प्रकरण ०८ प्रकाश, सावल्या आणि प्रतिबिंबे

10 min read

आपल्या भोवती आपण अनेक वस्तू पाहतो. शाळेत जाताना आपल्याला बस, कार, सायकल, झाडे, प्राणी आणि कधीकधी फुले अशा गोष्टी दिसतात. तुम्हाला काय वाटते, आपण वस्तू कशा...

आपल्या भोवती आपण अनेक वस्तू पाहतो. शाळेत जाताना आपल्याला बस, कार, सायकल, झाडे, प्राणी आणि कधीकधी फुले अशा गोष्टी दिसतात. तुम्हाला काय वाटते, आपण वस्तू कशा पाहतो?

रात्रीच्या वेळी तीच जागा पूर्णपणे अंधार असल्याची कल्पना करा. तुम्हाला काय दिसेल? समजा तुम्ही पूर्णपणे अंधार खोलीत आत गेलात. त्या खोलीतील कुठल्याही वस्तू तुम्हाला दिसतात का?

पण, जेव्हा तुम्ही मेणबत्ती किंवा टॉर्च लावता तेव्हा खोलीत असलेल्या वस्तू तुम्हाला दिसतात, नाही का? प्रकाशाशिवाय, वस्तू दिसत नाहीत. प्रकाश आपल्याला वस्तू पाहण्यास मदत करतो.

टॉर्चचा बल्ब ही एक अशी वस्तू आहे जी स्वतःचा प्रकाश देतो. सूर्य ही दुसरी परिचित वस्तू आहे जी स्वतःचा प्रकाश देतो. दिवसा, त्याचा प्रकाश आपल्याला वस्तू पाहण्यास मदत करतो. सूर्यासारख्या वस्तू ज्या स्वतःचा प्रकाश देतात किंवा उत्सर्जित करतात त्यांना प्रकाशमान वस्तू म्हणतात.

खुर्ची, चित्र किंवा शू सारख्या वस्तूंचे काय? जेव्हा प्रकाशमान वस्तूचा (जसे की सूर्य, टॉर्च किंवा विद्युत दिवा) प्रकाश या वस्तूंवर पडतो आणि नंतर आपल्या डोळ्याकडे प्रवास करतो तेव्हा आपल्याला हे दिसते.

८.१ पारदर्शक, अपारदर्शक आणि अर्धपारदर्शक वस्तू

अध्याय २ मध्ये, वस्तूंचे अपारदर्शक, पारदर्शक किंवा अर्धपारदर्शक असे गट करण्याची आठवण करा. जर एखाद्या वस्तूमधून आपल्याला अजिबात पाहता येत नसेल, तर ती अपारदर्शक वस्तू आहे. जर एखाद्या वस्तूमधून आपल्याला स्पष्टपणे पाहता येत असेल, तर ती प्रकाशाला स्वतःमधून जाऊ देत आहे आणि ती पारदर्शक आहे. काही वस्तू अशा आहेत ज्यामधून आपण पाहू शकतो, पण फार स्पष्टपणे नाही. अशा वस्तूंना अर्धपारदर्शक म्हणतात.

क्रियाकलाप १

स्वतःच्या आजूबाजूला पहा आणि शक्य तितक्या वस्तू गोळा करा - एक रबर, प्लास्टिक स्केल, पेन, पेन्सिल, नोटबुक, कागदाचा एकच पत्रा, ट्रेसिंग पेपर किंवा कापडाचा तुकडा. या प्रत्येक वस्तूमधून (आकृती ८.१) दूर असलेली काहीतरी पाहण्याचा प्रयत्न करा. दूरच्या वस्तूचा प्रकाश यापैकी कोणत्याही वस्तूमधून तुमच्या डोळ्यापर्यंत प्रवास करू शकतो का?

तुमची निरीक्षणे तक्ता ८.१ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे टेबलमध्ये नोंदवा.

