GSEB Std 8 Science Chapter 13 Prakash Swadhyay Solution: અહીં ધોરણ 8 વિજ્ઞાન વિષયના પ્રકરણ 13 "પ્રકાશ" (Light) ના સંપૂર્ણ અગત્યના મુદ્દાઓ (Key IMP Notes), પરાવર્તનના નિયમો, નિયમિત અને અનિયમિત પરાવર્તન, સમતલ અરીસામાં પ્રતિબિંબની લાક્ષણિકતાઓ, બહુવિધ પ્રતિબિંબો અને કેલિડોસ્કોપ, માનવ આંખની અંતઃસ્થ રચના અને દ્રષ્ટિની ખામીઓ તેમજ સ્વાધ્યાયના તમામ પ્રશ્નો-જવાબો અને પ્રવૃત્તિઓનું સરળ ગુજરાતી ભાષામાં સંપૂર્ણ સોલ્યુશન આપેલ છે[cite: 1].
✦ અગત્યના મુદ્દાઓ (Std 8 Science Ch 13 IMP Notes) ✦
- વસ્તુઓ કેવી રીતે દ્રશ્યમાન થાય છે ? (What Makes Things Visible) : માત્ર આંખો હોવાથી જ વસ્તુ દેખાતી નથી; વસ્તુ પરથી પરાવર્તિત થયેલો પ્રકાશ જ્યારે આપણી આંખમાં પ્રવેશે ત્યારે જ વસ્તુ દેખાય છે. જે પદાર્થો સ્વયં પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે તેને સ્વયંપ્રકાશિત પદાર્થો (Luminous Objects) કહે છે (દા.ત., સૂર્ય, તારાઓ, દીવો, મીણબત્તીની જ્યોત). જ્યારે બીજા પદાર્થો પરથી આવતા પ્રકાશનું પરાવર્તન કરતા પદાર્થોને પરપ્રકાશિત પદાર્થો (Illuminated Objects) કહે છે (દા.ત., ચંદ્ર, ટેબલ, ખુરશી).
- પ્રકાશનું પરાવર્તન (Reflection of Light) : પ્રકાશનું કોઈ ચળકતી કે લીસી સપાટી (જેમ કે સમતલ અરીસો) પર આપાત થઈને પાછા ફરવાની ઘટનાને પ્રકાશનું પરાવર્તન કહે છે.
• આપાતકિરણ (Incident Ray) : કોઈપણ સપાટી પર અથડાતા પ્રકાશના કિરણને આપાતકિરણ કહે છે.
• પરાવર્તિત કિરણ (Reflected Ray) : સપાટી પરથી અથડાઈને પાછા ફરતા પ્રકાશના કિરણને પરાવર્તિત કિરણ કહે છે.
• આપાતબિંદુએ સપાટી પર લંબ (Normal) : સપાટી પર જે બિંદુએ આપાતકિરણ અથડાય છે તે બિંદુ આગળ સપાટી સાથે $90^\circ$ નો ખૂણો બનાવતી કાલ્પનિક રેખાને 'લંબ' કહે છે.
• આપાતકોણ (Angle of Incidence - $\angle i$) : આપાતકિરણ અને લંબ વચ્ચેના ખૂણાને આપાતકોણ કહે છે.
• પરાવર્તનકોણ (Angle of Reflection - $\angle r$) : પરાવર્તિત કિરણ અને લંબ વચ્ચેના ખૂણાને પરાવર્તનકોણ કહે છે. - પરાવર્તનના નિયમો (Laws of Reflection) :
નિયમ 1 : આપાતકોણ અને પરાવર્તનકોણ હંમેશાં સમાન હોય છે ($\angle i = \angle r$).
નિયમ 2 : આપાતકિરણ, આપાતબિંદુએ સપાટીને દોરેલો લંબ અને પરાવર્તિત કિરણ - આ ત્રણેય હંમેશાં એક જ સમતલમાં હોય છે. - સમતલ અરીસામાં પ્રતિબિંબની લાક્ષણિકતાઓ :
1. પ્રતિબિંબ હંમેશાં ચત્તું (સીધું) અને આભાસી (Virtual) હોય છે (પડદા પર ઝીલી શકાતું નથી).
2. પ્રતિબિંબનું કદ મૂળ વસ્તુના કદ જેટલું જ સમાન હોય છે.
3. વસ્તુ અરીસાથી જેટલા અંતરે આગળ હોય છે, પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ તેટલા જ અંતરે રચાય છે.
