روشنی کا انعکاس اور انعطاف
کلیدی تصورات
| # | تصور | وضاحت |
|---|---|---|
| 1 | انعکاس کا قانون | زاویہ وقوع (∠i) = زاویہ انعکاس (∠r)؛ واقعہ شعاع، منعکس شعاع اور عمود ایک ہی مستوی میں ہوتے ہیں۔ |
| 2 | کروی آئینے | مقعر → روشنی کو مرتکز کرتا ہے؛ محدب → روشنی کو منتشر کرتا ہے؛ قطب (P)، فوکس (F)، مرکز انحنا (C)، رداس (R)، فوکل لمبائی (f) = R/2۔ |
| 3 | آئینے کا فارمولا | 1/f = 1/v + 1/u (کارٹیسین علامت: حقیقی −ve، مجازی +ve)؛ تکبیر m = –v/u۔ |
| 4 | انعطاف | روشنی کا مڑنا جب یہ ترچھے طور پر ایک واسطے سے دوسرے میں گزرتی ہے؛ سنیل کے قانون کے تابع: n₁ sin i = n₂ sin r۔ |
| 5 | انعطافی اشاریہ (n) | n = c/v (خلا میں رفتار ÷ واسطے میں رفتار)؛ گھنے واسطے کے لیے n > 1؛ n = حقیقی گہرائی ÷ ظاہری گہرائی۔ |
| 6 | نازک زاویہ (θc) | sin θc = n₂/n₁ (n₁ > n₂)؛ θc سے آگے مکمل اندرونی انعکاس (TIR) ہوتا ہے—آپٹیکل فائبر کی بنیاد۔ |
| 7 | لینس کا فارمولا | آئینے کے فارمولے کی طرح لیکن f محدب کے لیے +ve اور مقعر کے لیے −ve ہوتا ہے؛ قوت P (D) = 1/f (میٹر میں)۔ |
| 8 | منشور اور انتشار | سفید روشنی VIBGYOR میں تقسیم ہو جاتی ہے کیونکہ n کے ساتھ λ بدلتا ہے (بنفشی سب سے زیادہ منحرف ہوتا ہے، سرخ سب سے کم)۔ |
15 مشق کے MCQs
- روشنی کی ایک شعاع ایک مستوی آئینے سے 30° کے زاویے پر ٹکراتی ہے۔ انعکاس کا زاویہ ہے
A) 30°
B) 60°
C) 90°
D) 0°
جواب: B) 60°
حل: عمود سے زاویہ = 90° – 30° = 60° = ∠i ⇒ ∠r = 60°۔
شارٹ کٹ: ہمیشہ عمود ڈالیں؛ عمود کے ساتھ زاویہ فیصلہ کرتا ہے۔
ٹیگ: انعکاس کا قانون
- ایک مقعر آئینے کے رداس انحنا 40 cm ہے۔ اس کی فوکل لمبائی ہے
A) 40 cm
B) 20 cm
C) 80 cm
D) 10 cm
جواب: B) 20 cm
حل: f = R/2 = 40/2 = 20 cm۔
شارٹ کٹ: آئینوں کے لیے “f آدھا R ہے” یاد رکھیں۔
ٹیگ: کروی آئینہ
- ایک شے کو 10 cm فوکل لمبائی کے مقعر آئینے کے سامنے 15 cm پر رکھا گیا ہے۔ تصویر ہے
A) مجازی اور سیدھی
B) حقیقی اور الٹی
C) حقیقی اور سیدھی
D) مجازی اور الٹی
جواب: B) حقیقی اور الٹی
حل: u = –15 cm, f = –10 cm ⇒ 1/v = 1/f – 1/u = –1/10 + 1/15 = –1/30 ⇒ v = –30 cm (حقیقی)۔
شارٹ کٹ: اگر |u| > |f| اور مقعر → حقیقی۔
ٹیگ: آئینے کا فارمولا
- واسطے میں روشنی کی رفتار 2 × 10⁸ m s⁻¹ ہے۔ واسطے کا انعطافی اشاریہ ہے
A) 1.0
B) 1.33
C) 1.5
D) 2.0
جواب: C) 1.5
