जगाची ओळख प्रामुख्याने इंद्रियांद्वारे होते. दृष्टी हे एक सर्वात महत्त्वाचे इंद्रिय आहे. याच्या माध्यमातून आपण आपल्या सभोवतालचे पर्वत, नद्या, झाडे, वनस्पती, खुर्च्या, लोक आणि इतर अनेक गोष्टी पाहतो. आपण आकाशात ढग, इंद्रधनुष्य आणि उडणारे पक्षी देखील पाहतो. रात्री आपण चंद्र आणि तारे पाहतो. तुम्ही या पृष्ठावर छापलेली शब्द आणि वाक्ये पाहू शकता. पाहणे शक्य कसे होते?

१३.१ वस्तू दृश्य कशा होतात?

आपण विविध वस्तू कशा पाहतो याचा विचार कधी केला आहे का? तुम्ही म्हणाल की डोळे वस्तू पाहतात. पण, अंधारात तुम्हाला एखादी वस्तू दिसू शकते का? याचा अर्थ असा की केवळ डोळ्यांद्वारे कोणतीही वस्तू पाहता येत नाही. जेव्हा वस्तूकडून प्रकाश आपल्या डोळ्यांवर पडतो तेव्हाच आपण ती वस्तू पाहू शकतो. प्रकाश वस्तूने उत्सर्जित केलेला असू शकतो किंवा त्या वस्तूने परावर्तित केलेला असू शकतो.

तुम्ही इयत्ता सातवीत शिकलात की, पॉलिश केलेली किंवा चमकदार पृष्ठभाग आरशाप्रमाणे काम करू शकतो. आरसा त्यावर पडणाऱ्या प्रकाशाची दिशा बदलतो. पृष्ठभागावर पडणाऱ्या प्रकाशाचे कोणत्या दिशेने परावर्तन होईल ते तुम्ही सांगू शकता का? चला ते शोधूया.

१३.२ परावर्तनाचे नियम

कृती १३.१

ड्रॉईंग बोर्ड किंवा टेबलावर एक पांढरा कागद निश्चित करा. एक कंगवा घ्या आणि मधल्या एका खुल्या भागाशिवाय इतर सर्व छिद्रे बंद करा. यासाठी तुम्ही काळ्या कागदाची पट्टी वापरू शकता. कंगवा कागदाच्या पत्र्याला लंब धरा. एका बाजूने कंगव्याच्या छिद्रातून टॉर्चचा प्रकाश टाका (आकृती १३.१). टॉर्च आणि कंगव्यात थोडासा समायोजन करून तुम्हाला कंगव्याच्या दुसऱ्या बाजूला कागदावर प्रकाशाचा किरण दिसेल. कंगवा आणि टॉर्च स्थिर ठेवा. प्रकाश किरणाच्या मार्गात एका सपाट आरशाची पट्टी ठेवा (आकृती १३.१). तुम्ही काय पाहता?

आकृती १३.१ : परावर्तन दर्शविण्यासाठीची मांडणी

आरशावर आदळल्यानंतर, प्रकाश किरण दुसऱ्या दिशेने परावर्तित होतो. जो प्रकाश किरण कोणत्याही पृष्ठभागावर आदळतो, त्याला आपाती किरण म्हणतात. परावर्तनानंतर पृष्ठभागावरून परत येणाऱ्या किरणाला परावर्तित किरण म्हणतात.

प्रकाशाचा किरण ही एक आदर्श संकल्पना आहे. वास्तवात, आपल्याकडे प्रकाशाचा एक अरुंद किरणपुंज असतो जो अनेक किरणांपासून बनलेला असतो. सोपेपणासाठी, आपण अरुंद प्रकाश किरणपुंजासाठी ‘किरण’ हा शब्द वापरतो.

