Gujarat Board GSEB Textbook Solutions Class 10 Science Chapter 11 માનવ-આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા Textbook Questions and Answers, Intext Questions, Notes Pdf.

માનવ-આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા Class 10 GSEB Solutions Science Chapter 11

GSEB Class 10 Science માનવ-આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા Textbook Questions and Answers

સ્વાધ્યાય પ્રણોત્તર

પ્રશ્ન 1.
આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈમાં ફેરફાર કરીને માનવઆંખ વિવિધ અંતરે રાખેલી વસ્તુઓને જોઈ શકે છે. આવું …….. એને લીધે થાય છે.
(a) પ્રેસબાયોપીઆ
(b) સમાવેશ ક્ષમતા
(c) લઘુદષ્ટિ
(d) ગુરુદષ્ટિ
ઉત્તર:
(b) સમાવેશ ક્ષમતા
[Hint: આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈમાં ફેરફાર કરી નજીક અને દૂરની વસ્તુને નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરવાની આંખની ક્ષમતાને સમાવેશ ક્ષમતા કહે છે.)

પ્રશ્ન 2.
માનવઆંખ પોતાના ભાગ પર પ્રતિબિંબ રચે છે.
(a) પારદર્શક પટલ
(b) કનીનિકા (આઈરિસ)
(c) કીકી
(d) નેત્રપટલ (રેટિના).
ઉત્તર:
(d) નેત્રપટલ
નેત્રપટલ એ આંખની પ્રકાશસંવેદી સપાટી છે કે જ્યાં પ્રતિબિંબ રચાય છે.

પ્રશ્ન 3.
સામાન્ય દષ્ટિ ધરાવતી મુખ્ય વ્યક્તિ માટે સ્પષ્ટ દષ્ટિનું લઘુતમ અંતર આશરે ……….. હોય છે.
(a) 25 m
(b) 2.5 cm
(c) 25 cm
(d) 2.5m
ઉત્તર:
(a) 25 cm
ઓછામાં ઓછા જે અંતરે વસ્તુને તણાવ વગર, સરળતાથી સૌથી સ્પષ્ટ જોઈ શકાય તે અંતર 25 cm જેટલું હોય છે.

પ્રશ્ન 4.
આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈમાં ફેરફાર કરે છે.
(a) કીકી
(b) નેત્રપટલ
(c) સિલિયરી સ્નાયુઓ
(d) આઇરિસ
ઉત્તર:
(C) સિલિયરી સ્નાયુઓ
સિલિયરી સ્નાયુઓ સંકોચન અને વિસ્તરણ પામી આંખના લેન્સની વક્રતામાં ફેરફાર કરી જુદાં જુદાં અંતરે રહેલી વસ્તુનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરે છે.

પ્રશ્ન 5.
કોઈ વ્યક્તિને દૂરની દષ્ટિનું નિવારણ કરવા માટે – 5.5 ડાયોપ્ટર પાવરના લેન્સની જરૂર પડે છે. તેને નજીકની દષ્ટિનું નિવારણ કરવા માટે +1.5 ડાયોપ્ટર પાવરનો લેન્સ જોઈએ છે.
(1) દૂરની દષ્ટિ (દૂરદષ્ટિ) અને

(2) નજીકની દષ્ટિ(લઘુદષ્ટિ)ના નિવારણ માટે જરૂરી લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે?

ઉકેલ:

(1) દૂરની દષ્ટિ માટે, f = ?
P = -5.5 D = -5.5 m^-1
હવે, f = (frac{1}{P})
= (frac{1}{-5.5 m^{-1}})
= – 0.182 m
= -18.2 cm (અંતર્ગોળ લેન્સ)

(2) નજીકની દષ્ટિ માટે, f = ?
P = + 1.5 D = + 1.5 m^-1
હવે, f = (frac{1}{P})
= (frac{1}{+1.5 mathrm{~m}^{-1}})
= 0.667 m = 66.7 cm (બહિર્ગોળ લેન્સ)

