ଆଲୋକ ପ୍ରତିଫଳନ ଓ ପ୍ରତିସରଣ

ମୁଖ୍ୟ ଧାରଣାସମୂହ

# ଧାରଣା ବ୍ୟାଖ୍ୟା
1 ପ୍ରତିଫଳନର ନିୟମ ଆପତନ କୋଣ (∠i) = ପ୍ରତିଫଳନ କୋଣ (∠r); ଆପାତିତ ରଶ୍ମି, ପ୍ରତିଫଳିତ ରଶ୍ମି ଓ ଅଭିଲମ୍ବ ସମତଳରେ ଅବସ୍ଥିତ।
2 ଗୋଲକୀୟ ଦର୍ପଣ ଅବତଳ → ଆଲୋକକୁ ଅଭିସାରିତ କରେ; ଉତ୍ତଳ → ଆଲୋକକୁ ଅପସାରିତ କରେ; ମେରୁ (P), ଫୋକସ (F), ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର (C), ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ (R), ଫୋକସ ଦୈର୍ଘ୍ୟ (f) = R/2।
3 ଦର୍ପଣ ସୂତ୍ର 1/f = 1/v + 1/u (କାର୍ଟେସିଆନ ଚିହ୍ନ: ବାସ୍ତବ −ve, ଆଭାସୀ +ve); ବର୍ଦ୍ଧନ m = –v/u।
4 ପ୍ରତିସରଣ ଆଲୋକ ଗୋଟିଏ ମାଧ୍ୟମରୁ ଅନ୍ୟ ମାଧ୍ୟମକୁ ତିର୍ଯ୍ୟକ ଭାବରେ ଗତି କଲେ ବଙ୍କେଇଯାଏ; ସ୍ନେଲ୍ଙ୍କ ନିୟମ ଦ୍ୱାରା ପରିଚାଳିତ: n₁ sin i = n₂ sin r।
5 ପ୍ରତିସରଣାଙ୍କ (n) n = c/v (ଶୂନ୍ୟରେ ଗତି ÷ ମାଧ୍ୟମରେ ଗତି); ସାନ୍ଦ୍ର ମାଧ୍ୟମ ପାଇଁ n > 1; n = ବାସ୍ତବ ଗଭୀରତା ÷ ଆଭାସୀ ଗଭୀରତା।
6 କ୍ରାନ୍ତିକ କୋଣ (θc) sin θc = n₂/n₁ (n₁ > n₂); θc ଠାରୁ ଅଧିକ ହେଲେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆନ୍ତରିକ ପ୍ରତିଫଳନ (TIR) ଘଟେ—ଆପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବରର ଆଧାର।
7 ଲେନ୍ସ ସୂତ୍ର ଦର୍ପଣ ସୂତ୍ର ସହିତ ସମାନ କିନ୍ତୁ ଉତ୍ତଳ ପାଇଁ f +ve ଏବଂ ଅବତଳ ପାଇଁ −ve; ଶକ୍ତି P (D) = 1/f (ମିଟର)।
8 ପ୍ରିଜ୍ମ ଓ ବିକ୍ଷେପଣ ଶ୍ୱେତ ଆଲୋକ VIBGYOR ରେ ବିଭକ୍ତ ହୁଏ କାରଣ n λ ସହିତ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ (ବାଇଗଣୀ ସର୍ବାଧିକ ବିଚ୍ୟୁତ ହୁଏ, ନାଲି ସର୍ବନିମ୍ନ)।

15 ଅଭ୍ୟାସ MCQs

  1. ଏକ ଆଲୋକ ରଶ୍ମି ଏକ ସମତଳ ଦର୍ପଣକୁ ଦର୍ପଣ ପୃଷ୍ଠ ସହିତ 30° କୋଣରେ ଆଘାତ କରେ। ପ୍ରତିଫଳନ କୋଣ ହେଉଛି A) 30°
    B) 60°
    C) 90°
    D) 0°

