अध्याय 13 प्रकाश
दुनिया को ज्यादातर इंद्रियों के माध्यम से जाना जाता है। दृष्टि की इंद्री सबसे महत्वपूर्ण इंद्रियों में से एक है। इसके माध्यम से हम पहाड़, नदियाँ, वृक्ष, पौधे, कुर्सियाँ, लोग और हमारे चारों ओर इतनी सी अन्य वस्तुएँ देखते हैं। हम बादल, इंद्रधनुष और आकाश में उड़ते हुए पक्षी भी देखते हैं। रात में हम चन्द्रमा और तारे देखते हैं। आप इस पृष्ठ पर मुद्रित शब्दों और वाक्यों को देख पा रहे हैं। देखना सम्भव कैसे होता है?
13.1 वस्तुएँ दिखाई देने का कारण
क्या आपने कभी सोचा है कि हम विभिन्न वस्तुओं को कैसे देखते हैं? आप कह सकते हैं कि आँखें वस्तुओं को देखती हैं। लेकिन क्या आप अंधेरे में कोई वस्तु देख सकते हैं? इसका अर्थ है कि केवल आँखें ही किसी वस्तु को नहीं देख सकतीं। तभी हम वस्तु को देखते हैं जब उससे आने वाला प्रकाश हमारी आँखों में प्रवेश करता है। प्रकाश वस्तु द्वारा उत्सर्जित हो सकता है या उससे परावर्तित हो सकता है।
आपने कक्षा सात में सीखा था कि एक पॉलिश या चमकदार सतह दर्पण की तरह काम कर सकती है। एक दर्पण उस पर पड़ने वाले प्रकाश की दिशा बदल देता है। क्या आप बता सकते हैं कि किसी सतह पर पड़ने वाला प्रकाश किस दिशा में परावर्तित होगा? आइए पता लगाएँ।
13.2 परावर्तन के नियम
गतिविधि 13.1
एक सफेद कागज़ की शीट को ड्राइंग बोर्ड या टेबल पर चिपका दें। एक कंघी लें और उसके सभी छिद्रों को बंद कर दें सिवाय बीच वाले के। इस उद्देश्य के लिए आप काले कागज़ की पट्टी का उपयोग कर सकते हैं। कंघी को कागज़ की शीट के लंबवत पकड़ें। एक तरफ से टॉर्च के माध्यम से कंघी के खुले छिद्र से प्रकाश डालें (चित्र 13.1)। टॉर्च और कंघी को थोड़ा समायोजित करने पर आपको कंघी के दूसरी तरफ कागज़ पर प्रकाश की एक किरण दिखेगी। कंघी और टॉर्च को स्थिर रखें। प्रकाश की किरण के मार्ग में एक समतल दर्पण की पट्टी रखें (चित्र 13.1)। आप क्या देखते हैं?
चित्र 13.1 : परावर्तन दिखाने की व्यवस्था
दर्पण से टकराने के बाद, प्रकाश की किरण दूसरी दिशा में परावर्तित होती है। प्रकाश की किरण, जो किसी सतह से टकराती है, आपतित किरण कहलाती है। वह किरण जो सतह से परावर्तन के बाद वापस आती है, परावर्तित किरण कही जाती है।
प्रकाश की किरण एक आदर्शीकरण है। वास्तव में, हमारे पास प्रकाश की एक संकीर्ण किरण होती है जो कई किरणों से बनी होती है। सरलता के लिए, हम प्रकाश की संकीर्ण किरण के लिए किरण शब्द का उपयोग करते हैं।
अपने दोस्तों की मदद से कागज पर उन रेखाओं को खींचो जो समतल दर्पण की स्थिति, आपतित किरण और परावर्तित किरण को दर्शाती हैं। दर्पण और कंघी को हटा दो। उस बिंदु पर जहाँ आपतित किरण दर्पण से टकराती है, दर्पण को दर्शाने वाली रेखा पर $90^{\circ}$ का कोण बनाती हुई एक रेखा खींचो। इस रेखा को उस बिंदु पर परावर्तक सतह की अभिलंब (normal) कहा जाता है (चित्र 13.2)। अभिलंब और आपतित किरण के बीच का कोण आपतन कोण ( $\angle i)$ कहलाता है। अभिलंब और परावर्तित किरण के बीच का कोण परावर्तन कोण ( $\angle r$ ) कहलाता है (चित्र 13.3)। आपतन कोण और परावर्तन कोण को मापो। आपतन कोण को बदलकर इस क्रिया को कई बार दोहराओ। आंकड़ों को तालिका 13.1 में दर्ज करो।
चित्र 13.2 : अभिलंब खींचना
चित्र 13.3: आपतन कोण और परावर्तन कोण
तालिका 13.1 : आपतन और परावर्तन के कोण
| क्र. सं. | आपतन कोण $(\angle i)$ | परावर्तन कोण $(\angle r)$ |
|---|---|---|
| 1. | ||
| 2. | ||
| 3. | ||
| 4. | ||
| 5. |
क्या आप आपतन कोण और परावर्तन कोण के बीच कोई संबंध देखते हैं? क्या वे लगभग बराबर हैं? यदि प्रयोग सावधानीपूर्वक किया जाता है, तो यह देखा जाता है कि आपतन कोण हमेशा परावर्तन कोण के बराबर होता है। यह परावर्तन के नियमों में से एक है। आइए परावर्तन पर एक अन्य गतिविधि करें।
यदि मैं प्रकाश को अभिलंब के साथ दर्पण पर डालूं तो क्या होगा?
गतिविधि 13.2
गतिविधि 13.1 को फिर से करें। इस बार कड़े कागज या चार्ट पेपर की एक शीट का प्रयोग करें। शीट को मेज के किनारे से थोड़ा बाहर निकलने दें (चित्र 13.4)। निकले हुए भाग को बीच से काट लें। परावर्तित किरण को देखें। सुनिश्चित करें कि परावर्तित किरण कागज के निकले हुए भाग तक पहुँच रही है। उस भाग को मोड़ें जिस पर परावर्तित किरण पड़ रही है। क्या आप अब भी परावर्तित किरण देख सकते हैं? कागज को वापस मूल स्थिति में लाएं। क्या आप फिर से परावर्तित किरण देख सकते हैं? आप क्या निष्कर्ष निकालते हैं?
