प्रकाशाचे परावर्तन.
प्रकाशाचे परावर्तन: सपाट + गोलीय आरसा
10वी विज्ञान प्रकरण 10 | MPSC • Police Bharti • Talathi • ZP साठी 10 मार्क पक्के
मित्रांनो 🙏
10वी विज्ञान मधील प्रकाशाचे परावर्तन हे प्रकरण MPSC, Police Bharti, Talathi, ZP, STI, ASO परीक्षेत दरवर्षी 2 ते 3 प्रश्न घेऊन येतं. सपाट आरसा, अंतर्गोल आरसा, बहिर्गोल आरसा, आरशाचे सूत्र, विशालन, किरणाकृती हे सर्व 100% Clear करूया.
हा लेख पूर्ण वाचल्यावर: 1) n = 360/A - 1 सूत्र, 2) 6 प्रकारच्या प्रतिमा, 3) आरशाचे सूत्र 1/v + 1/u = 1/f, 4) विशालन M = -v/u, 5) 50+ PYQ सोडवता येतील. 10 मार्क पक्के.
1. सपाट आरसा (Plane Mirror) | Basic पण महत्वाचा
जेव्हा प्रकाश किरण चकचकीत पृष्ठभागावर पडतात आणि परत फिरतात, त्याला प्रकाशाचे परावर्तन म्हणतात. सपाट आरसा हा सर्वात साधा प्रकार.
1.1 सपाट आरशातील प्रतिमेचे गुणधर्म
- आभासी प्रतिमा (Virtual Image): परावर्तित किरण प्रत्यक्ष एकमेकांस छेदत नाहीत. आरशाच्या मागे असल्याचा भास होतो. म्हणून आभासी. पडद्यावर घेता येत नाही.
- सुलटी प्रतिमा (Erect Image): प्रतिमा उलटी नसते, सरळ असते.
- समान आकार: प्रतिमेचा आकार बिंबाएवढाच असतो. विशालन = 1.
- समान अंतर: प्रतिमेचे आरशापासूनचे लंबकर अंतर हे बिंबाचे आरशापासूनच्या लंबकर अंतराएवढेच असते. वस्तू 5cm असेल तर प्रतिमा 5cm आत दिसते.
- पार्श्व व्यत्यास (Lateral Inversion): डावा-उजवा बदलतो. तुमचा उजवा हात आरशात डावा दिसतो. AMBULANCE रुग्णवाहिकेवर उलटे लिहितात.
1.2 दोन सपाट आरशांमधील प्रतिमा | सर्वात महत्वाचे सूत्र
जेव्हा दोन सपाट आरसे एकमेकांशी कोन करून ठेवले जातात, तेव्हा अनेक प्रतिमा तयार होतात.
n = प्रतिमांची संख्या, A = आरशांमधील कोन
उदाहरण 1: A = 90°
n = 360/90 - 1 = 4 - 1 = 3 प्रतिमा. दोन आरसे काटकोनात ठेवले तर 3 प्रतिमा दिसतात.
उदाहरण 2: A = 60°
n = 360/60 - 1 = 6 - 1 = 5 प्रतिमा.
उदाहरण 3: A = 0° (समांतर आरसे)
n = 360/0 - 1 = ∞ - 1 = अनंत प्रतिमा. नाव्ह्याच्या दुकानात, लिफ्ट मध्ये दिसतात.
उदाहरण 4: A = 180° (एकाच रेषेत)
n = 360/180 - 1 = 2 - 1 = 1 प्रतिमा. फक्त एकच आरसा असल्यासारखे.
उदा: A = 72°. 360/72 = 5. n = 5 - 1 = 4 प्रतिमा.
अपवाद: जर वस्तू कोनाच्या दुभाजकावर असेल आणि 360/A सम संख्या असेल तर n = 360/A - 1. वस्तू दुसरीकडे असेल तर n = 360/A. हा MPSC Mains ला विचारतात.
2. गोलीय आरसे (Spherical Mirrors) | 10 पैकी 8 मार्क इथून
गोलाकार पृष्ठभागाचा भाग घेऊन बनवलेल्या आरशांना गोलीय आरसे म्हणतात. याचे 2 प्रकार:
2.1 अंतर्गोल आरसा (Concave Mirror) | अभिसारी आरसा
जर गोलाकार पृष्ठभागाचा आतील भाग म्हणजेच अंतर्गोल भाग चकचकीत असेल तर त्याला अंतर्गोल आरसा म्हणतात. हा प्रकाश किरणांना एकत्र आणतो, म्हणून अभिसारी आरसा (Converging Mirror) म्हणतात.
