MP board Class 12 Physics Varshik Paper 2022 imp solution – कक्षा 12वीं भौतिक वार्षिक पेपर के लिए महत्वपूर्ण हल
प्रश्न 1. रात्रि में तारे टिमटिमाते हुए प्रतीत होते हैं, लेकिन चन्द्रमा नहीं टिमटिमाता है। कारण स्पष्ट कीजिए।
उत्तर-तारों का टिमटिमाना अपवर्तन के कारण होता है। वायुमण्डल में वायु का दाब तथा घनत्व सर्वत्र समान नहीं होता है। तारों से आने वाला प्रकाश वायु की विभिन्न घनत्व (अर्थात् विभिन्न अपवर्तनांक) की परतों से अपवर्तित होकर आता है। वायुमण्डल की परिस्थिति (ताप) जल्दी-जल्दी बदलने के कारण वायुमण्डल की परतों का घनत्व तथा अपवर्तनांक भी बदलता रहता है जिससे तारों की आभासी स्थिति एक-सी नहीं रहती है, बल्कि प्रत्येक क्षण बदलती रहती है। इसीलिए तारे टिमटिमाते प्रतीत होते हैं।
चन्द्रमा, तारों की अपेक्षा पृथ्वी के अधिक पास है। अतः चन्द्रमा, तारों की अपेक्षा बड़ा दिखाई देता है जिसके कारण चन्द्रमा तारे की अपेक्षा कहीं अधिक किरण भेजता है। अतः किरणों की संख्या में होने वाले परिवर्तन का आँख में पहुँचने वाले कुल प्रकाश पर कोई विशेष प्रभाव नहीं पड़ता है, इसलिए चन्द्रमा टिमटिमाता प्रतीत नहीं होता है।
प्रश्न 2. पूर्ण आन्तरिक परावर्तन से क्या अभिप्राय है ? पूर्ण आन्तरिक परावर्तन की शर्ते लिखिए।
उत्तर-यदि प्रकाश किरण सघन माध्यम से क्रान्तिक कोण से अधिक आपतन कोण पर आकर विरल माध्यम के सीमापृष्ठ पर टकराती है तो वह परावर्तन के नियमों का पालन करती हुई सघन माध्यम में ही पूर्ण परावर्तित हो जाती है। इस क्रिया को पूर्ण आन्तरिक परावर्तन कहते हैं।
पूर्ण आन्तरिक परावर्तन की शर्ते-
(i) प्रकाश किरण सघन माध्यम से विरल माध्यम में जानी चाहिए।
(ii) आपतन कोण का मान क्रान्तिक कोण से बड़ा होना चाहिए।
प्रश्न 3. उत्तल लेंस तथा अवतल लेंस में दो अन्तर लिखिए।
उत्तर-(1) उत्तल लेंस बीच में मोटा तथा किनारों पर पतला होता है जबकि अवतल लेंस बीच में पतला तथा किनारों पर मोटा होता है। (2) उत्तल लेंस, प्रकाश किरणों को एक बिन्दु पर एकत्रित करता है, जबकि अवतल लेंस प्रकाश किरणों को फैलाता है।
प्रश्न 4. न्यूटन का सूत्र लिखिए। क्या यह सूत्र अवतल लेंस के लिए भी लागू होता है ?
उत्तर-न्यूटन के सूत्र के अनुसार, X1 X2 = F2
यह सूत्र केवल वास्तविक प्रतिबिम्बों के लिए सत्य है, आभासी प्रतिबिम्ब के लिए सत्य नहीं है। अतःय ह सूत्र अवतल लेंस के लिए प्रयुक्त नहीं किया जा सकता है।
प्रश्न 5 लेंस के आवर्धन से क्या अभिप्राय है ? इसका सूत्र लिखिए।
उत्तर- लेंस द्वारा बने प्रतिबिम्ब की लम्बाई की वस्तु की लम्बाई से निष्पत्ति को लेंस का आवर्धन कहते हैं ।
लेंस का आवर्धन m= I/ O
v (लेंस से प्रतिबिम्ब की दूरी)
= ―――――――――――
u (लेंस से वस्तु की दूरी )
प्रश 6. लेंस की क्षमता किसे कहते हैं ? इसका मात्रक क्या है ?
