Gujarati

Combination of Lenses Questions in Gujarati

Class 12 Physics · Ray Optics and Optical Instruments · Combination of Lenses

190+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 190 questions in Gujarati

1
DifficultMCQ
$40 \; cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ $25 \; cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં છે. આ સંયોજનનો પાવર કેટલો હશે?
A
$-1.5 \; D$
B
$-6.5 \; D$
C
$+ 6.5 \; D$
D
$+ 6.67 \; D$

Solution

(A) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +40 \; cm$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -25 \; cm$ છે.
લેન્સનો પાવર $P = \frac{100}{f(cm)} \; D$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર $P_1 = \frac{100}{40} = +2.5 \; D$ થાય.
અંતર્ગોળ લેન્સનો પાવર $P_2 = \frac{100}{-25} = -4.0 \; D$ થાય.
સંપર્કમાં રહેલા પાતળા લેન્સના સંયોજનનો પાવર તેમના વ્યક્તિગત પાવરના બેઝિક સરવાળા જેટલો હોય છે:
$P = P_1 + P_2$
$P = 2.5 \; D + (-4.0 \; D) = -1.5 \; D$.
2
MediumMCQ
બે લેન્સ એકબીજાના સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યા છે અને સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $80 \ cm$ છે. જો એક લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $20 \ cm$ હોય,તો બીજા લેન્સનો પાવર કેટલો હશે ($D$ માં)?
A
$1.66$
B
$4.00$
C
$-1.00$
D
$-3.75$

Solution

(D) સંપર્કમાં રહેલા બે પાતળા લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈનું સૂત્ર $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
આપેલ છે: $F = 80 \ cm$ અને $f_1 = 20 \ cm$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{80} = \frac{1}{20} + \frac{1}{f_2}$.
$f_2$ માટે સાદું રૂપ આપતા: $\frac{1}{f_2} = \frac{1}{80} - \frac{1}{20} = \frac{1 - 4}{80} = -\frac{3}{80}$.
તેથી,$f_2 = -\frac{80}{3} \ cm$.
લેન્સનો પાવર $P$ ડાયોપ્ટર $(D)$ માં $P = \frac{100}{f(cm)}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$P_2 = \frac{100}{-80/3} = -\frac{300}{80} = -3.75 \ D$.
3
EasyMCQ
$+12 \ D$ અને $-2 \ D$ પાવર ધરાવતા બે લેન્સને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે. તો આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $cm$ માં કેટલી થશે?
A
$10$
B
$12.5$
C
$16.6$
D
$8.33$

Solution

(A) સંપર્કમાં રહેલા પાતળા લેન્સના સંયોજનનો પાવર તેમના વ્યક્તિગત પાવરના બેઝિક સરવાળા જેટલો હોય છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = +12 \ D$ અને $P_2 = -2 \ D$ આપેલ છે.
તેથી,કુલ પાવર $P = 12 \ D + (-2 \ D) = 10 \ D$.
સેન્ટિમીટરમાં સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $F$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $F = \frac{100}{P}$ છે.
$P$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $F = \frac{100}{10} = 10 \ cm$ મળે છે.
4
EasyMCQ
એક અંતર્ગોળ અને એક બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ સમાન $20 \ cm$ છે અને તેમને સંપર્કમાં રાખીને લેન્સનું સંયોજન બનાવવામાં આવે છે. આ સંયોજનનો ઉપયોગ $20 \ cm$ અંતરે રાખેલી $5 \ cm$ લંબાઈની વસ્તુને જોવા માટે કરવામાં આવે છે. વસ્તુની સરખામણીમાં,પ્રતિબિંબ કેવું હશે?
A
મોટું અને ઉલટું
B
નાનું અને ચત્તું
C
વસ્તુ જેવડું જ અને ચત્તું
D
વસ્તુ જેવડું જ પણ ઉલટું

Solution

(C) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +20 \ cm$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -20 \ cm$ છે.
જ્યારે તેમને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ માટેનું સૂત્ર: $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{F} = \frac{1}{20} + \frac{1}{-20} = 0$.
આનો અર્થ એ છે કે $F = \infty$.
અનંત કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતું લેન્સ સંયોજન એક સમતલ કાચની પ્લેટ તરીકે વર્તે છે.
સમતલ કાચની પ્લેટ માટે,મોટવણી $m = +1$ હોય છે.
તેથી,મળતું પ્રતિબિંબ વસ્તુ જેવડું જ અને ચત્તું હોય છે.
5
EasyMCQ
$10 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સને તે જ દ્રવ્ય અને તે જ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે. આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી થશે?
A
$Zero$
B
$Infinity$
C
$10 \ cm$
D
$20 \ cm$

