JEE Mains · Physics · STD 12 - કિરણ પ્રકાશશાસ્ત્ર અને પ્રકાશીય ઉપકરણો
- JEE Mains 2026
- અઘરું
- MCQ
એક પાતળો બહિર્ગોળ લેન્સ કાચ (\(\mu=1.5\)) માંથી બનાવવામાં આવ્યો છે જેના બંને વક્ર પૃષ્ઠોની વક્રતા ત્રિજ્યા \(20\) cm સમાન છે. લેન્સની ડાબી બાજુની સપાટીને બહારથી ચાંદીનો ઢોળ ચઢાવીને પરાવર્તક બનાવવામાં આવી છે. પ્રતિબિંબ અને વસ્તુનું સ્થાન એક જ જગ્યાએ હોય તે માટે, વસ્તુને લેન્સથી ________ cm અંતરે મૂકવી જોઈએ.
જવાબ ચકાસવા માટે એક વિકલ્પ પસંદ કરો.
જવાબ અને ઉકેલ
સાચો જવાબ
(A) \(10\)
પગલાવાર ઉકેલ
વિગતવાર સમજૂતી
જ્યારે લેન્સની એક સપાટી પર ચાંદીનો ઢોળ ચઢાવવામાં આવે છે, ત્યારે આ તંત્ર સમતુલ્ય અરીસા તરીકે વર્તે છે. પ્રકાશ લેન્સમાંથી વક્રીભૂત થાય છે, ચાંદીના ઢોળવાળી સપાટી પરથી પરાવર્તિત થાય છે, અને ફરીથી લેન્સમાંથી વક્રીભૂત થાય છે, તેથી સમતુલ્ય પાવર છે:
\(P_{eq} = P_L + P_M + P_L = 2P_L + P_M\)
બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર:
પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સ માટે જ્યાં \(R_1 = +20\text{ cm}\), \(R_2 = -20\text{ cm}\) અને \(\mu = 1.5\) છે, લેન્સ-મેકરનું સૂત્ર આપે છે:
\(\dfrac{1}{f_L} = (\mu - 1)\left(\dfrac{1}{R_1} - \dfrac{1}{R_2}\right)\)
\(\dfrac{1}{f_L} = (1.5 - 1)\left(\dfrac{1}{20} - \dfrac{1}{-20}\right) = 0.5 \cdot \dfrac{2}{20} = \dfrac{1}{20}\text{ cm}^{-1}\)
આમ, \(P_L = \dfrac{1}{20}\text{ cm}^{-1}\).
ચાંદીના ઢોળવાળી સપાટીનો પાવર (અંતર્ગોળ અરીસા તરીકે વર્તતી):
પાછળની સપાટીની વક્રતા ત્રિજ્યા \(R = 20\text{ cm}\) છે, તેથી તેની કેન્દ્રલંબાઈ છે:
\(f_M = \dfrac{R}{2} = 10\text{ cm}\)
\(P_M = \dfrac{1}{f_M} = \dfrac{1}{10}\text{ cm}^{-1}\)
સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ:
\(P_{eq} = 2P_L + P_M = 2 \cdot \dfrac{1}{20} + \dfrac{1}{10} = \dfrac{1}{10} + \dfrac{1}{10} = \dfrac{1}{5}\text{ cm}^{-1}\)
\(F_{eq} = \dfrac{1}{P_{eq}} = 5\text{ cm}\)
કારણ કે \(P_{eq} > 0\) છે, આ તંત્ર \(5\text{ cm}\) કેન્દ્રલંબાઈવાળા અભિસારી (અંતર્ગોળ) સમતુલ્ય અરીસા તરીકે વર્તે છે. વસ્તુ અને પ્રતિબિંબ સંપાત થાય તે માટે વસ્તુનું સ્થાન:
અંતર્ગોળ અરીસા માટે, જ્યારે વસ્તુને વક્રતા કેન્દ્ર પર એટલે કે અરીસાથી \(2F_{eq}\) અંતરે મૂકવામાં આવે ત્યારે પ્રતિબિંબ વસ્તુ સાથે સંપાત થાય છે:
\(u = 2F_{eq} = 2 \times 5 = 10\text{ cm}\)
આથી, સાચો વિકલ્પ \((1)\ 10\) છે.
