Mix Examples - The Human Eye and the Colourful World Questions in Gujarati

(A) વ્યક્તિ માયોપિયા (લઘુદ્રષ્ટિની ખામી) થી પીડાય છે કારણ કે તે $2\, m$ થી દૂરની વસ્તુઓ જોઈ શકતી નથી.
આ ખામીને સુધારવા માટે અંતર્ગોળ લેન્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
જરૂરી લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $(f)$ વ્યક્તિના દૂરબિંદુ જેટલી હોવી જોઈએ,જે $-2\, m$ છે (અંતર્ગોળ લેન્સ હોવાથી ઋણ લેવામાં આવે છે).
લેન્સનો પાવર $(P)$ સૂત્ર $P = 1/f$ (મીટરમાં) દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કિંમત મૂકતા: $P = 1 / (-2) = -0.5\, D$.
તેથી,લેન્સનો સાચો પાવર $-0.5\, D$ છે.

(B) વિદ્યાર્થી હાઇપરમેટ્રોપિયા (દૂરદ્રષ્ટિની ખામી) થી પીડાય છે.
હાઇપરમેટ્રોપિયામાં,વ્યક્તિ દૂરની વસ્તુઓ સ્પષ્ટપણે જોઈ શકે છે પરંતુ નજીકની વસ્તુઓ સ્પષ્ટપણે જોઈ શકતી નથી.
આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે આંખનું નજીકનું બિંદુ,જે સામાન્ય રીતે $25 \text{ cm}$ હોય છે,તે આંખથી દૂર ખસી ગયું છે.
તેથી,વિદ્યાર્થી સામાન્ય અંતરે રાખેલું પાઠ્યપુસ્તક વાંચવામાં અસમર્થ છે.

(C) જ્યારે સફેદ પ્રકાશ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે તે તેના ઘટક રંગોમાં વિભાજિત થાય છે: જાંબલી,નીલો,વાદળી,લીલો,પીળો,નારંગી અને લાલ $(VIBGYOR)$.
પ્રકાશ પ્રિઝમના પાયા તરફ વળે છે.
કિસ્સા $(i)$ માં,પાયો $BC$ છે. પ્રકાશ $AB$ સપાટી દ્વારા પ્રવેશે છે અને પાયા $BC$ તરફ વળે છે. ઉપરથી નીચે તરફના રંગોનો ક્રમ લાલ,નારંગી,પીળો,લીલો,વાદળી,નીલો,જાંબલી હશે.
ઉપરથી ત્રીજો રંગ પીળો છે.
કિસ્સા $(ii)$ માં,પ્રિઝમ ઉલટો છે,તેથી પાયો $BC$ ઉપરની તરફ છે. પ્રકાશ પાયા તરફ (ઉપરની તરફ) વળે છે. ઉપરથી નીચે તરફના રંગોનો ક્રમ જાંબલી,નીલો,વાદળી,લીલો,પીળો,નારંગી,લાલ હશે.
ઉપરથી ત્રીજો રંગ વાદળી છે,જે આકાશના રંગને અનુરૂપ છે.
તેથી,કિસ્સો $(ii)$ સાચી દિશા છે.

(D) બપોરના સમયે સૂર્ય માથા પર હોય છે,અને સૂર્યપ્રકાશને પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી અવલોકનકાર સુધી પહોંચવા માટે પ્રમાણમાં ઓછું અંતર કાપવું પડે છે.
અંતર ઓછું હોવાને કારણે,વાદળી અને જાંબલી રંગના પ્રકાશનું ખૂબ જ ઓછું પ્રકીર્ણન થાય છે.
પરિણામે,શ્વેત પ્રકાશના બધા જ રંગો લગભગ સમાન પ્રમાણમાં અવલોકનકારની આંખ સુધી પહોંચે છે,જેના કારણે સૂર્ય સફેદ દેખાય છે.

(B) મેઘધનુષનું નિર્માણ એ વાતાવરણમાં રહેલા પાણીના નાના ટીપાંઓ દ્વારા સૂર્યપ્રકાશના વિભાજનને કારણે થતી કુદરતી ઘટના છે.
$1$. વક્રીભવન: જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ પાણીના ટીપામાં પ્રવેશે છે,ત્યારે માધ્યમ બદલાવાને કારણે તે વળે છે.
$2$. વિભાજન (વર્ણપટ): સફેદ પ્રકાશ ટીપાની અંદર તેના ઘટક રંગોમાં (જાનીવાલીપીનારા) વિભાજિત થાય છે.
$3$. પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન: પ્રકાશના કિરણો ટીપાની અંદરની સપાટી પર અથડાય છે અને પાછા પરાવર્તિત થાય છે.
$4$. વક્રીભવન: અંતે,જ્યારે પ્રકાશના કિરણો ટીપામાંથી બહાર નીકળે છે ત્યારે ફરીથી વક્રીભવન પામે છે અને અવલોકનકારની આંખ સુધી પહોંચે છે.
તેથી,ઘટનાઓનું સાચું સંયોજન વક્રીભવન,વિભાજન અને પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન છે.