(क)
(ख)
चित्र 13.4 (क), (ख) : आपतित किरण, परावर्तित किरण और आपतन बिंदु पर अभिलंब एक ही तल में होते हैं
जब पूरा कागज़ मेज़ पर फैला होता है, तो वह एक समतल को दर्शाता है। आपतित किरण, आपतन बिंदु पर अभिलंब और परावर्तित किरण सभी इसी समतल में होती हैं। जब आप कागज़ को मोड़ते हैं, तो आप एक ऐसा समतल बनाते हैं जो उस समतल से भिन्न होता है जिसमें आपतित किरण और अभिलंब स्थित हैं। तब आप परावर्तित किरण नहीं देखते हैं। यह क्या संकेत देता है? यह संकेत देता है कि आपतित किरण, आपतन बिंदु पर अभिलंब और परावर्तित किरण सभी एक ही समतल में स्थित होते हैं। यह परावर्तन का एक अन्य नियम है।
पहेली और बूझो ने उपरोक्त गतिविधियाँ कक्षा के बाहर सूर्य को प्रकाश स्रोत के रूप में टॉर्च के स्थान पर प्रयोग करते हुए कीं। आप भी सूर्य को प्रकाश स्रोत के रूप में प्रयोग कर सकते हैं।
इन गतिविधियों को रे स्ट्रीक उपकरण (Ray Streak Apparatus) का प्रयोग करके भी किया जा सकता है (जो NCERT द्वारा तैयार किट में उपलब्ध है)।
बूझो को याद आया कि कक्षा VII में उसने समतल दर्पण द्वारा किसी वस्तु के प्रतिबिंब की कुछ विशेषताएँ पढ़ी थीं। पहेली ने उसे उन विशेषताओं को याद करने को कहा:
(i) क्या प्रतिबिंब सीधा था या उल्टा?
(ii) क्या वह वस्तु के समान आकार का था?
(iii) क्या प्रतिबिंब दर्पण के पीछे उतनी ही दूरी पर प्रतीत होता था जितनी दूरी पर वस्तु दर्पण के सामने थी?
(iv) क्या उसे किसी स्क्रीन पर प्राप्त किया जा सकता था?
आइए आगे चलकर समतल दर्पण द्वारा प्रतिबिंब बनने के बारे में निम्नलिखित तरीके से थोड़ा और समझें:
गतिविधि 13.3
एक प्रकाश स्रोत O को एक समतल दर्पण PG के सामने रखा गया है। दो किरणें OA और OC इस पर आपतित होती हैं (चित्र 13.5)। क्या आप परावर्तित किरणों की दिशा ज्ञात कर सकते हैं?
दर्पण की सतह PQ पर बिंदुओं A और C पर अभिलंब खींचिए। फिर बिंदुओं A और C पर परावर्तित किरणें खींचिए। आप इन किरणों को कैसे खींचेंगे? परावर्तित किरणों को क्रमशः AB और CD कहिए। इन्हें आगे बढ़ाइए। क्या यह मिलती हैं? इन्हें पीछे की ओर बढ़ाइए। क्या अब यह मिलती हैं? यदि यह मिलती हैं, तो इस बिंदु को I अंकित कीजिए। दर्शक की आंख E पर (चित्र 13.5), क्या परावर्तित किरणें
चित्र 13.5 : समतल दर्पण में प्रतिबिंब बनना बिंदु I से आती प्रतीत होती हैं। चूंकि परावर्तित किरणें वास्तव में बिंदु I पर नहीं मिलती हैं, बल्कि केवल ऐसा प्रतीत होता है, हम कहते हैं कि बिंदु O का एक आभासी प्रतिबिंब बिंदु I पर बनता है। जैसा कि आपने कक्षा VII में पहले ही सीखा है, ऐसा प्रतिबिंब पर्दे पर प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
आपको स्मरण होगा कि दर्पण द्वारा बने प्रतिबिंब में वस्तु का बायां भाग दायां प्रतीत होता है और दायां भाग बायां। इसे पार्श्व प्रतिलोमन कहा जाता है।
13.3 नियमित और विसरित परावर्तन
गतिविधि 13.4
कल्पना कीजिए कि समानांतर किरणें चित्र 13.6 में दिखाए गए अनियमित सतह पर आपतित हो रही हैं। याद रखिए कि परावर्तन के नियम सतह के प्रत्येक बिंदु पर वैध होते हैं। इन नियमों का उपयोग करके विभिन्न बिंदुओं पर परावर्तित किरणों का निर्माण कीजिए। क्या ये एक-दूसरे के समानांतर हैं? आप पाएंगे कि ये किरणें विभिन्न दिशाओं में परावर्तित होती हैं। (चित्र 13.7)
चित्र 13.6: समानांतर किरणें अनियमित सतह पर आपतित
चित्र 13.7: अनियमित सतह से परावर्तित किरणें
जब किसी खुरदुरी या अनियमित सतह से परावर्तित सभी समानांतर किरणें समानांतर नहीं होतीं, तो इस प्रकार के परावर्तन को विसरित या अनियमित परावर्तन कहा जाता है। याद रखिए कि विसरित परावर्तन परावर्तन के नियमों की विफलता के कारण नहीं होता है। यह परावर्तित सतह की अनियमितताओं के कारण होता है, जैसे कि कार्डबोर्ड की सतह।
दूसरी ओर, दर्पण जैसी चिकनी सतह से होने वाला परावर्तन नियमित परावर्तन कहलाता है (चित्र 13.8)। प्रतिबिंब नियमित परावर्तन द्वारा बनते हैं।
चित्र 13.8 : नियमित परावर्तन
क्या हम सभी वस्तुओं को परावर्तित प्रकाश के कारण ही देखते हैं?
