તમે કદાચ સૂર્યપ્રકાશનો એક કિરણપુંજ જોયો હશે જ્યારે તે ઓરડામાં સાંકડા ઉદઘાટન અથવા છિદ્ર દ્વારા પ્રવેશે છે. તમે સ્કૂટર, કાર અને ટ્રેનના એન્જિનના હેડલેમ્પમાંથી પ્રકાશના કિરણપુંજ પણ જોયા હશે [ફિગ. 11.1 (a)]. તે જ રીતે, ટોર્ચમાંથી પ્રકાશનો કિરણપુંજ જોઈ શકાય છે. કેટલાક

ફિગ. 11.1 પ્રકાશના કિરણપુંજ

તમે લાઇટ હાઉસ અથવા એરપોર્ટ ટાવરમાંથી સર્ચલાઇટનો કિરણપુંજ જોયો હશે [ફિગ. 11.1 (b)].

આ અનુભવો શું સૂચવે છે?

ફિગ. 11.2 સીધી અને વળેલી પાઈપ દ્વારા મીણબત્તી જોવી

11.1 પ્રકાશ સીધી રેખામાં ગતિ કરે છે

બૂઝોને યાદ આવે છે કે તેણે ધોરણ VI માં કરેલી એક પ્રવૃત્તિ. તે પ્રવૃત્તિમાં તેણે પ્રથમ સીધી પાઈપ દ્વારા અને પછી વળેલી પાઈપ દ્વારા (ફિગ. 11.2) પ્રગટ મીણબત્તી જોઈ. બૂઝો વળેલી પાઈપ દ્વારા મીણબત્તીની જ્યોત કેમ જોઈ શક્યો નહીં?

આ પ્રવૃત્તિએ દર્શાવ્યું કે પ્રકાશ સીધી રેખાઓમાં ગતિ કરે છે.

પ્રકાશનો માર્ગ આપણે કેવી રીતે બદલી શકીએ? તમે જાણો છો, જ્યારે પ્રકાશ પોલિશ કરેલી અથવા ચમકતી સપાટી પર પડે છે ત્યારે શું થાય છે?

11.2 પ્રકાશનું પરાવર્તન

પ્રકાશની દિશા બદલવાનો એક માર્ગ એ છે કે તેને ચમકતી સપાટી પર પડવા દેવો. ઉદાહરણ તરીકે, ચમકતી સ્ટેનલેસ સ્ટીલની પ્લેટ અથવા ચમકતો સ્ટીલનો ચમચો પ્રકાશની દિશા બદલી શકે છે. પાણીની સપાટી પણ અરીસાની જેમ કાર્ય કરી શકે છે અને પ્રકાશનો માર્ગ બદલી શકે છે. તમે ક્યારેય પાણીમાં વૃક્ષો અથવા ઇમારતોનું પ્રતિબિંબ જોયું છે? (ફિગ. 11.3)

કોઈપણ પોલિશ કરેલી અથવા ચમકતી સપાટી અરીસા તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. જ્યારે પ્રકાશ અરીસા પર પડે છે ત્યારે શું થાય છે?

તમે ધોરણ VI માં શીખ્યા છો કે અરીસો તેના પર પડતા પ્રકાશની દિશા બદલે છે. અરીસા દ્વારા દિશાના આ ફેરફારને પ્રકાશનું પરાવર્તન કહેવામાં આવે છે. શું તમને તે પ્રવૃત્તિ યાદ છે જેમાં તમે ટોર્ચના પ્રકાશને અરીસામાંથી પરાવર્તિત કર્યો હતો? ચાલો એક સમાન પ્રવૃત્તિ કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.1

એક ટોર્ચ લો. તેના કાચને ચાર્ટ પેપરથી ઢાંકો જેમાં ત્રણ સાંકડી ચીરા હોય છે જેમ કે ફિગ. 11.5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. એક શીટ

પહેલીને પંચતંત્રની સિંહ અને સસલાની વાર્તા યાદ આવે છે, જેમાં સસલાએ સિંહને પાણીમાં તેનું પ્રતિબિંબ બતાવીને મૂર્ખ બનાવ્યો હતો (ફિગ. 11.4).