तुमच्या मित्रांच्या मदतीने कागदावर सपाट आरसा, आपाती किरण आणि परावर्तित किरण यांची स्थिती दर्शविणारी रेषा काढा. आरसा आणि कंगवा काढून टाका. आपाती किरण ज्या बिंदूवर आरशावर आदळतो त्या बिंदूवर आरसा दर्शविणाऱ्या रेषेला $90^{\circ}$ चा कोन करणारी रेषा काढा. या रेषेला त्या बिंदूवरील परावर्तक पृष्ठभागाचा अभिलंब म्हणतात (आकृती १३.२). अभिलंब आणि आपाती किरण यांच्यातील कोनाला आपातन कोन ($\angle i)$) म्हणतात. अभिलंब आणि परावर्तित किरण यांच्यातील कोनाला परावर्तन कोन ($\angle r$) म्हणतात (आकृती १३.३). आपातन कोन आणि परावर्तन कोन मोजा. आपातन कोन बदलून ही क्रिया अनेक वेळा करा. माहिती सारणी १३.१ मध्ये नोंदवा.

आकृती १३.२ : अभिलंब काढणे

सारणी १३.१ : आपातन कोन आणि परावर्तन कोन

तुम्हाला आपातन कोन आणि परावर्तन कोन यांच्यात काही संबंध दिसतो का? ते अंदाजे समान आहेत का? जर प्रयोग काळजीपूर्वक केला तर आपातन कोन नेहमी परावर्तन कोनाइतका असतो हे दिसून येते. हा परावर्तनाचा एक नियम आहे. चला, परावर्तनावर आणखी एक कृती करूया.

जर मी प्रकाश अभिलंबाच्या दिशेने आरशावर टाकला तर काय होईल?

कृती १३.२

कृती १३.१ पुन्हा करा. यावेळी एक कडक कागद किंवा चार्ट पेपरचा शीट वापरा. शीट टेबलच्या काठाच्या थोडेसे पलीकडे प्रक्षेपित करू द्या (आकृती १३.४). शीटचा प्रक्षेपित भाग मध्यभागी कापून टाका. परावर्तित किरणाकडे पहा. परावर्तित किरण कागदाच्या प्रक्षेपित भागापर्यंत पसरतो याची खात्री करा. ज्या प्रक्षेपित भागावर परावर्तित किरण पडतो तो भाग वाकवा. तुम्हाला अजूनही परावर्तित किरण दिसतो का? कागद मूळ स्थितीत आणा. तुम्हाला परावर्तित किरण पुन्हा दिसतो का? तुम्ही काय अनुमान काढता?

(अ)

(ब)

आकृती १३.४ (अ), (ब) : आपाती किरण, परावर्तित किरण आणि आपातबिंदूचा अभिलंब एकाच समतलात असतात

जेव्हा संपूर्ण कागदाचा शीट टेबलावर पसरवला जातो, तेव्हा तो एक समतल दर्शवितो. आपाती किरण, आपातबिंदूचा अभिलंब आणि परावर्तित किरण हे सर्व या समतलात असतात. जेव्हा तुम्ही कागद वाकवता तेव्हा तुम्ही आपाती किरण आणि अभिलंब ज्या समतलात असतात त्यापेक्षा वेगळे समतल निर्माण करता. तेव्हा तुम्हाला परावर्तित किरण दिसत नाही. याचा अर्थ काय आहे? याचा अर्थ असा की आपाती किरण, आपातबिंदूचा अभिलंब आणि परावर्तित किरण हे सर्व एकाच समतलात असतात. हा परावर्तनाचा दुसरा नियम आहे.

पहेली आणि बुझो यांनी वरील क्रिया वर्गखोलीच्या बाहेर टॉर्चऐवजी सूर्य प्रकाश स्रोत म्हणून वापरून केल्या. तुम्हीही प्रकाश स्रोत म्हणून सूर्याचा वापर करू शकता.

ही क्रिया एनसीईआरटीने तयार केलेल्या किटमध्ये उपलब्ध असलेले रे स्ट्रीक उपकरण वापरून देखील करता येते.

बुझोला आठवले की इयत्ता सातवीत त्याने सपाट आरशाने तयार झालेल्या वस्तूच्या प्रतिमेची काही वैशिष्ट्ये अभ्यासली होती. पहेलीने त्याला ती वैशिष्ट्ये आठवण्यास सांगितली:

(i) प्रतिमा सरळ होती की उलटी?