પ્રશ્ન 6.
લઘુદષ્ટિની ખામી ધરાવતી વ્યક્તિ માટે દૂરબિંદુ આંખની સામે 80 cm દૂર છે. આ ખામીનું નિવારણ કરવા માટે વપરાતા લેન્સનો પ્રકાર અને પાવર શું હશે?
ઉકેલ:

• આંખની લઘુદષ્ટિની ખામીને નિવારવા યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈવાળા અંતર્ગોળ લેન્સનાં ચશ્માં પહેરવા જોઈએ.
• અહીં, લઘુદષ્ટિની ખામી ધરાવતી વ્યક્તિનું દૂરબિંદુ 80 cm છે. (સામાન્ય દષ્ટિ ધરાવતી વ્યક્તિનું દૂરબિંદુ એ અનંત અંતર હોય છે.)
• આનો અર્થ એ થાય કે આ વ્યક્તિ દૂરની વસ્તુને અનંત અંતરે મૂકેલી વસ્તુને) ત્યારે જ સ્પષ્ટ જોઈ શકે છે જ્યારે દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ તેના પોતાના દૂરના સ્થાને (જે 80 cm અંતરે છે) રચાય.

આથી આ કિસ્સામાં,
વસ્તુ-અંતર u = -∞ (સામાન્ય દૂર બિંદુ)
પ્રતિબિંબ-અંતર =- 80 cm
(આ ખામીવાળી આંખની સામે દૂરબિંદુ)
કેન્દ્રલંબાઈ f = ?
હવે,
લેન્સ સૂત્ર પરથી,
(frac{1}{f}) = (frac{1}{v}) – (frac{1}{u})
∴ (frac{1}{f}) = (frac{1}{-80}) – (frac{1}{-infty})
∴ (frac{1}{f}) = –(frac{1}{80})
∴ f = -80 cm
= -0.8 m (અંતર્ગોળ લેન્સ)
હવે,
લેન્સનો પાવર,
P = (frac{1}{f})
∴ P = (frac{1}{-0.8 m})
= (-frac{10}{8})m^-1
= – 1.25 D
આ ખામીને નિવારવા – 1.25D પાવર ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

પ્રશ્ન 7.
હાઇપરમેટ્રોપઆનું નિવારણ આકૃતિ દોરી દર્શાવો. એક ગુરુદષ્ટિની ખામીવાળી આંખનું નજીકબિંદુ 1m છે. આ ખામીનું નિવારણ કરવા વપરાતા જરૂરી લેન્સનો પાવર શું હશે? સામાન્ય આંખનું નજીકબિંદુ 25 cm છે તેમ સ્વીકારો.
ઉકેલ:

• આ ગુરુદષ્ટિની ખામીને નિવારવા યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈવાળા બહિર્ગોળ લેન્સનાં ચશમાં પહેરવા જોઈએ.
  
• અહીં હાઈપરમેટ્રોપીઓવાળી આંખનું નજીકબિંદુ 1 m = 100 cm છે. જ્યારે સામાન્ય આંખ માટે નજીકબિંદુ 25 cm હોય છે.)
• આનો અર્થ એ થાય કે આ વ્યક્તિ નજીકની વસ્તુને (25 cm અંતરે રહેલી વસ્તુને) ત્યારે જ સ્પષ્ટ જોઈ શકે છે જ્યારે નજીકની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ તેના પોતાના નજીકબિંદુના સ્થાને (જે 1 m = 100 cm છે) રચાય.

આથી આ કિસ્સામાં,
વસ્તુ-અંતર u =- 25 cm (સામાન્ય આંખ માટે નજીકબિંદુ)
પ્રતિબિંબ-અંતર D = – 1 m = – 100 cm
(આ ખામીવાળી આંખની સામે નજીકબિંદુ)
કેન્દ્રલંબાઈ f = ?
હવે,
લેન્સ સૂત્ર પરથી,
(frac{1}{f}) = (frac{1}{v}) – (frac{1}{u})
∴ (frac{1}{f}) = –(frac{1}{100}) – (frac{1}{-25})
∴ (frac{1}{f}) = –(frac{1}{100}) + (frac{1}{25})
∴ (frac{1}{f}) = (frac{-1+4}{100})
∴ (frac{1}{f}) = (frac{3}{100})
∴ f = (frac{100}{3}) cm
= (frac{1}{3}) m
= 0.3333 m
= 33.33 cm (બહિર્ગોળ લેન્સ)
હવે,
લેન્સનો પાવર,
P = (frac{1}{f})
= (frac{1}{left(frac{1}{3} mright)})
= 3D