(B) તારાઓનું ટમટમવું એ તારાઓના પ્રકાશના વાતાવરણીય વક્રીભવનને કારણે થાય છે.
જ્યારે તારાનો પ્રકાશ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે વિવિધ ઘનતા અને વક્રીભવનાંક ધરાવતા હવાના સ્તરોમાંથી પસાર થતી વખતે સતત વક્રીભવન પામે છે.
તાપમાન અને હવાના પ્રવાહોમાં થતા ફેરફારને કારણે આ સ્તરો સતત ગતિશીલ હોય છે,જેના કારણે પ્રકાશનો માર્ગ બદલાતો રહે છે.
પરિણામે,તારાનું આભાસી સ્થાન થોડું બદલાતું રહે છે અને આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશની માત્રામાં ફેરફાર થાય છે,જેના કારણે તારાઓ ટમટમતા દેખાય છે.

(C) આકાશના વાદળી રંગ માટે જવાબદાર ઘટના રેલે પ્રકીર્ણન $(Rayleigh \ scattering)$ છે.
રેલેના પ્રકીર્ણનના નિયમ મુજબ,પ્રકીર્ણન પામતા પ્રકાશની તીવ્રતા તેની તરંગલંબાઇના ચતુર્થ ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(I \propto 1/\lambda^4)$.
દ્રશ્ય પ્રકાશના વર્ણપટમાં જાંબલી અને વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ અન્ય રંગોની સરખામણીમાં ટૂંકી હોવાથી,પૃથ્વીના વાતાવરણમાં રહેલા સૂક્ષ્મ કણો અને અણુઓ દ્વારા તેનું પ્રકીર્ણન ખૂબ જ પ્રબળ રીતે થાય છે.
પરિણામે,જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે આ ટૂંકી તરંગલંબાઇઓ બધી દિશાઓમાંથી આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે,જેના કારણે આકાશ વાદળી દેખાય છે.

(D) શૂન્યાવકાશ અથવા હવામાં,સફેદ પ્રકાશના તમામ રંગો સમાન ઝડપે ગતિ કરે છે,જે આશરે $3 \times 10^8 \ m/s$ છે. પ્રકાશનું વિભાજન અને વિવિધ રંગો માટે ઝડપમાં તફાવત ત્યારે જ જોવા મળે છે જ્યારે પ્રકાશ કાચ અથવા પાણી જેવા પ્રસરણ માધ્યમમાંથી પસાર થાય છે. તેથી,હવામાં સફેદ પ્રકાશના તમામ રંગો સમાન ઝડપે ગતિ કરે છે.

(A) રેલેના પ્રકીર્ણનના નિયમ મુજબ, પ્રકીર્ણન પામતા પ્રકાશની તીવ્રતા તેની તરંગલંબાઇના ચતુર્થ ઘાતના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(I \propto 1/\lambda^4)$.
લાલ રંગની તરંગલંબાઇ દ્રશ્ય વર્ણપટમાં સૌથી વધુ હોવાથી, તે ધૂમાડા કે ધુમ્મસ જેવા વાતાવરણીય કણો દ્વારા સૌથી ઓછું પ્રકીર્ણન પામે છે.
સૌથી ઓછું પ્રકીર્ણન પામતું હોવાથી, લાલ પ્રકાશ વિખેરાયા વગર લાંબા અંતર સુધી મુસાફરી કરી શકે છે, જેના કારણે તે દૂરથી સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(B) સૂર્યોદય કે સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય ક્ષિતિજની નજીક હોય છે.
સૂર્યમાંથી આવતા પ્રકાશને અવલોકનકાર સુધી પહોંચવા માટે વાતાવરણમાં ઘણું વધારે અંતર કાપવું પડે છે.
આ મુસાફરી દરમિયાન,વાતાવરણના કણો દ્વારા વાદળી અને ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ મોટાભાગે વિખેરાઈ જાય છે (પ્રકીર્ણન પામે છે).
માત્ર લાલ રંગ જેવી લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ જ આપણી આંખો સુધી પહોંચી શકે છે.
તેથી,પ્રકાશના પ્રકીર્ણનને કારણે સૂર્યોદય કે સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય લાલાશ પડતો દેખાય છે.

(C) ઊંડા સમુદ્રમાં પાણીનો વાદળી રંગ મુખ્યત્વે પ્રકાશના પ્રકીર્ણનને કારણે હોય છે.
જ્યારે સૂર્યપ્રકાશ પાણીમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે પાણીના અણુઓ અને અન્ય નિલંબિત કણો પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન કરે છે.
રેલેના પ્રકીર્ણન (Rayleigh scattering) ના નિયમ મુજબ,ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ (જેમ કે વાદળી અને જાંબલી) લાંબી તરંગલંબાઇ (જેમ કે લાલ) કરતા વધુ મજબૂત રીતે પ્રકીર્ણન પામે છે.
જેમ જેમ પ્રકાશ સમુદ્રમાં ઊંડે જાય છે,તેમ લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ પાણી દ્વારા શોષાઈ જાય છે,જ્યારે વાદળી પ્રકાશનું પ્રકીર્ણન થઈને તે આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે,જેના કારણે ઊંડો સમુદ્ર વાદળી દેખાય છે.