4. પાર્શ્વ વ્યુત્ક્રમ (Lateral Inversion) : પ્રતિબિંબમાં વસ્તુની ડાબી બાજુ જમણી તરફ અને જમણી બાજુ ડાબી તરફ દેખાય છે. (આ જ કારણે એમ્બ્યુલન્સ પર 'AMBULANCE' શબ્દ આગળથી ઊંધો લખવામાં આવે છે જેથી આગળના વાહનના રિયર-વ્યુ મિરરમાં સીધો વંચાય). - નિયમિત અને અનિયમિત પરાવર્તન (Regular and Diffused Reflection) :
• નિયમિત પરાવર્તન (Regular Reflection) : સમતલ અરીસા કે અત્યંત લીસી અને ચળકતી સપાટી પર સમાંતર આપાત થયેલા કિરણો પરાવર્તન પામીને પણ પરસ્પર સમાંતર રહે છે. આના દ્વારા સ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ રચાય છે.
• અનિયમિત કે વિખરાયેલું પરાવર્તન (Diffused / Irregular Reflection) : કાગળ, કાર્ડબોર્ડ કે લાકડા જેવી ખરબચડી સપાટી પર આપાત થયેલા સમાંતર કિરણો જુદી-જુદી દિશાઓમાં પરાવર્તિત થાય છે. આ પરાવર્તનના નિયમોની નિષ્ફળતા નથી પરંતુ સપાટીના સૂક્ષ્મ ખરબચડાપણાને કારણે થાય છે. આપણી આસપાસની મોટાભાગની વસ્તુઓ આ અનિયમિત પરાવર્તનને કારણે જ જોઈ શકાય છે. - બહુવિધ પ્રતિબિંબો (Multiple Images) અને સાધનો :
• જ્યારે બે સમતલ અરીસાઓને એકબીજા સાથે ચોક્કસ ખૂણે ગોઠવવામાં આવે છે ત્યારે પરાવર્તિત કિરણોનું વારંવાર પરાવર્તન થવાથી એક કરતાં વધુ (બહુવિધ) પ્રતિબિંબો રચાય છે. જો બે અરીસા પરસ્પર સમાંતર ($0^\circ$) રાખવામાં આવે તો અસંખ્ય (અનંત) પ્રતિબિંબો મળે છે (દા.ત., હેર ડ્રેસરની દુકાનમાં આગળ અને પાછળના અરીસા).
• પેરિસ્કોપ (Periscope) : તેમાં બે સમતલ અરીસા એકબીજાને $45^\circ$ ના ખૂણે સમાંતર ગોઠવેલા હોય છે. સબમરીનમાંથી સમુદ્રની સપાટી પર જોવા, બંકરોમાં છૂપાયેલા સૈનિકો દ્વારા બહારની હિલચાલ જોવા પેરિસ્કોપ વપરાય છે.
• કેલિડોસ્કોપ (Kaleidoscope) : તેમાં ત્રણ લંબચોરસ સમતલ અરીસાની પટ્ટીઓને $60^\circ$ ના ખૂણે પ્રિઝમ આકારે જોડીને નળીમાં ફીટ કરાય છે. અંદર રંગીન કાચની બંગડીઓના ટુકડા રાખવામાં આવે છે. બહુવિધ પરાવર્તનને લીધે તેમાં અદભુત અને ક્યારેય એક સરખી ન હોય તેવી અવનવી ભાત (Design) જોવા મળે છે. વૉલપેપર અને કાપડના ડિઝાઈનરો નવી ડિઝાઇન માટે કેલિડોસ્કોપનો ઉપયોગ કરે છે. - સૂર્યપ્રકાશ - શ્વેત કે રંગીન (Dispersion of Light) : પ્રિઝમ કે પાણીના ટીપાંમાંથી સૂર્યનો શ્વેત પ્રકાશ પસાર થતાં તે સાત ઘટક રંગોમાં વિભાજિત થાય છે. આ ઘટનાને પ્રકાશનું વિભાજન (Dispersion) કહે છે. ચોમાસામાં આકાશમાં રચાતું મેઘધનુષ્ય (Rainbow) એ સૂર્યપ્રકાશના વિભાજનની કુદરતી ઘટના છે.
- માનવ આંખની રચના અને કાર્ય (Structure of Human Eye) :
• કોર્નિયા (Cornea / પારદર્શક પટલ) : આંખનો સૌથી આગળનો ઉપસેલો પારદર્શક ભાગ, જે આંખમાં પ્રકાશ પ્રવેશે તે માટેની બારી છે.
• આઇરિસ (Iris / કનીનિકા) : કોર્નિયાની પાછળ આવેલો ઘેરો સ્નાયુમય પડદો. તે આંખનો વિશિષ્ટ રંગ (કાળો, કથ્થઈ કે ભૂરો) નક્કી કરે છે.
• કીકી (Pupil) : આઇરિસની મધ્યમાં આવેલું નાનું છિદ્ર. આઇરિસ કીકીના કદનું નિયંત્રણ કરે છે (તેજસ્વી પ્રકાશમાં કીકી નાની બને છે અને ઝાંખા પ્રકાશમાં મોટી થાય છે).