حل: n = c/v = 3×10⁸ / 2×10⁸ = 1.5۔
شارٹ کٹ: n = 3 ÷ (رفتار 10⁸ میں) فوری قدر دیتا ہے۔
ٹیگ: انعطافی اشاریہ
- پانی کی تہہ میں 6 cm گہرائی پر ایک سکہ (n = 4/3) گہرائی پر دکھائی دیتا ہے
A) 8 cm
B) 4.5 cm
C) 6 cm
D) 3 cm
جواب: B) 4.5 cm
حل: ظاہری گہرائی = حقیقی گہرائی / n = 6 / (4/3) = 4.5 cm۔
شارٹ کٹ: پانی کے لیے حقیقی گہرائی کو 0.75 (≈ 3/4) سے ضرب دیں۔
ٹیگ: ظاہری گہرائی
- شیشہ-ہوا سطح کے لیے نازک زاویہ (n_شیشہ = 1.5) تقریباً ہے
A) 30°
B) 42°
C) 60°
D) 90°
جواب: B) 42°
حل: sin θc = 1/1.5 = 0.666 ⇒ θc ≈ 42°۔
شارٹ کٹ: n کا تقریبی الٹ زاویہ دیتا ہے؛ 1.5 → ~42°۔
ٹیگ: نازک زاویہ
- شیشے میں کون سا رنگ سب سے سست سفر کرتا ہے؟
A) سرخ
B) پیلا
C) بنفشی
D) سبز
جواب: C) بنفشی
حل: چھوٹی λ کے لیے زیادہ n ⇒ بنفشی سب سے زیادہ مڑتا ہے اور رفتار = c/n سب سے کم۔
شارٹ کٹ: “بنفشی بہت سست”۔
ٹیگ: انتشار
- 25 cm فوکل لمبائی کے محدب لینس کی قوت ہے
A) +4 D
B) +2.5 D
C) +0.25 D
D) –4 D
جواب: A) +4 D
حل: P = 1/0.25 m = +4 D۔
شارٹ کٹ: 100 ÷ cm D دیتا ہے (100/25 = 4)۔
ٹیگ: لینس کی قوت
- ایک مجازی، سیدھی اور تکبیری تصویر بنتی ہے
A) مقعر آئینے سے جب شے C سے پرے ہو
B) محدب آئینے سے
C) مقعر آئینے سے جب شے F اور P کے درمیان ہو
D) مستوی آئینے سے
جواب: C) مقعر آئینے سے جب شے F اور P کے درمیان ہو
حل: صرف یہ حد مجازی، سیدھی اور |m| > 1 دیتی ہے۔
شارٹ کٹ: “F کے اندر → مجازی تکبیری شیو آئینہ”۔
ٹیگ: تصویر کی خصوصیات
- جب روشنی ہوا سے ہیرے (n = 2.42) میں جاتی ہے تو یہ
A) عمود سے دور مڑتی ہے
B) عمود کی طرف مڑتی ہے
C) نہیں مڑتی
D) مکمل طور پر منعکس ہوتی ہے
جواب: B) عمود کی طرف مڑتی ہے
حل: n بڑھتا ہے ⇒ رفتار کم ہوتی ہے ⇒ عمود کی طرف مڑتی ہے۔
شارٹ کٹ: “گھنا → عمود کو گلے لگائو”۔
ٹیگ: انعطاف کی سمت
- پانی کے اندر ایک غوطہ خور ڈوبتے ہوئے سورج کو دیکھتا ہے؛ اسے سورج دکھائی دیتا ہے
A) حقیقی سے اونچا
B) حقیقی سے نیچا
C) حقیقی مقام پر
D) نادیدہ
جواب: A) حقیقی سے اونچا
حل: روشنی پانی سے نکلتے وقت عمود سے دور مڑتی ہے؛ غوطہ خور مڑی ہوئی شعاع کے ساتھ تصور کرتا ہے → بلند تصویر۔
شارٹ کٹ: ہمیشہ “عمود سے دور → اونچا دکھائی دے”۔
ٹیگ: ظاہری مقام
- ایک شے کو 30 cm فوکل لمبائی کے محدب آئینے سے 20 cm پر رکھا گیا ہے۔ تصویری فاصلہ ہے
A) –12 cm
B) +12 cm