\(P_{eq} = P_L + P_M + P_L = 2P_L + P_M\)
બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર:
પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સ માટે જ્યાં \(R_1 = +20\text{ cm}\), \(R_2 = -20\text{ cm}\) અને \(\mu = 1.5\) છે, લેન્સ-મેકરનું સૂત્ર આપે છે:
\(\dfrac{1}{f_L} = (\mu - 1)\left(\dfrac{1}{R_1} - \dfrac{1}{R_2}\right)\)
\(\dfrac{1}{f_L} = (1.5 - 1)\left(\dfrac{1}{20} - \dfrac{1}{-20}\right) = 0.5 \cdot \dfrac{2}{20} = \dfrac{1}{20}\text{ cm}^{-1}\)
આમ, \(P_L = \dfrac{1}{20}\text{ cm}^{-1}\).
ચાંદીના ઢોળવાળી સપાટીનો પાવર (અંતર્ગોળ અરીસા તરીકે વર્તતી):
પાછળની સપાટીની વક્રતા ત્રિજ્યા \(R = 20\text{ cm}\) છે, તેથી તેની કેન્દ્રલંબાઈ છે:
\(f_M = \dfrac{R}{2} = 10\text{ cm}\)
\(P_M = \dfrac{1}{f_M} = \dfrac{1}{10}\text{ cm}^{-1}\)
સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ:
\(P_{eq} = 2P_L + P_M = 2 \cdot \dfrac{1}{20} + \dfrac{1}{10} = \dfrac{1}{10} + \dfrac{1}{10} = \dfrac{1}{5}\text{ cm}^{-1}\)
\(F_{eq} = \dfrac{1}{P_{eq}} = 5\text{ cm}\)
કારણ કે \(P_{eq} > 0\) છે, આ તંત્ર \(5\text{ cm}\) કેન્દ્રલંબાઈવાળા અભિસારી (અંતર્ગોળ) સમતુલ્ય અરીસા તરીકે વર્તે છે. વસ્તુ અને પ્રતિબિંબ સંપાત થાય તે માટે વસ્તુનું સ્થાન:
અંતર્ગોળ અરીસા માટે, જ્યારે વસ્તુને વક્રતા કેન્દ્ર પર એટલે કે અરીસાથી \(2F_{eq}\) અંતરે મૂકવામાં આવે ત્યારે પ્રતિબિંબ વસ્તુ સાથે સંપાત થાય છે:
\(u = 2F_{eq} = 2 \times 5 = 10\text{ cm}\)
આથી, સાચો વિકલ્પ \((1)\ 10\) છે.
Physics ના વધુ પ્રશ્નો
- એક તારનો \(10^{\circ} C\) અને \(30^{\circ} C\) તાપમાને અવરોધ અનુક્રમે \(2 \,\Omega\) અને \(3 \,\Omega\) મપાય છે. તારના દ્રવ્યનો તાપમાન અવરોધ ગુણાંક..........\(^{\circ}C ^{-1}\) થશે.JEE Mains 2022 મધ્યમ
- આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ, \(R\) ત્રિજ્યાવાળું એક મોટું ડ્રમ તેની અક્ષની ફરતે \(\omega\) કોણીય વેગથી ભ્રમણ કરી રહ્યું છે. ડ્રમની સપાટી અને M દળ વચ્ચેનો ઘર્ષણાંક \(\mu\) હોય, તો M દળનો પદાર્થ ડ્રમની અંદરની દીવાલને ચોંટી રહે તે માટે \(\omega\) નું લઘુત્તમ મૂલ્ય હશે :
JEE Mains 2026 અઘરું - કારની છત પરથી \(m\) દળવાળી હલકી દોરી વડે એક \(M\) દળવાળા ભારે દડાને લટકાવવામાં આવે છે \((m < < M)\).જ્યારે કાર સ્થિર હોય ત્યારે દોરી પર રચાતા લંબગત તરંગોની ઝડપ \(60\ ms^{-1}\) છે. જ્યારે કાર \(a\) જેટલા પ્રવેગથી પ્રવેગીત થાય છે ત્યારે તરંગ ઝડપ વધીને \(60.5\ ms^{-1}\) થાય છે. ગરૂત્વીય પ્રવેગ \(g \) ના પદમાં \(a\) નું મૂલ્ય_____ની નજીકનું હશેJEE Mains 2019 અઘરું
- આપેલ પરિપથ માટે, કળ '\(S\)' ને બંધ કર્યાના તુરંત બાદ \(6\,V\)ની બેટરીમાંથી પસાર થતો પ્રવlહ \(..........A\) હશે.