પ્રશ્ન 8.
માનવની સામાન્ય આંખ 25cmથી નજીક રાખેલી વસ્તુઓને સ્પષ્ટ કેમ જોઈ શકતી નથી?
ઉત્તરઃ
નજીકની વસ્તુને જોવા સિલિયરી સ્નાયુઓને યોગ્ય પ્રમાણમાં સંકોચાવું પડે છે. પરિણામે આંખનો લેન્સ મધ્યમાંથી જાડો થાય છે અને તેથી તેની કેન્દ્રલંબાઈ ઘટે છે.
પરંતુ સિલિયરી સ્નાયુઓ અમુક હદથી વધારે સંકોચાઈ શકતા નથી. તેથી 25 cm અંતરથી નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ જોઈ શકાતી નથી.

બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સામાન્ય આંખ 25 cmથી નજીકની વસ્તુને સ્પષ્ટ જોઈ શકતી નથી, કારણ કે તેની બધી જ સમાવેશ ક્ષમતા પહેલેથી જ ખર્ચાઈ (વપરાઈ) ગયેલી હોય છે.

પ્રશ્ન 9.
જ્યારે આપણે આંખથી કોઈ વસ્તુનું અંતર વધારીએ છીએ ત્યારે આંખમાં પ્રતિબિંબ-અંતરમાં શું ફરક પડે છે?
ઉત્તર:
સામાન્ય આંખ માટે, પ્રતિબિંબ-અંતર (v) આંખની અંદર
નિશ્ચિત હોય છે = આંખના લેન્સ(નેત્રમણિ)થી નેત્રપટલનું
અંતર
≈ 2.3 cm
જ્યારે આપણે આંખથી વસ્તુ-અંતર (u) વધારીએ છીએ, ત્યારે આંખની સમાવેશ ક્ષમતાને કારણે આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ એટલા પ્રમાણમાં બદલાય છે, કે જેથી પ્રતિબિંબ અંતર (D), સૂત્ર (frac{1}{f}) = (frac{1}{u}) – (frac{1}{v}) અનુસાર અચળ રહે.

પ્રશ્ન 10.
તારાઓ કેમ ટમટમે છે?
ઉત્તર:
તારાઓના પ્રકાશનું વાતાવરણીય વક્રીભવન થવાથી તારાઓ ટમટમતાં લાગે છે.

• તારાઓનો પ્રકાશ પૃથ્વી પર પહોંચે તે પહેલાં પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશતાં સતત વક્રીભવન પામતો આવે છે.
• વાતાવરણીય વક્રીભવન એ જ માધ્યમમાં થાય છે, જેમાં એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ જતાં, વક્રીભવનાંકમાં ક્રમિક ફેરફાર થતો જતો હોય. પૃથ્વીની સપાટીની નજીક તરફ જતા હવાની પ્રકાશીય ઘનતા વધતી જાય છે. તેથી તારામાંથી આવતો પ્રકાશ ક્રમશઃ પાતળા માધ્યમમાંથી ઘટ્ટ માધ્યમમાં પ્રવેશતી વખતે લંબ તરફની દિશામાં વાંકો વળે છે.
  હવે, અંતિમ વક્રીભૂતકિરણને આકૃતિ 11.11માં દર્શાવ્યા મુજબ, પાછળની તરફ લંબાવતા જાણવા મળે છે કે, તારાનું આભાસી સ્થાન (B) તેના મૂળ સ્થાન (A) કરતાં થોડુંક અલગ (ઉપર તરફ) દેખાય છે.

