Question

किसी छात्र ने मोमबत्ती की ज्वाला को किसी उत्तल लेंस के सामने विभिन्न दूरियों पर रखकर ज्याला के प्रतिबिम्ब को पदें पर फोकसित किया तथा अपने प्रेक्षणों को तालिका के रूप में नीचे दिए अनुसार रिकॉर्ड किया:

क्रम संख्या	लेंस से ज्वाला की दूरी (cm)	लेंस से प्रतिबिम्ब की दूरी
1	−90	+18
2	−60	+20
3	−40	+24
4	−30	+30
5	−24	+40
6	−20	+60
7	−18	+90
8	−12	+120

इस प्रेक्षण तालिका का विश्लेषण कीजिए तथा केवल अपने विश्लेषण के आधार पर ही बिना किसी परिकलन के नीचे दिए गए प्रश्नों का उत्तर दीजिए:

1. उपयोग किए गए उत्तल लेंस की फोकस दूरी क्या है? अपने उत्तर की पुष्टि के लिए कारण दीजिए।
2. प्रेक्षणों के समुच्चय में से कौन सा एक सही नहीं है और क्यों?
3. प्रेक्षणों के किसी भी एक सही समुच्चय के लिए किरण आरेख खींचकर प्रतिबिम्ब बनना दर्शाइए।

Answer 1

1. जब वस्तु को टेबल में -20 सेमी पर रखा जाता है, तो विपरीत दिशा में +60 सेमी पर छवि बनी। यह दर्शाता है कि 20 सेमी उत्तल लेंस की फोकस दूरी के करीब है क्योंकि 2F के बाहर स्थित वस्तुएँ F और 2F के बीच वास्तविक, उलटी और कम छवियाँ बनाती हैं।
2. अवलोकन (क्रमांक 8: वस्तु -12 सेमी पर, छवि +120 सेमी पर) गलत है। उत्तल लेंस वस्तु के समान तरफ एक आभासी, सीधी और बढ़ी हुई छवि बनाता है जब इसे फोकस दूरी (F) से कम दूरी पर रखा जाता है, जैसे कि 12 सेमी < 20 सेमी। लेकिन प्रदान की गई तालिका के अनुसार, चित्र +120 सेमी पर है, जो अपेक्षित व्यवहार को धता बताता है क्योंकि इस स्थिति में, एक वास्तविक छवि दिखाई नहीं देनी चाहिए।
3.