ફિગ. 11.4 પાણીમાં સિંહનું પ્રતિબિંબ

ફિગ. 11.5 અરીસામાંથી પ્રકાશનું પરાવર્તન

ચાર્ટ પેપરની સરળ લાકડાની બોર્ડ પર ફેલાવો. ચાર્ટ પેપર પર એક સમતલ અરીસાની પટ્ટી ઊભી રીતે ગોઠવો (ફિગ. 11.5). હવે ચીરા સાથેની ટોર્ચમાંથી અરીસા પર પ્રકાશનો કિરણપુંજ દિશામાન કરો. ટોર્ચને એવી રીતે મૂકો કે તેનો પ્રકાશ બોર્ડ પરના ચાર્ટ પેપર સાથે જોઈ શકાય. હવે તેની સ્થિતિ એવી રીતે સમાયોજિત કરો કે ટોર્ચમાંથી પ્રકાશ અરીસા પર એક કોણ પર આપાત થાય (ફિગ. 11.5).

શું અરીસો તેના પર પડતા પ્રકાશની દિશા બદલે છે? હવે ટોર્ચને થોડીક બાજુએ ખસેડો. શું તમને પરાવર્તિત પ્રકાશની દિશામાં કોઈ ફેરફાર જણાય છે?

પહેલી જાણવા માંગે છે, શું આપણને વસ્તુઓ દૃશ્યમાન બનાવે છે? બૂઝો વિચારે છે કે વસ્તુઓ ત્યારે જ દૃશ્યમાન હોય છે જ્યારે તેમની પાસેથી પરાવર્તિત પ્રકાશ આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે. શું તમે તેની સાથે સહમત છો?

પરાવર્તિત પ્રકાશની દિશામાં અરીસામાં જુઓ. શું તમે અરીસામાં ચીરા જોઈ શકો છો? આ ચીરાનું પ્રતિબિંબ છે.

આ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે કે સમતલ અરીસામાંથી પ્રકાશ કેવી રીતે પરાવર્તિત થાય છે.

ચાલો અરીસામાં બનતા પ્રતિબિંબો સાથે રમીએ અને તેમના વિશે થોડું વધુ જાણીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.2

સાવધાની

પ્રગટ મીણબત્તીને સાવચેતીથી હાથ ધરો. આ પ્રવૃત્તિ શિક્ષક અથવા વડીલ વ્યક્તિની હાજરીમાં કરવી વધુ સારી છે.

સમતલ અરીસાની સામે એક પ્રગટ મીણબત્તી મૂકો. અરીસામાં મીણબત્તીની જ્યોત જોવાનો પ્રયત્ન કરો. એવું લાગે છે કે જાણે એક સમાન મીણબત્તી અરીસાની પાછળ મૂકેલી છે. અરીસાની પાછળ દેખાતી મીણબત્તી, અરીસા દ્વારા બનેલી મીણબત્તીનું પ્રતિબિંબ છે (ફિગ. 11.6). મીણબત્તી પોતે વસ્તુ છે.

હવે મીણબત્તીને અરીસાની સામે વિવિધ સ્થાનોએ ખસેડો. દરેક કિસ્સામાં પ્રતિબિંબનું નિરીક્ષણ કરો.

ફિગ. 11.6 સમતલ અરીસામાં મીણબત્તીનું પ્રતિબિંબ

બૂઝોએ તેની નોટબુકમાં નોંધ્યું: શું આ આશ્ચર્યજનક નથી કે અરીસો નાનો હોય કે મોટો, મારું પ્રતિબિંબ મારા જેટલું જ કદનું હોય છે?

શું દરેક કિસ્સામાં પ્રતિબિંબ સીધું હતું? શું જ્યોત વસ્તુમાંની જેમ મીણબત્તીની ટોચ પર દેખાઈ? આવા પ્રતિબિંબને સીધું પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે. સમતલ અરીસા દ્વારા બનેલું પ્રતિબિંબ સીધું અને વસ્તુ જેટલું જ કદનું હોય છે.

હવે અરીસાની પાછળ એક ઊભી સ્ક્રીન મૂકો. આ સ્ક્રીન પર મીણબત્તીનું પ્રતિબિંબ મેળવવાનો પ્રયત્ન કરો. શું તમે સ્ક્રીન પર પ્રતિબિંબ મેળવી શકો છો? હવે સ્ક્રીનને અરીસાની સામે મૂકો. શું તમે હવે સ્ક્રીન પર પ્રતિબિંબ મેળવી શકો છો? તમે જોશો કે કોઈપણ કિસ્સામાં સ્ક્રીન પર મીણબત્તીનું પ્રતિબિંબ મેળવી શકાતું નથી.