• નેત્રમણિ (Eye Lens) : કીકીની પાછળ આવેલો બહિર્ગોળ લેન્સ, જે સિલિયરી સ્નાયુઓ દ્વારા પકડાયેલો રહે છે. તે પ્રકાશને નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરે છે.
• નેત્રપટલ (Retina / રેટીના) : આંખની પાછળનો આંતરિક પડદો જેના પર વસ્તુનું ઊલટું અને વાસ્તવિક પ્રતિબિંબ રચાય છે. તેમાં બે પ્રકારના પ્રકાશ-સંવેદી કોષો આવેલા છે:
1. શંકુ કોષો (Cones) : તેજસ્વી પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે અને રંગની પરખ કરાવે છે.
2. સળી કોષો (Rods) : ઝાંખા પ્રકાશ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે.
• અંધબિંદુ (Blind Spot) : દ્રષ્ટિચેતા અને નેત્રપટલના જોડાણ સ્થાને કોઈ સંવેદી કોષો હોતા નથી, તેથી ત્યાં પ્રતિબિંબ પડે તો દેખાતું નથી.
• દ્રષ્ટિની સાતત્યતા (Persistence of Vision) : નેત્રપટલ પર રચાતી છબી વસ્તુ દૂર કર્યા પછી પણ લગભગ $1/16$ સેકન્ડ સુધી ચાલુ રહે છે. આથી જો આંખ સામેથી પ્રતિ સેકન્ડ 16 થી વધુ (સામાન્ય રીતે 24) સ્થિર ચિત્રો પસાર કરવામાં આવે તો આંખને તે ચિત્રો સતત ગતિમાન ભાસે છે (આ સિદ્ધાંત પર સિનેમા/ચલચિત્રો કાર્ય કરે છે). - આંખની ખામીઓ અને સંભાળ :
• સામાન્ય તંદુરસ્ત આંખ માટે સ્પષ્ટ વાંચનનું લઘુત્તમ અંતર આશરે 25 cm છે.
• યોગ્ય ચશ્મા (અંતર્ગોળ કે બહિર્ગોળ લેન્સ) ની મદદથી નજીકની કે દૂરની દ્રષ્ટિની ખામીઓ સુધારી શકાય છે. વૃદ્ધાવસ્થામાં આંખનો લેન્સ દૂધિયો અને ધૂંધળો બને તેને મોતિયો (Cataract) કહે છે, જે શસ્ત્રક્રિયા દ્વારા નવો કૃત્રિમ લેન્સ મૂકી મટાડી શકાય છે.
• વિટામિન A ની ઉણપ : ખોરાકમાં વિટામિન-A ની ખામીથી રતાંધળાપણું (Night Blindness) થાય છે. ગાજર, બ્રોકોલી, લીલા પાંદડાવાળા શાકભાજી, પપૈયું, કેરી, દૂધ અને માછલીનું કોડ લિવર ઓઈલ વિટામિન-A ના ઉત્તમ સ્ત્રોત છે. - ખામીયુક્ત દ્રષ્ટિવાળા વ્યક્તિઓ માટે બ્રેઇલ લિપિ (Braille System) :
દ્રષ્ટિહીન વ્યક્તિઓ સ્પર્શ દ્વારા વાંચી-લખી શકે તે માટે લુઇસ બ્રેઇલ (Louis Braille - 1821) એ બ્રેઇલ પદ્ધતિ વિકસાવી.
• બ્રેઇલ લિપિમાં 63 ટપકાંની તરાહ (Dots Patterns) કે અક્ષરો હોય છે. દરેક કોષમાં ઊભી બે હરોળમાં છ ટપકાંઓમાંથી ઉપસેલા ટપકાં પર આંગળી ફેરવીને વાંચન કરવામાં આવે છે. હેલન કેલર (Helen Keller) દ્રષ્ટિહીન અને બધિર હોવા છતાં આ પદ્ધતિથી ઉચ્ચ શિક્ષણ પ્રાપ્ત કરનાર વિશ્વપ્રસિદ્ધ લેખિકા બન્યા હતા.
✦ સ્વાધ્યાય સોલ્યુશન (Std 8 Science Chapter 13 Swadhyay Solution) ✦
1. માની લો કે તમે અંધારા ઓરડામાં છો. શું તમે ઓરડામાં વસ્તુઓ જોઈ શકો છો ? શું તમે ઓરડાની બહારની વસ્તુઓ જોઈ શકો છો ? સમજાવો.