उत्तर-लेंस की क्षमता, उसकी फोकस दूरी के व्युत्क्रम के बराबर होती है। इसका मात्रक डॉयोप्टर है।
लेंस की क्षमता P (डायोप्टर में) = 1/ लेंस की फोकस दूरी (मीटर में)
प्रश्न 7. न्यूनतम विचलन कोण से आप क्या समझते हो? इसका मान प्रिज्म के अपवर्तक कोण तथा उसके पदार्थ के अपवर्तनांक पर किस प्रकार निर्भर करता है ?
उत्तर-एकवणी प्रकाश के लिए एक विशेष आपतन कोण पर प्रिज्म द्वारा उत्पन्न सबसे कम विचलन कोण को न्यूनतम विचलन कोण कहते हैं।
प्रिज्म के अपवर्तक कोण पर निर्भरता- प्रिज्म का अपवर्तक कोण बढ़ने पर न्यूनतम विचलन कोण बढ़ता है।
प्रिज्म के पदार्थ के अपवर्तनांक पर निर्भरता– प्रिज्म के पदार्थ का अपवर्तनांक बढ़ने पर न्यूनतम विचलन कोण बढ़ता है।
प्रश्न 8- दर्पण के उपयोग लिखिए?
उत्तर– समतल दर्पण के उपयोग―
(1) समतल दर्पण का प्रयोग सामान्यता चेहरा देखने में किया जाता है।
(2) इसका उपयोग ड्रेसिंग टेबल ओं में किया जाता है।
(3) प्रकाश किरणों का पद मोड़ने में इसका प्रयोग किया जाता है।
अवतल दर्पण के उपयोग ―
(1) दाढ़ी या हजामत बनाने में अवतल दर्पण का उपयोग किया जाता है।
(2) डॉक्टर नाक, कान ,आंख ,गले आदि अंगों की जांच कर लिए अवतल दर्पण को अपने सिर पर लगा लेते हैं अब वह एक प्रकाश स्रोत से अवतल दर्पण पर प्रकाश डालते हैं तब परिवर्तित प्रकाश को उस अंग विशेष पर केंद्रित कर उसकी जांच करते हैं ।
(3) अवतल दर्पण का उपयोग सर्च लाइट मोटर वाहनों के हेड लाइट दूरदर्शी सोलर कुकर आदि में परावर्तक रूप में किया जाता है।
उत्तल दर्पण के उपयोग―
(1) सड़क पर खंभों में लगे बल्बों में प्रवर्तक के रूप में उत्तल दर्पण का उपयोग किया जाता है ऐसा करने से प्रकाश अधिक क्षेत्र में फैल जाता है।
(2) मोटर वाहनों में पीछे का ट्राफिक देखने के लिए उत्तल दर्पण का प्रयोग किया जाता है।
प्रश्न 9. प्रकाशिक तंतु किसे कहते हैं ?
उत्तर– प्रकाशिक तंतु पूर्ण आंतरिक परावर्तन पर आधारित एक ऐसी युक्ति है जिसकी सहायता से प्रकाशित सिग्नल सीनियर टेढ़ी-मेढ़ी मार्ग से अल्फिया लंबी दूरी तक भेजा जा सकता है
प्रश्न 10.- रैले के प्रकीर्णन के नियम को लिखिए
उत्तर– रैले ने प्रकाश के प्रकीर्णन का विस्तृत रूप से अध्ययन किया है और एक नियम का प्रतिपादन किया जिसे रैली का प्रकीर्णन नियम कहते हैं इस नियम अनुसार प्रकीर्णन की तीव्रता प्रकाश में किसी विशेष तरंगदर्ध्य चतुर्थ भाग के व्युत्क्रमानुपाती होता है ।
यदि प्रकीर्णन प्रकाश में तरंगदैर्ध्य की तीव्रता I हो तो रैली के प्रकीर्णन के नियम अनुसार – I = 1/λ4
इस नियम से स्पष्ट है कि कम तरंग धैर्य वाले प्रकाश का प्रकीर्णन तीव्रता अधिक होती है।
प्रश्न 11. निकट दृष्टि दोष किसे कहते हैं ? इस दोष का निवारण किस प्रकार किया जाता है?
