्तन कोण (जाने वाली रोशनी) के। इसे परावर्तन का नियम कहा जाता है।
परावर्तन का नियम: आपतन कोण = परावर्तन कोण
समतल दर्पण में चित्र कैसे बनते हैं
जब आप समतल दर्पण में देखते हैं, तो आप अपनी छवि देखते हैं। लेकिन ऐसा कैसे होता है? जिस छवि को आप देखते हैं उसे "आभासी छवि" कहा जाता है क्योंकि वह दर्पण के अंदर या पीछे दिखाई देती है। यह छवि वास्तविक नहीं है; आप इसे स्क्रीन पर प्रक्षिप्त नहीं कर सकते।
समतल दर्पण द्वारा बनाई गई आभासी छवि होती है:
- सीधी: छवि सीधे होती है।
- वस्तु के समान आकार: छवि वस्तु के समान लंबाई और चौड़ाई की होती है।
- बाएं-दाएं उलटी: छवि का बायां हिस्सा दाएं में और दाएं हिस्सा बाएं में दिखाई देता है।
- यह दर्पण के पीछे उसी दूरी पर स्थित होती है जितनी दूरी पर दर्पण के सामने वस्तु होती है।
उदाहरण: समतल दर्पण में प्रतिबिंबन
कल्पना करें कि आप समतल दर्पण से 1 मीटर की दूरी पर खड़े हैं। आपका परावर्तित छवि भी दर्पण के पीछे 1 मीटर पर दिखाई देगा। यहाँ एक सरल चित्रण है जो आपकी समझ में मदद कर सकता है:
इस चित्रण में, "आप" वास्तविक वस्तु है, और "छवि" दर्पण में आपकी आभासी प्रतिबिंब है।
वक्रित दर्पण
वक्रित दर्पण विशेष तरीके से प्रकाश को मोड़ते हैं क्योंकि उनकी सतहें समतल नहीं होतीं। वक्रित दर्पणों के दो मुख्य प्रकार होते हैं: अवतल और उत्तल।
अवतल दर्पण
एक अवतल दर्पण अंदर की ओर झुका होता है, जैसे एक कटोरा। ये दर्पण प्रकाश को समाहार करते हैं, जिससे समानांतर प्रकाश किरणें एक बिंदु पर मिलती हैं। इस बिंदु को "फोकल पॉइंट" कहा जाता है।
फोकल पॉइंट (F) - बिंदु जहां मुख्य अक्ष के समानांतर प्रकाश किरणें समाहित होती हैं।
वक्रता का केंद्र "केंद्र" कहा जाता है, और इससे गुजरने वाली रेखा "मुख्य अक्ष" कहलाती है। अवतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि वास्तविक या आभासी हो सकती है, जो वस्तु की स्थिति फोकल पॉइंट के सम्बन्ध में होती है।
अवतल दर्पण में चित्र निर्माण
यदि एक वस्तु रखी जाती है:
- वक्रता के केंद्र के बाहर, छवि वास्तविक, उलटी और वस्तु से छोटी होती है।
- छवि वक्रता के केंद्र पर वास्तविक, उलटी और वस्तु के समान आकार की होती है।
- छवि वक्रता के केंद्र और फोकल पॉइंट के बीच होती है, तो यह वास्तविक, उलटी और वस्तु से विशाल होती है।
- कोई छवि नहीं बनती फोकल पॉइंट पर क्योंकि परावर्तित किरणें समानांतर होती हैं।
- छवि फोकल पॉइंट और दर्पण के बीच होती है, तो यह आभासी, सीधी और बड़ी होती है।
उदाहरण: अवतल दर्पण में छवि
आइए एक अवतल दर्पण में छवि निर्माण की कल्पना करें:
यहां, वस्तु फोकल पॉइंट और वक्रता के केंद्र के बीच होती है, जो वस्तु के विपरीत दिशा में वास्तविक और उलटी छवि बनाती है।