ଉତ୍ତର: B) 60°
ସମାଧାନ: ଅଭିଲମ୍ବ ସହିତ କୋଣ = 90° – 30° = 60° = ∠i ⇒ ∠r = 60°।
ଶର୍ଟକଟ୍: ସର୍ବଦା ଲମ୍ବ ପକାନ୍ତୁ; ଅଭିଲମ୍ବ ସହିତ କୋଣ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ।
ଟ୍ୟାଗ୍: ପ୍ରତିଫଳନର ନିୟମ

  1. ଏକ ଅବତଳ ଦର୍ପଣର ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ 40 cm ଅଟେ। ଏହାର ଫୋକସ ଦୈର୍ଘ୍ୟ ହେଉଛି A) 40 cm
    B) 20 cm
    C) 80 cm
    D) 10 cm

ଉତ୍ତର: B) 20 cm
ସମାଧାନ: f = R/2 = 40/2 = 20 cm।
ଶର୍ଟକଟ୍: ଦର୍ପଣ ପାଇଁ “f ହେଉଛି R ର ଅଧା” ମନେରଖନ୍ତୁ।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଗୋଲକୀୟ ଦର୍ପଣ

  1. ଏକ ବସ୍ତୁକୁ f = 10 cm ଥିବା ଏକ ଅବତଳ ଦର୍ପଣ ସମ୍ମୁଖରେ 15 cm ଦୂରରେ ରଖାଯାଇଛି। ପ୍ରତିବିମ୍ବଟି A) ଆଭାସୀ ଓ ସଳଖ
    B) ବାସ୍ତବ ଓ ଓଲଟା
    C) ବାସ୍ତବ ଓ ସଳଖ
    D) ଆଭାସୀ ଓ ଓଲଟା

ଉତ୍ତର: B) ବାସ୍ତବ ଓ ଓଲଟା
ସମାଧାନ: u = –15 cm, f = –10 cm ⇒ 1/v = 1/f – 1/u = –1/10 + 1/15 = –1/30 ⇒ v = –30 cm (ବାସ୍ତବ)।
ଶର୍ଟକଟ୍: ଯଦି |u| > |f| ଏବଂ ଅବତଳ → ବାସ୍ତବ।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଦର୍ପଣ ସୂତ୍ର

  1. ଏକ ମାଧ୍ୟମରେ ଆଲୋକର ଗତି 2 × 10⁸ m s⁻¹ ଅଟେ। ମାଧ୍ୟମର ପ୍ରତିସରଣାଙ୍କ ହେଉଛି A) 1.0
    B) 1.33
    C) 1.5
    D) 2.0

ଉତ୍ତର: C) 1.5
ସମାଧାନ: n = c/v = 3×10⁸ / 2×10⁸ = 1.5।
ଶର୍ଟକଟ୍: n = 3 ÷ (10⁸ ରେ ଗତି) ଦ୍ରୁତ ମୂଲ୍ୟ ଦିଏ।
ଟ୍ୟାଗ୍: ପ୍ରତିସରଣାଙ୍କ

  1. 6 cm ଗଭୀର ପାଣିର (n = 4/3) ତଳେ ଥିବା ଏକ ପଇସା କେଉଁ ଗଭୀରତାରେ ଦେଖାଯାଏ? A) 8 cm
    B) 4.5 cm
    C) 6 cm
    D) 3 cm

ଉତ୍ତର: B) 4.5 cm
ସମାଧାନ: ଆଭାସୀ ଗଭୀରତା = ବାସ୍ତବ ଗଭୀରତା / n = 6 / (4/3) = 4.5 cm।
ଶର୍ଟକଟ୍: ପାଣି ପାଇଁ ବାସ୍ତବ ଗଭୀରତାକୁ 0.75 (≈ 3/4) ଦ୍ୱାରା ଗୁଣନ କରନ୍ତୁ।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଆଭାସୀ ଗଭୀରତା

  1. କାଚ-ବାୟୁ ଅନ୍ତରପୃଷ୍ଠ ପାଇଁ (n_କାଚ = 1.5) କ୍ରାନ୍ତିକ କୋଣ ପ୍ରାୟ A) 30°
    B) 42°
    C) 60°
    D) 90°

