વિજ્ઞાન ટેસ્ટ ૧: પ્રકાશ

ટેસ્ટનું નામ : વિજ્ઞાન  ટેસ્ટ -૧:

ટોપીક : પ્રકાશ 

પ્રશ્નો :15

માર્ક :15

 ટેસ્ટ કોના માટે : Talati, Jr.clerk,Bin Sachivalay Clerk and અન્ય  Class-3 Jobs માટે 

લેવલ :મિક્સ 

અહીં મિત્રો ગુજરાત ક્વિઝમાં આપનું સ્વાગત છે,તમે  વિજ્ઞાન અંગેની પરીક્ષા દેવા  જઈ રહ્યા છીએ અને તમે પ્રકાશ   વિષય ટેસ્ટ  લઈએ છીએ તેની પહેલા આપણે પ્રકાશ શું છે તેની  ચર્ચા કરીએ અને પછી  ટેસ્ટ  તરફ આગળ વધીએ

લેન્સ : જેની એક અથવા બંને સપાટીઓ વક્ર હોય તેવું પારદર્શક દ્રવ્ય લેન્સની રચના કરે છે લેન્સના મુખ્ય બે પ્રકાર છે .

( 1 ) અંતર્ગોળ લેન્સ

( 2 ) બહિર્ગોળ લેન્સ

1 ) અંતર્ગોળ લેન્સ : → લેન્સની બંન્ને સપાટીઓ અંદર તરફ વળેલી હોય છે - આવા લેન્સને અપસારી લેન્સ કહે છે

2 ) બહિર્ગોળ લેન્સ : = જે લેન્સની બન્ને સપાટીઓ બહારની તરફ ઉપસેલી હોય તેને બહિર્ગોળ લેન્સ કહેવાય છે અથવા દ્વી - બહિર્ગોળ લેન્સ પણ કહે છે – બહિર્ગોળ લેન્સને અભિસારી લેન્સ પણ કહે છે .

 લેન્સના પાવરનો ડા પદ્ધતિમાં એકમ ડાયોપ્ટર ( Diopter ) છે , જેને સંજ્ઞા D વડે દર્શાવવામાં આવે છે . → 1D એટલે 1 મીટર કેન્દ્રલંબાઇના લેન્સનો પાવર .

 પ્રકાશ:-

  આંખમાં સંવેદના ઉપજાવતાં વીજચુંબકીય વિકિરણ એટલે પ્રકાશ પ્રકાશનું કિરણ જ્યારે કોઇ વસ્તુ ઉપર પડે છે , ત્યારે વસ્તુ દ્વારા કિરણના કોઇ ભાગનું શોષણ થાય છે અને બાકીના ભાગનું પરાવર્તન થાય છે . પ્રકાશના કિરણનો જે ભાગ પરાવર્તન પામે છે તે આપણી આંખની રેટીના પડીને આપણને વસ્તું દેખાવાની સંવેદના કરે છે . કોઇ પણ વસ્તુનો રંગ કેવો છે એ વસ્તુ દ્વારા પરાવર્તન પામતા પ્રકાશના કિરણના ભાગ ઉપર નિર્ભર હોય છે 

જ્યારે કોઇ વસ્તુ ઉપર પ્રકાશ કિરણ આપાત કરતા તે વસ્તુ કિરણના બધા જ ભાગનું શોષણ કરે છે અને એક પણ ભાગનું પરાવર્તન કરતી નથી , ત્યારે તે વસ્તુ આપણને કાળા રંગની દેખાય છે . વાસ્તવમાં કાળો કોઈ રંગ નથી પરંતુ રંગોની અનઉપસ્થિતિને દર્શાવે છે . જ્યારે સફેદ રંગ એ બધા રંગોની ઉપસ્થિતિ દર્શાવે છે . પ્રકાશના તરંગોને પ્રસરવા દ્રવ્ય કે માધ્યમની જરૂર હોતી નથી તેથી તેને બિનયાંત્રીક તરંગો પણ પ્રકાશની શૂન્ય અવકાશમાં ઝડપ 3 × 10 m / s અથવા 3 × 10  km / s 

પ્રકાશનું પરાવર્તન પ્રકાશ કિરણ : -

 કોઇ વસ્તુ પર પ્રકાશ આપાત કરતા વસ્તુની સપાટી પરથી પ્રકાશના પાછા વળવાની ઘટના એ પ્રકાશનું પરાવર્તન છે . પ્રકાશનું પરાવર્તન બે પ્રકારે થાય છે . નિયમિત પરાવર્તન : - જ્યારે પ્રકાશનું સમાંતર કિરણપુંજ ચળકતી સમતલ અથવા લીસી સપાટી પર આપાત થાય છે ત્યારે પરાવર્તિત પ્રકાશનું કિરણપુંજ ચોક્ક્સ દિશામાં સમાંતર રહે છે , તેને નિયમિત પરાવર્તન કહે છે