JEE Mains 2022 મધ્યમ - સરળ આવર્ગ ગતિમાં, આપેલ તંત્ર માટે કુલ યાંત્રિક ઊર્જા \(E\) વડે આપવામાં આવે છે. જો દોલન કરતાં કણનું દળ બમણું કરવામાં આવે તો સમાન કંપવિસ્તાર માટે નવી ઊર્જા _______ થશે.
JEE Mains 2024 અઘરું - આકૃતિમાં દર્શાવેલ અવરોધ \(R\) નું વાસ્તવિક મુલ્ય \(30\Omega\) છે. આનું માપન એક પ્રયોગ દ્વારા \(R =\frac{V}{I}\) ના પ્રમાણિત સંબંધથી માપવામાં આવે છે, જ્યાં \(V\) અને \(I\) એ અનુક્રમે વોલ્ટમીટર અને એમીટરના વાંચનો છે. જો માપવામાં આવેલ \(R\) નું મૂલ્ય \(5\%\) ઓછુ હોય, તો આ વોલ્ટમીટરનો આંતરિક અવરોધ ............ \(\Omega\) હશે.
JEE Mains 2019 મધ્યમ
JEE Mains ના વધુ PYQ
- એક મીટર લાંબી સ્વરનળી(બંને છેડા ખુલ્લા) ને \(STP\) એ હવાની ઘનતા કરતાં બમણી ઘનતા ધરાવતા વાયુમાં મુકેલ છે. \(STP\) એ હવાની ઝડપ \(300\; \mathrm{m} / \mathrm{s}\) હોય, તો નળીમાં મૂળભૂત અને બીજા હાર્મોનિક ની આવૃતિ વચ્ચેનો તફાવત \(\mathrm{Hz}\) માં કેટલો મળે?JEE Mains 2020 અઘરું
- વિદ્યુતચુંબકીય તરંગનું વિયુતક્ષેત્ર \({E}=\left(50\, {NC}^{-1}\right) \sin \omega({t}-{x} / {c})\) મુજબ આપવામાં આવે છે. \({V}\) કદ ધરાવતા નળાકારમાં રહેલી ઉર્જા \(5.5 \times 10^{-12} \, {J}\) છે. તો \({V}\) નું મૂલ્ય \(......{cm}^{3}\) હશે. \(\left(\right.\) given \(\left.\in_{0}=8.8 \times 10^{-12} \,{C}^{2} {N}^{-1} {m}^{-2}\right)\)JEE Mains 2021 અઘરું
- હાઈડ્રોજન અણુમાં \(n = 2\) થી \(n = 1\) સંક્રાતિ દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ઉર્જા \(He^+\) આયનના \(n = 1\) અને \(n = 2\) અવસ્થા પર પડે છે.હીલિયમ આયન આ ઉર્જાનું શોષણ કરીને કઈ સંક્રાંતિ કરશે?JEE Mains 2019 અઘરું
- એક વિદ્યાર્થી વર્તુળાકાર આડછેદવાળી પેન્સિલનો વ્યાસ વર્નિયર કેલિવર્સ વડે માપી ચાર અવલોકન \(5.50\, mm , 5.55\, mm,\)\( 5.45\, mm ; 5.65\, mm\) નોધે છે. આ ચાર અવલોકનનું સરેરાશ \(5.5375\, mm\) અને આંકડાનું વિચલન \(0.07395\, mm\) છે. પેન્સિલનો સરેરાશ વ્યાસ કેટલો નોધવો જોઈએ?JEE Mains 2020 મધ્યમ
- નીચે આપેલા વિધાનો ધ્યાનમાં લો. વિધાન \(I\) : વાહકની સપાટી ઉપર અને અંદરના ભાગમાં વિદ્યુતસ્થિતિમાન અચળ હોય છે. વિધાન \(II :\) વિજભારિત સુવાહકની તરત જ બહારના ભાગ આગળ દરેક બિંદુએ વિદ્યુતક્ષેત્ર સપાટીને લંબરૂપે હોય છે. ઉપરોક્ત વિધાનોનાં સંદર્ભમાં, નીચે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો :JEE Mains 2022 મધ્યમ
- એક ખેંચ્યા વગર ની સ્પ્રિંગ લંબાઈ \(l\) અને દળ \(m\) ધરાવે છે અને તેનો એક છેડો દ્રઢ આધાર સાથે જોડેલો છે.ધારો કે સ્પ્રિંગ ને એકસમાન તાર થી બનાવેલી છે તો તેના એક છેડાને સમાન વેગ \(v\) થી ખેંચવામાં આવે છે તો તેણે મેળવેલી ગતિઉર્જા કેટલી થશે?JEE Mains 2014 અઘરું