आपल्याला असे दिसते की एखादी दिलेली वस्तू किंवा सामग्री पारदर्शक, अर्धपारदर्शक किंवा

आकृती ८.१ अशा वस्तूंचे निरीक्षण करणे ज्या प्रकाशाला स्वतःमधून जाऊ देतात किंवा देत नाहीत

तक्ता ८.१

वस्तू/सामग्रीवस्तूमधून दृश्य दिसू शकते (पूर्णपणे/ अंशतः/ अजिबात नाही)वस्तू अपारदर्शक/ पारदर्शक/ अर्धपारदर्शक आहे
पेन्सिल
रबर बॉल
लिहिण्याच्या कागदाचा पत्राफार नक्की नाही?

अपारदर्शक असू शकते हे यावर अवलंबून आहे की ती प्रकाशाला स्वतःमधून पूर्णपणे, अंशतः किंवा अजिबात जाऊ देत नाही.

८.२ सावली म्हणजे नक्की काय?

क्रियाकलाप २

आता, एक एक करून प्रत्येक अपारदर्शक वस्तू सूर्यप्रकाशात, जमिनीपासून थोडी वर धरा. जमिनीवर तुम्हाला काय दिसते? तुम्हाला माहित आहे की प्रत्येकाने जमिनीवर तयार केलेला गडद डाग त्याच्या सावलीमुळे आहे. कधीकधी तुम्ही वस्तूची सावली पाहून ती ओळखू शकता (आकृती ८.२).

जमिनीवर कागदाचा एक पत्रा पसरवा. एक परिचित अपारदर्शक वस्तू काही उंचीवर धरा, जेणेकरून तिची सावली जमिनीवरील कागदाच्या पत्र्यावर तयार होईल.

आकृती ८.२ कधीकधी वस्तूची सावली तिच्या आकाराबद्दल कल्पना देते

तुम्ही वस्तू धरून असताना तुमच्या एका मित्राला सावलीची रूपरेषा काढण्यास सांगा. इतर वस्तूंच्या सावल्यांच्या रूपरेषा त्याच प्रकारे काढा.

आता, काही इतर मित्रांना या सावल्यांच्या रूपरेषांवरून वस्तू ओळखण्यास सांगा. ते किती वस्तू योग्यरित्या ओळखू शकतात?

अंधार खोलीत किंवा रात्री प्रकाश नसताना तुमची सावली तुम्हाला दिसते का? फक्त प्रकाशाचा स्रोत असलेल्या आणि खोलीत दुसरे काहीही नसताना तुम्हाला सावली दिसते का? असे दिसते की सावली पाहण्यासाठी आपल्याला प्रकाशाचा स्रोत आणि एक अपारदर्शक वस्तू आवश्यक आहे. आणखी काही आवश्यक आहे का?

क्रियाकलाप ३

हा एक क्रियाकलाप आहे जो तुम्हाला अंधारात करावा लागेल. संध्याकाळी, काही मित्रांसोबत मोकळ्या मैदानात बाहेर जा. एक टॉर्च आणि एक मोठा कार्डबोर्डचा पत्रा घेऊन जा. टॉर्च जमिनीजवळ धरा आणि तिचा प्रकाश वरच्या दिशेने तुमच्या मित्राच्या चेहऱ्यावर पडेल अशा प्रकारे चमकवा. आता तुमच्याकडे प्रकाशाचा एक स्रोत आहे जो एका अपारदर्शक वस्तूवर पडत आहे. जर तुमच्या मित्राच्या मागे झाडे, इमारत किंवा इतर कोणतीही वस्तू नसती तर तुम्हाला तुमच्या मित्राच्या डोक्याची सावली दिसली असती का? याचा अर्थ असा नाही की सावली नाही.

आकृती ८.३ सावली फक्त पडद्यावर मिळते

शेवटी, टॉर्चचा प्रकाश त्याच्या शरीरातून दुसऱ्या बाजूला जाऊ शकत नाही.
$\quad$ आता, दुसऱ्या मित्राला तुमच्या मित्राच्या मागे कार्डबोर्डचा पत्रा धरण्यास सांगा. आता कार्डबोर्डच्या पत्र्यावर सावली दिसते का (आकृती ८.३)?

आकृती ८.४ तुमच्या हातात लपलेल्या प्राण्यांच्या सावल्या

अशाप्रकारे, सावली फक्त पडद्यावर पाहता येते. जमीन, खोलीच्या भिंती, इमारत किंवा अशा इतर पृष्ठभाग दैनंदिन जीवनात तुम्ही पाहत असलेल्या सावल्यांसाठी पडद्याचे काम करतात.