(D) જ્યારે પ્રકાશના કિરણો આંખમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તેઓ સૌપ્રથમ કોર્નિયા (પારદર્શક પટલ) સાથે અથડાય છે. કોર્નિયા એ આંખનો પારદર્શક,વક્ર અને સૌથી બહારનો ભાગ છે. હવા અને કોર્નિયા વચ્ચેના વક્રીભવનાંકમાં રહેલા મોટા તફાવતને કારણે,પ્રકાશનું મોટાભાગનું વક્રીભવન કોર્નિયાની બહારની સપાટી પર જ થાય છે. ત્યારબાદ,સ્ફટિકમય લેન્સ રેટિના (નેત્રપટલ) પર સ્પષ્ટ પ્રતિબિંબ રચવા માટે કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(A) આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ સિલિયરી સ્નાયુઓ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
જ્યારે સિલિયરી સ્નાયુઓ શિથિલ (relaxed) થાય છે,ત્યારે સસ્પેન્સરી લિગામેન્ટ્સ ખેંચાય છે,જે લેન્સને ખેંચીને પાતળો બનાવે છે.
પાતળા લેન્સની વક્રતા ત્રિજ્યા મોટી હોય છે,જેના પરિણામે આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈમાં વધારો થાય છે.
આ ગોઠવણ આંખને દૂરની વસ્તુઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) માયોપિયા,જેને લઘુદ્રષ્ટિની ખામી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે દ્રષ્ટિની એવી ખામી છે જેમાં વ્યક્તિ નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે પરંતુ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી.
હાયપરમેટ્રોપિયા,જેને ગુરુદ્રષ્ટિની ખામી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે દ્રષ્ટિની એવી ખામી છે જેમાં વ્યક્તિ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે પરંતુ નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી.
તેથી,'માયોપિયા ધરાવતી વ્યક્તિ નજીકની વસ્તુઓ સ્પષ્ટ જોઈ શકે છે' તે વિધાન સાચું છે.

(N/A) $(i)$ લઘુદ્રષ્ટિની ખામીવાળી આંખ (Myopic eye): લઘુદ્રષ્ટિની ખામીવાળી આંખમાં,દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ રેટિના (નેત્રપટલ) પર બનવાને બદલે રેટિનાની આગળ બને છે. આનું કારણ એ છે કે આંખનો લેન્સ વધુ વક્ર બને છે અથવા આંખનો ડોળો લાંબો થઈ જાય છે.
$(ii)$ ગુરુદ્રષ્ટિની ખામીવાળી આંખ (Hypermetropic eye): ગુરુદ્રષ્ટિની ખામીવાળી આંખમાં,નજીકની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ રેટિનાની પાછળ બને છે. આનું કારણ એ છે કે આંખનો લેન્સ વધુ સપાટ બને છે અથવા આંખનો ડોળો ટૂંકો થઈ જાય છે.

વિદ્યાર્થીની લઘુદ્રષ્ટિ (myopia) ની ખામીથી પીડાય છે,જેને નજીકની દ્રષ્ટિ પણ કહેવામાં આવે છે. આ ખામીમાં,વ્યક્તિ નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે પરંતુ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી કારણ કે દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલ (retina) ની આગળ રચાય છે.
આ ખામીને સુધારવા માટે,ડૉક્ટર તેને યોગ્ય પાવરના અંતર્ગોળ લેન્સ (concave lens) નો ઉપયોગ કરવાની સલાહ આપશે. અંતર્ગોળ લેન્સ દૂરની વસ્તુમાંથી આવતા પ્રકાશના કિરણોને અપસારી (diverge) કરે છે,જેનાથી પ્રતિબિંબ ફરીથી નેત્રપટલ પર રચાય છે.

(B) માનવ આંખ આંખના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈને સમાયોજિત કરીને નજીકની અને દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે.
આ પ્રક્રિયાને આંખની 'સમંજવન શક્તિ' (Power of Accommodation) કહેવામાં આવે છે.
સિલીયરી સ્નાયુઓ લેન્સની વક્રતા બદલે છે,જેનાથી તેની કેન્દ્રલંબાઈ બદલાય છે અને વિવિધ અંતરે રહેલી વસ્તુઓના પ્રતિબિંબ રેટિના (નેત્રપટલ) પર કેન્દ્રિત થાય છે.