પ્રતિબિંબ અરીસાથી કેટલું દૂર છે? ચાલો બીજી પ્રવૃત્તિ કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.3

ચેસ બોર્ડ લો. જો ચેસ બોર્ડ ઉપલબ્ધ ન હોય, તો ચાર્ટ પેપર પર 64 $(8 \times 8)$ સમાન કદના ચોરસ દોરો. કાગળની મધ્યમાં જાડી રેખા દોરો. આ રેખા પર એક સમતલ અરીસો ઊભો રીતે ગોઠવો. કોઈપણ નાની વસ્તુ, જેમ કે પેન્સિલ શાર્પનર, અરીસાથી ગણતરી કરતા ત્રીજા ચોરસની સીમા પર મૂકો (ફિગ. 11.7). પ્રતિબિંબની સ્થિતિ નોંધો. હવે વસ્તુને ચોથા ચોરસની સીમા પર ખસેડો. ફરીથી પ્રતિબિંબની સ્થિતિ નોંધો. શું તમને અરીસાથી પ્રતિબિંબનું અંતર અને તેની સામે વસ્તુનું અંતર વચ્ચે કોઈ સંબંધ મળ્યો?

ફિગ. 11.7 સમતલ અરીસામાં પ્રતિબિંબનું સ્થાન નક્કી કરવું

પહેલીએ તેની નોટબુકમાં નોંધ્યું: સમતલ અરીસામાં પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ બને છે. તે સીધું, સમાન કદનું અને અરીસાથી એટલું જ દૂર હોય છે જેટલું વસ્તુ તેની સામે હોય છે.

તમે જોશો કે પ્રતિબિંબ અરીસાની પાછળ એટલું જ દૂર છે જેટલું વસ્તુ તેની સામે છે. હવે વસ્તુને ચાર્ટ પેપર પર કોઈપણ સ્થાને મૂકીને આ ચકાસણી કરો.

11.3 જમણું કે ડાબું!

જ્યારે તમે સમતલ અરીસામાં તમારું પ્રતિબિંબ જુઓ છો, ત્યારે શું તે બરાબર તમારા જેવું જ છે? તમે ક્યારેય નોંધ્યું છે કે તમારામાં અને અરીસામાંના તમારા પ્રતિબિંબમાં એક રસપ્રદ તફાવત છે? ચાલો શોધીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.4

સમતલ અરીસાની સામે ઊભા રહો અને તમારું પ્રતિબિંબ જુઓ. તમારો ડાબો હાથ ઊંચો કરો. તમારું પ્રતિબિંબ કયો હાથ ઊંચો કરે છે? (ફિગ. 11.8) હવે તમારું જમણું કાન સ્પર્શ કરો. તમારા પ્રતિબિંબમાં તમારો હાથ કયું કાન સ્પર્શ કરે છે? ધ્યાનથી નિરીક્ષણ કરો. તમે જોશો કે અરીસામાં ‘જમણું’ ‘ડાબું’ દેખાય છે અને ‘ડાબું’ ‘જમણું’ દેખાય છે. નોંધો કે ફક્ત બાજુઓ બદલાઈ જાય છે; પ્રતિબિંબ ઊંધું દેખાતું નથી.

હવે એક કાગળના ટુકડા પર તમારું નામ લખો અને તેને સમતલ અરીસાની સામે પકડો. તે અરીસામાં કેવું દેખાય છે

ફિગ. 11.8 ડાબો હાથ પ્રતિબિંબમાં જમણી બાજુએ દેખાય છે

ફિગ. 11.9 એક એમ્બ્યુલેન્સ

બૂઝોએ રસ્તા પર એક એમ્બ્યુલેન્સ જોઈ. તે આશ્ચર્યચકિત થયો કે આગળ લખેલો શબ્દ ‘AMBULANCE’ એક વિચિત્ર રીતે લખાયેલો હતો.

શું તમે હવે સમજી શકો છો કે શા માટે ‘AMBULANCE’ શબ્દ ફિગ. 11.9 માં બતાવ્યા પ્રમાણે લખાયેલો છે? જ્યારે એમ્બ્યુલેન્સની આગળના વાહનનો ડ્રાઇવર તેની રીઅર વ્યૂ મિરરમાં જુએ છે, ત્યારે તે તેના પર લખેલો ‘AMBULANCE’ શબ્દ વાંચી શકે છે અને તેને રસ્તો આપી શકે છે. એમ્બ્યુલેન્સને તેના માર્ગમાં અવરોધ્યા વિના પસાર થવા દેવું એ આપણા દરેકની ફરજ છે.

