BSE Odisha 10th Class Physical Science Notes Chapter 6 ଆଲୋକ- ପ୍ରତିଫଳନ ଓ ପ୍ରତିସରଣ

ଉପକ୍ରମ :

ଆଲୋକ ଏକ ପ୍ରକାରର ଶକ୍ତି ଯାହା ଆମେ ଚକ୍ଷୁ ମାଧ୍ୟମରେ ଅନୁଭବ କରୁ ।

ଆମେ ଏକ ବସ୍ତୁକୁ ଦେଖ୍ରୁ ଯଦି ଏହା ଆଲୋକ ନିର୍ଗତ କିମ୍ବା ପ୍ରତିଫଳିତ କରେ ।

ଯେଉଁ ବସ୍ତୁଗୁଡ଼ିକ ନିଜସ୍ଵ ଆଲୋକ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି । ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଦୀପ୍ତ (Luminous) ବସ୍ତୁ କୁହାଯାଏ ।

→ ଉଦାହରଣ :

ସୂର୍ଯ୍ୟ, ଜଳନ୍ତା ମହମବତୀ, କାଠ, କୋଇଲା ଓ ଗ୍ୟାସ୍ ଇତ୍ୟାଦି ।

ଯେଉଁ ବସ୍ତୁଗୁଡ଼ିକ ନିଜର ଆଲୋକ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି ନାହିଁ, ସେଗୁଡ଼ିକୁ ଦୀପ୍ତହୀନ (Non-Luminous) ବସ୍ତୁ କୁହାଯାଏ ।

→ ଉଦାହରଣ :

ମାଟି, ପଥର, ଗଛ, ଟେବୁଲ, ଚୌକି ଇତ୍ୟାଦି ।

ଦୀପ୍ତ ବସ୍ତୁରୁ ଅଦୀପ୍ତ ବସ୍ତୁ ଉପରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ିଲେ ଆମେ ସେଗୁଡ଼ିକ ଦେଖୁଥାଉ ।

ଅଦୀପ୍ତ ବସ୍ତୁଗୁଡ଼ିକ କିଛି ଆଲୋକ ଶୋକ କରି ଅବଶିଷ୍ଟ ଆଲୋକ ପ୍ରତିଫଳିତ କରି ଆମ ଆଖରେ ପଡ଼ିଲେ ସେଗୁଡ଼ିକ ଆମେ ଦେଖିଥାଉ ।

→ ଉଦାହରଣ :

ଚନ୍ଦ୍ରର ନିଜର ଆଲୋକ ନାହିଁ । ତଥାପି ଆମେ ତାକୁ ରାତିରେ ଉଜ୍ଜ୍ବଳତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରୁଥିବାର ଦେଖୁ । ସୂର୍ଯ୍ୟାଲୋକ ଚନ୍ଦ୍ର ଉପରେ ପଡ଼ି ପ୍ରତିଫଳିତ ହୋଇ ପୃଥ‌ିବୀପୃଷ୍ଠରେ ଆମ ନିକଟରେ ପହଞ୍ଚ୍ ଥାଏ । ତେଣୁ ବାସ୍ତବରେ ଚନ୍ଦ୍ରାଲୋକ ହେଉଛି ପ୍ରତିଫଳିତ ସୂର୍ଯ୍ୟାଲୋକ ।

କେତେକ ଦୀପ୍ତହୀନ ବସ୍ତୁକୁ ଦୀପ୍ତ କରାଯାଇପାରେ । ଅର୍ଥାତ୍ ସାଧାରଣ ତାପମାତ୍ରାରେ କୋଇଲା ଏକ ଦୀପ୍ତହୀନ ବସ୍ତୁ । ଏହାକୁ ଦହନ କଲେ ଏହା ଉଜ୍ଜ୍ବଳ ଆଲୋକ ପ୍ରଦାନ କରି ଦୀପ୍ତ ହୁଏ ।

ଆଲୋକ ତାହାର ଉତ୍ସରୁ ସବୁ ଦିଗକୁ ସରଳରେଖାରେ ଗତିକରେ ।

କାରଣ ଆଲୋକ ପଥରେ ଅସ୍ବଚ୍ଛ ବସ୍ତୁ ପାଇଲେ ସେହି ବସ୍ତୁର ଆକାର ଅନୁସାରେ ଛାୟା ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ।

ଆଲୋକ ସହିତ ଅନେକ ପରିଘଟଣା ଜଡ଼ିତ ଯେପରିକି ଦର୍ପଣଦ୍ବାରା ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଗଠନ, ତାରାମାନଙ୍କର ମିଞ୍ଜି ମିଞ୍ଜି ଆଲୋକ, ଇନ୍ଦ୍ରଧନୁର ସାତ ବର୍ଷ ଇତ୍ୟାଦି ।

