१. प्रकाशाचे मूलभूत गुणधर्म
प्रकाश हा ऊर्जेचा एक प्रकार आहे, ज्यामुळे आपल्याला दृष्टीची संवेदना प्राप्त होते.
प्रकाश नेहमी सरळ रेषेत प्रवास करतो, याला प्रकाशाचे रेषीय संक्रमण म्हणतात.
निर्वात पोकळीमध्ये प्रकाशाचा वेग सर्वात जास्त असतो.
वेग: ३ $\times$ १०$^८$ मीटर/सेकंद (3 $\times$ 10$^8$ m/s).
२. प्रकाशाचे परावर्तन
जेव्हा प्रकाश किरण एखाद्या पृष्ठभागावर पडून परत त्याच माध्यमात माघारी फिरतात, तेव्हा त्या क्रियेस 'प्रकाशाचे परावर्तन' म्हणतात.
परावर्तनाचे नियम:
आपाती किरण, परावर्तित किरण आणि स्तंभिका (Normal) हे तिघेही एकाच प्रतलात असतात.
आपाती कोन ($i$) आणि परावर्तन कोन ($r$) यांची मापे नेहमी समान असतात. ($i = r$)
सपाट आरसा:
सपाट आरशात मिळणारी प्रतिमा ही नेहमी आभासी आणि सुलटी असते.
प्रतिमेचा आकार वस्तूच्या आकाराइतकाच असतो.
प्रतिमेचे आरशापासूनचे अंतर हे वस्तूच्या आरशापासूनच्या अंतराइतकेच असते.
बाजूंची अदलाबदल: आरशातील प्रतिमेची डावी आणि उजवी बाजू अदलाबदल झालेली दिसते.
३. गोलीय आरसे (Spherical Mirrors)
गोलीय आरशांचे मुख्य दोन प्रकार आहेत:
अ. अंतर्वक्र आरसा:
या आरशाचा आतील भाग चकचकीत असतो.
याला 'अभिसारी आरसा' असेही म्हणतात कारण हा प्रकाशाचे एकत्रीकरण करतो.
उपयोग:
दाढी करण्यासाठी किंवा मेकअपसाठी (चेहरा मोठा दिसण्यासाठी).
दंतवैद्य दात तपासण्यासाठी याचा वापर करतात.
बॅटरी (Torch) आणि वाहनांच्या हेडलाईटमध्ये प्रकाशाचा झोत लांबवर टाकण्यासाठी.
सौर उपकरणांमध्ये सूर्यकिरणे एकवटण्यासाठी.
ब. बहिर्वक्र आरसा:
या आरशाचा बाहेरील भाग चकचकीत असतो.
याला 'अपसारी आरसा' म्हणतात कारण हा प्रकाशाचे विकिरण (Disperse) करतो.
यात मिळणारी प्रतिमा नेहमी आभासी, सुलटी आणि वस्तूच्या आकारापेक्षा लहान असते.
उपयोग:
गाड्यांच्या बाजूला लावला जाणारा आरसा (Rear view mirror), ज्यामुळे चालकाला मागचे विस्तीर्ण दृश्य दिसते.
रस्त्यांवरील दिव्यांमध्ये प्रकाश पसरवण्यासाठी.
४. प्रकाशाचे अपवर्तन
प्रकाश एका पारदर्शक माध्यमातून दुसऱ्या पारदर्शक माध्यमात जाताना आपली दिशा बदलतो, यालाच 'प्रकाशाचे अपवर्तन' म्हणतात.
अपवर्तनाचे नियम:
विरल $\rightarrow$ घन: जेव्हा प्रकाश किरण विरल माध्यमातून (उदा. हवा) घन माध्यमात (उदा. काच/पाणी) जातो, तेव्हा तो स्तंभिकेकडे झुकतो.
घन $\rightarrow$ विरल: जेव्हा प्रकाश किरण घन माध्यमातून विरल माध्यमात जातो, तेव्हा तो स्तंभिकेपासून दूर जातो.
दैनंदिन जीवनातील उदाहरणे:
पाण्याने भरलेल्या बादलीचा तळ वर उचलल्यासारखा दिसतो.
पाण्यात अर्धी बुडवलेली काठी वाकडी दिसते.
रात्री आकाशात तारे लुकलुकताना दिसतात (वातावरणातील हवेच्या थरांच्या बदलत्या घनतेमुळे).
सूर्योदय दोन मिनिटे आधी आणि सूर्यास्त दोन मिनिटे उशिरा झाल्यासारखा वाटतो.
५. भिंगे (Lenses)
दोन पृष्ठभागांनी युक्त असे पारदर्शक माध्यम म्हणजे भिंग होय.