उपयोग: दाढीचा आरसा, डॉक्टरांचा हेड मिरर, टॉर्च, सर्चलाइट, सोलर कुकर, दंतवैद्याचा आरसा.
2.2 बहिर्गोल आरसा (Convex Mirror) | अपसारी आरसा
जर गोलाकार पृष्ठभागाचा बाहेरचा भाग म्हणजेच बहिर्गोल भाग चकचकीत असेल तर त्याला बहिर्गोल आरसा म्हणतात. हा प्रकाश किरणांना पसरवतो, म्हणून अपसारी आरसा (Diverging Mirror) म्हणतात.
उपयोग: वाहनांचा Rear View Mirror, रस्त्यावरील वळणावर, ATM मध्ये. कारण मोठे क्षेत्र दिसते.
Concave = Cave - गुहेसारखा आत गेलेला. किरण गोळा करतो.
Convex = वाकलेला बाहेर - पाठीसारखा बाहेर आलेला. किरण पसरवतो.
3. गोलीय आरशांशी संबंधित 7 संज्ञा | व्याख्या पाठ करा
मुख्य अक्ष (PM), ध्रुव (P), वक्रता केंद्र (C), नाभी (F), वक्रता त्रिज्या (R = CP), नाभीय अंतर (f = PF)
- ध्रुव (Pole - P): आरशाच्या पृष्ठभागाच्या मध्यबिंदूस आरशाचा 'ध्रुव' म्हणतात. आकृतीत P बिंदू.
- वक्रता केंद्र (Centre of Curvature - C): आरसा ज्या गोलाचा भाग असतो त्या गोलाच्या केंद्रास वक्रता केंद्र म्हणतात. आकृतीत C बिंदू. अंतर्गोल साठी आरशासमोर, बहिर्गोल साठी आरशामागे.
- वक्रता त्रिज्या (Radius of Curvature - R): आरसा ज्या गोलाचा भाग असतो त्या गोलाच्या त्रिज्येला आरशाची वक्रता त्रिज्या असे म्हणतात. R = CP. एकक: सेमी, मीटर.
- मुख्य अक्ष (Principal Axis): आरशाचा ध्रुव (P) आणि वक्रता केंद्र (C) यांतून जाणाऱ्या सरळ रेषेस आरशाचा मुख्य अक्ष म्हणतात. आकृतीत PM रेषा.
- मुख्य नाभी (Principal Focus - F):
अंतर्गोल: मुख्य अक्षाला समांतर असलेले आपाती किरण परावर्तनानंतर मुख्य अक्षावर आरशासमोर एका विशिष्ट बिंदूत (F) मिळतात. हा बिंदू.
बहिर्गोल: मुख्य अक्षाला समांतर असलेले आपाती किरण परावर्तनानंतर आरशामागील मुख्य अक्षावरील एका विशिष्ट बिंदूपासून आल्यासारखे भासतात. हा बिंदू. - नाभीय अंतर (Focal length - f): आरशाचा ध्रुव (P) आणि नाभी (F) यांच्यातील अंतराला नाभीय अंतर म्हणतात. f = R/2. नाभीय अंतर हे वक्रता त्रिज्येच्या निम्मे असते.
- छिद्र (Aperture): गोलीय आरशाच्या परावर्तक पृष्ठभागाच्या व्यासास आरशाचे छिद्र म्हणतात. आकृतीत MM' अंतर.
1. सर्व अंतरे ध्रुवापासून (P) मोजतात.
2. आपाती प्रकाशाच्या दिशेने मोजलेले अंतर धन (+). विरुद्ध दिशेने ऋण (-).
3. मुख्य अक्षाच्या वर धन (+), खाली ऋण (-).
4. म्हणून: अंतर्गोल आरशासाठी f आणि R ऋण. बहिर्गोल साठी f आणि R धन. वस्तू नेहमी डावीकडे ठेवतात, म्हणून u नेहमी ऋण.