(N/A) વ્યક્તિ $Myopia$ (લઘુદ્રષ્ટિની ખામી) થી પીડાય છે કારણ કે લેન્સનો પાવર ઋણ છે.
$(b)$ કેન્દ્રલંબાઈ $f$ એ સૂત્ર $f = \frac{1}{P}$ દ્વારા મળે છે,જ્યાં $P$ એ ડાયોપ્ટર $(D)$ માં પાવર છે.
$f = \frac{1}{-4.5\, D} = -0.222\, m$ અથવા $-22.2\, cm$.
$(c)$ પાવર અને કેન્દ્રલંબાઈ ઋણ હોવાથી,સુધારાત્મક લેન્સનો પ્રકાર $Concave$ (અંતર્ગોળ) લેન્સ છે.

(N/A) બે પ્રિઝમમાંથી પસાર થયા પછી શ્વેત પ્રકાશના સાંકડા કિરણમાંથી ફરીથી શ્વેત પ્રકાશ મેળવવા માટે,બે સમાન પ્રિઝમને એકબીજાની સાપેક્ષ ઉલટી સ્થિતિમાં ગોઠવવા જોઈએ.
જ્યારે શ્વેત પ્રકાશનું કિરણ પ્રથમ પ્રિઝમ $(P_1)$ માં પ્રવેશે છે,ત્યારે તેનું વિભાજન થાય છે અને તે તેના સાત ઘટક રંગોમાં વિભાજિત થાય છે.
જ્યારે આ વિભાજિત કિરણો બીજા પ્રિઝમ $(P_2)$ પર પડે છે,જે ઉલટી સ્થિતિમાં રાખવામાં આવેલ છે,ત્યારે તે રંગોનું પુનઃસંયોજન કરે છે અને બીજા પ્રિઝમમાંથી શ્વેત પ્રકાશનું કિરણ બહાર આવે છે.

(N/A) જ્યારે સફેદ પ્રકાશનું સાંકડું કિરણપુંજ કાચના પ્રિઝમની એક વક્રીભવનકારક સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે તે તેના ઘટક સાત રંગોમાં વિભાજિત થાય છે. આ ઘટનાને પ્રકાશનું વિભાજન (dispersion) કહેવામાં આવે છે.
મળતા વર્ણપટમાં રંગોનો ક્રમ,પ્રિઝમના પાયાથી ઉપરની તરફ,જાંબલી $(V)$,નીલો $(I)$,વાદળી $(B)$,લીલો $(G)$,પીળો $(Y)$,નારંગી $(O)$ અને રાતો $(R)$ છે. આને સામાન્ય રીતે $VIBGYOR$ સંજ્ઞા દ્વારા યાદ રાખવામાં આવે છે.
રાતો પ્રકાશ સૌથી ઓછો વિચલિત થાય છે,જ્યારે જાંબલી પ્રકાશ સૌથી વધુ વિચલિત થાય છે કારણ કે કાચનો વક્રીભવનાંક પ્રકાશની અલગ-અલગ તરંગલંબાઇ માટે અલગ-અલગ હોય છે.

(B) ના,આપણા દ્વારા જોવામાં આવતી તારાની સ્થિતિ તેની સાચી સ્થિતિ નથી.
આનું કારણ એ છે કે તારાઓમાંથી આવતો પ્રકાશ વાતાવરણીય વક્રીભવન અનુભવે છે.
પૃથ્વીનું વાતાવરણ વિવિધ ઘનતા અને ક્રમશઃ બદલાતા વક્રીભવનાંક ધરાવતા સ્તરોનું બનેલું છે.
જ્યારે તારાનો પ્રકાશ વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે વક્રીભવનાંકમાં થતા આ ફેરફારોને કારણે તે સતત લંબ તરફ વળે છે.
પરિણામે,તારો તેની વાસ્તવિક સ્થિતિ કરતા ઊંચાઈ પર દેખાય છે.

(B) મેઘધનુષ એ વરસાદ પછી આકાશમાં દેખાતો એક કુદરતી વર્ણપટ છે.
તે વાતાવરણમાં રહેલા પાણીના નાના ટીપાં દ્વારા સૂર્યપ્રકાશના વિભાજન (dispersion) ને કારણે રચાય છે.
આ પાણીના ટીપાં નાના પ્રિઝમ જેવું કાર્ય કરે છે.
તેઓ આપાત સૂર્યપ્રકાશનું વક્રીભવન અને વિભાજન કરે છે,ત્યારબાદ તેનું આંતરિક પરાવર્તન થાય છે અને અંતે જ્યારે તે વરસાદના ટીપાંમાંથી બહાર આવે છે ત્યારે ફરીથી તેનું વક્રીભવન થાય છે.
પ્રકાશના વિભાજન અને આંતરિક પરાવર્તનને કારણે,આપણે મેઘધનુષના સ્વરૂપમાં રંગોનો વર્ણપટ જોઈએ છીએ.

(B) વાતાવરણમાં રહેલા હવાના અણુઓ અને અન્ય સૂક્ષ્મ કણોનું કદ દ્રશ્ય પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતા નાનું હોય છે. આ કણો વર્ણપટના વાદળી છેડા તરફની ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશનું,લાલ છેડા તરફની લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવતા પ્રકાશ કરતા વધુ અસરકારક રીતે પ્રકીર્ણન કરે છે. વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ ટૂંકી હોવાથી,વાતાવરણીય કણો દ્વારા તેનું સૌથી વધુ પ્રકીર્ણન થાય છે,જેના કારણે આપણને આકાશ વાદળી દેખાય છે.

