ધોરણ 8 | విષય: Science
અંધારિયા ઓરડાની અંદર: આપણે વસ્તુઓ જોઈ શકતા નથી. કારણ કે વસ્તુઓને જોવા માટે તેના પરથી પ્રકાશ પરાવર્તિત થઈને આપણી આંખમાં પ્રવેશવો જરૂરી છે. અંધારિયા ઓરડામાં પ્રકાશનો કોઈ સ્રોત ન હોવાથી પરાવર્તન થતું નથી.
ઓરડાની બહાર: જો ઓરડાની બહાર પ્રકાશ હાજર હોય, તો આપણે બહારની વસ્તુઓ જોઈ શકીએ છીએ. કારણ કે બહારની વસ્તુઓ પરથી પ્રકાશ પરાવર્તિત થઈને આપણી આંખો સુધી પહોંચી શકે છે.
નિયમિત અને અનિયમિત પરાવર્તન વચ્ચેનો ભેદ:
| નિયમિત પરાવર્તન | અનિયમિત (વિખેરિત) પરાવર્તન |
|---|---|
| જ્યારે પ્રકાશનું સમાંતર કિરણપુંજ લીસી અને ચળકતી સપાટી પર આપાત થાય ત્યારે થાય છે. | જ્યારે પ્રકાશનું સમાંતર કિરણપુંજ ખરબચડી સપાટી પર આપાત થાય ત્યારે થાય છે. |
| પરાવર્તિત કિરણો એકબીજાને સમાંતર રહે છે. | પરાવર્તિત કિરણો જુદી જુદી દિશાઓમાં વિખેરાઈ જાય છે (સમાંતર રહેતા નથી). |
| તેનાથી ચોક્કસ પ્રતિબિંબ રચાય છે (જિ. અરીસો). | તેનાથી સ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ રચાતું નથી (જિ. લાકડું, કાગળ). |
(a) ચકચકિત લાકડાનું ટેબલ: નિયમિત પરાવર્તન — સપાટી પોલિશ કરેલી અને લીસી હોવાથી.
(b) ચૉકનો ભૂકો: અનિયમિત પરાવર્તન — ચૉકનો ભૂકો ખરબચડી અને અસમાન સપાટી બનાવે છે.
(c) કાર્ડબોર્ડની સપાટી: અનિયમિત પરાવર્તન — કાર્ડબોર્ડની સપાટી સૂક્ષ્મ સ્તરે ખરબચડી હોય છે.
(d) પાણી ફેલાયેલું આરસનું ભોંયતળિયું: નિયમિત પરાવર્તન — પાણી અને આરસ મળીને સમતલ અને લીસી સપાટી બનાવે છે.
(e) અરીસો: નિયમિત પરાવર્તન — અરીસાની સપાટી અત્યંત લીસી અને સમતલ હોય છે.
(f) કાગળનો ટુકડો: અનિયમિત પરાવર્તન — સામાન્ય કાગળની સપાટી પર અનિયમિતતાઓ હોય છે.
પરાવર્તનના બે મુખ્ય નિયમો છે:
આપાતકોણ (∠i) અને પરાવર્તનકોણ (∠r) ના મૂલ્યો હંમેશાં સમાન હોય છે. (∠i=∠r)
આપાતકિરણ, આપાતબિંદુએ સપાટીને દોરેલો લંબ અને પરાવર્તિતકિરણ — આ ત્રણેય એક જ સમતલમાં હોય છે.
સાધન-સામગ્રી: ચાર્ટ પેપર/કાગળ, ટેબલ, કાંસકો, ટૉર્ચ, સમતલ અરીસો.
પ્રવૃત્તિ:
એક કાગળની શીટ ટેબલ પર એવી રીતે પાથરો કે તેનો થોડો ભાગ ટેબલની ધારથી બહાર લટકતો રહે.
કાંસકામાંથી ટૉર્ચ વડે પ્રકાશ ફેંકી કાગળ પર આપાતકિરણ મેળવો અને તેના પથમાં સમતલ અરીસો ગોઠવો.
કાગળ પર આપાતકિરણ, પરાવર્તિતકિરણ અને લંબ સ્પષ્ટ જોઈ શકાય છે. આ સમયે આ ત્રણેય કાગળના એક જ સમતલમાં છે.
હવે ટેબલની ધારથી બહાર લટકતા કાગળના ભાગને વાળી દો (નીચે તરફ નમાવો).
અવલોકન કરતાં જણાશે કે વાળેલા ભાગ પર પરાવર્તિતકિરણ દેખાતું બંધ થાય છે.
નિષ્કર્ષ: કાગળ વાળાતાં નવું સમતલ બને છે જેમાં પરાવર્તિતકિરણ જઈ શકતું નથી. આ પરથી સાબિત થાય છે કે આપાતકિરણ, પરાવર્તિતકિરણ અને આપાતબિંદુએ દોરેલો લંબ એક જ સમતલમાં હોય છે.
