माइक्रोस्कोप और टेलीस्कोप, रे ऑप्टिक्स और ऑप्टिकल इंस्ट्रुमेंट्स

ऑप्टिक्स NEET नोट्स#

1. बुनियादी अवधारणाएँ

1.1 माइक्रोस्कोपी के सिद्धांत

• माइक्रोस्कोपी छोटे वस्तुओं को देखने की विज्ञान है जिन्हें नज़र से नहीं दिख सकते।
• माइक्रोस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस और एयूपाइस द्वारा निर्धारित होती है।
• माइक्रोस्कोप की पहचान शक्ति यह है कि वह दो घनिष्ठ रूप से बाँटी हुई वस्तुओं को अलग कर सकता है।

1.2 टेलीस्कोपी के सिद्धांत

• टेलीस्कोपी दूर वस्तुओं को देखने की विज्ञान है।
• टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस और एयूपाइस द्वारा निर्धारित होती है।
• टेलीस्कोप की पहचान शक्ति यह है कि वह दो घनिष्ठ रूप से बाँटी हुई तारों को अलग कर सकता है।

1.3 प्रकाश का भिन्नावस्थान

• भिन्नावस्थान प्रकाश का एक माध्य से दूसरे माध्य में जाने पर फँसना है।
• एक माध्य का भिन्नावस्थान इंडेक्स यह मापता है कि हवा से उस माध्य में प्रकाश कितने प्रकार के फँसता है।
• आंतरिक पूर्ण प्रतिबिंब का आलेखी यह है जहाँ प्रकाश को दो माध्यों के बीच की सीमा के साथ समानांतर चलने के लिए भिन्नावस्थान किया जाता है।

1.4 पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब

• पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब तब होता है जब प्रकाश दो माध्यों के बीच की सीमा पर आंतरिक पूर्ण प्रतिबिंब से अधिक कोण पर प्रवेश करता है।
• पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब लंबी दूरी तक प्रकाश का प्रसार करने के लिए फाइबर ऑप्टिक्स में उपयोग किया जाता है।

2. माइक्रोस्कोप्स

2.1 साधारण माइक्रोस्कोप

• साधारण माइक्रोस्कोप एक एकल उत्क्षेपी लेंस का एक बढ़िया है।
• साधारण माइक्रोस्कोप की विस्तारण शक्ति लेंस की फोकस दूरी द्वारा निर्धारित होती है।
• साधारण माइक्रोस्कोप की सीमाएँ यह हैं कि इसकी कम विस्तारण शक्ति होती है और छोटा क्षेत्र दृश्य होता है।

2.2 संयुक्त माइक्रोस्कोप

• संयुक्त माइक्रोस्कोप एक माइक्रोस्कोप है जो दो लेंसों, एक ऑब्जेक्टिव लेंस और एक एयूपाइस का उपयोग करता है।
• संयुक्त माइक्रोस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस की विस्तारण शक्ति और एयूपाइस की विस्तारण शक्ति द्वारा निर्धारित होती है।
• संयुक्त माइक्रोस्कोप साधारण माइक्रोस्कोप की तुलना में अधिक विस्तारण शक्ति और बड़ा क्षेत्र दृश्य रखता है।

2.3 माइक्रोस्कोप की पहचान शक्ति

• माइक्रोस्कोप की पहचान शक्ति यह है कि वह दो घनिष्ठ रूप से बाँटी हुई वस्तुओं को अलग कर सकता है।
• माइक्रोस्कोप की पहचान शक्ति उपयोग किए गए प्रकाश की लंबाई चौड़ाई और ऑब्जेक्टिव लेंस की संख्यात्मक खुलापन द्वारा निर्धारित होती है।

2.4 इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप

• इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक माइक्रोस्कोप है जो वस्तुओं की छवियाँ बनाने के लिए प्रकाश के स्थान पर इलेक्ट्रॉन्स का उपयोग करता है।
• इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप्स ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप्स की तुलना में बहुत अधिक पहचान शक्ति रखते हैं, और उन्हें परमाणु स्तर पर वस्तुओं की छवि बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

3. टेलीस्कोप्स

3.1 प्रतिबिंब और भिन्नावस्थान प्रकार के टेलीस्कोप

• प्रतिबिंब टेलीस्कोप चित्रण के लिए दर्पणों का उपयोग करते हैं, जबकि भिन्नावस्थान टेलीस्कोप चित्रण के लिए लेंसों का उपयोग करते हैं।
• प्रतिबिंब टेलीस्कोप्स भिन्नावस्थान टेलीस्कोप्स की तुलना में कई फायदे देते हैं, जिसमें उनका बड़ा आकार, अधिक प्रकाश एकत्र करने की क्षमता और रंगीन अपरिवर्तन से मुक्ति शामिल हैं।

3.2 भिन्नावस्थान टेलीस्कोप के घटक और कार्य सिद्धांत

• भिन्नावस्थान टेलीस्कोप के मुख्य घटक ऑब्जेक्टिव लेंस, एयूपाइस और ट्यूब हैं।
• ऑब्जेक्टिव लेंस देखी जाने वाली वस्तु से प्रकाश एकत्र करता है और उसे फोकस स्थल पर फोकस करता है।
• एयूपाइस ऑब्जेक्टिव लेंस द्वारा बनाई गई वस्तु की छवि को विस्तारित करता है।