(N/A) સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય લાલાશ પડતો દેખાય છે,જ્યારે બપોરે સૂર્ય સફેદ દેખાય છે.
$1$. બપોરના સમયે,સૂર્ય માથા પર હોય છે અને પ્રકાશને પૃથ્વીના વાતાવરણમાંથી પ્રમાણમાં ઓછું અંતર કાપવું પડે છે. પરિણામે,વાદળી અને ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ ખૂબ ઓછો વિખેરાય છે,જેના કારણે સૂર્ય સફેદ દેખાય છે.
$2$. સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે,સૂર્ય ક્ષિતિજની નજીક હોય છે. પ્રકાશને નિરીક્ષક સુધી પહોંચવા માટે વાતાવરણમાં ઘણું લાંબુ અંતર કાપવું પડે છે. વાતાવરણના કણો દ્વારા મોટાભાગનો વાદળી પ્રકાશ અને ટૂંકી તરંગલંબાઇઓ વિખેરાઈ જાય છે,અને માત્ર લાલ જેવી લાંબી તરંગલંબાઇઓ જ આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે,જેનાથી સૂર્ય લાલાશ પડતો દેખાય છે.

(N/A) માનવ આંખ એક જટિલ અંગ છે જે કેમેરાની જેમ કાર્ય કરે છે. તેના મુખ્ય ભાગો નીચે મુજબ છે:
$1$. પારદર્શક પટલ (Cornea): આંખના આગળના ભાગને આવરી લેતી પાતળી પટલ,જે પ્રાથમિક વક્રીભવન સપાટી તરીકે કાર્ય કરે છે.
$2$. આઈરિસ (Iris): એક ઘેરો સ્નાયુબદ્ધ પડદો જે કીકીનું કદ નિયંત્રિત કરે છે.
$3$. કીકી (Pupil): આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશના જથ્થાનું નિયમન કરતું છિદ્ર.
$4$. નેત્રમણિ (Crystalline Lens): એક પારદર્શક,લવચીક લેન્સ જે પ્રકાશને નેત્રપટલ પર કેન્દ્રિત કરે છે.
$5$. સિલિયરી સ્નાયુઓ (Ciliary Muscles): સ્નાયુઓ જે લેન્સની વક્રતા અને કેન્દ્રલંબાઈ બદલે છે.
$6$. નેત્રપટલ (Retina): પ્રકાશ-સંવેદનશીલ પડદો જ્યાં પ્રતિબિંબ રચાય છે.
$7$. દ્રષ્ટિચેતા (Optic Nerve): નેત્રપટલમાંથી મગજ સુધી દ્રશ્ય માહિતી પહોંચાડે છે.
કાર્ય અને સમાવેશ ક્ષમતા (Power of Accommodation):
વિવિધ અંતરે રહેલી વસ્તુઓને જોવા માટે આંખ પોતાની કેન્દ્રલંબાઈને સમાયોજિત કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે,જેને સમાવેશ ક્ષમતા કહેવાય છે.
- દૂરની વસ્તુઓ જોવા માટે: સિલિયરી સ્નાયુઓ શિથિલ થાય છે,જેનાથી લેન્સ પાતળો બને છે અને તેની કેન્દ્રલંબાઈ વધે છે.
- નજીકની વસ્તુઓ જોવા માટે: સિલિયરી સ્નાયુઓ સંકોચાય છે,જેનાથી લેન્સ જાડો બને છે અને તેની કેન્દ્રલંબાઈ ઘટે છે.

(B) જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે પરંતુ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી,ત્યારે તેને માયોપિક (લઘુદ્રષ્ટિની ખામી) ગણવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલ (retina) ની આગળ રચાય છે. તેને યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સ (concave lens) નો ઉપયોગ કરીને સુધારી શકાય છે.
જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે પરંતુ નજીકની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકતી નથી,ત્યારે તેને હાયપરમેટ્રોપિક (ગુરુદ્રષ્ટિની ખામી) ગણવામાં આવે છે. આ સ્થિતિમાં નજીકની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ નેત્રપટલની પાછળ રચાય છે. તેને યોગ્ય કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સ (convex lens) નો ઉપયોગ કરીને સુધારી શકાય છે.