જવાબ :
• ઓરડાની અંદરની વસ્તુઓ : આપણે જોઈ શકીશું નહીં. કારણ કે કોઈ વસ્તુ જોવા માટે તે વસ્તુ પરથી પ્રકાશ પરાવર્તિત થઈને આપણી આંખમાં પ્રવેશવો જરૂરી છે. અંધારા ઓરડામાં પ્રકાશનો કોઈ સ્ત્રોત ન હોવાથી વસ્તુઓ દેખાતી નથી.
• ઓરડાની બહારની વસ્તુઓ : જો ઓરડાની બહાર પ્રકાશ હાજર હોય, તો આપણે તે વસ્તુઓને સ્પષ્ટ જોઈ શકીશું; કારણ કે બહારની વસ્તુઓ પરથી પ્રકાશ પરાવર્તિત થઈને અંધારા ઓરડામાં રહેલી આપણી આંખો સુધી પહોંચી શકે છે.
2. નિયમિત અને અનિયમિત (વિખરાયેલા) પરાવર્તન વચ્ચેનો તફાવત સ્પષ્ટ કરો. શું વિખરાયેલું પરાવર્તન એ પરાવર્તનના નિયમોની નિષ્ફળતા દર્શાવે છે ?
| નિયમિત પરાવર્તન (Regular Reflection) | અનિયમિત / વિખરાયેલું પરાવર્તન (Diffused Reflection) |
|---|---|
| 1. સમતલ અરીસા જેવી લીસી અને ચળકતી સપાટી પર થાય છે. | 1. કાગળ, લાકડું કે કાર્ડબોર્ડ જેવી ખરબચડી સપાટી પર થાય છે. |
| 2. સમાંતર આપાતકિરણો પરાવર્તન પામીને પણ પરસ્પર સમાંતર રહે છે. | 2. સમાંતર આપાતકિરણો પરાવર્તન પામીને જુદી-જુદી દિશામાં ફેલાઈ જાય છે. |
| 3. તેના વડે વસ્તુનું સ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ રચાય છે. | 3. તેના વડે કોઈ ચોક્કસ પ્રતિબિંબ રચાતું નથી. |
પરાવર્તનના નિયમોની સ્થિતિ : ના, વિખરાયેલું પરાવર્તન એ પરાવર્તનના નિયમોની નિષ્ફળતા નથી. સપાટીના દરેક સૂક્ષ્મ બિંદુ આગળ પરાવર્તનના નિયમોનું સંપૂર્ણ પાલન થાય જ છે ($\angle i = \angle r$), પરંતુ સપાટી પર રહેલા સૂક્ષ્મ ખાડા-ટેકરાઓને કારણે દરેક બિંદુએ લંબ જુદી જુદી દિશામાં હોવાથી પરાવર્તિત કિરણો વિવિધ દિશાઓમાં ફંટાઈ જાય છે.
3. નીચે આપેલાં પદાર્થો પર પ્રકાશનું સમાંતર કિરણપુંજ આપાત થાય ત્યારે નિયમિત પરાવર્તન થશે કે અનિયમિત પરાવર્તન થશે તે જણાવો. દરેક કિસ્સામાં તમારા જવાબની સત્યાર્થતા ચકાસો :
(a) પોલિશ કરેલું લાકડાનું ટેબલ (b) ચોકનો પાઉડર (c) કાર્ડબોર્ડની સપાટી (d) પાણી ફેલાયેલું આરસનું ભોંયતળિયું (e) અરીસો (f) કાગળનો ટુકડો
જવાબ :
• (a) પોલિશ કરેલું લાકડાનું ટેબલ : નિયમિત પરાવર્તન (પોલિશ કરવાથી સપાટી ખૂબ જ લીસી અને સમતલ બને છે).
• (b) ચોકનો પાઉડર : અનિયમિત પરાવર્તન (ચોકના કણો અત્યંત ખરબચડી અને અસમતલ સપાટી બનાવે છે).
• (c) કાર્ડબોર્ડની સપાટી : અનિયમિત પરાવર્તન (કાર્ડબોર્ડની સપાટી પર અસંખ્ય સૂક્ષ્મ અનિયમિતતાઓ હોય છે).
• (d) પાણી ફેલાયેલું આરસનું ભોંયતળિયું : નિયમિત પરાવર્તન (પાણીનું પાતળું સ્તર અરીસા જેવી સપાટ અને અત્યંત લીસી સપાટી પૂરી પાડે છે).
• (e) અરીસો : નિયમિત પરાવર્તન (સમતલ અરીસો સંપૂર્ણપણે ચળકતો અને લીસો હોય છે).
• (f) કાગળનો ટુકડો : અનિયમિત પરાવર્તન (કાગળ બહારથી લીસો લાગતો હોવા છતાં સૂક્ષ્મ સ્તરે ખરબચડો હોય છે).
4. પરાવર્તનના નિયમો જણાવો.