C) –7.5 cm
D) +7.5 cm
جواب: B) +12 cm
حل: 1/v = 1/f – 1/u = 1/30 – 1/(–20) = 1/30 + 1/20 = 5/60 ⇒ v = +12 cm (مجازی)۔
شارٹ کٹ: محدب آئینے کے لیے v ہمیشہ +ve اور < |f| ہوتا ہے۔
ٹیگ: محدب آئینہ
- مستوی آئینے سے پیدا ہونے والی تکبیر ہمیشہ ہوتی ہے
A) –1
B) +1
C) 0
D) ∞
جواب: B) +1
حل: تصویر کا سائز = شے کا سائز اور سیدھی ⇒ m = +1۔
شارٹ کٹ: “مستوی سادہ +1”۔
ٹیگ: مستوی آئینہ
- آپٹیکل فائبر کام کرتی ہیں اصول پر
A) انتشار
B) انعراج
C) مکمل اندرونی انعکاس
D) تداخل
جواب: C) مکمل اندرونی انعکاس
حل: روشنی فائبر کے ساتھ بار بار TIR سے پھنس جاتی ہے۔
شارٹ کٹ: “TIR → فائبر تار”۔
ٹیگ: مکمل اندرونی انعکاس
- ایک محدب لینس ایک سادہ تکبیری شیشے کے طور پر کام کرتا ہے جب شے رکھی جاتی ہے
A) 2F پر
B) F پر
C) F اور نوری مرکز کے درمیان
D) 2F سے پرے
جواب: C) F اور نوری مرکز کے درمیان
حل: صرف یہاں تصویر مجازی، سیدھی اور |m| > 1 ہوتی ہے۔
شارٹ کٹ: “F کے اندر → تکبیر”۔
ٹیگ: تکبیری شیشہ
تیز چالوں
| صورت حال | شارٹ کٹ | مثال |
|---|---|---|
| آئینے کی فوکل لمبائی | f = R ⁄ 2 (ایک ہی اکائی) | R = 60 cm ⇒ f = 30 cm |
| پانی میں ظاہری گہرائی | حقیقی گہرائی کو ¾ سے ضرب دیں | 8 cm پانی → 6 cm دکھائی دے |
| cm سے قوت | D = 100 ÷ cm | 20 cm لینس → 5 D |
| نازک زاویہ فوری | θc ≈ 42° for n = 1.5 | شیشہ-ہوا |
| لینس / آئینے کی علامت | “حقیقی منفی ہے” | حقیقی تصویر → v −ve، الٹی → m −ve |
فوری نظر ثانی
| نقطہ | تفصیل |
|---|---|
| 1 | ∠i = ∠r اور تینوں (واقعہ، منعکس، عمود) ہم مستوی ہوتے ہیں۔ |
| 2 | مقعر آئینہ → مرتکز کرنے والا؛ شے کی پوزیشن کے لحاظ سے حقیقی/مجازی تصویر دے سکتا ہے۔ |
| 3 | محدب آئینہ ہمیشہ مجازی، سیدھی، چھوٹی تصویر بناتا ہے—پیچھے دیکھنے کے آئینے کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ |
| 4 | n = c/v؛ زیادہ n ⇒ روشنی سست اور عمود کی طرف زیادہ مڑتی ہے۔ |
| 5 | حقیقی گہرائی > ظاہری گہرائی؛ فرق = t(1 – 1/n)۔ |
| 6 | TIR صرف ممکن ہے جب روشنی گھنے سے ہلکے میں جائے اور ∠i > θc ہو۔ |
| 7 | لینس کے لیے، محدب → +f اور +P؛ مقعر → –f اور –P۔ |
| 8 | تکبیر |
| 9 | بنفشی کا n سب سے زیادہ اور شیشے میں رفتار سب سے کم → سب سے زیادہ منحرف ہوتا ہے۔ |
| 10 | لینسوں کو ملا کر: P_کل = P₁ + P₂ (ڈائی اوپٹر میں)۔ |
BETA