(a) એક સમતલ અરીસાની સામે 1 m દૂર ઊભેલો એક વ્યક્તિ પોતાના પ્રતિબિંબથી 2 m દૂર દેખાય છે.
(b) જો કોઈ સમતલ અરીસાની સામે ઊભા રહીને તમે તમારા જમણા હાથથી ડાબા કાનને સ્પર્શો તો અરીસામાં એવું લાગશે કે તમારો જમણો કાન ડાબા હાથથી સ્પર્શ્યા છો. (પાર્શ્વય વ્યુત્ક્રમણ)
(c) જ્યારે તમે ઝાંખા પ્રકાશમાં જુઓ છો, ત્યારે કીકીનું કદ મોટું થાય (વિસ્તરણ પામે) છે.
(d) નિશાચરોને સળી કોષો કરતાં શંકુકોષો ઓછા હોય છે
રચના: કેલિડોસ્કોપ બનાવવા માટે અરીસાની લગભગ 15 cm લાંબી અને 4 cm પહોળી ત્રણ લંબચોરસ પટ્ટીઓને પ્રિઝમ આકારે જોડવામાં આવે છે.
તેને એક વર્તુળાકાર કાર્ડબોર્ડ કે કાગળની નળીમાં ફીટ કરવામાં આવે છે.
નળીના એક છેડે મધ્યમાં છિદ્ર ધરાવતી કાર્ડબોર્ડની તકતી અને તેની પાછળ પારદર્શક કાચની પ્લેટ લગાડવામાં આવે છે.
અંદર રંગીન કાચના કે બંગડીના ટુકડા રાખવામાં આવે છે અને બીજો છેડો ઘસેલા (ઓપલ) કાચથી બંધ કરવામાં આવે છે.
ઉપયોગ: ગુણક પરાવર્તનના સિદ્ધાંત પર કામ કરી તે અસંખ્ય સુંદર ભાત (Patterns) સર્જે છે.
ખૂબ જ ઓછા (ઝાંખા) કે ખૂબ તેજસ્વી પ્રકાશમાં વાંચવું નહીં.
સૂર્યપ્રકાશ કે તીવ્ર પ્રકાશ તરફ સીધું જોવું નહીં.
આંખમાં ધૂળ કે કચરો પડે તો આંખો ચોળવી નહીં, પણ સ્વચ્છ પાણીથી ધોવી.
પુસ્તક વાંચતી વખતે યોગ્ય અંતર (આશરે 25 cm) રાખવું.
આહારમાં વિટામિન-A યુક્ત ખોરાક (જેમ કે ગાજર, પાલક, દૂધ, ઈંડા) નો ઉપયોગ કરવો.
નિયમિત સમયાંતરે આંખના ડૉક્ટર પાસે તપાસ કરાવવી.
અહીં આપાતકિરણ અને પરાવર્તિતકિરણ વચ્ચેનો કુલ ખૂણો = 90∘
આપણે જાણીએ છીએ કે:
પરાવર્તનના નિયમ મુજબ, ∠i=∠r
તેથી, આપાતકોણ 45∘ થાય.
પ્રથમ અરીસા પર આપાતકોણ ∠i1=30∘⟹ પરાવર્તનકોણ ∠r1=30∘.
પ્રથમ પરાવર્તિત કિરણ બીજા અરીસા પર આપાત થાય છે.
ત્રિકોણના ગુણધર્મ મુજબ, બીજા અરીસા પર આપાતકોણ ∠i2=90∘−30∘=60∘ બનશે.
તેથી, બીજા અરીસા પરથી પરાવર્તિત કિરણ લંબ સાથે 60∘ ના કોણે પરાવર્તન પામશે.
બૂઝો (A) અરીસાની સામે સીધો ઊભો નથી, તેથી તે પોતાનું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે નહીં.
પરંતુ, પરાવર્તનના નિયમો મુજબ P અને Q માંથી આવતાં પ્રકાશના કિરણો અરીસા પરથી પરાવર્તિત થઈ બૂઝોની આંખ સુધી પહોંચી શકે છે. તેથી તે P અને Q ના પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે, જ્યારે R નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે નહીં.
ઉત્તર: A નું પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ તેટલા જ અંતરે A′ પર મળશે.
ઉત્તર: હા, B પાસેથી પહેલી A નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકે છે.
ઉત્તર: હા, C પાસેથી બૂઝો પણ A નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકે છે.
ઉત્તર: A નું પ્રતિબિંબ ખસશે નહીં. તે તેની મૂળ જગ્યાએ જ રહેશે, કારણ કે વસ્તુ A નું સ્થાન બદલાતું નથી.