જવાબ : પરાવર્તનના બે મુખ્ય નિયમો નીચે મુજબ છે :
(1) આપાતકોણ ($\angle i$) અને પરાવર્તનકોણ ($\angle r$) હંમેશાં સમાન મૂલ્યના હોય છે ($\angle i = \angle r$).
(2) આપાતકિરણ, આપાતબિંદુએ સપાટી પર દોરેલો લંબ અને પરાવર્તિત કિરણ - આ ત્રણેય હંમેશાં એક જ સમતલમાં હોય છે.
5. આપાતકિરણ, પરાવર્તિત કિરણ અને આપાતબિંદુએ સપાટી પર દોરેલો લંબ એક જ સમતલમાં હોય છે તે દર્શાવતી પ્રવૃત્તિ વર્ણવો.
જવાબ :
• ગોઠવણ : એક ટેબલ પર સફેદ ડ્રોઇંગ પેપર પાથરો. પેપરનો થોડો ભાગ ટેબલની ધારથી બહાર રહે તે રીતે લંબાવો. કાંસકાની વચ્ચેની એક ચીરાડ સિવાયના ભાગ કાગળથી ઢાંકીને ટોર્ચ વડે તેમાંથી સાંકડું પ્રકાશનું કિરણ કાગળ પર આપાત કરો. પ્રકાશના માર્ગમાં ઊભો સમતલ અરીસો મૂકો.
• અવલોકન : આપાતકિરણ અને પરાવર્તિત કિરણ કાગળના સમતલ પર સ્પષ્ટ રેખા રૂપે દેખાય છે. હવે જે ભાગ ટેબલની બહાર લટકે છે તે કાગળના ટુકડાને સહેજ નીચે વાળી દો. વાળેલા ભાગ પર પરાવર્તિત કિરણ દેખાતું બંધ થઈ જાય છે. કાગળને પાછો મૂળ સમતલમાં લાવતાં પરાવર્તિત કિરણ પુનઃ દેખાય છે.
• તારણ : આ પ્રવૃત્તિ સાબિત કરે છે કે આપાતકિરણ, લંબ અને પરાવર્તિત કિરણ ત્રણેય એક જ સમતલમાં રહે છે.
6. નીચે આપેલી ખાલી જગ્યાઓ પૂરો :
(a) એક સમતલ અરીસાની સામે 1 m દૂર ઊભેલી વ્યક્તિ પોતાના પ્રતિબિંબથી 2 m દૂર દેખાય છે.
(b) જો તમે તમારા ડાબા કાનને જમણા હાથ વડે સ્પર્શ કરો તો સમતલ અરીસામાં એવું લાગશે કે તમારો જમણો કાન ડાબા હાથ વડે સ્પર્શાયો છે.
(c) ઝાંખા પ્રકાશમાં જોતી વખતે કીકીનું કદ મોટું થાય છે.
(d) નિશાચર પક્ષીઓ (જેમ કે ઘુવડ) ની આંખના નેત્રપટલ પર શંકુ કોષો કરતાં સળી કોષોની સંખ્યા વધારે હોય છે.
7. આપાતકોણ એ પરાવર્તનકોણ જેટલો હોય છે :
(a) હંમેશાં (b) ક્યારેક (c) ચોક્કસ શરતો હેઠળ (d) ક્યારેય નહીં
જવાબ : (a) હંમેશાં
સમજૂતી : પરાવર્તનના પ્રથમ નિયમ મુજબ કોઈ પણ પ્રકારની પરાવર્તક સપાટી માટે આપાતકોણ હંમેશાં પરાવર્તનકોણ જેટલો જ હોય છે ($\angle i = \angle r$).
8. સમતલ અરીસા દ્વારા રચાતું પ્રતિબિંબ :
(a) આભાસી, અરીસાની પાછળ અને વસ્તુના કદ કરતાં મોટું હોય છે.
(b) આભાસી, અરીસાની પાછળ અને વસ્તુના કદ જેવડું જ હોય છે.
(c) વાસ્તવિક, અરીસાની સપાટી પર અને વસ્તુના કદ જેવડું હોય છે.
(d) વાસ્તવિક, અરીસાની પાછળ અને વસ્તુના કદ કરતાં નાનું હોય છે.
જવાબ : (b) આભાસી, અરીસાની પાછળ અને વસ્તુના કદ જેવડું જ હોય છે.
9. કેલિડોસ્કોપની રચના અને કાર્યપદ્ધતિ વર્ણવો.