ଉତ୍ତର: B) 42°
ସମାଧାନ: sin θc = 1/1.5 = 0.666 ⇒ θc ≈ 42°।
ଶର୍ଟକଟ୍: n ର ମୋଟାମୋଟି ବ୍ୟୁତ୍କ୍ରମ କୋଣ ଦିଏ; 1.5 → ~42°।
ଟ୍ୟାଗ୍: କ୍ରାନ୍ତିକ କୋଣ

  1. କାଚରେ କେଉଁ ରଙ୍ଗ ସର୍ବନିମ୍ନ ଗତିରେ ଗତି କରେ? A) ନାଲି
    B) ହଳଦିଆ
    C) ବାଇଗଣୀ
    D) ସବୁଜ

ଉତ୍ତର: C) ବାଇଗଣୀ
ସମାଧାନ: କ୍ଷୁଦ୍ର λ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ n ⇒ ବାଇଗଣୀ ସର୍ବାଧିକ ବଙ୍କେଇଯାଏ ଏବଂ ଗତି = c/n ସର୍ବନିମ୍ନ।
ଶର୍ଟକଟ୍: “ବାଇଗଣୀ ଅତି ଧୀରେ ଗତି କରେ”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ବିକ୍ଷେପଣ

  1. f = 25 cm ଥିବା ଏକ ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସର ଶକ୍ତି ହେଉଛି A) +4 D
    B) +2.5 D
    C) +0.25 D
    D) –4 D

ଉତ୍ତର: A) +4 D
ସମାଧାନ: P = 1/0.25 m = +4 D।
ଶର୍ଟକଟ୍: 100 ÷ cm D ଦିଏ (100/25 = 4)।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଲେନ୍ସ ଶକ୍ତି

  1. ଏକ ଆଭାସୀ, ସଳଖ ଓ ବର୍ଦ୍ଧିତ ପ୍ରତିବିମ୍ବ କାହାଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ହୁଏ? A) ବସ୍ତୁ C ଠାରୁ ବାହାରେ ଥିବା ଅବତଳ ଦର୍ପଣ
    B) ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ
    C) ବସ୍ତୁ F ଓ P ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଅବତଳ ଦର୍ପଣ
    D) ସମତଳ ଦର୍ପଣ

ଉତ୍ତର: C) ବସ୍ତୁ F ଓ P ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଅବତଳ ଦର୍ପଣ
ସମାଧାନ: କେବଳ ଏହି ପରିସର ଆଭାସୀ, ସଳଖ ଓ |m| > 1 ଦିଏ।
ଶର୍ଟକଟ୍: “F ର ଭିତରେ → ଆଭାସୀ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଶେଭିଂ ଦର୍ପଣ”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ପ୍ରତିବିମ୍ବ ବିଶେଷତା

  1. ଯେତେବେଳେ ଆଲୋକ ବାୟୁରୁ ହୀରା (n = 2.42) ଭିତରକୁ ଯାଏ, ସେତେବେଳେ ଏହା A) ଅଭିଲମ୍ବଠାରୁ ଦୂରକୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ
    B) ଅଭିଲମ୍ବ ଆଡ଼କୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ
    C) ବଙ୍କେଇଯାଏ ନାହିଁ
    D) ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୁଏ

ଉତ୍ତର: B) ଅଭିଲମ୍ବ ଆଡ଼କୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ
ସମାଧାନ: n ବଢ଼ିଲେ ⇒ ଗତି ହ୍ରାସ ପାଏ ⇒ ଅଭିଲମ୍ବ ଆଡ଼କୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ।
ଶର୍ଟକଟ୍: “ସାନ୍ଦ୍ର → ଅଭିଲମ୍ବ ଆଡ଼କୁ ଆଲିଙ୍ଗନ”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ପ୍ରତିସରଣ ଦିଗ