Solution

(B) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +10 \ cm$ છે.
તે જ દ્રવ્ય અને તે જ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -10 \ cm$ છે.
જ્યારે બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ શોધવાનું સૂત્ર:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{10} + \frac{1}{-10} = \frac{1}{10} - \frac{1}{10} = 0$
તેથી,$\frac{1}{F} = 0$,જેનો અર્થ છે કે $F = \infty$.
આમ,સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $Infinity$ થશે.
6
MediumMCQ
$84 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ $12 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં છે. આ સંયોજનનો પાવર (ડાયોપ્ટરમાં) કેટલો થાય?
A
$25/24$
B
$25/18$
C
$-50/7$
D
$+50/7$

Solution

(C) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +84 \ cm$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -12 \ cm$ છે.
સંપર્કમાં રહેલા પાતળા લેન્સના સંયોજન માટે,સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{84} + \frac{1}{-12} = \frac{1 - 7}{84} = \frac{-6}{84} = -\frac{1}{14} \ cm^{-1}$
આમ,$F = -14 \ cm$.
ડાયોપ્ટર $(D)$ માં સંયોજનનો પાવર $P$ એ $P = \frac{100}{F(cm)}$ દ્વારા મળે છે:
$P = \frac{100}{-14} = -\frac{50}{7} \ D$.
7
EasyMCQ
બે પાતળા લેન્સ,જેમાંથી એકની કેન્દ્રલંબાઈ $+ 60 \ cm$ અને બીજાની કેન્દ્રલંબાઈ $-20 \ cm$ છે,તેમને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે. સંયુક્ત કેન્દ્રલંબાઈ ........$cm$ છે.
A
$+ 15$
B
$-15$
C
$+ 30$
D
$-30$

Solution

(D) જ્યારે $f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનની સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
આપેલ છે:
$f_1 = + 60 \ cm$
$f_2 = - 20 \ cm$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{60} + \frac{1}{-20}$
$\frac{1}{F} = \frac{1}{60} - \frac{1}{20}$
$\frac{1}{F} = \frac{1 - 3}{60}$
$\frac{1}{F} = \frac{-2}{60}$
$\frac{1}{F} = -\frac{1}{30}$
તેથી,$F = -30 \ cm$.
8
MediumMCQ
$20 \; cm$ અને $25 \; cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સ સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યા છે. આ સંયોજનનો અસરકારક પાવર કેટલો હશે?
A
$45$ ડાયોપ્ટર
B
$9$ ડાયોપ્ટર
C
$1/9$ ડાયોપ્ટર
D
$6$ ડાયોપ્ટર

Solution

(B) બે લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = 20 \; cm = 0.2 \; m$ અને $f_2 = 25 \; cm = 0.25 \; m$ છે.
વ્યક્તિગત લેન્સનો પાવર $P_1 = \frac{1}{f_1} = \frac{1}{0.2} = 5 \; D$ અને $P_2 = \frac{1}{f_2} = \frac{1}{0.25} = 4 \; D$ છે.
જ્યારે બે પાતળા લેન્સ સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનનો અસરકારક પાવર $P = P_1 + P_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,$P = 5 \; D + 4 \; D = 9 \; D$.
9
EasyMCQ
$6D$ અને $-2D$ પાવર ધરાવતા બે લેન્સને જોડીને એક લેન્સ બનાવવામાં આવે છે. આ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે ($m$ માં)?
A
$0.25$
B
$0.5$
C
$4$
D
$0.125$