રંગો અને વર્ણકો : 

કલરકામ માટે વપરાતા રંગીન પદાર્થોને વર્ણકો કહે છે . મરુન , પીળો અને મોરપીંછ પ્રાથમિક વર્ણકો છે . વાદળી વર્ણક ઉપર શ્વેત પ્રકાશ આપાત કરતા લીલો , વાદળી અને જાંબલી રંગનું પરાવર્તન થાય છે પીળો વર્ણક ઉપર શ્વેત પ્રકાશ આપાત કરતા લીલો , નારંગી અને પીળા રંગનું પરાવર્તન થાય છે . વાદળી + પીળા વર્ણક ઉપર શ્વેત પ્રકાશ આપાત કરતાં લીલા રંગનું પરાવર્તન થાય છે

માનવ આંખ : 

વસ્તુમાંથી આવતા પ્રકાશના કિરણો સૌ પ્રથમ કનિનીકા દ્વારા આપણી આંખમાં પ્રવેશે છે . કનિનીકાની પાછળ આવેલા સ્નાયુમય બંધારણને આઇરીસ કહે છે . જેનું કાર્ય આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશના જથ્થાને નિયંત્રિત કરવાનું છે . કનિનીકાની પાછળ કેન્દ્રમાં રહેલ આંખનું દર્પણમુખ કીકી તરીકે ઓળખાય છે , જેને નાની - મોટી કરવાનું કામ આઇરીસ છે . સામાન્ય રીતે આંખનું નજીકનું બિંદુ ( સ્પષ્ટ અંતર ) 25cm જેટલું હોય છે . કીકીમાંથી પસાર થઇ પ્રકાશના કિરણો નેત્રમણિ પર આપાત થાય છે . નેત્રમણિને તેના સ્થાનમાં જકડી રાખતા સ્નાયુમય બંધારણને સીલીયરી સ્નાયુઓ કહે છે . તે નેત્રમણીની જાડાઇમાં ફેરફાર કરી તેની કેન્દ્ર લંબાઇ બદલી શકે છે . નેત્રપટલ કહે છે . 

નેત્રમણિ દ્વારા વક્રીભવન પામીને આંખના જે સ્થાનમાં વસ્તુનું પ્રતિબિંબ રચાય નેત્રપટલ પર પડેલ કિરણો પ્રકાશ સંવેદિત કોષો વિધુત સંદેશા ઉત્પન્ન કરે છે . આ સંદેશા પ્રકાશીય ચેતા દ્વારા મગજને મોકલવામાં આવે છે જ્યાં વસ્તુના પ્રતિબિંબની ઓળખ થાય છે.

દૃષ્ટિની ખામીઓ અને તેનું નિવારણઃ 

મનુષ્યમાં સામાન્ય રીતે મુખ્યત્વે દૃષ્ટિની ત્રણ પ્રકારની ખામી ઉદભવે છે . 

૧)લઘુતૃષ્ટિની ખામી અથવા માયોપીઆ ( myopia )

2 ) ગુરુદૃષ્ટિની ખામી અથવા હાઇપર મેટ્રોપીઆ ( hypermetropia ) 

3 ) પ્રેસ બાયોપિઆ ( Presbyopia )

પ્રેસ બાયોપિઆ:- સામાન્ય રીતે ઉંમર વધતા આ મુશ્કેલીમાં વધારો થાય છે . નજીકની વસ્તુ સ્પષ્ટપણે જોઇ શકાતી નથી . કેટલીક વાર દૂરની વસ્તુ પણ જોઈ શકાતી નથી . આંખની આ પ્રકારની ખામી આંખના સીલીયરી સ્નાયુઓ નબળા પડવાથી અને આંખના લેન્સની સ્થિતિસ્થાપકતા ઓછી થવાથી ઉદભવે છે . જેને પ્રેસબાયોપિઆ કહે છે .

આ પ્રકારની ખામીનું બાયકોકલ ( દ્વિકેન્દ્રી ) લેન્સ વડે નિવારણ કરવામાં આવે છે . સામાન્ય રીતે બાયકોકલ લેન્સનો ઉપરનો ભાગ અંતર્ગોળ લેન્સનો અને નીચેનો ભાગ બહિર્ગોળ લેન્સનો બનેલો હોય છે . નોંધઃ- જ્યારે મોટી ઉંમરની વ્યક્તિની આંખના લેન્સમાં દૂધિયા રંગનું અને વાદળછાયું પડ જામી જાય છે ત્યારે તેઓ અંશતઃ અથવા સંપૂર્ણ દૃષ્ટિ ગુમાવે છે . આંખની આ પ્રકારની પરિસ્થિતિને મોતિયો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે , જેને સર્જરી દ્વારા દૂર કરી શકાય છે .