लगभग हर वस्तु जो आपके आस-पास है, वह परावर्तित प्रकाश के कारण ही दिखाई देती है। चंद्रमा, उदाहरण के लिए, सूर्य से प्रकाश प्राप्त करता है और उसे परावर्तित करता है। इसी प्रकार हम चंद्रमा को देख पाते हैं। वस्तुएँ जो अन्य वस्तुओं के प्रकाश में चमकती हैं, उन्हें प्रबुद्ध वस्तुएँ कहा जाता है। क्या आप कुछ अन्य ऐसी वस्तुओं का नाम बता सकते हैं?
कुछ अन्य वस्तुएँ भी होती हैं जो अपना स्वयं का प्रकाश उत्सर्जित करती हैं, जैसे कि सूर्य, अग्नि, मोमबत्ती की लौ और एक विद्युत दीपक। उनका प्रकाश हमारी आँखों पर पड़ता है। इसी प्रकार हम उन्हें देख पाते हैं। वस्तुएँ जो अपना स्वयं का प्रकाश उत्सर्जित करती हैं, उन्हें दीप्त वस्तुएँ कहा जाता है।
मेरे पास एक प्रश्न है। क्या परावर्तित किरणें, यदि किसी अन्य दर्पण पर आपतित हों, तो पुनः परावर्तित हो सकती हैं?
आइए इसे जानने का प्रयास करें।
13.4 परावर्तित प्रकाश पुनः परावर्तित हो सकता है
याद कीजिए पिछली बार जब आप नाई के पास गए थे। वह आपको एक दर्पण के सामने बिठाता है। जब आपके बाल काटे जा चुके होते हैं, तो वह आपके पीछे एक दर्पण पकड़ता है ताकि आप देख सकें कि पीछे के बाल कैसे काटे गए हैं (चित्र 13.9)। क्या आप जानते हैं कि आप अपने सिर के पीछे के बालों को कैसे देख सकते हैं?
पहेली को याद है कि उसने कक्षा छठ में एक विस्तृत गतिविधि के रूप में एक पेरिस्कोप बनाया था। पेरिस्कोप दो समतल दर्पणों का उपयोग करता है। क्या आप बता सकते हैं कि दोनों दर्पणों से परावर्तन कैसे आपको उन वस्तुओं को देखने में सक्षम बनाता है जो सीधे दिखाई नहीं देतीं? पेरिस्कोप पनडुब्बियों, टैंकों और बंकरों में सैनिकों द्वारा बाहर की चीज़ें देखने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
13.5 बहु-आवर्ती प्रतिबिंब
आप जानते हैं कि एक समतल दर्पण किसी वस्तु का केवल एक ही प्रतिबिंब बनाता है। यदि दो समतल दर्पणों को संयोजन में उपयोग किया जाए तो क्या होता है? आइए देखते हैं।
चित्र 13.9 : नाई की दुकान पर दर्पण
गतिविधि 13.5
दो समतल दर्पण लीजिए। उन्हें एक दूसरे से लगते हुए किनारों के साथ एक दूसरे से समकोण पर रखिए (चित्र 13.10)। उन्हें जोड़ने के लिए आप चिपकाने वाली टेप का उपयोग कर सकते हैं। दर्पनों के बीच एक सिक्का रखिए। आपको सिक्के के कितने प्रतिबिम्ब दिखते हैं (चित्र 13.10)?
चित्र 13.10 : एक दूसरे से समकोण पर समतल दर्पणों में प्रतिबिम्ब
अब चिपकाने वाली टेप की सहायता से दर्पणों को विभिन्न कोणों पर जोड़िए, जैसे $45^{\circ}, 60^{\circ}, 120^{\circ}, 180^{\circ}$ आदि। उनके बीच कोई वस्तु (मान लीजिए एक मोमबत्ती) रखिए। प्रत्येक स्थिति में वस्तु के कितने प्रतिबिम्ब बनते हैं, यह नोट कीजिए।
अंत में, दोनों दर्पणों को एक दूसरे के समानांतर रखिए। पता लगाइए कि उनके बीच रखी गई मोमबत्ती के कितने प्रतिबिम्ब बनते हैं (चित्र 13.11)।
चित्र 13.11 : एक दूसरे के समानांतर समतल दर्पणों में प्रतिबिम्ब
क्या आप अब समझा सकते हैं कि आप हेयर ड्रेसर की दुकान पर अपने सिर के पिछले हिस्से को कैसे देख सकते हैं?
इस विचार, जिसमें एक-दूसरे से कोण पर रखे गए दर्पणों द्वारा बनने वाली छवियों की संख्या होती है, का उपयोग कैलिडोस्कोप में अनेक सुंदर पैटर्न बनाने के लिए किया जाता है। आप स्वयं भी एक कैलिडोस्कोप बना सकते हैं।
कैलिडोस्कोप
गतिविधि 13.6
एक कैलिडोस्कोप बनाने के लिए, तीन आयताकार दर्पण पट्टियाँ लें, प्रत्येक लगभग $15 \mathrm{~cm}$ लंबी और $4 \mathrm{~cm}$ चौड़ी। इन्हें आकृति 13.12(a) में दिखाए अनुसार एक प्रिज़्म बनाने के लिए एक साथ जोड़ें। इस दर्पण व्यवस्था को एक गोल कार्डबोर्ड ट्यूब या मोटे चार्ट पेपर के ट्यूब में फिक्स करें। सुनिश्चित करें कि ट्यूब दर्पण पट्टियों से थोड़ा लंबा है। ट्यूब के एक सिरे को एक कार्डबोर्ड डिस्क से बंद करें, जिसके बीच में एक छेद हो, जिससे आप देख सकें [आकृति 13.12(b)]। डिस्क को टिकाऊ बनाने के लिए, कार्डबोर्ड के नीचे एक पारदर्शी प्लास्टिक शीट चिपकाएँ।
आकृति 13.12 : कैलिडोस्कोप बनाना
दूसरे सिरे पर, दर्पणों को छूते हुए, एक गोल समतल काँच की प्लेट फिक्स करें [आकृति 13.12(c)]। इस काँच की प्लेट पर रंगीन काँच के कई छोटे टुकड़े (टूटे हुए रंगी चूड़ियों के टुकड़े) रखें। ट्यूब के इस सिरे को एक ग्राउंड ग्लास प्लेट से बंद करें। रंगीन टुकड़ों को घूमने-फिरने के लिए पर्याप्त जगह छोड़ें।
आपका कैलिडोस्कोप तैयार है। जब आप छेद से झाँकेंगे, तो आप ट्यूब में विभिन्न प्रकार के पैटर्न देख पाएँगे। कैलिडोस्कोप की एक रोचक विशेषता यह है कि आप उसी पैटर्न को दोबारा कभी नहीं देखेंगे। वॉलपेपर और कपड़ों के डिज़ाइनर और कलाकार अक्सर नए पैटर्नों के लिए विचार प्राप्त करने के लिए कैलिडोस्कोप का उपयोग करते हैं। अपने खिलौने को आकर्षक बनाने के लिए, आप कैलिडोस्कोप को रंगीन कागज़ में लपेट सकते हैं।
13.6 सूर्य का प्रकाश – सफेद या रंगीन
कक्षा VII में आपने सीखा था कि सूर्य के प्रकाश को श्वेत प्रकाश कहा जाता है। आपने यह भी सीखा था कि इसमें सात रंग होते हैं। यहाँ एक अन्य गतिविधि (गतिविधि 13.7) है जो दिखाती है कि सूर्य का प्रकाश कई रंगों से बना होता है।
13.7 हमारी आँखों के अंदर क्या है?