3.3 भिन्नावस्थान टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति की गणना

• भिन्नावस्थान टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकस दूरी और एयूपाइस की फोकस दूरी द्वारा निर्धारित होती है।
• भिन्नावस्थान टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकस दूरी को एयूपाइस की फोकस दूरी से विभाजित करके गणना की जाती है।

3.4 टेलीस्कोप की कोणीय विस्तारण शक्ति

• टेलीस्कोप की कोणीय विस्तारण शक्ति यह है कि टेलीस्कोप वस्तु के दिखाई देने वाले आकार को कितने प्रकार के विस्तारित करता है।
• टेलीस्कोप की कोणीय विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस की फोकस दूरी को एयूपाइस की फोकस दूरी से विभाजित करके गणना की जाती है।

3.5 भिन्नावस्थान प्रकार के टेलीस्कोप के उपयोग

• भिन्नावस्थान टेलीस्कोप्स कई उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं, जिसमें खगोलीय अवलोकन, पक्षी देखना और लकड़ी की गोली मारना शामिल है।

3.6 प्रतिबिंब टेलीस्कोप के घटक और कार्य सिद्धांत

• प्रतिबिंब टेलीस्कोप के मुख्य घटक प्राथमिक दर्पण, द्वितीयक दर्पण और एयूपाइस हैं।
• प्राथमिक दर्पण देखी जाने वाली वस्तु से प्रकाश एकत्र करता है और उसे द्वितीयक दर्पण पर प्रतिबिंबित करता है।
• द्वितीयक दर्पण प्राथमिक दर्पण से प्रकाश को फोकस स्थल पर प्रतिबिंबित करता है।
• एयूपाइस प्राथमिक दर्पण द्वारा बनाई गई वस्तु की छवि को विस्तारित करता है।

3.7 भिन्नावस्थान और प्रतिबिंब टेलीस्कोप की तुलना

• प्रतिबिंब टेलीस्कोप्स भिन्नावस्थान टेलीस्कोप्स की तुलना में कई फायदे देते हैं, जिसमें उनका बड़ा आकार, अधिक प्रकाश एकत्र करने की क्षमता और रंगीन अपरिवर्तन से मुक्ति शामिल हैं।
• भिन्नावस्थान टेलीस्कोप्स कुछ अनुप्रयोगों के लिए अभी भी उपयोग किए जाते हैं, जैसे खगोलीय अवलोकन, क्योंकि उन्हें उपयोग और रखरखाव आसान होता है।

3.8 प्रतिबिंब टेलीस्कोप के प्रकार

• प्रतिबिंब टेलीस्कोप्स के तीन मुख्य प्रकार हैं: न्यूटनियन, कैसेग्रेन और श्मिट-कैसेग्रेन।
• न्यूटनियन टेलीस्कोप्स सबसे सरल प्रकार के प्रतिबिंब टेलीस्कोप हैं, और वे प्राथमिक दर्पण, द्वितीयक दर्पण और एयूपाइस से बने होते हैं।
• कैसेग्रेन टेलीस्कोप्स न्यूटनियन टेलीस्कोप्स की तुलना में अधिक जटिल ऑप्टिकल डिज़ाइन रखते हैं, लेकिन वे कई फायदे प्रदान करते हैं, जैसे कम फोकस दूरी और बड़ा क्षेत्र दृश्य।
• श्मिट-कैसेग्रेन टेलीस्कोप्स न्यूटनियन और कैसेग्रेन टेलीस्कोप्स का एक हाइब्रिड हैं, और वे दोनों प्रकार के टेलीस्कोप्स के फायदों को प्रदान करते हैं।

3.9 टेलीस्कोप की पहचान शक्ति

• टेलीस्कोप की पहचान शक्ति यह है कि वह दो घनिष्ठ रूप से बाँटी हुई वस्तुओं को अलग कर सकता है।
• टेलीस्कोप की पहचान शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस या प्राथमिक दर्पण के व्यास द्वारा निर्धारित होती है।

3.10 टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति

• टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति यह है कि टेलीस्कोप वस्तु के दिखाई देने वाले आकार को कितने प्रकार के विस्तारित करता है।
• टेलीस्कोप की विस्तारण शक्ति ऑब्जेक्टिव लेंस या प्राथमिक दर्पण की फोकस दूरी को एयूपाइस की फोकस दूरी से विभाजित करके गणना की जाती है।

4. ऑप्टिकल इंस्ट्रुमेंट्स में अपरिवर्तन

4.1 रंगीन अपरिवर्तन

• रंगीन अपरिवर्तन एक लेंस या प्रिज्म के माध्य से जाने पर अलग-अलग रंगों के प्रकाश का अलग-अलग कोण पर फँसना है।
• रंगीन अपरिवर्तन छवियों को उनके चारों ओर रंगीन भुजा के साथ दिखाई देता है।

4.2 गोलाकार अपरिवर्तन

• गोलाकार अपरिवर्तन एक लेंस के मुख्य अक्ष के साथ समानांतर प्रकाश किरणों का फँसना है, लेकिन एक