परावर्तन: परिभाषा, परावर्तन के नियम और कई प्रतिबिंब (आरेख के साथ समझाया गया)

परावर्तन: परिभाषा, कानून के प्रतिबिंब और कई प्रतिबिंब (आरेख के साथ समझाया)!

जब प्रकाश किसी वस्तु पर गिरता है, तो उसमें से कुछ वस्तु को उछाल देता है। सतह पर प्रकाश के उछलने को प्रतिबिंब कहा जाता है। सभी सतहें प्रकाश को परावर्तित करती हैं। सतह कितनी अच्छी तरह से परावर्तित होती है यह सतह की प्रकृति पर निर्भर करता है। चमकदार, चिकनी सतह जैसे दर्पण दर्पण को प्रकाश की तुलना में सुस्त, खुरदरी सतह जैसे दीवार या कागज की चादर से बेहतर दर्शाते हैं।

जब प्रकाश की किरण चिकनी सतह पर गिरती है, तो किरण की किरणें एक विशेष दिशा में परावर्तित होती हैं और एक दूसरे के समानांतर रहती हैं। इसे नियमित प्रतिबिंब के रूप में जाना जाता है। चूँकि किरणें एक व्यवस्थित रूप से परिलक्षित होती हैं, इसलिए बनी छवि स्पष्ट होती है।

जब एक किरण असमान सतह से टकराती है, तो उसकी किरणें अलग-अलग दिशाओं में परावर्तित होती हैं। इसे विसरित परावर्तन या अनियमित परावर्तन कहा जाता है। चूँकि परावर्तित किरणें विसरित होती हैं, या फैलती हैं, विभिन्न दिशाओं में, हम एक धुंधली छवि या कोई छवि नहीं देखते हैं।

समतल दर्पण से परावर्तन नियमित प्रतिबिंब का एक उदाहरण है। शीशे की शीट के पीछे एल्यूमीनियम या चांदी की एक पतली परत को लगाकर एक दर्पण बनाया जाता है। धातु की परत बेहद चिकनी होती है और दर्पण की प्रतिबिंबित सतह बनाती है। चिकनी सतह यह सुनिश्चित करती है कि उस पर पड़ने वाली रोशनी नियमित प्रतिबिंब से गुजरती है। इसीलिए आपको दर्पण में किसी वस्तु की स्पष्ट, चमकदार छवि दिखाई देती है।

प्रतिबिंब से संबंधित शर्तें:

इससे पहले कि आप प्रतिबिंब के बारे में अधिक जानें, आपको प्रतिबिंब से संबंधित कुछ शब्दों को जानना होगा। किसी सतह पर गिरने वाली प्रकाश की किरण को घटना किरण कहा जाता है। और सतह से परावर्तित प्रकाश की किरण को परावर्तित किरण कहा जाता है।

चित्र 12.3 प्रकाश की किरण का प्रतिबिंब दिखाता है जो O. O पर एक चिकनी सतह पर गिरती है जिसे किरण की घटना कहा जाता है। AO घटना किरण है और OB परावर्तित किरण है। ON, O की सतह पर लंबवत है। इसे घटना के बिंदु पर सतह के लिए सामान्य कहा जाता है।

सामान्य के साथ घटना किरण द्वारा किए गए कोण को घटना का कोण (i) कहा जाता है। सामान्य के साथ परावर्तित किरण द्वारा बनाए गए कोण को परावर्तन (r) का कोण कहा जाता है।

प्रतिबिंब के नियम:

प्रकाश का प्रतिबिंब दो कानूनों का अनुसरण करता है:

1. घटना का कोण प्रतिबिंब के कोण के बराबर है।

2. घटना किरण, परावर्तित किरण और सामान्य घटना बिंदु पर एक ही विमान में स्थित है।

हम अक्सर पहले कानून को संक्षेप में व्यक्त करते हैं

1. आइए हम प्रतिबिंब के नियमों को सत्यापित करने के लिए किरणों का एक स्रोत बनाते हैं। कागज के एक मोटे टुकड़े पर एक भट्ठा बनाएं और इसे एक छोटे दर्पण के चमकदार पक्ष को कवर करने के लिए उपयोग करें। भट्ठा पर एक मशाल चमक। भट्ठा से गुजरने वाला प्रकाश और दर्पण से परावर्तित होने से 'किरण' बनेगी। किरणों का एक अन्य स्रोत 'किरण बॉक्स' है। एक बनाने के लिए, एक कार्डबोर्ड बॉक्स के शीर्ष को हटा दें और तल पर एक खिड़की काट लें। चार्ट पेपर के एक टुकड़े पर एक स्लिट बनाएं और इसे खिड़की पर ठीक करें। प्रकाश की किरण प्राप्त करने के लिए भट्ठा पर एक मशाल चमकाइए।

2. कागज की एक शीट पर एक सीधी रेखा XY ड्रा करें (चित्र 12.4)। एक दर्पण को सीधा रखें, जिसकी पिछली सतह (इसकी परावर्तक सतह) लाइन पर हो। अपने किरण स्रोत से प्रकाश की एक किरण को दर्पण पर गिरने दो। किरण परिलक्षित होगी।