4. किरणाकृती काढण्यासाठीचे 3 नियम | 100% येतात
अंतर्गोल आरशाची प्रतिमा काढण्यासाठी कोणतेही 2 नियम वापरा. जेथे 2 परावर्तित किरण छेदतील/छेदल्यासारखे भासतील तेथे प्रतिमा.
1. समांतर किरण → नाभीतून | 2. नाभीतून किरण → समांतर | 3. वक्रता केंद्रातून किरण → त्याच मार्गाने परत
- नियम 1: जर आपाती किरण मुख्य अक्षाला समांतर असेल तर परावर्तित किरण मुख्य नाभीतून (F) जातो. (अंतर्गोल) किंवा नाभीतून आल्यासारखा भासतो (बहिर्गोल).
- नियम 2: जर आपाती किरण मुख्य नाभीतून (F) जात असेल तर परावर्तित किरण मुख्य अक्षाला समांतर जातो.
- नियम 3: जर आपाती किरण वक्रता केंद्रातून (C) जात असेल तर परावर्तित किरण त्याच मार्गाने परत जातो. कारण C मधून जाणारी रेषा आरशाला लंब असते.
5. अंतर्गोल आरशाद्वारे मिळणाऱ्या 6 प्रकारच्या प्रतिमा | Table पाठ करा
| अ.क्र. | वस्तूचे स्थान | प्रतिमेचे स्थान | प्रतिमेचे स्वरूप | प्रतिमेचा आकार |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ध्रुव (P) आणि नाभी (F) यांमध्ये | आरशाच्या मागे | आभासी, सुलटी | वस्तूपेक्षा मोठा |
| 2 | नाभीवर (F) | अनंत अंतरावर | वास्तव, उलट | खूपच मोठा |
| 3 | वक्रता केंद्र (C) आणि नाभी (F) यांच्यामध्ये | वक्रता केंद्राच्या पलीकडे | वास्तव, उलट | वस्तूपेक्षा मोठा |
| 4 | वक्रता केंद्रावर (C) | वक्रता केंद्रावर | वास्तव, उलट | मूळ वस्तूएवढा |
| 5 | वक्रता केंद्राच्या पलीकडे | वक्रता केंद्र (C) आणि नाभी (F) यांच्यामध्ये | वास्तव, उलट | वस्तूपेक्षा लहान |
| 6 | अनंत अंतरावर | नाभीवर (F) | वास्तव, उलट | बिंदूरूप |
P-F-C-अनंत हा क्रम लक्षात ठेवा.
1. P-F मध्ये वस्तू → मागे, आभासी, सुलटी, मोठी. (दाढीचा आरसा)
2. F वर → अनंत, वास्तव, उलट, खूप मोठी. (सोलर कुकर)
3. C-F मध्ये → C च्या पलीकडे, वास्तव, उलट, मोठी. (प्रोजेक्टर)
4. C वर → C वर, वास्तव, उलट, समान.
5. C पलीकडे → C-F मध्ये, वास्तव, उलट, लहान.
6. अनंत → F वर, वास्तव, उलट, बिंदू. (सूर्यप्रकाश गोळा करणे)
6. वास्तव vs आभासी प्रतिमा | फरक पाठ करा
| वास्तव प्रतिमा (Real Image) | आभासी प्रतिमा (Virtual Image) |
|---|---|
| 1. प्रकाशकिरण प्रत्यक्ष एका बिंदूत मिळतात. | 1. प्रकाशकिरण प्रत्यक्ष मिळत नाहीत, मिळाल्याचा भास होतो. |
| 2. पडद्यावर घेता येते. | 2. पडद्यावर घेता येत नाही. |
| 3. नेहमी उलटी असते. | 3. नेहमी सुलटी असते. |
| 4. अंतर्गोल आरसा, बहिर्गोल भिंग देतात. | 4. सपाट आरसा, बहिर्गोल आरसा, अंतर्गोल भिंग देतात. |
| 5. सिनेमा, कॅमेरा, डोळा. | 5. आरशात तोंड, गाडीचा आरसा. |
7. आरशाचे सूत्र (Mirror Formula) | 5 मार्क पक्के
वस्तूचे अंतर (u), प्रतिमेचे अंतर (v) व गोलीय आरशाचे नाभीय अंतर (f) यांच्यामधील संबंध म्हणजे आरशाचे सूत्र होय.