हम चीज़ें तभी देखते हैं जब उनसे आने वाला प्रकाश हमारी आँखों में प्रवेश करता है। आँख हमारे सबसे महत्वपूर्ण संवेदी अंगों में से एक है। इसलिए, इसकी संरचना और कार्यप्रणाली को समझना महत्वपूर्ण है।
आँख का आकार लगभग गोलाकार होता है। आँख का बाहरी आवरण सफेद होता है। यह मज़बूत होता है ताकि यह आँख के भीतर के भाग को दुर्घटनाओं से बचा सके। इसका पारदर्शी सामने वाला भाग कहलाता है
गतिविधि 13.7
एक उपयुक्त आकार का समतल दर्पण लें। इसे एक कटोरी (कटोरी) में चित्र 13.13 के अनुसार रखें। कटोरी को पानी से भरें। इस व्यवस्था को एक खिड़की के पास इस प्रकार रखें कि सीधी धूप दर्पण पर पड़े। कटोरी की स्थिति इस प्रकार समायोजित करें कि दर्पण से परावर्तित प्रकाश एक दीवार पर पड़े। यदि दीवार सफेद नहीं है, तो उस पर एक सफेद कागज़ चिपका दें। परावर्तित प्रकाश में कई रंग दिखाई देंगे। आप इसे कैसे समझाएंगे? दर्पण और पानी एक प्रिज़्म बनाते हैं। जैसा कि आपने कक्षा VII में सीखा है, यह प्रकाश को उसके रंगों में तोड़ता है। प्रकाश के रंगों में विभाजित होने को प्रकाश का विच्छुरण (dispersion) कहा जाता है। इंद्रधनुष विच्छुरण को दर्शाने वाली एक प्राकृतिक घटना है।
चित्र 13.13 : प्रकाश का विच्छुरण
कॉर्निया (चित्र 13.14)। कॉर्निया के पीछे हमें एक गहरी मांसपेशीय संरचना मिलती है जिसे आइरिस कहा जाता है। आइरिस में एक छोटा सा छिद्र होता है जिसे पुतली (pupil) कहा जाता है। पुतली का आकार आइरिस द्वारा नियंत्रित किया जाता है। आइरिस वह भाग है जो आंख को उसका विशिष्ट रंग देता है। जब हम कहते हैं कि किसी व्यक्ति की आंखें हरी हैं, तो हम वास्तव में आइरिस के रंग की बात कर रहे होते हैं। आइरिस आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करता है। आइए देखते हैं कि यह कैसे करता है।
चित्र 13.14 : मानव नेत्र
सावधानी : इस गतिविधि के लिए कभी भी लेज़र टॉर्च का प्रयोग न करें।
गतिविधि 13.8
अपने मित्र की आँख में देखें। पुतली का आकार देखें। टॉर्च से उसकी आँख पर प्रकाश डालें। अब पुतली को देखें। टॉर्क बंद कर दें और उसकी पुतली को फिर से देखें। क्या आपने पुतली के आकार में कोई बदलाव देखा? किस स्थिति में पुतली बड़ी थी? आपको क्यों लगता है कि ऐसा था?
किस स्थिति में आपको आँख में अधिक प्रकाश आने देना चाहिए, जब प्रकाश कम हो या जब वह तेज हो?