(ii) ती वस्तूएवढ्याच आकाराची होती का?

(iii) प्रतिमा आरशामागे वस्तू आरशासमोर जितक्या अंतरावर होती तितक्याच अंतरावर दिसली का?

(iv) ती पडद्यावर मिळू शकते का?

खालील प्रकारे सपाट आरशाद्वारे प्रतिमा निर्मितीबद्दल थोडे अधिक समजून घेऊया:

कृती १३.३

प्रकाशाचा एक स्रोत O हा सपाट आरसा PG च्या समोर ठेवला आहे. दोन किरण OA आणि OC त्यावर आपात होतात (आकृती १३.५). तुम्ही परावर्तित किरणांची दिशा शोधू शकता का?

आरशाच्या पृष्ठभागावर $\mathrm{PQ}$, बिंदू $\mathrm{A}$ आणि C वर अभिलंब काढा. मग बिंदू $\mathrm{A}$ आणि $\mathrm{C}$ वर परावर्तित किरण काढा. तुम्ही हे किरण कसे काढाल? परावर्तित किरणांना अनुक्रमे $\mathrm{AB}$ आणि $\mathrm{CD}$ असे म्हणा. त्यांना पुढे वाढवा. ते भेटतात का? त्यांना मागे वाढवा. आता ते भेटतात का? जर ते भेटतात, तर हा बिंदू I असे चिन्हांकित करा. E (आकृती १३.५) येथे दर्शकाच्या डोळ्यासाठी, परावर्तित किरण

आकृती १३.५ : सपाट आरशात प्रतिमा निर्मिती I बिंदूपासून येत असल्याचे भासतात का? परावर्तित किरण प्रत्यक्षात I बिंदूवर भेटत नसल्यामुळे, फक्त भासत असल्यामुळे, आपण म्हणतो की बिंदू $\mathrm{O}$ ची एक आभासी प्रतिमा I वर तयार होते. तुम्ही इयत्ता सातवीत आधीच शिकलात असल्याप्रमाणे, अशी प्रतिमा पडद्यावर मिळवता येत नाही.

तुम्हाला आठवेल की आरशाने तयार झालेल्या प्रतिमेत वस्तूची डावी बाजू उजवीकडे आणि उजवी बाजू डावीकडे दिसते. याला पार्श्व व्युत्क्रमण म्हणतात.

१३.३ नियमित आणि विसरित परावर्तन

कृती १३.४

कल्पना करा की समांतर किरण आकृती १३.६ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे एका अनियमित पृष्ठभागावर आपात होतात. लक्षात ठेवा की परावर्तनाचे नियम पृष्ठभागाच्या प्रत्येक बिंदूवर वैध असतात. विविध बिंदूंवर परावर्तित किरण तयार करण्यासाठी या नियमांचा वापर करा. ते एकमेकांना समांतर आहेत का? तुम्हाला असे आढळेल की हे किरण वेगवेगळ्या दिशेने परावर्तित होतात. (आकृती १३.७)

आकृती १३.६: अनियमित पृष्ठभागावर आपात होणारे समांतर किरण

आकृती १३.७: अनियमित पृष्ठभागावरून परावर्तित होणारे किरण

जेव्हा खडबडीत किंवा अनियमित पृष्ठभागावरून परावर्तित होणारे सर्व समांतर किरण समांतर नसतात, तेव्हा त्या परावर्तनाला विसरित किंवा अनियमित परावर्तन म्हणतात. लक्षात ठेवा की विसरित परावर्तन हे परावर्तनाच्या नियमांच्या अयशस्वीतेमुळे होत नाही. ते कार्डबोर्डसारख्या परावर्तक पृष्ठभागावरील अनियमिततेमुळे होते.