सावली आपल्याला वस्तूंच्या आकाराबद्दल काही माहिती देते. कधीकधी, सावली आपल्याला वस्तूच्या आकाराबद्दल चुकीची कल्पना देऊ शकते. आकृती ८.४ मध्ये आपल्या हातांनी तयार करू शकणाऱ्या काही सावल्या आहेत आणि त्यांना विविध प्राण्यांच्या सावल्या आहेत असे भासवू शकतो. मजा करा!

क्रियाकलाप ४

सूर्यप्रकाश असलेल्या दिवशी शाळेच्या मैदानात एक खुर्ची ठेवा. खुर्चीच्या सावलीतून तुम्हाला काय दिसते?

सावली खुर्चीच्या आकाराचे अचूक चित्र देते का? जर खुर्ची थोडीशी फिरवली तर सावलीचा आकार कसा बदलतो?

एक पातळ नोटबुक घ्या आणि त्याची सावली पहा. नंतर, एक आयताकृती बॉक्स घ्या आणि त्याची सावली पहा. दोन्ही सावल्यांचा आकार सारखा दिसतो का?

विविध रंगांची फुले किंवा इतर वस्तू घ्या आणि त्यांच्या सावल्या पहा. उदाहरणार्थ, एक लाल गुलाब आणि एक पिवळा गुलाब. वस्तूंचे रंग वेगवेगळे असताना सावल्यांचे रंग वेगळे दिसतात का?

एक लांब बॉक्स घ्या आणि जमिनीवर त्याची सावली पहा. जेव्हा तुम्ही बॉक्स फिरवता, तेव्हा तुम्हाला सावलीचा आकार बदलताना दिसेल. बॉक्सची सावली सर्वात लहान केव्हा असते, जेव्हा बॉक्सची लांब बाजू सूर्याकडे निर्देशित केली जाते किंवा जेव्हा लहान बाजू सूर्याकडे निर्देशित केली जाते?

चला, हा लांब बॉक्स वापरून एक साधा कॅमेरा तयार करूया.

८.३ पिनहोल कॅमेरा

कॅमेरा बनवण्यासाठी आपल्याला खूप सामग्रीची गरज आहे असे तुम्हाला वाटेल? खरंच नाही. जर आपल्याला फक्त एक साधा पिनहोल कॅमेरा बनवायचा असेल.

क्रियाकलाप ५

कार्डबोर्डचे दोन बॉक्स घ्या जेणेकरून एक दुसऱ्यामध्ये अंतर न ठेवता सरकू शकेल. प्रत्येक बॉक्सची एक बाजू कापून उघडा. मोठ्या बॉक्सच्या विरुद्ध बाजूच्या मध्यभागी एक लहान छिद्र करा [आकृती ८.५ (अ)]. लहान बॉक्समध्ये, मध्यभागी सुमारे ५ ते $6 \mathrm{~cm}$ बाजूचा एक चौरस कापून काढा. बॉक्समधील हे उघडे चौरस ट्रेसिंग पेपरने (अर्धपारदर्शक पडदा) झाका [आकृती ८.५ (ब)]. लहान बॉक्स मोठ्या बॉक्समध्ये छिद्र असलेल्या बाजूने अशा प्रकारे सरकवा की ट्रेसिंग पेपर असलेली बाजू आत असेल [आकृती ८.५ (क)]. तुमचा पिनहोल कॅमेरा वापरण्यासाठी तयार आहे.

पिनहोल कॅमेरा धरून लहान बॉक्सची उघडी बाजू पहा. तुमचे डोके आणि पिनहोल कॅमेरा झाकण्यासाठी तुम्ही काळ्या कापडाचा तुकडा वापरावा. आता, पिनहोल कॅमेरामधून झाड किंवा इमारत सारख्या काही दूरच्या वस्तू पाहण्याचा प्रयत्न करा. तुम्ही तुमच्या पिनहोल कॅमेरामधून पाहू इच्छित असलेल्या वस्तू तेजस्वी सूर्यप्रकाशात आहेत याची खात्री करा. लहान बॉक्स पुढे किंवा मागे सरकवा जोपर्यंत दुसऱ्या टोकाला चिकटवलेल्या ट्रेसिंग पेपरवर चित्र मिळत नाही.