• ક્ષિતિજ પાસે જ્યારે જોવામાં આવે છે (જુઓ આકૃતિ) ત્યારે કોઈ તારો તેના વાસ્તવિક સ્થાનથી થોડોક ઉપર દેખાય છે.
• વળી, પૃથ્વીના વાતાવરણની ભૌતિક પરિસ્થિતિ સ્થાયી હોતી નથી. આથી તારાનું દેખીતું સ્થાન (B) પણ સ્થિર હોતું નથી, પરંતુ થોડુંક બદલાયા કરે છે. તારાઓ પૃથ્વીથી ઘણા દૂર રહેલા હોવાથી તેમને પ્રકાશના બિંદુવત ઉદ્ગમો ગણી શકાય.
• તારામાંથી આવતાં પ્રકાશનાં કિરણોનો માર્ગ થોડો થોડો બદલાયા કરે છે. આથી તારાનું દેખીતું સ્થાન પણ બદલાયા કરે છે અને આપણી આંખમાં પ્રવેશતા તારાના પ્રકાશની માત્રા પણ અનિયમિતપણે બદલાય છે. જેથી તારો કોઈ વાર પ્રકાશિત દેખાય છે, તો કોઈ વાર ઝાંખો દેખાય છે જે ટમટમવાની અસર છે.

પ્રશ્ન 11.
ગ્રહો કેમ ટમટમતા નથી તે સમજાવો.
ઉત્તર:
ગ્રહો તારાઓની સરખામણીમાં પૃથ્વીથી ઘણા નજીક છે. આથી તેઓ તારાઓની સાપેક્ષે મોટા દેખાય છે. તારાઓ પૃથ્વીથી ઘણા દૂર હોય છે તેથી તે નાના દેખાય છે.

• તેથી તારાઓ બિંદુવતું ઉદ્ગમ અને ગ્રહો પ્રકાશના વિસ્તૃત ઉદ્ગમ તરીકે વર્તે છે, એટલે કે તેમને ઘણા બિંદુવત્ ઉદ્ગમોના સમૂહ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
• જો આપણે ગ્રહને બિંદુવત્ પ્રકાશ ઉદ્ગમોના સમૂહ તરીકે ગણીએ, તો બધા જ બિંદુવત્ પ્રકાશ ઉદ્ગમોથી આપણી આંખોમાં પ્રવેશ કરતા પ્રકાશની માત્રામાં કુલ પરિવર્તનનું (ફેરફારનું) સરેરાશ મૂલ્ય શૂન્ય થાય. તેથી જ ટમટમવાની અસર નાબૂદ થાય છે. આ કારણને લીધે ગ્રહો ટમટમતા નથી.

પ્રશ્ન 12.
વહેલી સવાર(સૂર્યોદય)ના સમયે સૂર્ય લાલાશપડતો કેમ દેખાય છે?
ઉત્તર:
જુઓ પ્રશ્નોત્તર વિભાગના પ્રશ્ન 39નો ઉત્તર.

પ્રશ્ન 13.
કોઈ અંતરિક્ષયાત્રીને આકાશ ભૂરાના બદલે કાળું કેમ દેખાય છે?
ઉત્તર:
અવકાશમાં વાતાવરણ ન હોવાથી સૂર્યપ્રકાશનું પ્રકીર્ણન થઈ શકતું નથી. બાહ્ય અવકાશમાંથી અંતરિક્ષયાત્રીની આંખમાં આવતા શ્વેત પ્રકાશના વાદળી રંગના ઘટકનું પ્રકાશનું) પ્રકીર્ણન ન થતું હોવાથી, અંતરિક્ષયાત્રીને આકાશ ભૂરાના બદલે કાળા રંગનું દેખાય છે.

GSEB Class 10 Science માનવ-આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા Intext Questions and Answers

Intext પ્રશ્નોત્ત૨ [પા. ૫. પાના નં. 190]

પ્રશ્ન 1.
આંખની સમાવેશ ક્ષમતા એટલે શું?
ઉત્તર:
નજીકની તેમજ દૂરની વસ્તુનું તીક્ષ્ણ (પાણીદાર) પ્રતિબિંબ નેત્રપટલ પર રચાય અને તે સ્વસ્થતાપૂર્વક સુસ્પષ્ટ જોઈ શકાય એટલા ? માટે જરૂરિયાત મુજબ આંખના લેન્સ(નેત્રમણિ)ની પોતાની કેન્દ્રલંબાઈમાં ફેરફાર કરવાની ક્ષમતાને આંખની સમાવેશ ક્ષમતા કહે છે.