दुसरीकडे, आरशासारख्या गुळगुळीत पृष्ठभागावरून होणाऱ्या परावर्तनाला नियमित परावर्तन म्हणतात (आकृती १३.८). नियमित परावर्तनाद्वारे प्रतिमा तयार होतात.

आकृती १३.८ : नियमित परावर्तन

आपल्याला सर्व वस्तू परावर्तित प्रकाशामुळेच दिसतात का?

तुमच्या सभोवतालची जवळजवळ प्रत्येक गोष्ट परावर्तित प्रकाशामुळे दिसते. उदाहरणार्थ, चंद्र सूर्यापासून प्रकाश प्राप्त करतो आणि त्याचे परावर्तन करतो. अशाप्रकारे आपल्याला चंद्र दिसतो. इतर वस्तूंच्या प्रकाशात चमकणाऱ्या वस्तूंना प्रकाशित वस्तू म्हणतात. तुम्ही अशा काही इतर वस्तूंची नावे सांगू शकता का?

इतर काही वस्तू आहेत, ज्या स्वतःचा प्रकाश देतात, जसे की सूर्य, अग्नी, मेणबत्तीची ज्योत आणि विद्युत दिवा. त्यांचा प्रकाश आपल्या डोळ्यांवर पडतो. अशाप्रकारे आपण त्यांना पाहतो. ज्या वस्तू स्वतःचा प्रकाश उत्सर्जित करतात त्यांना स्वयंप्रकाशित वस्तू म्हणतात.

माझ्याकडे एक प्रश्न आहे. परावर्तित किरण दुसऱ्या आरशावर आपात झाल्यास पुन्हा परावर्तित होऊ शकतात का?

चला ते शोधूया.

१३.४ परावर्तित प्रकाश पुन्हा परावर्तित होऊ शकतो

तुम्ही शेवटच्यांदा हेअर ड्रेसरकडे गेलात तेव्हाची आठवण करा. ती/तो तुम्हाला आरशासमोर बसवते. तुमचा केशछेद पूर्ण झाल्यानंतर, ती/तो तुमच्या मागे एक आरसा धरून तुम्हाला केस कसे कापले गेले आहेत ते दाखवते (आकृती १३.९). तुमच्या डोक्याच्या मागचा भाग तुम्हाला कसा दिसू शकतो हे तुम्हाला माहिती आहे का? पहेलीला आठवते की इयत्ता सहावीत विस्तारित क्रियाकलाप म्हणून तिने एक पेरिस्कोप बनवला होता. पेरिस्कोपमध्ये दोन सपाट आरसे वापरले जातात. दोन आरशांमधून होणारे परावर्तन तुम्हाला थेट दिसणाऱ्या नसलेल्या वस्तू कशा पाहता येतात हे तुम्ही स्पष्ट करू शकता का? पेरिस्कोपचा वापर पाणबुड्या, टँक आणि बंकरमधील सैनिकांद्वारे बाहेरील गोष्टी पाहण्यासाठी केला जातो.

१३.५ एकाधिक प्रतिमा

तुम्हाला माहिती आहे की सपाट आरसा एखाद्या वस्तूची फक्त एकच प्रतिमा तयार करतो. जर दोन सपाट आरसे एकत्र वापरले तर काय होते? चला पाहूया.

आकृती १३.९ : हेअर ड्रेसरच्या दुकानातील आरसा

कृती १३.५

दोन सपाट आरसे घ्या. त्यांच्या कडा एकमेकांना स्पर्श करत असल्याचे सुनिश्चित करून त्यांना एकमेकांना काटकोनात ठेवा (आकृती १३.१०). त्यांना हिंज करण्यासाठी तुम्ही चिकट टेप वापरू शकता. आरशांच्या मध्यभागी एक नाणे ठेवा. तुम्हाला नाण्याची किती प्रतिमा दिसतात (आकृती १३.१०)?