(N/A) $1$. પ્રિઝમ દ્વારા વક્રીભવન: જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ $PQ$ ત્રિકોણીય કાચના પ્રિઝમ $ABC$ માં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે પ્રથમ સપાટી $AB$ પર વક્રીભવન પામે છે અને લંબ $NN'$ તરફ વળે છે.
$2$. પ્રિઝમની અંદર,કિરણ $EF$ તરીકે ગતિ કરે છે અને બીજી સપાટી $AC$ પર લંબ $MM'$ થી દૂર વળે છે,અને કિરણ $FS$ તરીકે બહાર આવે છે.
$3$. આપાત કિરણ $PQ$ ને આગળની તરફ લંબાવવામાં આવે છે,અને નિર્ગમન કિરણ $FS$ ને પાછળની તરફ લંબાવવામાં આવે છે જેથી તે બિંદુ $G$ પર મળે.
$4$. વિચલન કોણ: આપાત કિરણની દિશા અને નિર્ગમન કિરણની દિશા વચ્ચે બનતા ખૂણા $D$ ને વિચલન કોણ કહેવામાં આવે છે.

(N/A) સૂર્યોદય કે સૂર્યાસ્ત સમયે સૂર્ય ક્ષિતિજની નજીક હોય છે. સૂર્યના પ્રકાશને અવલોકનકાર સુધી પહોંચવા માટે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઘણું વધારે અંતર કાપવું પડે છે. આ મુસાફરી દરમિયાન,વાતાવરણના કણો દ્વારા વાદળી અને ટૂંકી તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશ મોટાભાગે પ્રકીર્ણન પામે છે. તેથી,માત્ર લાલ રંગ જેવી લાંબી તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશ જ આપણી આંખો સુધી પહોંચે છે,જેના કારણે સૂર્ય લાલ રંગનો દેખાય છે.
બપોરે,સૂર્ય માથા પર હોય છે અને પ્રકાશ વાતાવરણમાં પ્રમાણમાં ઓછું અંતર કાપે છે. પરિણામે,વાદળી અને જાંબલી પ્રકાશનું ખૂબ ઓછું પ્રકીર્ણન થાય છે,અને સૂર્ય સફેદ કે થોડો પીળાશ પડતો દેખાય છે.

(N/A) જ્યારે શ્વેત પ્રકાશ કાચના પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય ત્યારે તે તેના ઘટક રંગોમાં વિભાજિત થાય છે,આ ઘટનાને પ્રકાશનું વિભાજન (Dispersion) કહે છે.
જ્યારે શ્વેત પ્રકાશનું કિરણપુંજ કાચના પ્રિઝમમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તેનું વક્રીભવન થાય છે અને તે સાત રંગોના પટ્ટામાં વિભાજિત થાય છે: જાંબલી (Violet),નીલો (Indigo),વાદળી (Blue),લીલો (Green),પીળો (Yellow),નારંગી (Orange) અને રાતો (Red) $(VIBGYOR)$.
આ વિભાજનનું કારણ એ છે કે પ્રકાશના વિવિધ રંગો કાચના માધ્યમમાં અલગ-અલગ ઝડપે ગતિ કરે છે,અને તેથી,તેઓ અલગ-અલગ પ્રમાણમાં વિચલન અનુભવે છે.
જાંબલી રંગ સૌથી વધુ વિચલિત થાય છે કારણ કે તેની તરંગલંબાઇ સૌથી ટૂંકી છે,જ્યારે રાતો રંગ સૌથી ઓછો વિચલિત થાય છે કારણ કે તેની તરંગલંબાઇ સૌથી લાંબી છે.
આ રીતે મળતા રંગોના પટ્ટાને વર્ણપટ (Spectrum) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) વાતાવરણીય વક્રીભવન પૃથ્વીના વાતાવરણના વક્રીભવનાંકમાં થતા ક્રમિક ફેરફારને કારણે થાય છે. જ્યારે તારામાંથી આવતો પ્રકાશ વાતાવરણમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે વિવિધ ઘનતા અને તાપમાન ધરાવતા સ્તરોમાંથી પસાર થતી વખતે સતત વક્રીભવન પામે છે. આના કારણે તારાનું આભાસી સ્થાન બદલાતું રહે છે અને તેની તેજસ્વીતામાં ફેરફાર થાય છે,જેને આપણે ટમટમવું કહીએ છીએ.
ગ્રહો ટમટમતા નથી કારણ કે તેઓ તારાઓની સરખામણીમાં પૃથ્વીની ખૂબ નજીક છે. તેઓ બિંદુવત ઉદગમોને બદલે પ્રકાશના વિસ્તૃત ઉદગમો તરીકે દેખાય છે. એક ગ્રહને ઘણા બધા બિંદુવત પ્રકાશના ઉદગમોના સમૂહ તરીકે ગણી શકાય. આ તમામ વ્યક્તિગત બિંદુવત ઉદગમોમાંથી આપણી આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશના જથ્થામાં થતો કુલ ફેરફાર સરેરાશ શૂન્ય થઈ જાય છે,જેનાથી ટમટમવાની અસર નાબૂદ થાય છે.