घटना को ट्रेस करें और किरणों को प्रतिबिंबित करें, और फिर दर्पण को हटा दें। O पर XY से मिलने के लिए किरणों का उत्पादन करें। O पर XY के लिए एक सामान्य ड्रा करें, और एक प्रोट्रेक्टर के साथ घटनाओं और प्रतिबिंब के कोणों को मापें। इस प्रयोग को कई बार दोहराएं। हर बार उस पर दर्पण के साथ शीट को घुमाएं ताकि घटना किरण दर्पण पर विभिन्न कोणों पर गिरे। आप पाएंगे कि प्रत्येक मामले में

इस गतिविधि में, घटना किरण, परावर्तित किरण और सामान्य घटना बिंदु पर कागज़ की शीट के तल पर स्थित होती है। तालिका के किनारे पर शीट लगाकर और ओ के पास शीट को मोड़कर गतिविधि को दोहराएं। इस बार परिलक्षित किरण तह वाले हिस्से पर नहीं गिरेगी, क्योंकि यह एक अलग विमान में है।

एक समतल दर्पण द्वारा निर्मित छवि:

जब हम एक समतल दर्पण के सामने एक पेंसिल रखते हैं, तो हम उसकी छवि देखते हैं। पेंसिल से प्रकाश की किरणें दर्पण पर पड़ती हैं और परावर्तित हो जाती हैं। जब परावर्तित किरणें हमारी आँखों में प्रवेश करती हैं, तो हमें पेंसिल की एक छवि दिखाई देती है। दर्पण के पीछे की स्थिति से किरणें आती हुई प्रतीत होती हैं, और हम वहां पेंसिल की छवि देखते हैं।

लेकिन अगर हम दर्पण के पीछे एक स्क्रीन रखते हैं, तो उस पर छवि नहीं बनेगी। जैसा कि आप जानते हैं, एक छवि जिसे स्क्रीन पर नहीं बनाया जा सकता है उसे आभासी छवि कहा जाता है। तो, समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि की एक संपत्ति यह है कि यह एक आभासी छवि है। एक और संपत्ति यह है कि छवि सीधा (ईमानदार) है।

समतल दर्पण के पीछे की छवि कितनी बनी है? यह जानने के लिए, निम्नलिखित गतिविधि करें।

गतिविधि:

दो मोटी किताबों या लकड़ी के ब्लॉक के बीच एक स्पष्ट कांच की एक शीट खड़ी करें। एक मोमबत्ती को जलाएं और इसे कांच के एक तरफ रखें। कांच प्लेन मिरर की तरह काम करता है। आपको ग्लास के पीछे मोमबत्ती की एक बेहोश छवि दिखाई देगी। उसी आकार की एक और मोमबत्ती लें, लेकिन इसे प्रकाश न दें।

इसे ग्लास के पीछे इस तरह रखें कि यह पहली मोमबत्ती की छवि के साथ विलय हो जाए। यह दूसरी मोमबत्ती को छवि के स्थान पर रखता है, और इसे हल्का (चित्र 12.6) प्रतीत होता है। ग्लास शीट और मोमबत्तियों के बीच की दूरी को मापें।

प्रयोग को कई बार दोहराएं। प्रत्येक बार पहली मोमबत्ती को एक नई स्थिति में और दूसरी मोमबत्ती को छवि के स्थान पर रखें। सभी मामलों में आप पाएंगे कि दो मोमबत्तियाँ ग्लास शीट से समान दूरी पर हैं।

गतिविधि से पता चलता है कि एक विमान दर्पण से प्रतिबिंब के लिए, छवि दर्पण के पीछे दूर तक बनती है क्योंकि वस्तु उसके सामने है। दूसरे शब्दों में, दर्पण से छवि और वस्तु की दूरी बराबर होती है।

शेविंग दर्पण और वाहनों के रियर-व्यू दर्पण घुमावदार दर्पण हैं। यदि आप किसी वस्तु को शेविंग मिरर के करीब रखते हैं, तो उसकी छवि ऑब्जेक्ट से बड़ी होगी। और अगर आप ऑब्जेक्ट को रियर-व्यू मिरर के सामने रखते हैं, तो इसकी छवि छोटी होगी। लेकिन अगर आप ऑब्जेक्ट को एक प्लेन मिरर के सामने रखते हैं, तो बनाई गई छवि ऑब्जेक्ट के समान आकार की होगी।

पार्श्व व्युत्क्रमण:

समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि में, बाएँ और दाएँ पक्ष उलट हो जाते हैं। इस बग़ल (पार्श्व) परिवर्तन को पार्श्व उलटा कहा जाता है। यदि आप अपने बालों को बाईं ओर रखते हैं, तो एक समतल दर्पण में आपकी छवि के दाईं ओर बिदाई होगी।