મેધ ધનુષ્યની રચના : 

વરસાદી ઋતુમાં વાતાવરણમાં રહેલા પાણીના સૂક્ષ્મ ટીપાંઓ દ્વારા થતા સૂર્યપ્રકાશના વિભાજનને કારણે રચાય છે મેઘધનુષ્ય હમેશા આકાશમાં સૂર્યની વિરુદ્ધ દિશામાં રચાય છે . વાતાવરણીય વક્રીભવન : 

પૃથ્વી ઓછી ઉંચાઇએ રહેલ સ્તર , વધુ ઉંચાઇએ રહેલા સ્તર કરતા વધુ ધનતા ધરાવે છે . આથી નીચેથી ઉપર જતા વક્રીભવનાંક સ્તર ઘટે છે . 

પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન : 

સૂક્ષ્મ કણો અને અણુઓ વડે બધી જ દિશામાં થતા પ્રકાશના વિખેરણની ઘટનાને પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કહે છે . ઉ.દાઃ- ટીંડલ અસર , સ્વચ્છ આકાશનો ભૂરો રંગ અને સૂર્યોદય તથા સૂર્યાસ્ત સમયે । રાતો રંગ દેખાવો , આ બધી ઘટના પ્રકાશના પ્રકીર્ણનને આભારી છે . 

નોંધઃ- ડૉ . ચંદ્રશેખર વેંકટ રામને “ પ્રકાશના પ્રકીર્ણન ” પરનું સંશોધન કાર્ય 28 ફ્રેબ્રુઆરી , 1928 ના રોજ કર્યુ હતું . તેમને 1930 માં નોબલ પારિતોષિક મળ્યું હતું . તે ભૌતિક શાસ્ત્રમાં નોબલ પારિતોષિક મેળવનાર પ્રથમ ભારતીય છે . ભારત સરકાર દ્વારા દર વર્ષે 28 ફ્રેબ્રુઆરીના દિવસને રાષ્ટ્રીય વિજ્ઞાન દિવસ તરીકે ઉજવવામાં આવે છે . 

પ્રકાશનું પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન : 

આપાતકોણના જે મૂલ્ય વખતે વક્રીભવનકોણનું મૂલ્ય 90 ° થાય તે મૂલ્યને ક્રાંતિકોણ ( C ) કહે છે . આપાત કોણના ક્રાંતિકોણ કરતાં વધુ મૂલ્ય માટે પ્રકાશ સંપૂર્ણપણે પરાવર્તન પામી ઘટ્ટ માધ્યમમાં પાછો કરે છે આ બંને માધ્યમોને છૂટી પાડતી સપાટી ‘ અરીસા ’ તરીકે વર્તે છે . 

આ ઘટનાને પ્રકાશનું પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન કહે છે હીરાનો ચમકાર તેમજ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર આ સિદ્ધાંત ઉપર કાર્ય કરે અહીં વક્રીભવનકારક માધ્યમ ( વાતાવરણની હવા ) ની ભૌતિક પરિસ્થિતિ પણ સ્થિર ન હોવાથી વસ્તુનું દૃશ્યમાન સતત બદલાયા કરે છે . 

આ અસરને પૃથ્વીના વાતાવરણ દ્વારા થતું વક્રીભવન અથવા વાતાવરણીય વક્રીભવન કહે છે . ઉ.દા : - તારાઓનું ટમટમવું , સૂર્યોદય વહેલો થવો , તેમજ સૂર્યાસ્ત મોડો થવો જેવી ઘટનાઓ વતાવરણીય વક્રીભવનને આભારી છે . લાલ રંગના પ્રકાશની તરંગ લંબાઇ ભૂરા રંગના પ્રકાશની તરંગ લંબાઇ કરતા આશરે 1.8 ગણી વધુ હોય છે . ( 1.8 લાલ = 1 ભૂરો રંગ ) લાલ રંગના પ્રકાશનું ધુમ્મસ અથવા ધુમાડાની અસરને લીધે સૌથી ઓછું પ્રકીર્ણન થાય છે , જેથી તે દૂરના અંતર સૂધી દૃશ્યમાન રહે છે . આથી તેનો ભયદર્શક સિગ્નલમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે છે . 

મરીચિકા ( મૃગજળ ) ની રચના , ઉનાળામાં ડામરના રોડ પર પાણી જેવો ભાસ થવો , એ પ્રકાશના પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તનને આભારી છે . જ્યા ઠંડી હવા ઉપર વાતાવરણની હુંકાળી હવા રહેલી હોય તેવા વિસ્તારમાં લૂમિગ જોવા મળે છે . ( ધ્રુવીય વિસ્તાર ) લૂમિંગ એવી જાતનું મૃગજળ છે જેમાં દૂરની વસ્તુનું આભાસી અને ચત્તુ પ્રતિબિંબ વાતાવરણમાં અધવચ્ચે લટકતું હોય