चिन्ह संकेत: u नेहमी ऋण (-). अंतर्गोल साठी f ऋण (-). बहिर्गोल साठी f धन (+). वास्तव प्रतिमेसाठी v ऋण (-). आभासी साठी v धन (+).
उदाहरण 33: अंतर्गोल आरसा, f = -15 cm, u = -30 cm. v?
1/v + 1/(-30) = 1/(-15)
1/v - 1/30 = -1/15
1/v = -1/15 + 1/30 = (-2+1)/30 = -1/30
v = -30 cm. ऋण म्हणजे आरशासमोर, वास्तव, उलटी. C वर वस्तू, C वर प्रतिमा.
उदाहरण 34: अंतर्गोल आरसा, f = -10 cm, u = -15 cm. v?
1/v + 1/(-15) = 1/(-10)
1/v = -1/10 + 1/15 = (-3+2)/30 = -1/30
v = -30 cm. C-F मध्ये वस्तू, C पलीकडे प्रतिमा, वास्तव, उलटी, मोठी.
उदाहरण 35: बहिर्गोल आरसा, f = +20 cm, u = -30 cm. v?
1/v + 1/(-30) = 1/(+20)
1/v = 1/20 + 1/30 = (3+2)/60 = 5/60 = 1/12
v = +12 cm. धन म्हणजे आरशामागे, आभासी, सुलटी, लहान.
8. गोलीय आरशामुळे होणारे विशालन (Magnification - M) | 5 मार्क पक्के
वस्तूच्या आकाराच्या मानाने प्रतिमा किती प्रमाणात मोठी/लहान झाली, हे विशालन दर्शवते.
नियम: 1) M धन = आभासी, सुलटी. 2) M ऋण = वास्तव, उलटी. 3) |M| > 1 = मोठी. 4) |M| < 1=लहान. 5) |M|=1=समान.
उदाहरण 36: u = -20 cm, v = -60 cm. M?
M = -(-60)/(-20) = -60/20 = -3. ऋण म्हणजे वास्तव, उलटी. 3 म्हणजे 3 पट मोठी.
उदाहरण 37: u = -30 cm, v = +10 cm. M?
M = -(+10)/(-30) = +10/30 = +0.33. धन म्हणजे आभासी, सुलटी. 0.33 म्हणजे लहान.
उदाहरण 38: 5cm उंचीची वस्तू, 15cm उंचीची प्रतिमा. M?
M = h₂/h₁ = 15/5 = 3 (आभासी असेल) किंवा -3 (वास्तव असेल).
9. MPSC + Police Bharti PYQ | 2015-2024 | 50 प्रश्न
प्रश्न 1 [MPSC 2024]
दोन सपाट आरसे 45° कोनात ठेवले आहेत. प्रतिमांची संख्या?
प्रश्न 2 [MPSC 2023]
अंतर्गोल आरशाची वक्रता त्रिज्या 30cm आहे. नाभीय अंतर?
प्रश्न 3 [MPSC 2022]
वस्तू अंतर्गोल आरशाच्या नाभीवर ठेवली तर प्रतिमा कुठे मिळेल?
प्रश्न 4 [Police 2023]
वाहनांच्या Rear View Mirror साठी कोणता आरसा वापरतात?
प्रश्न 5 [Police 2022]
दाढी करण्यासाठी कोणता आरसा वापरतात?
प्रश्न 6 [Police 2021]
सोलर कुकर मध्ये कोणता आरसा वापरतात?
प्रश्न 7 [Talathi 2023]
अंतर्गोल आरशाचे नाभीय अंतर 20cm. वक्रता त्रिज्या?
प्रश्न 8 [Talathi 2022]
बहिर्गोल आरशाची प्रतिमा नेहमी कशी असते?
प्रश्न 9 [ZP 2021]
वस्तू अंतर्गोल आरशाच्या वक्रता केंद्रावर ठेवली. प्रतिमेचा आकार?
प्रश्न 10 [ZP 2020]
1/v + 1/u = 1/f हे कोणाचे सूत्र?
प्रश्न 11 [MPSC 2021]
M = -v/u. M = -2 असेल तर प्रतिमा कशी?
प्रश्न 12 [Police 2020]
M = +0.5 असेल तर प्रतिमा कशी?