ଯେଉଁ ସରଳରେଖ୍ୟ ପଥରେ ଆଲୋକ ଗତି କରେ, ତାହାକୁ ଆଲୋକ ରଶ୍ମିଦ୍ଵାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ ।

ଯଦି ଗୋଟିଏ ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର ଅସ୍ଵଚ୍ଛ ବସ୍ତୁ ଆଲୋକର ଗତିପଥରେ ରହିଯାଏ ତେବେ ସରଳରେଖାରେ ଗତିକରୁଥ‌ିବା ଆଲୋକ ସେହି ଅତି କ୍ଷୁଦ୍ର ବସ୍ତୁ ପାଖରେ ବାଙ୍କିଯାଏ, ଏହାକୁ ଆଲୋକର ବିକୀର୍ତ୍ତନ (Diffraction) କୁହାଯାଏ ।

ଆଲୋକ କେବଳ ତରଙ୍ଗ ନୁହେଁ କି କେବଳ କଣିକା ନୁହେଁ । ଏହା ଉଭୟ ତରଙ୍ଗ ଓ କଣିକାର ଗୁଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ । ଏହାକୁ ଆଲୋକର ଦ୍ଵୈତ ପ୍ରକୃତି (Dual nature of light) କୁହାଯାଏ ।

ଆଲୋକର ପ୍ରତିଫଳନ (Reflection of Light) :

ଆଲୋକ ଚିକ୍କଣ ସମତଳ କିମ୍ବା ବକ୍ରପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୋଇଥାଏ ।

ପ୍ରତିଫଳନରେ ଉଭୟ ଆପତିତ ରଶ୍ମି ଓ ପ୍ରତିଫଳିତ ରଶ୍ମି ଗୋଟିଏ ମାଧ୍ୟମରେ ରହିଥାଏ । ପ୍ରତିଫଳନର ଦୁଇଟି ନିୟମ ଅଛି

ପ୍ରଥମ ନିୟମ : ଆଲୋକର ପ୍ରତିଫଳନ ବେଳେ ଆପତନ କୋଣ ଓ ପ୍ରତିଫଳନ କୋଣ ସମାନ ହୋଇଥାଏ ।

ଦ୍ଵିତୀୟ ନିୟମ : ଆପତିତ ରଶ୍ମି, ପ୍ରତିଫଳିତ ରଶ୍ମି ଓ ଆପତନ ବିନ୍ଦୁରେ ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରତି ଅଙ୍କିତ ଲମ୍ବ ଗୋଟିଏ ସମତଳରେ ରହିଥାନ୍ତି

 ।

ସମତଳ ଦର୍ପଣଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ପ୍ରତିବିମ୍ବର ପ୍ରକୃତି :

ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ସମତଳ ହେଲେ ତାହାକୁ ସମତଳ ଦର୍ପଣ କହନ୍ତି ।

ସମତଳ ଦର୍ପଣ ଦ୍ବାରା ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥ‌ିବା ପ୍ରତିବିମ୍ବ ସର୍ବଦା ଆଭାସୀ ଓ ସଳଖ ହୋଇଥାଏ ।

ଏହି ପ୍ରତିବିମ୍ବର ଆକାର ବସ୍ତୁର ଆକାର ସହିତ ସମାନ ହୋଇଥାଏ ।

ସମତଳ ଦର୍ପଣ ସମ୍ମୁଖରେ ବସ୍ତୁ ଯେତିକି ଦୂରରେ ଥାଏ ତାହାର ପ୍ରତିବିମ୍ବ ଦର୍ପଣର ପଛପଟେ ସେତିକି ଦୂରରେ ରହିଥାଏ ।

ଏହି ପ୍ରତିବିମ୍ବର ପାର୍ଶ୍ବ ଓଲଟା ହୋଇଥାଏ ।

ବର୍ତ୍ତୁଳ ଦର୍ପଣ (Spherical Mirror):

ବକ୍ରପୃଷ୍ଠ ବିଶଷ୍ଟ ପ୍ରତିଫଳନକାର1 ଦର୍ପଣକୁ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣ କହନ୍ତି | ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ଗୋଲକପୃଷ୍ଠର ଗୋଟିଏ ଅଂଶ ହୋଇଥାଏ । ବର୍ତ୍ତୁଳ ଦର୍ପଣ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର; ଯଥା – ଅବତଳ ଦର୍ପଣ ଓ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ ।