તમે નોંધ્યું હશે કે સ્કૂટર અથવા કારની સાઇડ મિરરમાં બધી વસ્તુઓના પ્રતિબિંબ વસ્તુઓ પોતાના કરતાં નાના દેખાય છે. તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે આવું શા માટે છે?

11.4 ગોળાકાર અરીસાઓ સાથે રમવું

પહેલી અને બૂઝો તેમના રાત્રિભોજનની રાહ જોઈ રહ્યાં હતાં. બૂઝોએ સ્ટેનલેસ સ્ટીલની પ્લેટ ઊંચકી અને તેમાં તેનું પ્રતિબિંબ જોયું. ઓહ! આ પ્લેટ સમતલ અરીસાની જેમ કાર્ય કરે છે. મારું પ્રતિબિંબ સીધું છે અને સમાન કદનું છે. પહેલીએ સ્ટીલના ચમચાની પાછળની બાજુનો ઉપયોગ કરીને તેનું પ્રતિબિંબ જોયું. “બૂઝો અહીં જુઓ! હું પણ મારું સીધું પ્રતિબિંબ જોઈ શકું છું જોકે તે કદમાં નાનું છે. આ ચમચો પણ કોઈ પ્રકારના અરીસા તરીકે કાર્ય કરે છે,” પહેલીએ કહ્યું.

તમે પણ તમારું પ્રતિબિંબ જોવા માટે ચમચો અથવા કોઈપણ વક્ર ચમકતી સપાટીનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

પ્રવૃત્તિ 11.5

સ્ટેનલેસ સ્ટીલનો ચમચો લો. ચમચાની બહારની બાજુ તમારા ચહેરાની નજીક લાવો અને તેમાં જુઓ. શું તમે તેમાં તમારું પ્રતિબિંબ જોઈ શકો છો? (ફિગ. 11.10) શું આ પ્રતિબિંબ સમતલ અરીસામાં જોવા મળતા પ્રતિબિંબથી અલગ છે? શું આ પ્રતિબિંબ સીધું છે? શું પ્રતિબિંબનું કદ સમાન, નાનું અથવા મોટું છે?

ફિગ. 11.10 ચમચાની બહારની બાજુમાંથી પ્રતિબિંબ

હવે ચમચાની અંદરની બાજુનો ઉપયોગ કરીને તમારું પ્રતિબિંબ જુઓ. આ વખતે તમે જોશો કે તમારું પ્રતિબિંબ સીધું અને કદમાં મોટું છે. જો તમે ચમચાનું તમારા ચહેરાથી અંતર વધારો, તો તમે તમારું પ્રતિબિંબ ઊંધું જોઈ શકો છો (ફિગ. 11.11). તમે તમારા ચહેરાને બદલે તમારી પેન અથવા પેન્સિલનું પ્રતિબિંબ પણ સરખાવી શકો છો.

ફિગ. 11.11 ચમચાની અંદરની બાજુમાંથી પ્રતિબિંબ

ચમચાની વક્ર ચમકતી સપાટી અરીસા તરીકે કાર્ય કરે છે. વક્ર અરીસાનું સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણ ગોળાકાર અરીસો છે.

જો ગોળાકાર અરીસાની પરાવર્તક સપાટી અંતર્ગોળ હોય, તો તેને અંતર્ગોળ અરીસો કહેવામાં આવે છે. જો પરાવર્તક સપાટી બહિર્ગોળ હોય, તો તે બહિર્ગોળ અરીસો છે (ફિગ. 11.12).

ફિગ. 11.12 (a) એક અંતર્ગોળ અને (b) એક બહિર્ગોળ અરીસો

અંતર્ગોળ અને બહિર્ગોળ અરીસાઓને ગોળાકાર અરીસા કેમ કહેવામાં આવે છે?
રબરની દડી લો અને છરી અથવા હેકસો બ્લેડથી તેનો એક ભાગ કાપો [ફિગ. 11.13 (a)]. (સાવચેત રહો. દડી કાપવામાં મદદ માટે વડીલ વ્યક્તિને પૂછો). કાપેલી દડીની અંદરની સપાટીને અંતર્ગોળ કહેવામાં આવે છે અને બહારની સપાટીને બહિર્ગોળ કહેવામાં આવે છે (ફિગ. $11.13(b)$ ).