Solution

(A) લેન્સના સંયોજનનો પાવર વ્યક્તિગત પાવરના સરવાળા દ્વારા આપવામાં આવે છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = 6 \ D$ અને $P_2 = -2 \ D$ આપેલ છે.
તેથી,સંયુક્ત પાવર $P = 6 \ D + (-2 \ D) = 4 \ D$.
સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $f$ એ કુલ પાવરનો વ્યસ્ત છે: $f = \frac{1}{P}$.
$P$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $f = \frac{1}{4} \ m = 0.25 \ m$ મળે છે.
10
DifficultMCQ
બે પાતળા લેન્સ કે જેમની કેન્દ્રલંબાઈ અનુક્રમે $f_1$ અને $f_2$ છે,તેમનું સંયોજન જ્યારે સંપર્કમાં હોય ત્યારે દૂરની વસ્તુનું પ્રતિબિંબ $60 \ cm$ અંતરે રચે છે. જ્યારે આ બે લેન્સને $10 \ cm$ ના અંતરે રાખવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રતિબિંબનું સ્થાન સંયોજન તરફ $30 \ cm$ જેટલું ખસે છે. તો $f_1$ અને $f_2$ ના મૂલ્યો શોધો.
A
$30 \ cm, -60 \ cm$
B
$20 \ cm, -30 \ cm$
C
$15 \ cm, -20 \ cm$
D
$12 \ cm, -15 \ cm$

Solution

(B) જ્યારે લેન્સ સંપર્કમાં હોય,ત્યારે અસરકારક કેન્દ્રલંબાઈ $F$ માટે $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ થાય. વસ્તુ અનંત અંતરે હોવાથી,પ્રતિબિંબ $F = 60 \ cm$ પર રચાય છે. તેથી,$\frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} = \frac{1}{60}$ ... $(i)$.
જ્યારે લેન્સ $d = 10 \ cm$ ના અંતરે હોય,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F'$ માટે $\frac{1}{F'} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} - \frac{d}{f_1 f_2}$ થાય. પ્રતિબિંબ સંયોજન તરફ $30 \ cm$ ખસે છે,તેથી નવું પ્રતિબિંબ અંતર $60 \ cm - 30 \ cm = 30 \ cm$ થાય. તેથી,$\frac{1}{30} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} - \frac{10}{f_1 f_2}$ ... $(ii)$.
$(i)$ ની કિંમત $(ii)$ માં મૂકતા: $\frac{1}{30} = \frac{1}{60} - \frac{10}{f_1 f_2} \implies \frac{10}{f_1 f_2} = \frac{1}{60} - \frac{1}{30} = -\frac{1}{60} \implies f_1 f_2 = -600$.
$(i)$ પરથી,$\frac{f_1 + f_2}{f_1 f_2} = \frac{1}{60} \implies f_1 + f_2 = \frac{-600}{60} = -10$.
સમીકરણ $x^2 - (f_1+f_2)x + f_1 f_2 = 0 \implies x^2 + 10x - 600 = 0 \implies (x+30)(x-20) = 0$ ઉકેલતા,કેન્દ્રલંબાઈ $20 \ cm$ અને $-30 \ cm$ મળે છે.
11
EasyMCQ
લેન્સનું એક્રોમેટિક સંયોજન શેને જોડીને બનાવવામાં આવે છે?
A
$2$ બહિર્ગોળ લેન્સ
B
$2$ અંતર્ગોળ લેન્સ
C
$1$ બહિર્ગોળ લેન્સ અને $1$ અંતર્ગોળ લેન્સ
D
બહિર્ગોળ લેન્સ અને સમતલ અરીસો

Solution

(C) એક્રોમેટિક સંયોજન માટે,શરત $\frac{\omega_1}{f_1} + \frac{\omega_2}{f_2} = 0$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં,$\omega_1$ અને $\omega_2$ એ બે લેન્સની વિભાજન શક્તિ (dispersive power) છે,અને $f_1$ અને $f_2$ એ તેમની અનુક્રમે કેન્દ્રલંબાઈ છે.
જેમ કે વિભાજન શક્તિ $\omega_1$ અને $\omega_2$ હંમેશા ધન હોય છે,તેથી સરવાળો શૂન્ય થવા માટે કેન્દ્રલંબાઈ $f_1$ અને $f_2$ ના ચિહ્નો વિરુદ્ધ હોવા જોઈએ.
આનો અર્થ એ છે કે એક લેન્સ બહિર્ગોળ (ધન કેન્દ્રલંબાઈ) અને બીજો લેન્સ અંતર્ગોળ (ઋણ કેન્દ્રલંબાઈ) હોવો જોઈએ.
તેથી,એક્રોમેટિક સંયોજન $1$ બહિર્ગોળ લેન્સ અને $1$ અંતર્ગોળ લેન્સને જોડીને બનાવવામાં આવે છે.
12
EasyMCQ
$f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સ સંપર્કમાં અને એક જ અક્ષ પર છે. આ સંયોજન કેટલી પાવર ધરાવતા એક લેન્સને સમતુલ્ય છે?
A
$f_1 + f_2$
B
$\frac{f_1 f_2}{f_1 + f_2}$
C
$\frac{1}{2}(f_1 + f_2)$
D
$\frac{f_1 + f_2}{f_1 f_2}$