ही पिनहोल प्रतिमा त्यांच्या सावल्यांपेक्षा वेगळ्या आहेत का?

तेजस्वी सूर्यप्रकाशात रस्त्यावरून जाणाऱ्या वाहनांकडे आणि लोकांकडे तुमच्या पिनहोल कॅमेरामधून पहा.

कॅमेरामध्ये दिसणारी चित्रे दुसऱ्या बाजूला असलेल्या वस्तूंचे रंग दाखवतात का? प्रतिमा सरळ आहेत की उलट्या? आश्चर्य, आश्चर्य!

चला आता आपला पिनहोल कॅमेरा वापरून सूर्याची प्रतिमा तयार करूया. यासाठी आपल्याला थोड्या वेगळ्या सेटअपची गरज आहे. आपल्याला फक्त मध्यभागी एक लहान पिनहोल असलेल्या कार्डबोर्डच्या मोठ्या पत्र्याची गरज आहे. सूर्यात तो पत्रा वर धरा आणि त्याची सावली स्वच्छ भागावर पडू द्या. कार्डबोर्डच्या पत्र्याच्या सावलीच्या मध्यभागी सूर्याची लहान गोलाकार प्रतिमा दिसते का?

जेव्हा तुमच्या ठिकाणाहून ग्रहण दिसत असेल तेव्हा सूर्याच्या या पिनहोल प्रतिमा पहा. ग्रहण सुरू होण्यापूर्वी स्पष्ट प्रतिमा मिळविण्यासाठी तुमचे पिनहोल आणि पडदा समायोजित करा. ग्रहण सुरू झाल्यावर प्रतिमा पहा. तुम्हाला लक्षात येईल की ग्रहण सुरू झाल्यावर सूर्याच्या प्रतिमेचा एक भाग हळूहळू गडद होत जातो.

कधीही थेट सूर्याकडे पाहू नका

ते डोळ्यांसाठी अत्यंत हानिकारक ठरू शकते.
$\quad$ निसर्गात एक मनोरंजक पिनहोल कॅमेरा आहे. कधीकधी, जेव्हा आपण मोठ्या संख्येने पानांनी झाकलेल्या झाडाखालून जातो, तेव्हा आपल्याला त्याखाली सूर्यप्रकाशाचे लहान तुकडे दिसतात (आकृती ८.६). ही गोलाकार प्रतिमा खरेतर सूर्याच्या पिनहोल प्रतिमा आहेत. पानांमधील अंतर पिनहोल्सचे काम करतात. हे अंतर सर्व प्रकारच्या अनियमित आकाराचे आहेत, पण आपल्याला सूर्याच्या गोलाकार प्रतिमा दिसतात.

आकृती ८.६ एक नैसर्गिक पिनहोल कॅमेरा. झाडाखाली सूर्याच्या पिनहोल प्रतिमा!

पुढचे ग्रहण घडते तेव्हा सूर्याच्या प्रतिमा शोधण्याचा प्रयत्न करा. ते खूप मजेदार होईल!
$\quad$ बुझोचा हा विचार आहे. आपण पिनहोल कॅमेरासह रस्त्यावरील लोकांच्या उलट्या प्रतिमा पाहिल्या. सूर्याच्या प्रतिमांचे काय? आपल्याला त्या उलट्या किंवा अशाच काहीतरी आहेत असे लक्षात आले का? पहेलीचा दुसरा विचार आहे. नक्कीच, हे सर्व निकाल जे आपण पाहत आहोत, सावली आणि पिनहोल प्रतिमांची निर्मिती ही फक्त तेव्हाच शक्य आहे जेव्हा प्रकाश सरळ रेषेत फिरतो?

क्रियाकलाप ६

चला एक पाईपचा तुकडा किंवा एक लांब रबर ट्यूब वापरूया. एक मेणबत्ती लावा आणि ती खोलीच्या एका टोकाला टेबलावर निश्चित करा. आता खोलीच्या दुसऱ्या टोकाला उभे राहून पाईपमधून मेणबत्तीकडे पहा

आकृती ८.७ पाईपमधून पाहणे (अ) मेणबत्तीकडे निर्देशित केलेले आणि (ब) मेणबत्तीपासून थोडे दूर

[आकृती ८.७ (अ)]. मेणबत्ती दिसते का? मेणबत्तीकडे पाहत असताना पाईप थोडा वाकवा [आकृती ८.७ (ब)]. आता मेणबत्ती दिसते का? पाईप थोडा तुमच्या उजवीकडे किंवा डावीकडे वळवा. आता तुम्हाला मेणबत्ती दिसते का?