ଅବତଳ ଦର୍ପଣ : ଯେଉଁ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ଭିତର ଆଡ଼କୁ ବକ୍ର ହୋଇ ରହିଥାଏ, ତାହାକୁ ଅବତଳ (Concave) ଦର୍ପଣ କୁହାଯାଏ।

ଏହି ଦର୍ପଣର ବକ୍ର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ଗୋଲକର କେନ୍ଦ୍ର ଆଡ଼କୁ ହୋଇଥାଏ ।

ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ : ଯେଉଁ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ବାହାର ଆଡ଼କୁ ବକ୍ର ହୋଇ ରହିଥାଏ ତାହାକୁ ଉତ୍ତଳ (Convex) ଦର୍ପଣ କୁହାଯାଏ ।

ଏହି ଦର୍ପଣର ବକ୍ର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ଗୋଲକର କେନ୍ଦ୍ରର ବିପରୀତ ଦିଗରେ ରହିଥାଏ ।

କାଚ ଗୋଲକ ଖଣ୍ଡର ଭିତର (ଖାଲୁଆ) ପାଖରେ ରୁପାର ଲେପ ଦେଲେ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ ମିଳେ ।

କାଚ ଗୋଲକ ଖଣ୍ଡର ବାହାର (ପେଟୁଆ) ପାଖରେ ରୁପାର ଲେପ ଦେଲେ ଅବତଳ ଦର୍ପଣ ମିଳିବ ।

→ (i) ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣ ସମ୍ପର୍କରେ ବ୍ୟବହୃତ ବୈଷୟିକ ଶବ୍ଦ (Term related to Spherical Mirror) :

ପୋଲ୍ (Pole) ବା ମେରୁ – ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ବକ୍ର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠର କେନ୍ଦ୍ରକୁ ପୋଲ୍ (Pole) କହନ୍ତି । ଉଭୟ ଦର୍ପଣରେ ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ P ଅକ୍ଷର ଦ୍ବାରା ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଏ । ଏହା ଦର୍ପଣର ମଧ୍ୟବିନ୍ଦୁ ଅଟେ ଓ ଏହା ଦର୍ପଣର ପୃଷ୍ଠଦେଶରେ ଥାଏ ।

ଚିତ୍ର-1 ରେ APD ଗୋଟିଏ ଅବତଳ ଦର୍ପଣ ଏବଂ ଚିତ୍ର-2ରେ APD ଗୋଟିଏ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ । ଉଭୟ ଦର୍ପଣର ମଝି ବିନ୍ଦୁ ସୂତାଦ୍ୱାରା ମାପି ପୋଲ୍ (P) ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ । ସେହି ବିନ୍ଦୁ P ଉତ୍ତଳ ବା ଅବତଳ ଦର୍ପଣର ମେରୁ ଅଟେ ।

→ (ii) ବକ୍ରତାକେତ୍ର (Centre of Curvature):

ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣ ଯେଉଁ ଫମ୍ପା ଗୋଲକର ଅଂଶ ହୋଇଥାଏ, ସେହି ଗୋଲକର ଜ୍ୟାମିତିକ କେନ୍ଦ୍ରକୁ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର (Centre of Curvature) କୁହାଯାଏ । ଉଭୟ ଦର୍ପଣରେ ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ (C) ଅକ୍ଷରଦ୍ଵାରା ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଏ । ଏହା ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠର ବାହାରକୁ ରହିଥାଏ ।

‘ଅବତଳ ଦର୍ପଣ କ୍ଷେତ୍ରର ବଜ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର ଦର୍ପଣ ବାହାରେ ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠର ସମ୍ମୁଖରେ ଥାଏ । ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠର ପଛଆଡ଼କୁ ରହିଥାଏ । ତେଣୁ ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର ବର୍ତ୍ତୁଳ ଦର୍ପଣର ଅଂଶ ନୁହେଁ ।

(iii) ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ (Radius of Curvature) :

ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣ ଯେଉଁ ଗୋଲକର ଅଂଶ ହୋଇଥାଏ, ସେହି ଗୋଲକର ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧକୁ ବର୍ତ୍ତୁଳାକର ଦର୍ପଣର ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ (Radius of Curvature) କୁହାଯାଏ । ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ (R) ଅକ୍ଷର ଦ୍ଵାରା ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଏ ।

ପୋଲ୍ (P) ଓ ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ର C ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଦୂରତା PC ଦର୍ପଣର ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ଅଟେ । ଏଠାରେ PC = CM = CN = R |

→ (iv) ପ୍ରମୁଖ ଅକ୍ଷ (Principal Axis) :