अ. बहिर्वक्र भिंग:
हे भिंग मध्यभागी जाड आणि कडेला चपटे असते.
हे प्रकाश किरणांना एकत्र करते, म्हणून याला 'अभिसारी भिंग' म्हणतात.
उपयोग: सूक्ष्मदर्शक यंत्र, दुर्बीण, कॅमेरा, आणि चष्म्यामध्ये.
ब. अंतर्वक्र भिंग:
हे भिंग मध्यभागी पातळ आणि कडेला जाड असते.
हे प्रकाश किरणांना दूर पसरवते, म्हणून याला 'अपसारी भिंग' म्हणतात.
उपयोग: विशिष्ट दृष्टीदोष निवारण्यासाठी, टॉर्च, पीप होल (दरवाजाचे छिद्र).
भिंगाची शक्ती (Power of Lens):
भिंगाची शक्ती 'डायॉप्टर' (Diopter - D) या एककात मोजतात.
सूत्र: $P = \frac{1}{f}$ (येथे $f$ हे नाभीय अंतर मीटरमध्ये असते).
बहिर्वक्र भिंगाची शक्ती धन ($+$) असते, तर अंतर्वक्र भिंगाची शक्ती ऋण ($-$) असते.
६. प्रकाशाचे अपस्करण (Dispersion of Light)
पांढऱ्या प्रकाशाचे त्याच्या घटक रंगात विभक्तीकरण होण्याच्या प्रक्रियेला 'प्रकाशाचे अपस्करण' म्हणतात.
सर आयझॅक न्यूटन यांनी सर्वप्रथम काचेच्या प्रिझमचा वापर करून सूर्यप्रकाशापासून वर्णपंक्ति मिळवला.
ता-ना-पि-हि-नि-पा-जा (VIBGYOR): तांबडा, नारंगी, पिवळा, हिरवा, निळा, पारवा, जांभळा.
जांभळ्या रंगाचे विचलन (Bending) सर्वात जास्त होते, तर तांबड्या रंगाचे विचलन सर्वात कमी होते.
इंद्रधनुष्य:
हे निसर्गातील प्रकाशाच्या अपस्करणाचे उत्तम उदाहरण आहे.
यात प्रकाशाचे अपवर्तन, अपस्करण आणि पूर्ण आंतरिक परावर्तन या तिन्ही घटना एकत्रित घडतात.
७. मानवी डोळा आणि रचना
मानवी डोळा हा एका नैसर्गिक कॅमेऱ्याप्रमाणे कार्य करतो.
पारपटल (Cornea): डोळ्यावर असणारे हे पारदर्शक आवरण आहे. प्रकाश याच भागातून डोळ्यात प्रवेश करतो.
बुबुळ (Iris): हा गडद मांसल पडदा असतो जो डोळ्याचा रंग ठरवतो.
बाहुली (Pupil): बुबुळाच्या मध्यभागी असलेल्या छिद्राला बाहुली म्हणतात. प्रकाशाच्या तीव्रतेनुसार बाहुलीचा आकार बदलतो (जास्त प्रकाशात आकुंचन, कमी प्रकाशात प्रसरण).
दृष्टीपटल (Retina): हे डोळ्याच्या मागील बाजूस असते, जिथे वस्तूची प्रतिमा तयार होते. येथे प्रतिमा उलटी आणि वास्तव असते.
दृष्टीचे प्रकार:
सुस्पष्ट दृष्टीचे लघुत्तम अंतर सामान्य मानवी डोळ्यासाठी २५ सेमी असते.
८. दृष्टीदोष आणि उपाय
डोळ्यातील भिंगाच्या समायोजन क्षमतेत बिघाड झाल्यास दृष्टीदोष निर्माण होतात.
१. निकटदृष्टिता (Myopia):
जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात, पण दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसत नाहीत.
कारण: डोळ्याचा गोळ लांबट होणे किंवा भिंगाची वक्रता वाढणे.
उपाय: योग्य शक्तीचा अंतर्वक्र भिंगाचा (Concave) चष्मा वापरणे.
२. दूरदृष्टिता (Hypermetropia):
दूरच्या वस्तू स्पष्ट दिसतात, पण जवळच्या वस्तू स्पष्ट दिसत नाहीत.
कारण: डोळ्याचा गोळ उभाट होणे किंवा भिंग चपटे होणे.
उपाय: योग्य शक्तीचा बहिर्वक्र भिंगाचा (Convex) चष्मा वापरणे.
३. वृद्धदृष्टिता (Presbyopia):
वयोमानानुसार भिंगाची लवचिकता कमी झाल्यामुळे जवळचे आणि दूरचे दोन्ही स्पष्ट दिसत नाही.
उपाय: द्विनाभीय भिंग (Bifocal Lens) वापरले जाते.