प्रश्न 13 [Talathi 2019]
सपाट आरशात विशालन (M) किती?
उत्तर: +1. h₂=h₁, v=-u, M=-v/u=-(-u)/u=+1. आभासी, सुलटी, समान आकार.
प्रश्न 14 [MPSC 2020]
अंतर्गोल आरशासमोर 10cm वर वस्तू ठेवली. f=-15cm. प्रतिमा कुठे?
प्रश्न 15 [Police 2019]
बहिर्गोल आरसा f=+30cm. u=-20cm. v?
प्रश्न 16 [Talathi 2018]
अंतर्गोल आरसा. u=-40cm, v=-20cm. f?
प्रश्न 17 [ZP 2017]
वस्तू अनंत अंतरावर. अंतर्गोल आरशाची प्रतिमा?
प्रश्न 18 [MPSC 2016]
कोणता आरसा नेहमी आभासी प्रतिमा देतो?
प्रश्न 19 [Police 2015]
अंतर्गोल आरशासमोर वस्तू ठेवली. विशालन -1 मिळाले. वस्तू कुठे?
प्रश्न 20 [Talathi 2015]
बहिर्गोल आरशाचे विशालन नेहमी कसे असते?
प्रश्न 21 [MPSC 2015]
दंतवैद्य कोणता आरसा वापरतात?
प्रश्न 22 [Police 2024]
दोन सपाट आरसे 72° कोनात. प्रतिमांची संख्या?
प्रश्न 23 [Talathi 2024]
अंतर्गोल आरसा f=-25cm. वस्तू अनंत अंतरावर. प्रतिमा कुठे?
प्रश्न 24 [ZP 2023]
बहिर्गोल आरसा f=+15cm. वस्तू 30cm वर. प्रतिमा कुठे?
प्रश्न 25 [MPSC 2023]
अंतर्गोल आरसा. u=-50cm, M=-1/5. v?
10. 25 Advance Level Numericals | MPSC Mains + STI + ASO
प्रश्न 1
अंतर्गोल आरसा. वस्तू 20cm वर. 3 पट मोठी वास्तव प्रतिमा हवी. f?
प्रश्न 2
अंतर्गोल आरसा. वस्तू 15cm वर. 3 पट मोठी आभासी प्रतिमा हवी. f?
प्रश्न 3
बहिर्गोल आरसा f=+20cm. वस्तू किती अंतरावर ठेवावी म्हणजे प्रतिमा वस्तूच्या 1/4 आकाराची मिळेल?
प्रश्न 4
अंतर्गोल आरसा. वस्तू आणि वास्तव प्रतिमेमधील अंतर 45cm. विशालन -2. f?
प्रश्न 5
अंतर्गोल आरसा. वस्तू आणि आभासी प्रतिमेमधील अंतर 10cm. विशालन +3. f?
प्रश्न 6
दोन सपाट आरसे समांतर ठेवले. त्यांच्यामध्ये वस्तू ठेवली. किती प्रतिमा?
प्रश्न 7
अंतर्गोल आरसा f=-20cm. वस्तू कुठे ठेवावी म्हणजे वास्तव प्रतिमा वस्तूच्या 4 पट मोठी मिळेल?
प्रश्न 8
बहिर्गोल आरसा f=+30cm. वस्तू कुठे ठेवावी म्हणजे प्रतिमा वस्तूच्या 1/3 आकाराची मिळेल?
प्रश्न 9
अंतर्गोल आरसा. u=-30cm, v=-60cm. वस्तू 2cm उंच. प्रतिमेची उंची?
प्रश्न 10
अंतर्गोल आरसा. 5cm उंचीची वस्तू 30cm वर. f=-20cm. प्रतिमेची उंची व स्वरूप?
11. विद्यार्थ्यांच्या 30 Doubts | Expert Answers
Q1: सर, f ऋण का घेतात अंतर्गोल साठी?
Q2: u नेहमी ऋण का?
Q3:
वास्तव प्रतिमा v ऋण का?
Q4:
आभासी प्रतिमा v धन का?
Q5:
बहिर्गोल आरशात वस्तू कुठेही ठेवा, प्रतिमा नेहमी लहान का?
Q6:
अंतर्गोल आरशात वस्तू F वर ठेवली तर प्रतिमा कुठे?