પ્રશ્ન 2.
લઘુષ્ટિની ખામી ધરાવતી કોઈ વ્યક્તિ 1.2 mથી વધારે દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ જોઈ શકતી નથી. આ ખામીનું નિવારણ કરવા યોગ્ય દષ્ટિ પાછી મેળવવા માટે) કયા પ્રકારનો શુદ્ધિકારક લેન્સ (corrective Lens) વાપરવો જોઈએ?
ઉત્તર:
લઘુષ્ટિની ખામી ધરાવતી વ્યક્તિ જો યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈ અથવા પાવર ધરાવતો અંતગળ લેન્સ વાપરે, તો તે પુનઃ યોગ્ય દષ્ટિ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.
અહીં, લઘુષ્ટિની ખામી ધરાવતી વ્યક્તિનું દૂરબિંદુ અનંત અંતરની જગ્યાએ આંખથી 1.2 m અંતરે આવી ગયેલ છે.
[આથી v = – 1.2 m; u = -∞; f =?
લેન્સ સૂત્ર પરથી,
(frac{1}{f}) = (frac{1}{-u}) + (frac{1}{v})
∴ (frac{1}{f}) = (frac{1}{-(-infty)}) + (frac{1}{-1.2})
∴ f = -1.2 m (∵ (frac{1}{infty}) = 0)
∴ P = (frac{1}{-1.2}) = -0.83D
∴ 1.2 m કેન્દ્રલંબાઈવાળા અંતર્ગોળ લેન્સના ઉપયોગ દ્વારા છે યોગ્ય દષ્ટિની પુનઃપ્રાપ્તિ કરી શકાય છે.]

પ્રશ્ન 3.
સામાન્ય દષ્ટિ ધરાવતી વ્યક્તિ માટે દૂરબિંદુ અને નજીકબિંદુ કેટલું હોય છે?
ઉત્તર:
સામાન્ય દષ્ટિ ધરાવતી વ્યક્તિ માટે દૂરબિંદુ અનંત અંતરે અને નજીકબિંદુ 25 cm હોય છે.

પ્રશ્ન 4.
છેલ્લી પાટલી પર બેઠેલા વિદ્યાર્થીને બ્લેકબોર્ડ પરનું લખાણ વાંચવામાં તકલીફ પડે છે. આ બાળક કઈ ખામીથી પીડાતું હશે? તેનું નિવારણ કેવી રીતે થઈ શકે?
ઉત્તર:
વિદ્યાર્થી દૂરની વસ્તુને સ્પષ્ટપણે જોઈ શકતો નથી એનો અર્થ એ થાય છે કે તે માયોપીઆ અથવા લઘુદષ્ટિની ખામીથી પીડાય છે. આ કિસ્સામાં નજીકની વસ્તુ વિદ્યાર્થી સ્પષ્ટ જોઈ શકે છે, પરંતુ દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલની આગળ રચાતું હોવાથી તે સ્પષ્ટ જોઈ શકતો નથી.
આ ખામીને નિવારવા યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સનાં ચશ્માં વિદ્યાર્થીએ પહેરવા જોઈએ.

GSEB Class 10 Science માનવ-આંખ અને રંગબેરંગી દુનિયા Textbook Activities

પ્રવૃત્તિ 11.1 [પા.પુ. પાના નં. 192]

* ત્રિકોણીય કાચના પ્રિઝમ દ્વારા થતા પ્રકાશના વક્રીભવનનો અભ્યાસ કરવો.