3 बजे की स्थिति में एक घड़ी के हाथ छवि में 9 बजे की स्थिति में दिखाई देते हैं। एक दायाँ तीर एक बायाँ तीर बन जाता है, 'd' अक्षर 'b', 'p' 'q' बन जाता है। यही कारण है कि एम्बुलेंस शब्द के अक्षरों को बाद में एम्बुलेंस के सामने उल्टा लिखा जाता है। यह शब्द को रियर-व्यू मिरर में सही तरीके से गोल दिखाई देता है।

अब जब आपने एक समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि के गुणों के बारे में जान लिया है, तो आप कह सकते हैं कि चित्र है:

(ए) आभासी,

(बी) सही,

(सी) बाद में उलटा,

(d) वस्तु के समान आकार का, और

(e) दर्पण से वस्तु के समान दूरी पर।

एकाधिक प्रतिबिंब:

एक प्लेन मिरर से पहले रखी गई किसी वस्तु की छवि बनती है। यह प्रकाश के एकल प्रतिबिंब का परिणाम है। यदि वस्तु को दो दर्पणों के बीच रखा जाए तो क्या होगा जो एक दूसरे से कोण पर हैं? चलिए हम पता लगाते हैं।

गतिविधि:

एक दूसरे को समकोण पर दो दर्पण सीधे खड़े करें। चित्र में दिखाए अनुसार एक तीर खींचें और इसे दर्पणों के बीच रखें (चित्र 12.8)। आप कितने चित्र देखते हैं? क्या सभी छवियां पार्श्व उलटा दिखाती हैं?

प्रत्येक दर्पण प्रतिबिंब के कारण एक छवि बनाएगा। इनमें से प्रत्येक चित्र एकल प्रतिबिंब [चित्र 12.9 (ए)] द्वारा निर्मित है। ये चित्र बाद में उलटे हैं। इसके अलावा, एक छवि किनारे पर बनाई जाती है जहां दर्पण मिलते हैं।

यह छवि उन किरणों से बनती है जो दो बार परिलक्षित होती हैं [चित्र 12.9 (बी)]। नतीजतन, इस छवि को बाद में उलटा नहीं किया जाता है। तो, तीर के बाएँ और दाएँ पक्ष और शब्द 'बाएँ' इस छवि में सही तरीके से गोल दिखाई देते हैं।

क्या होता है जब दर्पणों के बीच का कोण 90 ° से अधिक होता है? आप पाएंगे कि जैसे-जैसे आप दर्पणों के बीच के कोण को कम करते जाएंगे, वैसे-वैसे छवियों की संख्या बढ़ती चली जाती है।

और जब कोण शून्य हो जाता है, अर्थात, जब दर्पण एक दूसरे के समानांतर हो जाते हैं, तो छवियों की संख्या अनंत हो जाती है। यही कारण है कि जब एक बाल कटवाने के बाद आपके सिर के पीछे एक दर्पण होता है, तो न केवल आप अपने सिर के पीछे देखते हैं, आप स्वयं की असंख्य छवियां भी देखते हैं।

दो दर्पणों के बीच रखी गई किसी वस्तु की छवियों की संख्या निम्न सूत्र से पाई जा सकती है।

जब दर्पणों के बीच का कोण 90 ° होता है, तो चित्रों की संख्या (360/90 °) -1 = 4-1 = 3. इसी प्रकार, जब कोण 60 ° होता है, तो चित्रों की संख्या (360/60 °) होती है -1 = 6-1 = 5।

बहुरूपदर्शक:

बहुरूपदर्शक एक उपकरण है जो प्रतिमानों का उत्पादन करने के लिए प्रतिबिंबों का उपयोग करता है। इसमें दर्पण एक दूसरे से जुड़े होते हैं। दर्पण उनके सामने वस्तुओं के कई चित्र बनाते हैं। यह सुंदर पैटर्न बनाता है, जो तब बदलता है जब बहुरूपदर्शक घुमाया या हिलाया जाता है।

आप तीन समान आकार के दर्पण स्ट्रिप्स के साथ एक बहुरूपदर्शक बना सकते हैं। एक साथ त्रिकोणीय ट्यूब बनाने के लिए, अपने चमकदार पक्षों को अंदर की ओर करके स्ट्रिप्स को एक साथ टेप करें। अब ट्यूब के दो तरफ एक छोटे, पारदर्शी पॉलीथिन थैली के दो किनारों को टेप करें।

थैली में छोटी, रंगीन, पारदर्शी (या पारभासी) चीजें रखें। आप रंगीन ग्लास (चूड़ियों से), बीड्स, पीने के तिनके से काटे हुए टुकड़े आदि डाल सकते हैं। थैली के खुले सिरे को तीसरे दर्पण पर टेप करें। थैली को इतना ढीला रखें कि उसके अंदर की चीजें आसानी से निकल सकें।

ट्यूब के दूसरे छोर को कड़े कागज के साथ कवर करें, और एक पेंसिल के साथ इसमें एक छेद करें। छेद के माध्यम से देखो। क्या आप एक सुंदर पैटर्न देखते हैं? पैटर्न बदलने के लिए बहुरूपदर्शक को हिलाएं।