(N/A) માનવ આંખના આવશ્યક ભાગો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ કોર્નિયા (પારદર્શક પટલ): આંખનો બહારનો પારદર્શક ભાગ જે આંખનું રક્ષણ કરે છે અને પ્રકાશને કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
$(ii)$ આઇરિસ (પરિતારિકા): આંખનો રંગીન ભાગ જે કીકીના કદનું નિયંત્રણ કરે છે.
$(iii)$ કીકી (પ્યુપિલ): આઇરિસની મધ્યમાં આવેલું છિદ્ર જે આંખમાં પ્રકાશને પ્રવેશવા દે છે.
$(iv)$ નેત્રમણિ (આંખનો લેન્સ): એક પારદર્શક,બહિર્ગોળ રચના જે પ્રકાશને રેટિના પર કેન્દ્રિત કરે છે.
$(v)$ સિલિયરી સ્નાયુઓ: સ્નાયુઓ જે લેન્સના આકારમાં ફેરફાર કરીને કેન્દ્રિત અંતરને સમાયોજિત કરે છે.
$(vi)$ રેટિના (નેત્રપટલ): આંખના પાછળના ભાગમાં આવેલું પ્રકાશ-સંવેદનશીલ પડ જ્યાં પ્રતિબિંબ રચાય છે.

(B) કોર્નિયા એ પાતળું,પારદર્શક અને ગોળાકાર પટલ છે જે આંખના ડોળાની આગળની સપાટીને આવરે છે.
તે આંખના મુખ્ય વક્રીભવનકારક ઘટક તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પ્રકાશને અંદર આવવા દે છે અને તેને લેન્સ પર કેન્દ્રિત કરે છે.

(B) કોર્નિયા અને લેન્સ વચ્ચેની જગ્યા પાતળા,પાણી જેવા પ્રવાહીથી ભરેલી હોય છે જેને $Aqueous$ $humour$ (નેત્રજળ) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રવાહી આંખનું દબાણ જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે અને કોર્નિયા તથા લેન્સને પોષણ પૂરું પાડે છે.

(B) આઇરિસ એ કોર્નિયાની પાછળ અને લેન્સની આગળ આવેલો એક ઘેરો,સ્નાયુમય પડદો છે. તે કીકીના કદનું નિયંત્રણ કરવા માટે જવાબદાર છે,જેના દ્વારા તે આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશના જથ્થાનું નિયમન કરે છે.

(B) $\text{આઈરિસ}$ એ એક ઘેરો સ્નાયુબદ્ધ પડદો છે જે $\text{કિકી}$ $(pupil)$ ના કદને નિયંત્રિત કરે છે। $\text{કિકી}$ વાતાવરણમાં રહેલા પ્રકાશની તીવ્રતાના આધારે તેના કદને સમાયોજિત કરીને આંખમાં પ્રવેશતા પ્રકાશના જથ્થાનું નિયમન અને નિયંત્રણ કરે છે।

(A) આંખનો લેન્સ એ આંખમાં આવેલી એક પારદર્શક,બહિર્ગોળ રચના છે.
તે જેલી જેવો,પ્રોટીનયુક્ત પદાર્થનો બનેલો હોય છે.
આ પદાર્થ સ્તરોમાં ગોઠવાયેલો હોય છે,જે લેન્સને પ્રકાશને રેટિના (નેત્રપટલ) પર કેન્દ્રિત કરવા માટે તેનો આકાર બદલવાની ક્ષમતા આપે છે,જેને સમાવેશ ક્ષમતા (accommodation) કહેવામાં આવે છે.

(B) આંખનો લેન્સ એ જેલી જેવા પ્રોટીનયુક્ત પદાર્થમાંથી બનેલી પારદર્શક,બહિર્ગોળ રચના છે.
તે સીલિયરી સ્નાયુઓ દ્વારા તેની જગ્યાએ જળવાઈ રહે છે.
આ સ્નાયુઓ માત્ર લેન્સને પકડી રાખતા નથી,પરંતુ તેની વક્રતાને સમાયોજિત કરીને તેની કેન્દ્રલંબાઈ પણ બદલે છે,જે આંખને અલગ-અલગ અંતરે રહેલી વસ્તુઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.

(B) દ્રષ્ટિની સંવેદના આંખથી મગજ સુધી દ્રષ્ટિચેતા (optic nerve) દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે. જ્યારે પ્રકાશ આંખમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે નેત્રપટલ (retina) પર પ્રતિબિંબ રચે છે. નેત્રપટલમાં રહેલા પ્રકાશગ્રાહી કોષો વિદ્યુત સંકેતો ઉત્પન્ન કરે છે,જે ત્યારબાદ દ્રષ્ટિચેતા દ્વારા મગજમાં મોકલવામાં આવે છે જેથી દ્રશ્યનું અર્થઘટન થઈ શકે.

(B) આંખના લેન્સ અને રેટિના વચ્ચેની જગ્યા એક પારદર્શક,જેલી જેવા પદાર્થથી ભરેલી હોય છે જેને વિટ્રિયસ હ્યુમર (કાચવત પ્રવાહી) કહેવામાં આવે છે. તે આંખના ડોળાનો આકાર જાળવી રાખવામાં મદદ કરે છે અને રેટિનાને આધાર આપે છે.