आकृती १३.१० : एकमेकांना काटकोनात असलेल्या सपाट आरशातील प्रतिमा

आता चिकट टेप वापरून आरसे वेगवेगळ्या कोनात, म्हणजे $45^{\circ}, 60^{\circ}, 120^{\circ}, 180^{\circ}$ इत्यादी कोनात हिंज करा. त्यांच्यामध्ये काही वस्तू (उदा. एक मेणबत्ती) ठेवा. प्रत्येक बाबतीत वस्तूच्या प्रतिमांची संख्या नोंदवा.

शेवटी, दोन आरसे एकमेकांना समांतर ठेवा. त्यांच्यामध्ये ठेवलेल्या मेणबत्तीची किती प्रतिमा तयार होतात ते शोधा (आकृती १३.११).

आकृती १३.११ : एकमेकांना समांतर असलेल्या सपाट आरशातील प्रतिमा

हेअर ड्रेसरच्या दुकानात तुमच्या डोक्याचा मागचा भाग तुम्हाला कसा दिसू शकतो हे आता तुम्ही स्पष्ट करू शकता का?

एकमेकांना कोनात ठेवलेल्या आरशांद्वारे तयार होणाऱ्या प्रतिमांच्या संख्येची ही संकल्पना कॅलिडोस्कोपमध्ये असंख्य सुंदर नमुने तयार करण्यासाठी वापरली जाते. तुम्ही स्वतःही एक कॅलिडोस्कोप बनवू शकता.

कॅलिडोस्कोप

कृती १३.६

कॅलिडोस्कोप बनवण्यासाठी, प्रत्येकी सुमारे $15 \mathrm{~cm}$ लांब आणि $4 \mathrm{~cm}$ रुंद अशा तीन आयताकृती आरशाच्या पट्ट्या घ्या. आकृती १३.१२(अ) मध्ये दाखवल्याप्रमाणे त्यांना एकत्र जोडून एक प्रिझम तयार करा. आरशांची ही मांडणी एका गोलाकार कार्डबोर्डच्या नळीत किंवा जाड चार्ट पेपरच्या नळीत निश्चित करा. नळी आरशाच्या पट्ट्यांपेक्षा थोडी लांब आहे याची खात्री करा. नळीचा एक टोक मध्यभागी छिद्र असलेल्या कार्डबोर्ड डिस्कने बंद करा, ज्यातून तुम्ही पाहू शकता [आकृती १३.१२(ब)]. डिस्क टिकाऊ बनवण्यासाठी, कार्डबोर्ड डिस्कच्या खाली पारदर्शक प्लास्टिक शीटचा तुकडा चिकटवा.

आकृती १३.१२ : कॅलिडोस्कोप बनवणे

दुसऱ्या टोकाला, आरशांना स्पर्श करत, एक गोलाकार सपाट काचेचे प्लेट निश्चित करा [आकृती १३.१२(क)]. या काचेच्या प्लेटवर रंगीत काचेचे अनेक लहान तुकडे (रंगीत बांगड्यांचे तुटलेले तुकडे) ठेवा. नळीचे हे टोक ग्राउंड ग्लास प्लेटने बंद करा. रंगीत तुकड्यांना हलण्यासाठी पुरेसा जागा द्या.

तुमचा कॅलिडोस्कोप तयार आहे. जेव्हा तुम्ही छिद्रातून ओढळता, तेव्हा तुम्हाला नळीमध्ये विविध प्रकारचे नमुने दिसतील. कॅलिडोस्कोपचे एक मनोरंजक वैशिष्ट्य असे आहे की तुम्हाला कधीही तोच नमुना पुन्हा दिसणार नाही. वॉलपेपर आणि फॅब्रिक्सचे डिझाइनर आणि कलाकार नवीन नमुन्यांसाठी कल्पना मिळवण्यासाठी अनेकदा कॅलिडोस्कोप वापरतात. तुमचे खेळणे आकर्षक बनवण्यासाठी, तुम्ही कॅलिडोस्कोप रंगीत कागदात गुंडाळू शकता.

१३.६ सूर्यप्रकाश - पांढरा की रंगीत

इयत्ता सातवीत, तुम्ही शिकलात की सूर्यप्रकाशाला पांढरा प्रकाश म्हणून संबोधले जाते. तुम्ही हे देखील शिकलात की त्यात सात रंग असतात. सूर्यप्रकाशात अनेक रंग असतात हे दर्शविणारी आणखी एक कृती (कृती १३.७) येथे आहे.