પદ્ધતિ:

• એક ડ્રૉઇંગ બોર્ડ પર એક સફેદ કાગળને ડ્રૉઇંગ પિનની મદદથી લગાવો.
• તેના પર એક કાચનો પ્રિઝમ એવી રીતે ગોઠવો કે જેથી તેની ત્રિકોણાકાર સપાટી પાયો બને. પેન્સિલ વડે તેની કિનારીઓ અંકિત કરો.
• પ્રિઝમની કોઈ એક વક્રીભવનકારક સપાટી AB સાથે કોઈ ખૂણો બનાવે તેવી રેખા PE દોરો.
• આકૃતિ 1.7માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે આ રેખા PE પર બે ટાંકણીઓ P અને Q સ્થાને લગાવો.
• પ્રિઝમની બીજી બાજુ AC તરફથી P અને Q ટાંકણીઓનું પ્રતિબિંબ જુઓ.
• R અને S બિંદુઓ પર બે ટાંકણીઓ એવી રીતે લગાવો કે હું જેથી ટાંકણીઓ R અને S તથા P અને Gના પ્રતિબિંબ એક રે સીધી રેખામાં દેખાય.
• ટાંકણીઓ અને કાચના પ્રિઝમને હટાવી લો.
• રેખા PE પ્રિઝમની ધારને E બિંદુએ મળે છે (જુઓ આકૃતિ 11.7). આ જ પ્રકારે R અને S બિંદુઓને એક રેખાથી જોડો. જુઓ કે રેખા PE અને RS એ પ્રિઝમની ધારોને અનુક્રમે E અને F બિંદુમાં મળે છે. E અને F બિંદુઓને જોડો.
• PE અને RS ને એવી રીતે લંબાવો કે તેઓ G બિંદુ પાસે ? મળે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ વિચલન કોણ ∠D દર્શાવો.
• પ્રિઝમની વક્રીભવનકારક સપાટીઓ AB તથા AC પર અનુક્રમે E તથા F પર લંબ દોરો.

આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે આપાતકોણ (∠i), વક્રીભવનકોણ (∠r) તથા નિર્ગમનકોણ (∠e) નામનિર્દેશિત કરો.

PE – આપાતકિરણ ∠i– આપાતકોણ
EF – વક્રીભૂતકિરણ ∠r – વક્રીભવનકોણ
FS – નિર્ગમનકિરણ ∠e – નિર્ગમનકોણ
∠A- પ્રિઝમકોણ ∠D – વિચલન કોણ
[આકૃતિ 11.7: કાચના ત્રિકોણીય પ્રિઝમ વડે પ્રકાશનું વક્રીભવન].

• પ્રિઝમની દરેક વક્રીભૂત સપાટી પર આપાતકોણ અને વક્રીભૂતકોણને સરખાવો.
• અહીં, પ્રિઝમમાં PE, ET અને FS કિરણોની વાંકા વળવાની ક્રિયા અને કાચના સ્લેબમાં વાંકા વળવાની ક્રિયા એકસરખા પ્રકારની છે.

અવલોકનઃ

• પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તે બે વાર છે વક્રીભૂત થાય છે.
• પ્રથમ વક્રીભવન AB સપાટીના બિંદુ E આગળ થાય છે. આપાતકિરણ PE એ E બિંદુ પાસે હવામાંથી કાચમાં પ્રવેશે છે. E પાસે તે AB સપાટી પરના લંબ NN’ તરફ વાંકું વળે છે. EF એ વક્રીભૂતકિરણ છે.
• બીજું વક્રીભવન AC સપાટી પર F બિંદુએ થાય છે. પ્રારંભિક વક્રીભૂતકિરણ EF કાચમાંથી પસાર થઈ ર પાસેથી હવામાં નિર્ગમન પામે છે. FS એ નિર્ગમનકિરણ છે. જે ર બિંદુ પાસે AC સપાટી પરના લંબ MM’ થી દૂર જાય છે.
• પ્રથમ વક્રીભૂત સપાટી AB પર, વક્રીભૂતકોણ (r) એ આપાતકોણ () કરતાં નાનો હોય છે, પરંતુ બીજી વક્રીભૂત સપાટી AC પર, વક્રીભૂતકોણ (e) એ આપાતકોણ (∠EFM’) કરતાં મોટો હોય છે.
• અહીં PE, ET અને FS કિરણો જે રીતે વાંકાં વળે છે તે જ રીતે કાચના સ્લેબમાંથી પણ વાંકાં વળે છે. ગ્લાસ સ્લેબમાં ચોખ્ખો વિચલનકોણ શૂન્ય હોય છે, અને ત્યાં લેટરલ શીફટ (પાસ્થય સ્થાનાંતર) હોય છે. જોકે પ્રિઝમના વિશિષ્ટ આકારને કારણે ચોખ્ખું વિચલન શૂન્ય નથી થતું અને પ્રિઝમ નિર્ગમનકિરણને આપાતકિરણની દિશા સાથે અમુક ખૂણાની દિશામાં વાંકું વાળે છે. આ ખૂણાને વિચલન કોણ કહે છે. એટલે કે, D = ∠HGS. પ્રિઝમમાંથી બહાર નીકળતી વખતે આ એ ખૂણો છે, જે આપાતકિરણની દિશા સાથે નિર્ગમનકિરણ બનાવે છે.
• વિચલન કોણ એ આપાતકોણ, પ્રિઝમકોણ અને પ્રિઝમના દ્રવ્યના પ્રકાર (અર્થાત્ વક્રીભવનાંક) પર આધાર રાખે છે.