(B) અંધબિંદુ એ નેત્રપટલ (retina) પરનો એક નાનો વિસ્તાર છે જ્યાંથી દ્રષ્ટિચેતા આંખમાંથી બહાર નીકળીને મગજ તરફ જાય છે.
આ વિસ્તારમાં પ્રકાશસંવેદી કોષો (દંડકોષો અને શંકુકોષો) હોતા નથી.
તેથી,આ ચોક્કસ બિંદુ પર કોઈ પ્રતિબિંબ રચાતું નથી,જેના કારણે તેને 'અંધબિંદુ' કહેવામાં આવે છે.

(C) અંધબિંદુ એ નેત્રપટલ (retina) પરનો એક નાનો વિસ્તાર છે જ્યાંથી દ્રષ્ટિચેતા આંખમાંથી બહાર નીકળીને મગજ સાથે જોડાય છે.
આ વિસ્તારમાં દંડકોષો (rod cells) અને શંકુકોષો (cone cells) બંનેનો અભાવ હોય છે,જે પ્રકાશને પારખવા માટે જવાબદાર પ્રકાશગ્રાહી કોષો છે.
આ ચોક્કસ બિંદુ પર કોઈ પ્રકાશગ્રાહી કોષો હાજર ન હોવાથી,કોઈ દ્રશ્ય માહિતી કેપ્ચર થતી નથી કે મગજ સુધી પહોંચતી નથી.
તેથી,આ બિંદુ પર રચાતું કોઈપણ પ્રતિબિંબ જોઈ શકાતું નથી,તેથી જ તેને અંધબિંદુ કહેવામાં આવે છે.

(B) રેટિના એ આંખનું પ્રકાશ-સંવેદનશીલ પડ છે જેમાં સળીયા જેવા (rods) અને શંકુ જેવા (cones) ગ્રાહી કોષો આવેલા હોય છે.
આ કોષો પ્રકાશ ઉર્જાનું વિદ્યુત સંકેતોમાં રૂપાંતર કરવા માટે જવાબદાર છે.
માનવ રેટિનામાં આવા $125$ મિલિયનથી વધુ ગ્રાહી કોષો આવેલા હોય છે.

(B) આંખના લેન્સની વિવિધ અંતરે રહેલી વસ્તુઓને રેટિના (નેત્રપટલ) પર કેન્દ્રિત કરવા માટે તેની કેન્દ્રલંબાઈને અનુકૂલિત કરવાની ક્ષમતાને સમાવેશકતા (Accommodation) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા સિલિયરી સ્નાયુઓના સંકોચન અને વિસ્તરણ દ્વારા થાય છે,જે આંખના લેન્સની વક્રતા બદલીને તેની કેન્દ્રલંબાઈમાં ફેરફાર કરે છે.

(A) આંખના લેન્સની તેના કેન્દ્રલંબાઈને સમાયોજિત કરીને વિવિધ અંતરે રહેલી વસ્તુઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતાને $Power$ of $Accommodation$ (સમાવેશની ક્ષમતા) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) આંખ જે મહત્તમ અંતર સુધી વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે, તે બિંદુને આંખનું દૂરબિંદુ કહેવામાં આવે છે। સામાન્ય માનવ આંખ માટે, આ બિંદુ અનંત $\infty$ અંતરે હોય છે.

(D) સામાન્ય માનવ આંખનું દૂરબિંદુ એ મહત્તમ અંતર છે જ્યાં સુધી આંખ વસ્તુઓને સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે.
સામાન્ય માનવ આંખ માટે,આ અંતર અનંત માનવામાં આવે છે.

(B) આંખ જે નજીકના બિંદુ સુધી વસ્તુઓને કોઈપણ તાણ વગર સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે,તેને આંખનું નજીકનું બિંદુ કહેવામાં આવે છે.
સામાન્ય માનવ આંખ માટે,આ અંતર આશરે $25 \ cm$ હોય છે.

(B) એક પુખ્ત વયની સામાન્ય માનવ આંખ માટે,નજીકનું બિંદુ એ લઘુત્તમ અંતર છે જ્યાં વસ્તુને કોઈપણ તાણ વગર સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય છે.
આ અંતર આંખથી આશરે $25 \ cm$ જેટલું હોય છે.

(N/A) જે લઘુત્તમ અંતરે વસ્તુને રાખવાથી માનવ આંખ તેને કોઈપણ પ્રકારના તણાવ વગર સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકે છે,તેને સ્પષ્ટ દ્રષ્ટિનું લઘુત્તમ અંતર કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય પુખ્ત વયની આંખ માટે,આ અંતર આશરે $25 \ cm$ હોય છે.

(C) સ્પષ્ટ દ્રષ્ટિનું લઘુત્તમ અંતર એ ન્યૂનતમ અંતર છે કે જેના પર કોઈ વસ્તુને આંખ પર કોઈપણ પ્રકારના તાણ વગર સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય છે.
સામાન્ય માનવ આંખ માટે,આ અંતર પ્રમાણિત રીતે $25 \, cm$ માનવામાં આવે છે.