उत्तर-यदि मनुष्य पास की वस्तुएँ तो साफ देख सकता है, परन्तु दूर की वस्तुएँ साफ नहीं देख सकता है तो इस दोष को निकट दृष्टि दोष कहते हैं।
कारण-नेत्र में यह दोष निम्न में से किसी एक कारण से हो सकता है-
(1) लेंस से रेटिना तक की दूरी बढ़ जाए, अर्थात् नेत्र के गोले की लम्बाई बढ़ जाए।
(2) लेंस मोटा हो जाए अर्थात् लेंस की फोकस दूरी कम हो जाए।
निवारण – इस दोष के निवारण के लिए ऐसे लेंस का उपयोग करते हैं जिस की फोकस दूरी उसकी दूर बिंदु की दूरी के बराबर होती है अतः आनंद पर स्थित वस्तु का आवास एवं अवतल लेंस की फोकस पर बनता है जहां पर नेत्र का दूर बिंदु होता है हुक्का पर बना प्रतिबिंब रेटिना पर बन जाता है अतः अब वस्तु स्पष्ट दिखाई देने लगती है
प्रश्न 12.दूर दृष्टि दोष किसे कहते हैं ? इस दोष का निवारण किस प्रकार किया जाता है ?
उत्तर-यदि मनुष्य दूर की वस्तुएँ तो साफ-साफ देख सकता है, परन्तु पास की वस्तुएँ साफ नहीं देख सकता है, तो इस दोष को दूर दृष्टि दोष कहते हैं।
कारण-यह दोष निम्न में से किसी एक कारण से हो सकता है-
(1) नेत्र लेंस और रेटिना की बीच की दूरी कम हो जाती है
(2) नेत्र लेंस की फोकस दूरी बढ़ जाती है अर्थात वक्रता त्रिज्या कम हो जाती है
निवारण– इस दोष के निवारण हेतु उत्तल लेंस का उपयोग किया जाता है ताकि करने रेटिना पर फोकस कर सकें
प्रश्न 13. परावर्तन किसे कहते हैं ? परावर्तन के नियम लिखिए।
प्रश्न 14.- गोलीय दर्पण की फोकस दूरी और वक्रता त्रिज्या में संबंध स्थापित कीजिए
अथवा
सिद्ध करो कि गोलीय दर्पण की फोकस दूरी उसकी वक्रता त्रिज्या की आधी होती है
प्रश्न 15.- दर्पण सूत्र किसे कहते हैं किसी गोलीय दर्पण के लिए दर्पण सूत्र की स्थापना कीजिए।
प्रश्न16.-अपवर्तन किसे कहते हैं ?अपवर्तन के नियम लिखिए।
प्रश्न 17. सिद्ध कीजिए aμg/ aμw × uμg × gμa = 1
अथवा. wμg = aμg/ aμw
प्रश्न 18. क्रांतिक कोण किसे कहते हैं
प्रश्न 19-किसी गोलीय दर्पण के लिए सिद्ध कीजिए की
μ/ v – 1/u = μ-1/R जहां संकेतों की सामान्य अर्थ है
प्रश्न 20. लेंस निर्माता सूत्र किसे कहते हैं इस सूत्र को निगमित कीजिए
अथवा
किसी लेंस के लिए सिद्ध कीजिए की-
1/f = (μ-1)(1/R1-1/R2) जहां प्रतीकों का सामान्य अर्थ है.।
प्रश्न 21 लेंस सूत्र किसे कहते हैं इसका सूत्र का निगमन कीजिए
प्रश्न 23 .विचलन कोण तथा प्रिज्म के कोण में संबंध लिखिए
प्रश्न 24. प्रिज्म के पदार्थ के अपवर्तनांक के लिए व्यंजक ज्ञात कीजिए
प्रश्न 25. सरल सूक्ष्मदर्शी किसे कहते हैं इस का नामांकित चित्र खींच कर इस की आवर्धन क्षमता के लिए व्यंजक ज्ञात कीजिए जबकि अंतिम प्रतिबिंब स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी पर बनाएं बी अनंत पर बने ।
प्रश्न 26.- सूक्ष्मदर्शी तथा दूरदर्शी में अंतर लिखिए।
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