  1. ପାଣି ଭିତରେ ଥିବା ଏକ ଡାଇଭର୍ ଅସ୍ତମିତ ସୂର୍ଯ୍ୟକୁ ଦେଖେ; ତାଙ୍କୁ ସୂର୍ଯ୍ୟ A) ବାସ୍ତବ ସ୍ଥାନଠାରୁ ଉଚ୍ଚରେ ଦେଖାଯାଏ
    B) ବାସ୍ତବ ସ୍ଥାନଠାରୁ ନିମ୍ନରେ ଦେଖାଯାଏ
    C) ବାସ୍ତବ ସ୍ଥାନରେ ଦେଖାଯାଏ
    D) ଅଦୃଶ୍ୟ ଦେଖାଯାଏ

ଉତ୍ତର: A) ବାସ୍ତବ ସ୍ଥାନଠାରୁ ଉଚ୍ଚରେ ଦେଖାଯାଏ
ସମାଧାନ: ଆଲୋକ ପାଣିରୁ ବାହାରକୁ ଆସିବା ସମୟରେ ଅଭିଲମ୍ବଠାରୁ ଦୂରକୁ ବଙ୍କେଇଯାଏ; ଡାଇଭର୍ ବଙ୍କା ରଶ୍ମି ଦିଗରେ ଅନୁମାନ କରେ → ଉନ୍ନତ ପ୍ରତିବିମ୍ବ।
ଶର୍ଟକଟ୍: ସର୍ବଦା “ଅଭିଲମ୍ବଠାରୁ ଦୂରକୁ ବଙ୍କେଇଲେ → ଉଚ୍ଚ ଦେଖାଯାଏ”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଆଭାସୀ ସ୍ଥିତି

  1. ଏକ ବସ୍ତୁକୁ f = 30 cm ଥିବା ଏକ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣରୁ 20 cm ଦୂରରେ ରଖାଯାଇଛି। ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଦୂରତା ହେଉଛି A) –12 cm
    B) +12 cm
    C) –7.5 cm
    D) +7.5 cm

ଉତ୍ତର: B) +12 cm
ସମାଧାନ: 1/v = 1/f – 1/u = 1/30 – 1/(–20) = 1/30 + 1/20 = 5/60 ⇒ v = +12 cm (ଆଭାସୀ)।
ଶର୍ଟକଟ୍: ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ ପାଇଁ v ସର୍ବଦା +ve ଏବଂ < |f|।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ

  1. ସମତଳ ଦର୍ପଣ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପନ୍ନ ବର୍ଦ୍ଧନ ସର୍ବଦା A) –1
    B) +1
    C) 0
    D) ∞

ଉତ୍ତର: B) +1
ସମାଧାନ: ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଆକାର = ବସ୍ତୁ ଆକାର ଏବଂ ସଳଖ ⇒ m = +1।
ଶର୍ଟକଟ୍: “ସମତଳ ସରଳ +1”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ସମତଳ ଦର୍ପଣ

  1. ଆପ୍ଟିକାଲ୍ ଫାଇବର କେଉଁ ନୀତି ଉପରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ? A) ବିକ୍ଷେପଣ
    B) ବିବର୍ତ୍ତନ
    C) ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆନ୍ତରିକ ପ୍ରତିଫଳନ
    D) ବାଧା

ଉତ୍ତର: C) ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆନ୍ତରିକ ପ୍ରତିଫଳନ
ସମାଧାନ: ଆଲୋକ ଫାଇବର ଦେଇ ଗତି କରିବା ସମୟରେ ପୁନରାବୃତ୍ତ TIR ଦ୍ୱାରା ଆବଦ୍ଧ ହୁଏ।
ଶର୍ଟକଟ୍: “TIR → ଫାଇବର ତାର”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଆନ୍ତରିକ ପ୍ରତିଫଳନ

  1. ଏକ ଉତ୍ତଳ ଲେନ୍ସ ଏକ ସରଳ ଆବର୍ଦ୍ଧକ କାଚ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ ଯେତେବେଳେ ବସ୍ତୁକୁ ରଖାଯାଏ A) 2F ରେ
    B) F ରେ
    C) F ଓ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କେନ୍ଦ୍ର ମଧ୍ୟରେ
    D) 2F ଠାରୁ ବାହାରେ