यावरून तुम्ही काय निष्कर्ष काढता?
यावरून असे सूचित होते की प्रकाश सरळ रेषेत प्रवास करतो, नाही का? म्हणूनच, जेव्हा अपारदर्शक वस्तू त्याला अडवतात तेव्हा सावली तयार होते.

८.४ आरसे आणि प्रतिबिंब

आपण सर्व घरी आरसे वापरतो. तुम्ही आरशात पहाता आणि आरशात तुमचेच चेहरे पहाता. तुम्हाला जे दिसते ते आरशात तुमच्या चेहऱ्याचे प्रतिबिंब आहे. आरशासमोर असलेल्या इतर वस्तूंचे प्रतिबिंब देखील आपल्याला दिसते. कधीकधी, आपल्याला तलाव किंवा सरोवराच्या पाण्यात झाडे, इमारती आणि इतर वस्तूंचे प्रतिबिंब दिसते.

क्रियाकलाप ७

हा क्रियाकलाप रात्री किंवा अंधार खोलीत करावा. तुमच्या एका मित्राला खोलीच्या एका कोपऱ्यात आरसा हातात धरण्यास सांगा. दुसऱ्या कोपऱ्यात टॉर्च हातात घेऊन उभे रहा. टॉर्चचे काचेचे आवरण तुमच्या बोटांनी झाका आणि ते चालू करा. तुमच्या बोटांमध्ये लहान अंतर ठेवून समायोजित करा जेणेकरून तुम्हाला प्रकाशाचा किरण मिळेल. तुमचा मित्र धरून आहे त्या आरशावर टॉर्च लाईटचा किरण निर्देशित करा. दुसऱ्या बाजूला प्रकाशाचा डाग दिसतो का (आकृती ८.८)?

आकृती ८.८ आरसा प्रकाशाचा किरण परावर्तित करतो

आता, टॉर्चची दिशा अशी समायोजित करा की प्रकाशाचा डाग खोलीत उभ्या असलेल्या दुसऱ्या मित्रावर पडेल.
$\quad$ हा क्रियाकलाप सूचित करतो की आरसा त्यावर पडणाऱ्या प्रकाशाची दिशा बदलतो.
येथे एक क्रियाकलाप आहे जो प्रकाश सरळ रेषेत प्रवास करत असल्याचे आणि आरशापासून परावर्तित होत असल्याचे दर्शवितो.

क्रियाकलाप ८

मोठ्या थर्मो कोल शीटच्या एका बाजूला कंगवा निश्चित करा आणि दुसऱ्या बाजूला आकृती ८.९ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे आरसा निश्चित करा. आरसा आणि कंगवा यांच्यामध्ये गडद रंगाचा कागद पसरवा. हे सूर्यप्रकाशात ठेवा किंवा कंगव्यातून टॉर्चचा प्रकाशाचा किरण पाठवा.

तुम्हाला काय दिसते? तुम्हाला आकृती ८.९ मध्ये दाखवल्यासारखाच नमुना मिळतो का?

हा क्रियाकलाप आपल्याला प्रकाश कसा प्रवास करतो आणि आरशापासून कसा परावर्तित होतो याची कल्पना देतो.