Solution

(D) જ્યારે $f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનની સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
સામાન્ય છેદ લેતા,આપણને મળે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{f_2 + f_1}{f_1 f_2}$
લેન્સનો પાવર $P$ એ તેની મીટરમાં કેન્દ્રલંબાઈના વ્યસ્ત તરીકે વ્યાખ્યાયિત થાય છે,એટલે કે $P = \frac{1}{F}$.
તેથી,સંયોજનનો પાવર $P = \frac{f_1 + f_2}{f_1 f_2}$ થાય છે.
13
MediumMCQ
બે લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1$ અને $f_2$ છે અને તેમની વિભાજન શક્તિ (dispersive powers) અનુક્રમે $\omega_1$ અને $\omega_2$ છે. તેઓ સાથે મળીને એક્રોમેટિક (achromatic) સંયોજન બનાવશે જો
A
$\omega_1 f_1 = \omega_2 f_2$
B
$\omega_1 f_2 + \omega_2 f_1 = 0$
C
$\omega_1 + f_1 = \omega_2 + f_2$
D
$\omega_1 - f_1 = \omega_2 - f_2$

Solution

(B) સંપર્કમાં રહેલા બે પાતળા લેન્સના એક્રોમેટિક સંયોજન માટે,શરત એ છે કે સંયોજનની કુલ વિભાજન શક્તિ શૂન્ય હોવી જોઈએ.
એક્રોમેટિઝમ માટેની શરત સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\frac{\omega_1}{f_1} + \frac{\omega_2}{f_2} = 0$.
આખા સમીકરણને $f_1 f_2$ વડે ગુણતા,આપણને મળે છે: $\omega_1 f_2 + \omega_2 f_1 = 0$.
તેથી,સાચી શરત $\omega_1 f_2 + \omega_2 f_1 = 0$ છે.
14
EasyMCQ
$0.5 \ m$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ અને $1 \ m$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે છે. પરિણામી લેન્સનો પાવર કેટલો થશે ($D$ માં)?
A
$1$
B
$-1$
C
$0.5$
D
$-0.5$

Solution

(A) લેન્સનો પાવર $P$ એ $P = \frac{1}{f}$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $f$ એ મીટરમાં કેન્દ્રલંબાઈ છે.
બહિર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ ધન હોય છે,તેથી $f_1 = 0.5 \ m$. તેનો પાવર $P_1 = \frac{1}{0.5} = 2 \ D$ છે.
અંતર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ ઋણ હોય છે,તેથી $f_2 = -1 \ m$. તેનો પાવર $P_2 = \frac{1}{-1} = -1 \ D$ છે.
જ્યારે લેન્સને જોડવામાં આવે છે,ત્યારે કુલ પાવર એ વ્યક્તિગત પાવરનો સરવાળો છે: $P = P_1 + P_2$.
$P = 2 \ D + (-1 \ D) = 1 \ D$.
15
EasyMCQ
$+2.50 \ D$ અને $-3.75 \ D$ પાવર ધરાવતા લેન્સના સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ .... $cm$ થશે.
A
$-20$
B
$-40$
C
$-60$
D
$-80$

Solution

(D) સંપર્કમાં રહેલા પાતળા લેન્સના સંયોજનનો પાવર તેમના વ્યક્તિગત પાવરના બેઝિક સરવાળા જેટલો હોય છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = +2.50 \ D$ અને $P_2 = -3.75 \ D$ આપેલ છે.
તેથી,કુલ પાવર $P = 2.50 \ D + (-3.75 \ D) = -1.25 \ D$.
સેન્ટિમીટરમાં કેન્દ્રલંબાઈ $f$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $f = \frac{100}{P}$ છે.
$P$ ની કિંમત મૂકતા: $f = \frac{100}{-1.25} = -80 \ cm$.
આમ,લેન્સના સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $-80 \ cm$ થશે.
16
MediumMCQ
જો $80 \; cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ અને $50 \; cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે,તો તેમનો પરિણામી પાવર કેટલો થશે?
A
$+ 6.5 \; D$
B
$- 6.5 \; D$
C
$+ 7.5 \; D$
D
$- 0.75 \; D$