જવાબ :
• રચના : કેલિડોસ્કોપ બનાવવા માટે આશરે 15 cm લાંબી અને 4 cm પહોળી ત્રણ સમાન લંબચોરસ સમતલ અરીસાની પટ્ટીઓ લેવામાં આવે છે. આ ત્રણેય પટ્ટીઓની ચળકતી સપાટી અંદર રહે તે રીતે જોડીને $60^\circ$ ના ખૂણે પ્રિઝમ આકાર બનાવવામાં આવે છે. આ રચનાને કાર્ડબોર્ડની નળાકાર ટ્યુબમાં બેસાડવામાં આવે છે. ટ્યુબના એક છેડે મધ્યમાં છિદ્રવાળી કાર્ડબોર્ડ ડિસ્ક અને બીજા છેડે અંદર સમતલ કાચની ગોળાકાર તકતી પર રંગીન કાચની બંગડીઓના નાના ટુકડા મૂકી ઘસેલા કાચની ડિસ્ક વડે બંધ કરવામાં આવે છે.
• કાર્યપદ્ધતિ : જ્યારે છિદ્રમાંથી જોવામાં આવે છે અને નળીને ધીમેથી ગોળ ફેરવવામાં આવે છે ત્યારે ત્રણેય અરીસાઓ વચ્ચે થતા વારંવારના બહુવિધ પરાવર્તનને કારણે રંગબેરંગી અદભુત નવીન ભાતો (Designs) રચાય છે. એકવાર બનેલી ભાત ફરી ક્યારેય બનતી નથી.
10. માનવ આંખની નામનિર્દેશવાળી સ્વચ્છ આકૃતિ દોરો.
જવાબ : માનવ આંખની આકૃતિમાં નીચેના મુખ્ય ભાગો દર્શાવવા આવશ્યક છે :
• કોર્નિયા (પારદર્શક પટલ) : અગ્રભાગનો બહિર્ગોળ પારદર્શક પડદો.
• કનીનિકા (આઇરિસ) અને કીકી (Pupil) : મધ્યમાં છિદ્ર ધરાવતો સ્નાયુમય પડદો.
• નેત્રમણિ (લેન્સ) : સિલિયરી સ્નાયુઓ સાથે જોડાયેલો દ્વિ-બહિર્ગોળ લેન્સ.
• નેત્રપટલ (રેટીના) : પાછળનો આંતરિક સંવેદનશીલ પડદો.
• દ્રષ્ટિચેતા (Optic nerve) : સંકેતોને મગજ સુધી લઈ જતી ચેતા.
(વિદ્યાર્થીઓએ નોટબુકમાં પાઠ્યપુસ્તક મુજબ સુંદર નામનિર્દેશિત પેન્સિલ આકૃતિ દોરવી.)
11. ગુરમીત લેસર ટોર્ચની મદદથી પ્રવૃત્તિ 13.8 કરવા માંગતો હતો. તેના શિક્ષકે તેને તેમ ન કરવાની સલાહ આપી. શું તમે શિક્ષકની આ સલાહનું કારણ સમજાવી શકો ?
જવાબ : લેસર ટોર્ચમાંથી નીકળતો પ્રકાશ અત્યંત તીવ્ર, એકરંગી અને ઉચ્ચ ઊર્જાવાળો સમાંતર કિરણપુંજ ધરાવે છે. જો લેસર પ્રકાશ સીધો આંખમાં પ્રવેશે તો નેત્રપટલ (રેટીના) ના સંવેદી કોષો કાયમ માટે બળી જાય છે અને આંખને ગંભીર કાયમી નુકસાન કે અંધાપો આવી શકે છે. આથી વિદ્યાર્થીઓની આંખોની સુરક્ષા માટે શિક્ષકે લેસર ટોર્ચ ન વાપરવાની સલાહ આપી હતી.
12. સમજાવો કે તમે તમારી આંખોની કાળજી કેવી રીતે રાખશો.
જવાબ : આંખોની સંભાળ માટેના મુખ્ય ઉપાયો :
(1) આંખની કોઈપણ તકલીફ જણાય તો તાત્કાલિક આંખના નિષ્ણાત ડોક્ટરની સલાહ લેવી અને જરૂર હોય તો યોગ્ય નંબરના ચશ્મા પહેરવા.
(2) ખૂબ જ ઝાંખા કે અતિશય પ્રખર (તેજસ્વી) પ્રકાશમાં ક્યારેય વાંચવું નહીં; સૂર્ય કે શક્તિશાળી લાઇટ સામે સીધું જોવું નહીં.
(3) વાંચતી વખતે પુસ્તકને આંખથી યોગ્ય સામાન્ય અંતરે (આશરે 25 cm) રાખવું.
(4) આંખમાં કચરો કે ધૂળ પડે તો આંખો ચોળવી નહીં, સ્વચ્છ ઠંડા પાણીથી આંખો ધોવી.
(5) ખોરાકમાં વિટામિન-A યુક્ત આહાર (જેમ કે ગાજર, લીલા શાકભાજી, પપૈયું, દૂધ) પૂરતા પ્રમાણમાં લેવો.