उत्तल दर्पण
उत्तल दर्पण बाहर की ओर झुका होता है, जैसे चम्मच का पिछला भाग। ये दर्पण प्रकाश को विखंडित करते हैं, जिसका अर्थ है कि समानांतर प्रकाश किरणें परावर्तित होने पर अलग-अलग हो जाती हैं। एक उत्तल दर्पण का फोकल पॉइंट आभासी होता है क्योंकि परावर्तित किरणें दर्पण के पीछे एक बिंदु से प्रकट होती हैं।
आभासी फोकल पॉइंट – वह बिंदु जिससे प्रकाश की किरणें दर्पण के पीछे प्रकट होती हैं।
उत्तल दर्पण में छवि निर्माण
उत्तल दर्पण द्वारा बनाई गई छवियों की महत्वपूर्ण विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
- आभासी: छवि को स्क्रीन पर प्रक्षिप्त नहीं किया जा सकता।
- सीधी: छवि सीधे होती है।
- आकार घटाव: छवि हमेशा वास्तविक वस्तु से छोटी होती है।
उदाहरण: उत्तल दर्पण में छवि
कल्पना करें कि उत्तल दर्पण अपनी छवि कैसे बनाता है:
इस उदाहरण में, उत्तल दर्पण के सामने रखी वस्तु दर्पण के पीछे एक संकुचित और आभासी छवि बनाती है।
दर्पण के लिए मुख्य सूत्र
दर्पणों के साथ काम करते समय, कुछ महत्वपूर्ण समीकरण होते हैं जो छवि का स्थान, प्रकृति और आकार निर्धारित करने में मदद करते हैं। एक मुख्य सूत्र दर्पण समीकरण है:
1/f = 1/do + 1/di
जहां:
f
दर्पण की फोकल लंबाई है।do
दर्पण से वस्तु की दूरी है।di
दर्पण से छवि की दूरी है।
दर्पण द्वारा बनाई गई छवि का आवर्धन निम्नलिखित है:
m = -di/do
दर्पणों के अनुप्रयोग
दर्पणों के गुणों के अनुसार विभिन्न वास्तविक जीवन के अनुप्रयोग होते हैं:
समतल दर्पण
- घरेलू उपयोग: बाथरूम और शयनकक्षों में व्यक्तिगत चिंतन के लिए उपयोग किया जाता है।
- स्थापत्य डिजाइन: स्थान को बड़ा दिखाने के लिए गहराई के भ्रम का निर्माण करता है।
अवतल दर्पण
- दूरबीन दर्पण: अवतल दर्पण दूरस्थ प्रकाश को केंद्रित करते हैं और तेज छवि बनाते हैं।
- शेविंग और मेकअप दर्पण: उपयोग में आसानी के लिए बढ़े हुए, सीधे प्रतिबिंब प्रदान करते हैं।
उत्तल दर्पण
- वाहन दर्पण: अंधे हिस्सों को कम करने के लिए कारों के किनारों पर व्यापक दृश्यता के लिए उपयोग किया जाता है।
- सुरक्षा दर्पण: दुकानों और सड़क के चौराहों पर आसपास की निगरानी के लिए स्थापित किया जाता है।
निष्कर्ष
दृष्टि के आकर्षक अध्ययन में, समझना जरूरी है कि दर्पण कैसे चित्र बनाते हैं। समतल दर्पण हमें सीधे चित्र देते हैं, जबकि वक्रित दर्पण (अवतल और उत्तल) विभिन्न प्रकार के चित्र बनाने के लिए प्रकाश को आकार देते हैं। प्रत्येक प्रकार के दर्पण के अपने अलग गुण और वास्तविक दुनिया में अनुप्रयोग होते हैं। इस अध्ययन के माध्यम से, हम समझ सकते हैं कि दर्पण न केवल हमारे प्रतिबिंबों को आकार देते हैं बल्कि प्रकाश और दृश्य की हमारी समझ को भी आकार देते हैं।