Solution

(D) લેન્સનો પાવર $P = \frac{1}{f}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે (જ્યાં $f$ મીટરમાં છે).
બહિર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = + 80 \; cm = + 0.8 \; m$ છે.
અંતર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = - 50 \; cm = - 0.5 \; m$ છે.
સંયોજનનો પાવર $P = P_1 + P_2 = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $P = \frac{1}{0.8} + \frac{1}{-0.5} = 1.25 - 2.0 = - 0.75 \; D$.
17
EasyMCQ
બે પાતળા લેન્સ જેમના પાવર અનુક્રમે $+2 \ D$ અને $-4 \ D$ છે,તેમને જોડવામાં આવે છે. તો આ સંયોજનનો પાવર કેટલો થશે?
A
$-2 \ D$
B
$+2 \ D$
C
$-4 \ D$
D
$+4 \ D$

Solution

(A) જ્યારે $P_1$ અને $P_2$ પાવર ધરાવતા બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનનો સમતુલ્ય પાવર $P$ એ તેમના વ્યક્તિગત પાવરના બેઝિક સરવાળા જેટલો હોય છે.
$P = P_1 + P_2$
અહીં $P_1 = +2 \ D$ અને $P_2 = -4 \ D$ આપેલ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$P = (+2 \ D) + (-4 \ D) = -2 \ D$.
તેથી,સંયોજનનો પાવર $-2 \ D$ છે.
18
EasyMCQ
$+6 D$ પાવર ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સને $-4 D$ પાવર ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે. આ સંયોજનનો પ્રકાર અને કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે?
A
અંતર્ગોળ,$25 cm$
B
બહિર્ગોળ,$50 cm$
C
અંતર્ગોળ,$20 cm$
D
બહિર્ગોળ,$100 cm$

Solution

(B) જ્યારે બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનનો સમતુલ્ય પાવર $P$ એ વ્યક્તિગત પાવરના બેઝિક સરવાળા દ્વારા આપવામાં આવે છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = +6 D$ અને $P_2 = -4 D$ આપેલ છે.
તેથી,$P = +6 D + (-4 D) = +2 D$.
સમતુલ્ય પાવર $P$ ધન હોવાથી,આ સંયોજન બહિર્ગોળ લેન્સ તરીકે વર્તે છે.
કેન્દ્રલંબાઈ $f$ એ $f = \frac{1}{P}$ (મીટરમાં) અથવા $f = \frac{100}{P}$ (સેમીમાં) સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$f = \frac{100}{2} = +50 cm$.
આમ,આ સંયોજન $50 cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ છે.
19
EasyMCQ
એક બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $9 \ cm$ છે અને એક અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $-18 \ cm$ છે. સંપર્કમાં રહેલા આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ .....$cm$ થશે.
A
$9$
B
$-18$
C
$-9$
D
$18$

Solution

(D) સંપર્કમાં રહેલા બે પાતળા લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈનું સૂત્ર $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
અહીં,બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = 9 \ cm$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -18 \ cm$ આપેલ છે.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{9} + \frac{1}{-18}$
$\frac{1}{F} = \frac{2}{18} - \frac{1}{18}$
$\frac{1}{F} = \frac{1}{18}$
તેથી,સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $F = 18 \ cm$ થશે.
20
EasyMCQ
$+2 \text{ D}$ પાવર ધરાવતા લેન્સને $-1 \text{ D}$ પાવર ધરાવતા લેન્સના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે. આ સંયોજન કોના જેવું વર્તશે?
A
$50 \text{ cm}$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અપસારી લેન્સ
B
$50 \text{ cm}$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અભિસારી લેન્સ
C
$100 \text{ cm}$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અભિસારી લેન્સ
D
$100 \text{ cm}$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અપસારી લેન્સ