13. જો પરાવર્તિત કિરણ આપાતકિરણ સાથે $90^\circ$ નો ખૂણો બનાવતું હોય, તો આપાતકોણનું માપ કેટલું હશે ?
જવાબ :
આપાતકિરણ અને પરાવર્તિત કિરણ વચ્ચેનો કુલ ખૂણો = આપાતકોણ ($\angle i$) + પરાવર્તનકોણ ($\angle r$)
અહીં, $\angle i + \angle r = 90^\circ$
પરાવર્તનના નિયમ મુજબ : $\angle i = \angle r$
તેથી, $\angle i + \angle i = 90^\circ \implies 2 \times \angle i = 90^\circ$
$\angle i = 90^\circ / 2 = \mathbf{45^\circ}$
આમ, આપાતકોણનું માપ $45^\circ$ હશે.
14. બે સમાંતર સમતલ અરીસાઓ એકબીજાથી 40 cm અંતરે રાખેલા છે. તેમની વચ્ચે મૂકેલી મીણબત્તીના કેટલા પ્રતિબિંબો મળશે ?
જવાબ : અનંત (અસંખ્ય) પ્રતિબિંબો મળશે.
સમજૂતી : જ્યારે બે સમતલ અરીસાઓ પરસ્પર સમાંતર રાખવામાં આવે છે, ત્યારે એક અરીસામાં રચાતું પ્રતિબિંબ બીજા અરીસા માટે વસ્તુ તરીકે વર્તે છે. આ રીતે બંને અરીસાઓ વચ્ચે પ્રકાશનું સતત વારંવાર પરાવર્તન થતું રહેવાથી અનંત પ્રતિબિંબો રચાય છે.
15. બે અરીસાઓ એકબીજા સાથે કાટખૂણે ($90^\circ$ ના ખૂણે) ગોઠવેલા છે. એક પ્રકાશનું કિરણ એક અરીસા પર $30^\circ$ ના આપાતકોણે આપાત થાય છે. બીજા અરીસા પરથી પરાવર્તિત થતું કિરણ દોરો.
જવાબ :
• પ્રથમ અરીસા માટે : આપાતકોણ $\angle i_1 = 30^\circ$, તેથી પરાવર્તનકોણ $\angle r_1 = 30^\circ$ થશે.
• પ્રથમ અરીસાની સપાટી સાથે કિરણનો ખૂણો = $90^\circ - 30^\circ = 60^\circ$.
• બંને અરીસા વચ્ચેનો ખૂણો $90^\circ$ હોવાથી, ત્રિકોણના નિયમ મુજબ બીજા અરીસાની સપાટી સાથે પરાવર્તિત કિરણનો ખૂણો = $180^\circ - (90^\circ + 60^\circ) = 30^\circ$ બનશે.
• આથી બીજા અરીસા માટે લંબ સાથે બનતો આપાતકોણ $\angle i_2 = 90^\circ - 30^\circ = \mathbf{60^\circ}$ થશે.
• પરાવર્તનના નિયમ મુજબ બીજા અરીસા પરથી પરાવર્તનકોણ $\angle r_2 = \mathbf{60^\circ}$ થશે.
16. સમતલ અરીસાની એક બાજુ ઊભેલા બૂઝો (A) ને અરીસામાં પોતાનું પ્રતિબિંબ દેખાશે ? શું તે P, Q અને R સ્થાને મૂકેલી વસ્તુઓનાં પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે ?
જવાબ :
(1) બૂઝો અરીસાની લંબાઈની સીમાની બહાર ઊભો હોવાથી અને તેના પરથી આવતા પ્રકાશના કિરણો અરીસા પર આપાત થઈ પરાવર્તન પામી પોતાની આંખ સુધી ન પહોંચતા હોવાથી તે પોતાનું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે નહીં.
(2) પરંતુ P અને Q સ્થાને રહેલી વસ્તુઓ પરથી નીકળતા કિરણો અરીસા પર અથડાઈને બૂઝોની આંખ તરફ પરાવર્તિત થતા હોવાથી તે P અને Q નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે.
(3) R સ્થાનેથી પરાવર્તિત કિરણો બૂઝોની આંખ સુધી પહોંચી શકતા ન હોવાથી તે R નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે નહીં.
17. (a) સમતલ અરીસાની સામે A સ્થાને મૂકેલી વસ્તુના પ્રતિબિંબનું સ્થાન શોધો.
(b) શું B સ્થાને ઊભેલી પહેલી આ પ્રતિબિંબ જોઈ શકે ?
(c) શું C સ્થાને ઊભેલો બૂઝો આ પ્રતિબિંબ જોઈ શકે ?