નિર્ણયઃ
જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે જેમ ગ્લાસ સ્લેબમાં બે વાર વક્રીભૂત થાય છે તે જ રીતે બે વાર વક્રીભૂત થાય છે.
પ્રિઝમના વિશિષ્ટ આકારને કારણે ચોખ્ખું વિચલન શૂન્ય મળતું નથી, પરંતુ ગ્લાસ સ્લેબમાંથી જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ પસાર થાય છે, ત્યારે ચોખ્ખું વિચલન શૂન્ય મળે છે. – ટૂંકમાં, પ્રિઝમમાંથી પ્રકાશનું કિરણ પસાર થાય છે, ત્યારે તેનું વિચલન શૂન્ય મળતું નથી.

પ્રવૃત્તિ 11.2 [પા.પુ. પાના નં. 198]

શ્વેત પ્રકાશ એ સાત રંગોનો બનેલો છે અને શ્વેત પ્રકાશ જ્યારે પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે દરેક રંગનું વિચલન જુદું જુદું હોય છે, તે દર્શાવવું.

પદ્ધતિ:

• એક કાગળનું પૂંઠું લો અને તેના મધ્યમાં એક નાનું છિદ્ર કે સાંકડી ફાટ બનાવો.
• સાંકડી ફાટ પર સૂર્યપ્રકાશ પડવા દો. પરિણામે તેમાંથી શ્વેત પ્રકાશનું એક પાતળું કિરણપુંજ મળે છે.
• હવે કાચનો એક પ્રિઝમ લો અને આકૃતિ 11.8માં દર્શાવ્યા, પ્રમાણે ફાટમાંથી બહાર આવતા પ્રકાશને પ્રિઝમની એક બાજુ પર પડવા દો.

પ્રિઝમને ધીરે ધીરે એવી રીતે ફેરવો કે જેથી તેમાંથી નીકળતો પ્રકાશ પાસે રાખેલા પડદા પર દેખાય.

• તમે શું અવલોકન કર્યું?
• આ શા માટે થયું? અથવા સૂર્યમાંથી આવતું શ્વેત પ્રકાશનું કિરણ કેવી રીતે સાત રંગોમાં આપણને મળે છે?
• અવલોકન દરમિયાન પડદા પર કયા ક્રમમાં રંગો જોવા મળે છે?

અવલોકનઃ

• શ્વેત પ્રકાશને પ્રિઝમમાંથી પસાર કરતાં સાત રંગના (જાનીવાલીપીનારા) સુંદર પટ્ટા આપણને પડદા પર જોવા મળે છે. જાંબલી રંગના પ્રકાશનું વિચલન સૌથી વધારે અને રાતા રંગના પ્રકાશનું વિચલન સૌથી ઓછું થાય છે. આથી પડદા પર જાંબલી રંગનો પટ્ટો સૌથી નીચે અને રાતા રંગનો પટ્ટો સૌથી ઉપર હોય છે.
• આમ થવાનું કારણ પ્રિઝમ પોતે આપાત સફેદ પ્રકાશને રંગના પટ્ટામાં વિભાજિત કરે છે તે છે.
• પડદા પર રંગનો ક્રમ નીચેથી જોતાં જાંબલી (V), નીલો (I), વાદળી (B), લીલો (G), પીળો (Y), નારંગી (O) રાતો (R) જોવા મળે છે.