ફિગ. 11.13 ગોળાકાર અરીસો એ ગોળાનો એક ભાગ છે

ચમચાની અંદરની સપાટી અંતર્ગોળ અરીસાની જેમ કાર્ય કરે છે, જ્યારે તેની બહારની સપાટી બહિર્ગોળ અરીસાની જેમ કાર્ય કરે છે.

આપણે જાણીએ છીએ કે સમતલ અરીસા દ્વારા બનેલું વસ્તુનું પ્રતિબિંબ સ્ક્રીન પર મેળવી શકાતું નથી. ચાલો તપાસ કરીએ કે શું આ અંતર્ગોળ અરીસા દ્વારા બનેલા પ્રતિબિંબ માટે પણ સાચું છે.

પ્રવૃત્તિ 11.6

સાવધાની

તમે પ્રવૃત્તિ 11.6 સૂર્યપ્રકાશમાં કરશો. સાવધાન રહો, સૂર્ય અથવા તેના પ્રતિબિંબ તરફ સીધા જ ક્યારેય ન જુઓ કારણ કે તે તમારી આંખોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તમે સૂર્યનું પ્રતિબિંબ જ્યારે તે સ્ક્રીન અથવા દિવાલ પર પડે ત્યારે જોઈ શકો છો.

ફિગ. 11.14 અંતર્ગોળ અરીસો સૂર્યનું વાસ્તવિક પ્રતિબિંબ બનાવે છે

એક અંતર્ગોળ અરીસો લો. તેને સૂર્ય તરફ રાખો. અરીસામાંથી પરાવર્તિત પ્રકાશને કાગળની શીટ પર મેળવવાનો પ્રયત્ન કરો. ત્યાં સુધી કાગળ અને અરીસા વચ્ચેનું અંતર સમાયોજિત કરો જ્યાં સુધી તમને તેના પર તીક્ષ્ણ તેજસ્વી ડોટ મળે (ફિગ. 11.14). અરીસો અને કાગળની શીટને થોડી મિનિટો માટે આ સ્થિતિમાં સ્થિર રાખો. શું કાગળ બળવાનું શરૂ થાય છે?

આ તેજસ્વી ડોટ, હકીકતમાં, સૂર્યનું પ્રતિબિંબ છે. નોંધો કે આ પ્રતિબિંબ સ્ક્રીન પર બને છે. સ્ક્રીન પર બનેલા પ્રતિબિંબને વાસ્તવિક પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે. યાદ કરો કે પ્રવૃત્તિ 11.2 માં સમતલ અરીસા દ્વારા બનેલું પ્રતિબિંબ સ્ક્રીન પર મેળવી શકાયું નહોતું. આવા પ્રતિબિંબને આભાસી પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે.

હવે ચાલો અંતર્ગોળ અરીસા દ્વારા બનેલી મીણબત્તીની જ્યોતનું પ્રતિબિંબ સ્ક્રીન પર મેળવવાનો પ્રયત્ન કરીએ.

પ્રવૃત્તિ 11.7

એક અંતર્ગોળ અરીસાને સ્ટેન્ડ પર ગોઠવો (અરીસાને સ્થિર રાખવા માટેની કોઈપણ વ્યવસ્થા કરશે) અને તેને ટેબલ પર મૂકો (ફિગ. 11.15). કાર્ડબોર્ડ શીટ પર સફેદ કાગળનો ટુકડો ચોડો (ધારો કે

ફિગ. 11.15 અંતર્ગોળ અરીસા દ્વારા બનેલા વાસ્તવિક પ્રતિબિંબ

$15 \mathrm{~cm} \times 10 \mathrm{~cm})$. આ સ્ક્રીન તરીકે કાર્ય કરશે. ટેબલ પર અરીસાથી લગભગ $50 \mathrm{~cm}$ અંતરે એક પ્રગટ મીણબત્તી મૂકો. સ્ક્રીન પર જ્યોતનું પ્રતિબિંબ મેળવવાનો પ્રયત્ન કરો. આ માટે, સ્ક્રીનને ત્યાં સુધી ખસેડો જ્યાં સુધી જ્યોતનું તીક્ષ્ણ પ્રતિબિ