आँख की पुतली के पीछे एक लेंस होता है जो बीच में मोटा होता है। बीच में मोटा किस प्रकार का लेंस होता है? कक्षा VII में लेंस के बारे में जो आपने सीखा था वह याद कीजिए। लेंस प्रकाश को आँख के पिछले हिस्से पर, रेटिना नामक परत पर केंद्रित करता है (चित्र 13.14)। रेटिना में कई तंत्रिका कोशिकाएँ होती हैं। तंत्रिका कोशिकाओं द्वारा अनुभव की गई संवेदनाएँ तब ऑप्टिक नस के माध्यम से मस्तिष्क तक पहुँचाई जाती हैं। दो प्रकार की कोशिकाएँ होती हैं-
(i) शंकु, जो तेज प्रकाश के प्रति संवेदनशील होती हैं और
(ii) छड़, जो कम प्रकाश के प्रति संवेदनशील होती हैं।
शंकु रंग को महसूस करते हैं। ऑप्टिक नस और रेटिना के संगम पर कोई संवेदी कोशिकाएँ नहीं होतीं, इसलिए उस स्थान पर दृष्टि संभव नहीं होती। इसे अंधा स्थान कहा जाता है। इसके अस्तित्व को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
गतिविधि 13.9
एक कागज़ पर एक गोल निशान और एक क्रॉस बनाएँ, जिसमें गोल निशान क्रॉस के दायीं ओर हो (चित्र 13.15)। दोनों निशानों के बीच की दूरी लगभग 6-8 सेमी हो सकती है। कागज़ को अपनी आँख से बाँह की लंबाई पर रखें। अपनी बाईं आँख बंद करें। लगातार क्रॉस को देखें। कागज़ को धीरे-धीरे अपनी ओर लाएँ, आँख को क्रॉस पर टिकाए रखें। आपको क्या दिखता है? क्या गोल निशान किसी बिंदु पर गायब हो जाता है? अब अपनी दाईं आँख बंद करें। अब गोल निशान को देखें और गतिविधि को दोहराएँ। क्या क्रॉस गायब हो जाता है? क्रॉस या गोल निशान का गायब होना दिखाता है कि रेटिना पर एक ऐसा बिंदु है जहाँ प्रकाश पड़ने पर वह मस्तिष्क को संदेश नहीं भेज सकता।
चित्र 13.15 : अंधे बिंदु का प्रदर्शन
किसी छवि का प्रभाव रेटिना से तुरंत गायब नहीं होता। यह वहाँ लगभग $1/16$वें सेकंड तक बना रहता है। इसलिए, यदि किसी चलते हुए वस्तु की स्थिर छवियाँ आँख पर प्रति सेकंड 16 से अधिक दर से दिखाई जाएँ, तो आँख उस वस्तु को चलती हुई मानती है।
गतिविधि 13.10
6-8 सेमी आकार का एक वर्गाकार कार्डबोर्ड का टुकड़ा लें। चित्र 13.16 में दिखाए अनुसार दो छिद्र बनाएं। दोनों छिद्रों में एक डोरी डालें। कार्डबोर्ड के एक तरफ एक पिंजरा और दूसरी तरफ एक पक्षी चित्रित/चिपकाएं। डोरी को मोड़ें और कार्ड को तेजी से घुमाएं। क्या आप पक्षी को पिंजरे में देखते हैं?
चित्र 13.16 : पिंजरे में पक्षी
हम जो फिल्में देखते हैं वास्तव में वे क्रमबद्ध रूप से व्यवस्थित कई अलग-अलग तस्वीरें होती हैं। इन्हें आमतौर पर प्रति सेकंड 24 तस्वीरों की दर से (16 प्रति सेकंड से तेज) आंख के सामने चलाया जाता है। इसलिए हम एक चलती हुई तस्वीर देखते हैं। प्रकृति ने आंखों को पलकों से सुसज्जित किया है ताकि कोई वस्तु आंख में प्रवेश न कर सके। पलकें अनावश्यक समय में प्रकाश को भी बाहर रखती हैं।
आंख एक अद्भुत उपकरण है जो (सामान्य) दूर की वस्तुओं के साथ-साथ निकट की वस्तुओं को भी स्पष्ट रूप से देख सकती है। वह न्यूनतम दूरी जिस पर आंख वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकती है, आयु के साथ बदलती है। सामान्य आंख से पढ़ने के लिए सबसे सहज दूरी लगभग $25 \mathrm{~cm}$ होती है।
कुछ व्यक्ति निकट वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकते हैं परंतु दूर की वस्तुओं को स्पष्ट नहीं देख पाते। दूसरी ओर, कुछ व्यक्ति निकट की वस्तुओं को स्पष्ट नहीं देख पाते परंतु दूर की वस्तुओं को अच्छी तरह देख सकते हैं। उपयुक्त सुधारात्मक लेंसों के साथ इन आंखों की खामियों को ठीक किया जा सकता है।
कभी-कभी, विशेष रूप से वृद्धावस्था में, दृष्टि धुंधली हो जाती है। यह आंख के लेंस के धुंधले होने के कारण होता है। जब ऐसा होता है, तो व्यक्ति को मोतियाबिंद (कैटारेक्ट) होने कहा जाता है। दृष्टि में हानि होती है, कभी-कभी अत्यधिक गंभीर। इस खामी का इलाज संभव है। अपारदर्शी लेंस को हटाया जाता है और एक नया कृत्रिम लेंस लगाया जाता है। आधुनिक प्रौद्योगिकी ने इस प्रक्रिया को सरल और सुरक्षित बना दिया है।
13.8 आंखों की देखभाल
यह आवश्यक है कि आप अपनी आंखों की उचित देखभाल करें। यदि कोई समस्या हो तो आपको नेत्र विशेषज्ञ के पास जाना चाहिए। नियमित जांच करवाएं-
- यदि सलाह दी जाए तो उपयुक्त चश्मे का प्रयोग करें।
- बहुत कम या बहुत अधिक प्रकाश आंखों के लिए हानिकारक होता है। अपर्याप्त प्रकाश से आंखों में तनाव और सिरदर्द होता है। बहुत अधिक प्रकाश, जैसे सूर्य का, एक शक्तिशाली
क्या आप जानते हैं?