ଯେଉଁ ସରଳରେଖା ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପୋଲ୍ ଓ ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ରକୁ ଯୋଗ କରେ ତାହାକୁ ଦର୍ପଣର ପ୍ରମୁଖ ଅକ୍ଷ (Principal Axis )କୁହାଯାଏ । ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପ୍ରମୁଖ ଅକ୍ଷ ପୋଲ୍ ଉପରେ ଦର୍ପଣର ପୃଷ୍ଠପ୍ରତି ଅଭିଲମ୍ୱ ହୋଇଥାଏ ।

→ ପ୍ରମୁଖ ଫୋକସ୍ (Principal Focus) :

ଅବତଳ ଦର୍ପଣର ଫୋକସ୍ : ମୁଖ୍ୟ ଅକ୍ଷସହିତ ସମାନ୍ତର ରହିଥ‌ିବା ଅନେକଗୁଡ଼ିଏ ଆଲୋକ ରଶ୍ମି ଅବତଳ ଦର୍ପଣରେ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୋଇ ମୁଖ୍ୟ ଅକ୍ଷ ଉପରେ ଗୋଟିଏ ବିନ୍ଦୁରେ ମିଳିତ ହୁଅନ୍ତି ଏବଂ ପରସ୍ପରକୁ ଛେଦ କରନ୍ତି । ଏହି ବିନ୍ଦୁକୁ ଅବତଳ ଦର୍ପଣର ପ୍ରମୁଖ ଫୋକସ୍ (Principal Focus) କୁହାଯାଏ ।

।

→ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣର ଫୋକସ୍ :

ମୁଖ୍ୟ ଅକ୍ଷସହ ସମାନ୍ତର ହୋଇ ଦର୍ପଣ ଉପରେ କେନ୍ଦ୍ରୀଭୂତ ନ ହୋଇ ପରସ୍ପରଠାରୁ ଦୂରେଇ ପାଇଚ୍ଛନ୍ତି | ଏହି ପ୍ରତିଫଳିତ ରଣ୍ଠିଖ୍ଡଡି.କ ପ୍ରମ୍ଭଗ ଅଷ ଯାଇଛନ୍ତି । ଏହି ପ୍ରତିଫଳିତ ରଶ୍ମିଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରମୁଖ ଅକ୍ଷ ଉପରେ ଥ‌ିବା ଗୋଟିଏ ବିନ୍ଦୁରୁ ଆସିଲା ଭଳି ଜଣା ପଡ଼ୁଛି । ଏହି ବିନ୍ଦୁକୁ ଉତ୍ତଳ ଦର୍ପଣର ପ୍ରମୁଖ ଫୋକସ୍ କୁହାଯାଏ ।

→ ଫୋକସ୍ ଦୂରତା (Focal Length) :

ବର୍ତ୍ତୁଳାକର ଦର୍ପଣର ପୋଲ୍ ଓ ଫୋକସ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଦୂରତାକୁ ଫୋକସ୍ ଦୂରତା (Focal length) କୁହାଯାଏ । ଏହାକୁ (f) ଅକ୍ଷର ଦ୍ବାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ । P ଓ F ମଧ୍ୟରେ ଥ‌ିବା ଦୂରତାକୁ ଫୋକସ ଦୂରତା (f) କହନ୍ତି ।

→ ଦ୍ୱାରକ (Aperatures) :

ବର୍ତ୍ତୁଳାକର ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ହୋଇଥାଏ । ଏହାର ଏକ ବୃତ୍ତାକାର ପରିସୀମା (Outline) ଥାଏ ।

ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପ୍ରତିଫଳନ ପୃଷ୍ଠର ବ୍ୟାସକୁ ଦର୍ପଣର ଦ୍ବାରକ କହନ୍ତି । MN ଦୂରତା ଦର୍ପଣର ଦ୍ଵାରକ ଅଟେ । ବର୍ତ୍ତୁଳ ଦର୍ପଣର ଦ୍ଵାରକ ବଜ୍ରତି ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ଠାରୁ ବହୁତ କମ୍ ।

→ ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ (R) ଓ ଫୋକସ୍ ଦୂରତା (f) ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ :

ଏକ କ୍ଷୁଦ୍ର ଦ୍ବାରକ ବିଶିଷ୍ଟ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣରେ ବକ୍ରତା ବ୍ୟାସାର୍ଦ୍ଧ ଏହାର ଫୋକସ୍ ଦୂରତାର ଦୁଇଗୁଣ ଅଟେ ।

 ତେଣୁ R = 2f |

ମୁଖ୍ୟ ଫୋକସ୍ ବର୍ତ୍ତୁଳାକାର ଦର୍ପଣର ପୋଲ୍ ଓ ବକ୍ରତା କେନ୍ଦ୍ରର ଠିକ୍ ମଝିରେ ରହିଥାଏ ।