નિર્ણયઃ
શ્વેત પ્રકાશ એ સાત રંગોનો બનેલો છે અને જુદા જુદા રંગોનું વિચલન જુદું જુદું હોય છે.

પ્રવૃત્તિ 11.3 [પા.પુ. પાના નં. 196]

કલિલ કણો દ્વારા પ્રકાશના પ્રકીર્ણનનું અવલોકન કરવું.

પદ્ધતિઃ

• શ્વેત પ્રકાશનો એક તીવ્ર સ્રોત (S), અભિસારી (બહિર્ગોળ) લેન્સ (L₁)ના મુખ્ય કેન્દ્ર પર મૂકો. આકૃતિ 11.15માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે આ લેન્સ પ્રકાશનું સમાંતર કિરણપુંજ આપે છે.
• આ કિરણપુંજને સ્વચ્છ પાણી ભરેલા પારદર્શક કાચના પાત્ર (T)માંથી પસાર થવા દો.
• હવે, આ પ્રકાશના કિરણપુંજને કાર્ડબોર્ડ (પૂંઠાનો કાગળ) પર બનાવેલ વર્તુળાકાર છિદ્ર (C)માંથી પસાર થવા દો અને બીજા બહિર્ગોળ લેન્સ (L₂) વડે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે આ વર્તુળાકાર છિદ્રનું પડદા (MN) પર સ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ મેળવો.
• પાત્રમાંના 2 L સ્વચ્છ પાણીમાં 200 g સોડિયમ થાયોસલ્ફટ (હાઇપો) – (Na₂S₂O₃) ને ઓગાળો. તેમાં લગભગ 1થી 2 mL સાંદ્ર સક્યુરિક ઍસિડ (H₂SO₄) ઉમેરો.
• તમે અવલોકન કરો છો?

અવલોકનઃ

આકૃતિમાં દર્શાવેલ ગોઠવણીમાં લગભગ 2થી 3 મિનિટમાં સલ્ફરના અતિસૂક્ષ્મ કણો સોડિયમ થાયોસલ્ફટમાંથી પાણીમાં અવક્ષેપિત થતા (છૂટા પડતા) દેખાશે.
અતિસૂક્ષ્મ સલ્ફરના કણો વડે ટૂંકી તરંગલંબાઈના પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન થવાને કારણે કાચના પાત્રની કાર્ડબોર્ડ તરફની બાજુ સિવાયની, ત્રણ બાજુઓથી જોતાં ભૂરા રંગનો પ્રકાશ દેખાય છે.

કાર્ડબોર્ડ તરફની ચોથી બાજુ (જે કાર્ડબોર્ડ પરના છિદ્ર (C) તરફ છે) તરફથી જોતાં આપણને બહાર આવતો પ્રકાશ જોવા મળે છે.
પહેલાં આપણને નારંગી – લાલ રંગનો પ્રકાશ પછી ચમકતો કિરમજી – લાલ રંગનો પ્રકાશ પડદા (MN) પર જોવા મળે છે, કારણ કે અહીં બહાર નીકળતો પ્રકાશ મુખ્યત્વે મોટી તરંગલંબાઈવાળો પ્રકાશ છે.
નિર્ણયઃ
પ્રવાહીના ખૂબ જ નાના કણો દ્વારા ટૂંકી તરંગલંબાઈવાળા ભૂરા રંગનું પ્રકીર્ણન વધારે અને વધુ તરંગલંબાઈવાળો રાતો રંગ (પ્રકીર્ણન પામ્યા વગર) વાસણમાંથી સીધો પસાર થઈ બહાર નીકળી જાય છે. આમ, કલિલ કણો દ્વારા પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન થાય છે.