जानवरों की आँखें विभिन्न आकारों की होती हैं। केकड़े की आँखें काफी छोटी होती हैं, लेकिन वे उसे चारों ओर देखने में सक्षम बनाती हैं। इसलिए, केकड़ा यह भी अनुभव कर सकता है कि कोई शत्रु पीछे से आ रहा है। तितलियों की आँखें बड़ी होती हैं और ऐसा प्रतीत होता है जैसे वे हजारों छोटी-छोटी आँखों से बनी हों (चित्र 13.17)। वे न केवल सामने और बगल में, बल्कि पीछे भी देख सकती हैं।
एक रात्रि पक्षी (उल्लू) रात में बहुत अच्छी तरह देख सकता है, लेकिन दिन के समय नहीं। दूसरी ओर, दिन के पक्षी (चील, गिद्ध) दिन के समय अच्छी तरह देख सकते हैं, लेकिन रात में नहीं। उल्लू की बड़ी कोर्निया और बड़ी पुतली होती है ताकि उसकी आँख में अधिक प्रकाश प्रवेश कर सके। इसके अतिरिक्त, इसकी रेटिना पर बड़ी संख्या में रॉड्स और केवल कुछ कोन्स होते हैं। दिन के पक्षियों में इसके विपरीत, अधिक
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चित्र 13.17 : तितली की आँखें कोन्स और कम रॉड्स।
लैंप या लेज़र टॉर्च रेटिना को नुकसान पहुँचा सकते हैं।
- सूर्य या किसी शक्तिशाली प्रकाश को सीधे न देखें।
- कभी भी अपनी आँखों को न रगड़ें। यदि धूल के कण आँखों में चले जाएँ, तो उन्हें स्वच्छ पानी से धोएँ। यदि कोई सुधार न हो, तो डॉक्टर के पास जाएँ।
- हमेशा दृष्टि के सामान्य दूरी से पढ़ें। किताब को आँखों के बहुत पास लाकर या बहुत दूर रखकर न पढ़ें।
आपने कक्षा छठी में संतुलित आहार के बारे में सीखा था। यदि भोजन में कुछ घटक कम हों, तो आँखें भी प्रभावित हो सकती हैं। भोजन में विटामिन A की कमी कई आँखों की समस्याओं का कारण बनती है। इनमें सबसे आम है रतौंधी (नाइट ब्लाइंडनेस)।
इसलिए, व्यक्ति को अपने आहार में ऐसे घटक शामिल करने चाहिए जिनमें विटामिन A हो। कच्चे गाजर, ब्रोकली और हरी सब्जियाँ (जैसे पालक) और कॉड लिवर ऑयल विटामिन A से भरपूर होते हैं। अंडे, दूध, दही, पनीर, मक्खन और फल जैसे पपीता और आम भी विटामिन $\mathrm{A}$ से भरपूर होते हैं।
13.9 दृष्टिबाधित व्यक्ति पढ़ और लिख सकते हैं
कुछ व्यक्ति, जिनमें बच्चे भी शामिल हैं, दृष्टिबाधित हो सकते हैं। उनकी दृष्टि बहुत सीमित होती है और वे चीज़ों को स्पष्ट रूप से नहीं देख सकते। कुछ व्यक्ति जन्म से ही बिल्कुल नहीं देख सकते। कुछ व्यक्ति किसी बीमारी या चोट के कारण अपनी आँखों की रोशनी खो सकते हैं। ऐसे व्यक्ति चीज़ों की पहचान छूने और आवाज़ों को अधिक ध्यान से सुनने के द्वारा करने की कोशिश करते हैं। वे अपनी अन्य इंद्रियों को अधिक तेज़ विकसित करते हैं। हालाँकि, अतिरिक्त संसाधन उन्हें अपनी क्षमताओं को और विकसित करने में सक्षम बना सकते हैं।
दृष्टिबाधितों के लिए गैर-प्रकाशीय और प्रकाशीय सहायक उपकरण
गैर-प्रकाशीय सहायक उपकरणों में दृष्टि संबंधी सहायक, स्पर्श संबंधी सहायक (स्पर्श की भावना का उपयोग), श्रवण संबंधी सहायक (सुनने की भावना का उपयोग) और इलेक्ट्रॉनिक सहायक उपकरण शामिल हैं। दृष्टि संबंधी सहायक, शब्दों को बड़ा कर सकते हैं, उपयुक्त प्रकाश की तीव्रता और उचित दूरी पर सामग्री प्रदान कर सकते हैं। स्पर्श संबंधी सहायक, जिनमें ब्रेल लेखन पट्टिका और स्टाइलस शामिल हैं, दृष्टिबाधित व्यक्तियों को नोट्स लेने, पढ़ने और लिखने में मदद करते हैं। श्रवण संबंधी सहायकों में कैसेट, टेप रिकॉर्डर, बोलती पुस्तकें और अन्य ऐसे उपकरण शामिल हैं। इलेक्ट्रॉनिक सहायक उपकरण, जैसे बोलते कैलकुलेटर और कंप्यूटर, कई गणनात्मक कार्यों को करने के लिए भी उपलब्ध हैं। बंद परिपथ टेलीविजन, जो एक इलेक्ट्रॉनिक सहायक उपकरण है, उपयुक्त कंट्रास्ट और प्रकाश के साथ मुद्रित सामग्री को बड़ा करता है। आजकल, ऑडियो सीडी और कंप्यूटर के साथ वॉयस बॉक्स का उपयोग भी वांछित पाठ को सुनने और लिखने के लिए बहुत उपयोगी है।
प्रकाशीय सहायक उपकरणों में द्विफोकस लेंस, संपर्क लेंस, रंगीन लेंस, आवर्धक लेंस और दूरबीन सहायक उपकरण शामिल हैं। जबकि लेंस संयोजनों का उपयोग दृष्टि संबंधी सीमाओं को ठीक करने के लिए किया जाता है, दूरबीन सहायक उपकरण ब्लैकबोर्ड और कक्षा प्रदर्शनों को देखने के लिए उपलब्ध हैं।
13.10 ब्रेल प्रणाली क्या है?