आकृती ८.९ प्रकाश सरळ रेषेत प्रवास करत आहे आणि आरशापासून परावर्तित होत आहे

महत्त्वाचे शब्द

$\begin{array}{l} \text{प्रकाशमान} \\ \text{आरसा} \\ \text{अपारदर्शक} \\ \text{पिनहोल कॅमेरा} \\ \text{प्रतिबिंब} \\ \text{सावली} \\ \text{अर्धपारदर्शक} \\ \text{पारदर्शक} \\ \end{array}$

सारांश

  • अपारदर्शक वस्तू प्रकाशाला स्वतःमधून जाऊ देत नाहीत.
  • पारदर्शक वस्तू प्रकाशाला स्वतःमधून जाऊ देतात आणि आपण या वस्तूंमधून स्पष्टपणे पाहू शकतो.
  • अर्धपारदर्शक वस्तू प्रकाशाला स्वतःमधून अंशतः जाऊ देतात.
  • जेव्हा एखादी अपारदर्शक वस्तू प्रकाशाच्या मार्गात येते तेव्हा सावली तयार होते.
  • पिनहोल कॅमेरा साध्या सामग्रीपासून बनवता येतो आणि सूर्य आणि तेजस्वी प्रकाशित वस्तूंची प्रतिमा तयार करण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो.
  • प्रकाश सरळ रेषेत प्रवास करतो.
  • आरशाचे प्रतिबिंब आपल्याला स्पष्ट प्रतिमा देतात.

अभ्यास

१. खाली दिलेल्या बॉक्सची पुनर्रचना करा जेणेकरून अपारदर्शक वस्तू समजण्यास मदत होईल असे वाक्य तयार होईल.

$ \begin{array}{|l|} \hline \text{OWS} \quad \\ \hline \end{array} $ $ \begin{array}{|l|} \hline \text{AKE} \quad \\ \hline \end{array} $ $ \begin{array}{|l|} \hline \text{OPAQ} \quad \\ \hline \end{array} $ $ \begin{array}{|l|} \hline \text{UEO} \quad \\ \hline \end{array} $ $ \begin{array}{|l|} \hline \text{BJEC} \quad \\ \hline \end{array} $ $ \begin{array}{|l|} \hline \text{TSM} \quad \\ \hline \end{array} $

$ \begin{array}{|l|} \hline \text{SHAD} \quad \\ \hline \end{array} $

$ \begin{array}{|l|l|l|l|l|l|} \hline \quad & \quad & \quad & \quad & \quad & \quad \\ \hline \end{array} $
$ \begin{array}{|l|} \hline \quad \\ \hline \end{array} $

२. खाली दिलेल्या वस्तू किंवा सामग्रीचे अपारदर्शक, पारदर्शक किंवा अर्धपारदर्शक आणि प्रकाशमान किंवा अप्रकाशमान असे वर्गीकरण करा:

हवा, पाणी, दगडाचा तुकडा, अॅल्युमिनियमचा पत्रा, आरसा, लाकडी फळी, पॉलिथीनचा पत्रा, सीडी, धूर, सपाट काचेचा पत्रा, धुके, तप्त लोखंडाचा तुकडा, छत्री, प्रकाशित फ्लोरोसंट ट्यूब, भिंत, कार्बन पेपरचा पत्रा, गॅस बर्नरची ज्योत, कार्डबोर्डचा पत्रा, प्रकाशित टॉर्च, सेलोफेनचा पत्रा, वायर मेश, मिट्टीचे तेलची शेगडी, सूर्य, काजवा, चंद्र.

३. तुम्ही अशा आकाराची निर्मिती करू शकता का जी एका प्रकारे धरल्यास गोलाकार सावली आणि दुसऱ्या प्रकारे धरल्यास आयताकृती सावली देईल?

४. पूर्णपणे अंधार खोलीत, जर तुम्ही आरसा समोर धरला तर तुम्हाला आरशात तुमचे प्रतिबिंब दिसेल का?

सुचवलेले क्रियाकलाप

१. तुमच्या मित्रांची एक रांग बनवा - अ, ब, क आणि ड, एका रांगेत उभे राहून. एक मित्र समोर उभा राहून त्यांच्याकडे आरसा धरून उभा राहिला पाहिजे (आकृती ८.१०).

आता, प्रत्येक व्यक्ती सांगू शकते की ते आरशात कोणाला पाहू शकतात. अ, ब, क किंवा ड. जर, अ आरशात ब ला पाहू शकत असेल तर, ब देखील आरशात अ ला पाहू शकतो का? त्याचप्रमाणे, अ, ब, क, किंवा ड यापैकी कोणत्याही दोन जोड्यांसाठी?

जर अ आरशात ब ला पाहू शकत नसेल तर, ब आरशात अ ला पाहू शकतो का?

त्याचप्रम