(d) જ્યારે પહેલી B પરથી ખસીને C પર જાય છે, ત્યારે A નું પ્રતિબિંબ ક્યાં ખસશે ?
જવાબ :
(a) વસ્તુ A નું પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ તેટલા જ લંબ અંતરે A' સ્થાને રચાશે.
(b) હા, B સ્થાને ઊભેલી પહેલી પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે; કારણ કે A માંથી નીકળેલા પરાવર્તિત કિરણો પહેલીની આંખમાં પ્રવેશે છે.
(c) હા, C સ્થાને ઊભેલો બૂઝો પણ A નું પ્રતિબિંબ જોઈ શકશે.
(d) પ્રતિબિંબ બિલકુલ ખસશે નહીં, તે પોતાના મૂળ સ્થાને જ રહેશે. કારણ કે સમતલ અરીસામાં પ્રતિબિંબનું સ્થાન માત્ર વસ્તુના સ્થાન પર નિર્ભર છે, જોનાર વ્યક્તિના સ્થાન પર નહીં.
✦ વિસ્તૃત અભ્યાસ માટેની પ્રવૃત્તિઓ અને પ્રૉજેક્ટ (Activities & Projects) ✦
1. જાતે કેલિડોસ્કોપ બનાવી વિવિધ ભાતોનું અવલોકન કરો.
જવાબ : ત્રણ સમાન લંબચોરસ કાચના સમતલ અરીસાની પટ્ટીઓ ફેવિકોલ કે ટેપથી $60^\circ$ ના ખૂણે જોડી ત્રિકોણાકાર પ્રિઝમ બનાવો. તેને ગોળ પાઇપમાં ફીટ કરી અંદર તૂટેલી રંગીન કાચની બંગડીઓ ભરો. ટ્યુબના છેડે કાચ લગાવી ફેરવતાં વિવિધ અદભુત રંગબેરંગી પેટર્ન જોવા મળે છે. કાપડ ઉદ્યોગ અને ડિઝાઇનિંગ ક્ષેત્રે નવી પેટર્ન મેળવવા આ સાધન ઉત્તમ છે.
2. આંખના અંધબિંદુ (Blind Spot) ની હાજરી સાબિત કરતી કાગળની પ્રવૃત્તિ વર્ણવો.
જવાબ : એક સફેદ કાગળ પર ડાબી બાજુ ચોકડી ($+$) અને જમણી બાજુ 6-8 cm દૂર ગોળ ટપકું ($\bullet$) દોરો. જમણી આંખ બંધ કરી ડાબી આંખથી ચોકડી તરફ સતત જુઓ અને કાગળને ધીમે ધીમે આંખની નજીક લાવો. એક ચોક્કસ અંતરે પહોંચતાં ગોળ ટપકું અદ્રશ્ય થઈ જાય છે. આ દર્શાવે છે કે તે સમયે ટપકાંનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલના એવા ભાગ પર પડે છે જ્યાં કોઈ સંવેદી કોષો નથી, જેને અંધબિંદુ કહે છે.
3. દ્રષ્ટિની સાતત્યતા (Persistence of Vision) દર્શાવતું ફ્લિપ બુક અથવા પક્ષી-પાંજરાનું રમકડું બનાવો.
જવાબ : એક ચોરસ કાર્ડબોર્ડની એક તરફ પાંજરું દોરો અને બીજી તરફ પક્ષી દોરો. કાર્ડબોર્ડની બંને બાજુ દોરી બાંધી તેને ઝડપથી વળ ચડાવીને ફેરવો. આંખની દ્રષ્ટિ સાતત્યતા ($1/16$ સેકન્ડ) ને લીધે બંને ચિત્રો એકબીજામાં ભળી જાય છે અને પક્ષી ખરેખર પાંજરાની અંદર પૂરાયેલું હોય તેવો ભાસ થાય છે.
4. નેત્રદાન (Eye Donation) અંગે જાગૃતિ લાવવા સંક્ષિપ્ત નોંધ લખો.
જવાબ : કોઈપણ વ્યક્તિના મૃત્યુ પછી 4 થી 6 કલાકની અંદર નેત્રદાન થઈ શકે છે. નેત્રદાનમાં માત્ર આંખનો પારદર્શક પડદો (કોર્નિયા) લેવામાં આવે છે. એક વ્યક્તિના નેત્રદાનથી કોર્નિયલ અંધત્વ ધરાવતી બે અંધ વ્યક્તિઓને નવી દ્રષ્ટિ અને નવું જીવન આપી શકાય છે. સમાજમાં નેત્રદાન અંગેની ગેરમાન્યતાઓ દૂર કરી વધુમાં વધુ લોકો મરણોત્તર ચક્ષુદાન માટે સંકલ્પ કરે તે જરૂરી છે.
Post a Comment