दृष्टिबाधित व्यक्तियों के लिए सबसे लोकप्रिय संसाधन ब्रेल है।
लुइस ब्रेल, जो स्वयं दृष्टिहीन थे, ने दृष्टिहीन व्यक्तियों के लिए एक प्रणाली विकसित की और इसे 1821 में प्रकाशित किया।
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लुइस ब्रेल
वर्तमान प्रणाली को 1932 में अपनाया गया। सामान्य भाषाओं, गणित और वैज्ञानिक संकेतन के लिए ब्रेल कोड है। ब्रेल प्रणाली का उपयोग करके कई भारतीय भाषाओं को पढ़ा जा सकता है।
ब्रेल प्रणाली में 63 बिंदु पैटर्न या वर्ण हैं। प्रत्येक वर्ण एक अक्षर, अक्षरों का संयोजन, एक सामान्य शब्द या व्याकरणिक चिह्न को दर्शाता है। बिंदु दो ऊध्र्वाधर पंक्तियों में व्यवस्थित होते हैं, जिनमें प्रत्येक में तीन बिंदु होते हैं।
नीचे कुछ अंग्रेजी अक्षरों और कुछ सामान्य शब्दों को दर्शाने के लिए बिंदुओं के पैटर्न दिखाए गए हैं।
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आकृति 13.18 : ब्रेल प्रणाली में प्रयुक्त बिंदु पैटर्न का उदाहरण
जब ये पैटर्न ब्रेल शीटों पर उभरे होते हैं, तो वे दृष्टिहीन व्यक्तियों को स्पर्श करके शब्दों को पहचानने में मदद करते हैं। उन्हें स्पर्श करने में आसान बनाने के लिए, बिंदुओं को थोड़ा ऊपर उठाया जाता है।
दृष्टिबाधित लोग ब्रेल प्रणाली सबसे पहले अक्षरों से सीखना शुरू करते हैं, फिर विशेष चिह्न और अक्षर संयोजन। विधियाँ स्पर्श द्वारा पहचान पर निर्भर करती हैं। प्रत्येक चिह्न को याद करना पड़ता है। ब्रेल पाठ हाथ से या मशीन से बनाए जा सकते हैं। टाइपराइटर जैसे उपकरण और मुद्रण मशीनें अब विकसित हो चुकी हैं।
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हेलेन ए. केलर
कुछ दृष्टिबाधित भारतीयों ने महान उपलब्धियाँ हासिल की हैं। दिवाकर, एक बाल प्रतिभा, एक गायक के रूप में अद्भुत प्रस्तुतियाँ दे चुका है।
रवीन्द्र जैन, जन्म से पूरी तरह दृष्टिबाधित, इलाहाबाद से संगीत प्रभाकर की उपाधि प्राप्त की। उन्होंने गीतकार, गायक और संगीत निर्देशक के रूप में उत्कृष्टता दिखाई।
लाल अडवाणी, स्वयं दृष्टिबाधित होते हुए, भारत में विकलांगों के विशेष शिक्षा और पुनर्वास के लिए एक संस्था की स्थापना की। इसके अतिरिक्त, उन्होंने यूनेस्को में ब्रेल समस्याओं पर भारत का प्रतिनिधित्व किया।
हेलेन ए. केलर, एक अमेरिकी लेखिका और वक्ता, शायद सबसे प्रसिद्ध और प्रेरणादायक दृष्टिबाधित व्यक्ति हैं। उन्होंने अपनी दृष्टि केवल 18 महीने की उम्र में खो दी थी। परंतु अपने संकल्प और साहस के कारण वह एक विश्वविद्यालय से स्नातक हो सकीं। उन्होंने कई पुस्तकें लिखीं, जिनमें द स्टोरी ऑफ माई लाइफ (1903) शामिल है।
कीवर्ड
आपतन कोण
आपतित किरणें
आइरिस
कैलिडोस्कोप
पार्श्व प्रतिबिम्बन
नियम
परावर्तन
प्यूपिल
परावर्तित किरणें
परावर्तन
नियमित परावर्तन
रेटिना
रॉड्स
आपने क्या सीखा है
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प्रकाश सभी सतहों से परावर्तित होता है।
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जब प्रकाश चिकनी, पॉलिश और नियमित सतहों पर आपतित होता है तो नियमित परावर्तन होता है।
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खुरदरी सतहों से विसरित या अनियमित परावर्तन होता है।
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परावर्तन के दो नियम हैं
$\qquad$ (i) आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है।
$\qquad$ (ii) आपतन किरण, परावर्तित किरण और परावर्तक सतह पर आपतन बिंदु पर खींची गई अभिलंब एक ही समतल में होते हैं।
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समतल दर्पण में बना प्रतिबिंब पार्श्व प्रतिबिम्बन से गुजरता है।
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दो दर्पण जब एक-दूसरे पर झुके होते हैं तो कई प्रतिबिंब बनते हैं।
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कैलिडोस्कोप में कई परावर्तनों के कारण सुंदर पैटर्न बनते हैं।
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सूर्य का प्रकाश, जिसे श्वेत प्रकाश कहा जाता है, में सात रंग होते हैं।
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प्रकाश के उसके घटक रंगों में विभाजित होने को विकिरण कहा जाता है।
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आंख के भाग हैं – कॉर्निया, आइरिस, प्यूपिल, लेंस, रेटिना और ऑप्टिक नर्व।
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एक सामान्य आंख पास और दूर के वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकती है।
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दृष्टिबाधित व्यक्ति ब्रेल प्रणाली का उपयोग करके पढ़ और लिख सकते हैं।
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दृष्टिबाधित व्यक्ति अपने पर्यावरण के साथ बातचीत बेहतर बनाने के लिए अपनी अन्य इंद्रियों को अधिक तेजी से विकसित करते हैं।
अभ्यास
1. मान लीजिए आप एक अंधेरे कमरे में हैं। क्या आप कमरे में रखी वस्तुओं को देख सकते हैं? क्या आप कमरे के बाहर की वस्तुओं को देख सकते हैं? समझाइए।
2. नियमित और विसरित परावर्तन के बीच अंतर बताइए। क्या विसरित परावर्तन परावर्तन के नियमों की विफलता को दर्शाता है?