ଉତ୍ତର: C) F ଓ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ କେନ୍ଦ୍ର ମଧ୍ୟରେ
ସମାଧାନ: କେବଳ ଏଠାରେ ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଆଭାସୀ, ସଳଖ ଓ |m| > 1।
ଶର୍ଟକଟ୍: “F ର ଭିତରେ → ଆବର୍ଦ୍ଧନ କରେ”।
ଟ୍ୟାଗ୍: ଆବର୍ଦ୍ଧକ କାଚ


ଦ୍ରୁତ ଟ୍ରିକ୍

ପରିସ୍ଥିତି ଶର୍ଟକଟ୍ ଉଦାହରଣ
ଦର୍ପଣ ଫୋକସ ଦୈର୍ଘ୍ୟ f = R ⁄ 2 (ସମାନ ୟୁନିଟ୍) R = 60 cm ⇒ f = 30 cm
ପାଣିରେ ଆଭାସୀ ଗଭୀରତା ବାସ୍ତବ ଗଭୀରତାକୁ ¾ ଦ୍ୱାରା ଗୁଣନ କରନ୍ତୁ 8 cm ପାଣି → 6 cm ଦେଖାଯାଏ
cm ରୁ ଶକ୍ତି D = 100 ÷ cm 20 cm ଲେନ୍ସ → 5 D
କ୍ରାନ୍ତିକ କୋଣ ଦ୍ରୁତ n = 1.5 ପାଇଁ θc ≈ 42° କାଚ-ବାୟୁ
ଲେନ୍ସ / ଦର୍ପଣ ଚିହ୍ନ “ବାସ୍ତବ ହେଉଛି ନେଗେଟିଭ୍” ବାସ୍ତବ ପ୍ରତିବିମ୍ବ → v −ve, ଓଲଟା → m −ve

ଦ୍ରୁତ ସମୀକ୍ଷା

ବିନ୍ଦୁ ବିବରଣୀ
1 ∠i = ∠r ଏବଂ ତିନୋଟି (ଆପାତିତ, ପ୍ରତିଫଳିତ, ଅଭିଲମ୍ବ) ସମତଳୀୟ।
2 ଅବତଳ ଦର୍ପଣ → ଅଭିସାରୀ; ବସ୍ତୁର ସ୍ଥିତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ବାସ୍ତବ/ଆଭାସୀ ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଦେଇପାରେ।
3 ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ ସର୍ବଦା ଆଭାସୀ, ସଳଖ, ସାନ ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଗଠନ କରେ—ରିୟର୍-ଭ୍ୟୁ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ।
4 n = c/v; ଉଚ୍ଚ n ⇒ ଧୀର ଆଲୋକ ଏବଂ ଅଧିକ ବଙ୍କେଇବା ଅଭିଲମ୍ବ ଆଡ଼କୁ।
5 ବାସ୍ତବ ଗଭୀରତା > ଆଭାସୀ ଗଭୀରତା; ସ୍ଥାନାନ୍ତର = t(1 – 1/n)।
6 TIR ସମ୍ଭବ କେବଳ ଯେତେବେଳେ ଆଲୋକ ସାନ୍ଦ୍ର → ବିରଳ ମାଧ୍ୟମକୁ ଗତି କରେ ଏବଂ ∠i > θc।
7 ଲେନ୍ସ ପାଇଁ, ଉତ୍ତଳ → +f ଓ +P; ଅବତଳ → –f ଓ –P।
8 ବର୍ଦ୍ଧନ
9 ବାଇଗଣୀର କାଚରେ ସର୍ବାଧିକ n ଓ ସର୍ବନିମ୍ନ ଗତି → ସର୍ବାଧିକ ବିଚ୍ୟୁତ ହୁଏ।
10 ଲେନ୍ସ ମିଶାନ୍ତୁ: P_ମୋଟ = P₁ + P₂ (ଡାଇଓପ୍ଟରରେ)।