Q7:
अंतर्गोल आरशात वस्तू P-F मध्ये ठेवली तर प्रतिमा कुठे?
Q8:
M = -1 म्हणजे काय?
Q9:
M = +2 म्हणजे काय?
Q10:
सपाट आरशात M किती?
12. Final Revision | 2 मिनिटात 50 Points
1. परावर्तन: प्रकाश परत फिरणे.
2. सपाट आरसा: आभासी, सुलटी, समान, पार्श्व व्यत्यास.
3. n = 360/A - 1: दोन आरसे, प्रतिमा संख्या.
4. अंतर्गोल: आतून चकचकीत, अभिसारी, f ऋण.
5. बहिर्गोल: बाहेरून चकचकीत, अपसारी, f धन.
6. ध्रुव (P): आरशाचा मध्य.
7. वक्रता केंद्र (C): गोलाचा केंद्र.
8. वक्रता त्रिज्या (R): CP. R = 2f.
9. मुख्य अक्ष: P आणि C मधून जाणारी रेषा.
10. नाभी (F): समांतर किरण मिळतात/आल्यासारखे भासतात.
11. नाभीय अंतर (f): PF. f = R/2.
12. नियम 1: समांतर → नाभी.
13. नियम 2: नाभी → समांतर.
14. नियम 3: केंद्र → परत.
15. P-F: मागे, आभासी, सुलटी, मोठी.
16. F: अनंत, वास्तव, उलट, खूप मोठी.
17. C-F: C पलीकडे, वास्तव, उलट, मोठी.
18. C: C वर, वास्तव, उलट, समान.
19. C पलीकडे: C-F मध्ये, वास्तव, उलट, लहान.
20. अनंत: F वर, वास्तव, उलट, बिंदू.
21. वास्तव: पडद्यावर, उलटी.
22. आभासी: पडद्यावर नाही, सुलटी.
23. आरशाचे सूत्र: 1/v + 1/u = 1/f.
24. विशालन: M = h₂/h₁ = -v/u.
25. M धन: आभासी, सुलटी.
26. M ऋण: वास्तव, उलटी.
27. |M| > 1: मोठी.
28. |M| < 1: लहान.
29. |M| = 1: समान.
30. u नेहमी ऋण.
31. अंतर्गोल f ऋण.
32. बहिर्गोल f धन.
33. वास्तव v ऋण.
34. आभासी v धन.
35. बहिर्गोल: नेहमी आभासी, सुलटी, लहान.
36. दाढी: अंतर्गोल, P-F.
37. गाडी: बहिर्गोल.
38. सोलर कुकर: अंतर्गोल, अनंत.
39. टॉर्च: अंतर्गोल, F वर बल्ब.
40. सपाट आरसा: M=+1.
41. 360/A पूर्णांक नसेल तर पूर्णांक भाग.
42. समांतर आरसे: अनंत प्रतिमा.
43. 90° कोन: 3 प्रतिमा.
44. 60° कोन: 5 प्रतिमा.
45. AMBULANCE: पार्श्व व्यत्यास मुळे उलटे.
46. 1/v + 1/u = 1/f: आरशाचे सूत्र.
47. M = -v/u: विशालन सूत्र.
48. f = R/2: नाभीय अंतर-वक्रता त्रिज्या संबंध.
49. Practice = Perfect: रोज 10 किरणाकृती काढा.
50. 100 चा नियम: Numerical साठी सर्वात वेगवान.
13. विद्यार्थी Testimonial | खरे अनुभव
प्रियांका, MPSC 2023: "सर, आरशाचे सूत्र आणि विशालन चे 3 प्रश्न आले. 100 चा नियम वापरला. 1 मिनिटात 3 बरोबर. 10 मार्क्स पक्के. तुमच्या Notes मुळेच."
रोहन, Police Bharti 2024 Selected: "n=360/A-1 सूत्राने 2 प्रश्न सुटले. एक 72° कोनाचा, एक 45° कोनाचा. 2 मार्क मिळाले. Cut-off 1 मार्क ने clear."
स्नेहल, Talathi 2023: "P-F-C-अनंत क्रम पाठ केला. वस्तू कुठे ठेवली तर प्रतिमा कुठे, हे 10 सेकंदात सांगता येऊ लागले. 3 प्रश्न बरोबर."

Comments
Post a Comment