१३.७ आपल्या डोळ्यांमध्ये काय असते?

जेव्हा वस्तूंकडून येणारा प्रकाश आपल्या डोळ्यांमध्ये प्रवेश करतो तेव्हाच आपण त्या वस्तू पाहतो. डोळा हे आपले एक सर्वात महत्त्वाचे संवेदी अवयव आहे. म्हणून, त्याची रचना आणि कार्य समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.

डोळ्याचा आकार अंदाजे गोलाकार असतो. डोळ्याचा बाह्य आवरण पांढरा असतो. तो कठीण असतो जेणेकरून तो अपघातांपासून डोळ्याच्या आतील भागाचे रक्षण करू शकेल. त्याच्या पारदर्शक समोरच्या भागाला

कृती १३.७

योग्य आकाराचा एक सपाट आरसा घ्या. आकृती १३.१३ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे तो एका वाटगीत ठेवा. वाटगी पाण्याने भरा. ही मांडणी एका खिडकीजवळ अशा प्रकारे ठेवा की थेट सूर्यप्रकाश आरशावर पडेल. वाटगीची स्थिती अशी समायोजित करा की आरशावरून परावर्तित प्रकाश भिंतीवर पडेल. जर भिंत पांढरी नसेल, तर त्यावर एक पांढरा कागद चिकटवा. परावर्तित प्रकाशात अनेक रंग असल्याचे दिसेल. तुम्ही हे कसे स्पष्ट करू शकता? आरसा आणि पाणी एक प्रिझम तयार करतात. तुम्ही इयत्ता सातवीत शिकल्याप्रमाणे, हे प्रकाशाचे त्याच्या रंगांमध्ये विघटन करते. प्रकाशाचे त्याच्या रंगांमध्ये विघटन होण्याला प्रकाशाचे विक्षेपण म्हणतात. इंद्रधनुष्य हे विक्षेपण दर्शविणारे एक नैसर्गिक घटना आहे.

आकृती १३.१३ : प्रकाशाचे विक्षेपण

पारदर्शक पडदा (कार्निया) म्हणतात (आकृती १३.१४). पारदर्शक पडद्याच्या मागे, आपल्याला काळा स्नायूंचा बनलेला भाग आयरिस (कनीनिका) आढळतो. आयरिसमध्ये, पुतळी (प्युपिल) नावाचे एक लहान छिद्र असते. पुतळीचा आकार आयरिसद्वारे नियंत्रित केला जातो. आयरिस हा डोळ्याचा तो भाग आहे जो त्याला त्याचे विशिष्ट रंग देतो. जेव्हा आपण म्हणतो की एखाद्या व्यक्तीचे डोळे हिरवे आहेत, तेव्हा आपण प्रत्यक्षात आयरिसच्या रंगाचा उल्लेख करतो. आयरिस डोळ्यात प्रवेश करणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण नियंत्रित करतो. ते कसे ते पाहूया.

आकृती १३.१४ : मानवी डोळा

सावधानता: या कृतीसाठी, कधीही लेसर टॉर्च वापरू नका.

कृती १३.८

तुमच्या मित्राच्या डोळ्यात पहा. पुतळीचा आकार पहा. टॉर्चने तिच्या डोळ्यावर प्रकाश टाका. आता पुतळी पहा. टॉर्च बंद करा आणि तिची पुतळी पुन्हा एकदा पहा. पुतळीच्या आकारात काही बदल तुम्हाला दिसतो का? कोणत्या बाबतीत पुतळी मोठी होती? तसे का झाले असे तुम्हाला वाटते?

कोणत्या बाबतीत तुम्हाला डोळ्यात अधिक प्रकाश प्रवेश करू द्यावा लागेल, जेव्हा प्रकाश मंद असतो की तेजस्वी असतो?

डोळ्याच्या पुतळी