3. निम्नलिखित में से प्रत्येक के सामने यह उल्लेख कीजिए कि प्रकाश की किरण पड़ने पर नियमित या विसरित परावर्तन होगा। प्रत्येक स्थिति में अपने उत्तर का औचित्य भी दीजिए।
(a) पॉलिश की हुई लकड़ी की मेज
(b) चॉक का चूर्ण
(c) कार्डबोर्ड की सतह
(d) पानी फैला हुआ संगमरमर का फर्श
(e) दर्पण
(f) कागज का टुकड़ा
4. परावर्तन के नियम लिखिए।
5. एक ऐसी गतिविधि का वर्णन कीजिए जो दिखाए कि आपतित किरण, परावर्तित किरण और आपतन बिंदु पर अभिलंब एक ही तल में स्थित होते हैं।
6. निम्नलिखित में रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए।
(a) एक व्यक्ति जो समतल दर्पण के सामने $1 \mathrm{~m}$ है, अपने प्रतिबिंब से ______________ $\mathrm{m}$ दूर प्रतीत होता है।
(b) यदि आप समतल दर्पण के सामने अपने दाएं हाथ से अपना ______________ कान छूते हैं, तो दर्पण में यह दिखाई देगा कि आपका दायां कान ______________ द्वारा छुआ जा रहा है।
(c) जब आप मंद प्रकाश में देखते हैं तो आपकी पुतली का आकार ______________ हो जाता है।
(d) रात्रि पक्षी की आंखों में ______________ शंकु की अपेक्षा छड़ें अधिक होती हैं।
प्रश्न $7-8$ में सही विकल्प चुनिए
7. आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है।
(a) सदैव
(b) कभी-कभी
(c) विशेष परिस्थितियों में
(d) कभी नहीं
8. समतल दर्पण द्वारा बना प्रतिबिंब
(a) आभासी, दर्पण के पीछे और बड़ा।
(b) आभासी, दर्पण के पीछे और वस्तु के समान आकार का।
(c) वास्तविक, दर्पण की सतह पर और बड़ा।
(घ) वास्तविक, दर्पण के पीछे और वस्तु के समान आकार की।
9. केलिडोस्कोप के निर्माण का वर्णन कीजिए।
10. मानव नेत्र का अंकित रेखाचित्र बनाइए।
11. गुरमीत एक लेज़र टॉर्च का प्रयोग करके क्रियाकलाप 13.8 करना चाहती थी। उसके शिक्षक ने उसे ऐसा न करने की सलाह दी। क्या आप शिक्षक की सलाह के आधार की व्याख्या कर सकते हैं?
12. समझाइए कि आप अपनी आँखों की देखभाल कैसे कर सकते हैं।
13. यदि परावर्तित किरण आपतित किरण से 90° के कोण पर है, तो किरण का आपतन कोण क्या होगा?
14. यदि एक मोमबत्ती को 40 cm दूरी पर रखे दो समानांतर समतल दर्पणों के बीच रखा जाए, तो इसकी कितनी प्रतिबिम्बें बनेंगी?
15. दो दर्पण समकोण पर मिलते हैं। एक प्रकाश किरण एक दर्पण पर 30° के कोण से आपतित होती है जैसा कि आकृति 13.19 में दिखाया गया है। दूसरे दर्पण से परावर्तित किरण का रेखाचित्र बनाइए।
आकृति 13.19
16. बूझो बिंदु A पर एक समतल दर्पण के ठीक किनारे पर खड़ा है जैसा कि आकृति 13.20 में दिखाया गया है। क्या वह दर्पण में स्वयं को देख सकता है? साथ ही क्या वह बिंदुओं P, Q और R पर स्थित वस्तुओं के प्रतिबिम्ब देख सकता है?
आकृति 13.20
17. (क) समतल दर्पण में A पर स्थित वस्तु के प्रतिबिम्ब की स्थिति ज्ञात कीजिए (आकृति 13.21)।
(ख) क्या B पर स्थित पहेली यह प्रतिबिम्ब देख सकती है?
(ग) क्या C पर स्थित बूझो यह प्रतिबिम्ब देख सकता है?
(घ) जब पहेली B से C की ओर चलती है, तो A के प्रतिबिम्ब की स्थिति कहाँ बदलती है?
विस्तारित अधिगम - गतिविधियाँ और परियोजना
1. अपना स्वयं का दर्पण बनाइए। एक काँच की पट्टी या काँच का स्लैब लीजिए। इसे साफ़ कीजिए और एक सफेद कागज़ पर रखिए। काँच में अपना प्रतिबिंब देखिए। अब काँच के स्लैब को काले कागज़ पर रखिए। फिर से काँच में देखिए। किस स्थिति में आप अपने को बेहतर देखते हैं और क्यों?
2. कुछ दृष्टिबाधित विद्यार्थियों से मित्रता कीजिए। उनसे पूछिए कि वे कैसे पढ़ते और लिखते हैं। यह भी जानिए कि वे वस्तुओं, बाधाओं और मुद्रा नोटों को कैसे पहचानते हैं।
3. एक नेत्र विशेषज्ञ से मिलिए। अपनी दृष्टि की जाँच कराइए और चर्चा कीजिए कि अपनी आँखों की देखभाल कैसे करें।
4. अपने पड़ोस का सर्वेक्षण कीजिए। ज्ञात कीजिए कि 12 वर्ष से कम उम्र के कितने बच्चे चश्मे का प्रयोग करते हैं। उनके माता-पिता से पूछिए कि उनके विचार में उनके बच्चों की कमजोर दृष्टि का क्या कारण हो सकता है।
क्या आप जानते हैं?
कोई भी व्यक्ति अपनी आँखें दान कर सकता है, जो कि कॉर्नियल अंधता से पीड़ित दृष्टिबाधित व्यक्तियों के लिए अमूल्य उपहार होता है। वह व्यक्ति
(क) पुरुष या महिला हो सकता है।
(ख) किसी भी आयु का हो सकता है।
(ग) किसी भी सामाजिक स्थिति का हो सकता है।
(घ) चश्मा प्रयोग करने वाला हो सकता है।
(ए) किसी सामान्य रोग से पीड़ित हों लेकिन एड्स, हेपेटाइटिस B या C, रेबीज, ल्यूकेमिया, लिंफोमा, टिटनेस, हैज़ा, इंसेफेलाइटिस न हों।
आंखों को मृत्यु के 4-6 घंटे के भीतर किसी भी स्थान पर, घर या अस्पताल में दान करना होता है।
व्यक्ति जो आंखें दान करना चाहता है, वह अपने जीवनकाल में किसी भी पंजीकृत नेत्र बैंक को आंखें दान करने की प्रतिज्ञा कर सकता है। उसे अपने रिश्तेदारों को भी इस प्रतिज्ञा के बारे में सूचित करना चाहिए ताकि उसकी मृत्यु के बाद वे आवश्यक कार्रवाई कर सकें।
आप ब्रेल किट भी दान कर सकते हैं।