Solution

(C) જ્યારે બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે સંયોજનનો સમતુલ્ય પાવર $P$ એ વ્યક્તિગત પાવરનો બેઝિક સરવાળો છે:
$P = P_1 + P_2$
અહીં $P_1 = +2 \text{ D}$ અને $P_2 = -1 \text{ D}$ આપેલ છે, તેથી સમતુલ્ય પાવર:
$P = (+2 \text{ D}) + (-1 \text{ D}) = +1 \text{ D}$
પાવર ધન હોવાથી, આ સંયોજન અભિસારી (બહિર્ગોળ) લેન્સ તરીકે વર્તશે.
કેન્દ્રલંબાઈ $f$ નીચે મુજબ મળે છે:
$f = \frac{100}{P} \text{ cm} = \frac{100}{+1} \text{ cm} = +100 \text{ cm}$
આમ, આ સંયોજન $100 \text{ cm}$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અભિસારી લેન્સ તરીકે વર્તે છે.
21
EasyMCQ
$f_1$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ એકબીજાના સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે. તેમની સંયુક્ત કેન્દ્રલંબાઈ $F$ છે. આ લેન્સનું સંયોજન અંતર્ગોળ લેન્સ તરીકે વર્તશે જો:
A
$f_1 > f_2$
B
$f_1 < f_2$
C
$f_1 = f_2$
D
$f_1 \le f_2$

Solution

(A) બે પાતળા લેન્સના સંપર્ક માટે,સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નું સૂત્ર: $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
અહીં,$f_1$ એ બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ છે (ધન,તેથી $f_1 > 0$) અને $f_2$ એ અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ છે (ઋણ,તેથી ધારો કે $f_2 = -|f_2|$).
આ કિંમતો મૂકતા,આપણને મળે છે: $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} - \frac{1}{|f_2|} = \frac{|f_2| - f_1}{f_1 |f_2|}$.
આમ,$F = \frac{f_1 |f_2|}{|f_2| - f_1}$.
સંયોજન અંતર્ગોળ લેન્સ તરીકે વર્તે તે માટે,સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ ઋણ હોવી જોઈએ.
આ ત્યારે થાય છે જ્યારે છેદ $|f_2| - f_1 < 0$ હોય,જેનો અર્થ છે કે $f_1 > |f_2|$.
તેથી,જો $f_1 > f_2$ હોય (જ્યાં $f_2$ એ કેન્દ્રલંબાઈનું મૂલ્ય દર્શાવે છે),તો સંયોજન અંતર્ગોળ લેન્સ તરીકે વર્તશે.
22
EasyMCQ
બહિર્ગોળ લેન્સ $(f = 18 \ cm)$ અને પાતળા અંતર્ગોળ લેન્સ $(f = 9 \ cm)$ ના સંયોજનને શું કહેવાય?
A
અંતર્ગોળ લેન્સ $(f = 18 \ cm)$
B
બહિર્ગોળ લેન્સ $(f = 18 \ cm)$
C
બહિર્ગોળ લેન્સ $(f = 6 \ cm)$
D
અંતર્ગોળ લેન્સ $(f = 6 \ cm)$

Solution

(A) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ ધન લેવામાં આવે છે,તેથી $f_1 = +18 \ cm$.
અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ ઋણ લેવામાં આવે છે,તેથી $f_2 = -9 \ cm$.
સંયોજનની સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{18} + \frac{1}{-9}$
$\frac{1}{F} = \frac{1}{18} - \frac{2}{18} = -\frac{1}{18}$
તેથી,$F = -18 \ cm$.
સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ ઋણ હોવાથી,આ સંયોજન $18 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સ તરીકે કાર્ય કરે છે.
23
MediumMCQ
$25 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ અને $10 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ એકબીજા સાથે જોડવામાં આવે છે. આ સંયોજનનો પાવર કેટલો થશે?
A
$-6 \ D$
B
$+6 \ D$
C
$-16 \ D$
D
$+16 \ D$

Solution

(A) લેન્સનો પાવર $P$ એ સૂત્ર $P = \frac{100}{f}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે (જ્યાં $f$ એ $cm$ માં છે).
બહિર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +25 \ cm$ છે. તેથી,તેનો પાવર $P_1 = \frac{100}{25} = +4 \ D$ થાય.
અંતર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -10 \ cm$ છે. તેથી,તેનો પાવર $P_2 = \frac{100}{-10} = -10 \ D$ થાય.
સંપર્કમાં રહેલા લેન્સના સંયોજનનો પાવર $P_{eq} = P_1 + P_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$P_{eq} = (+4 \ D) + (-10 \ D) = -6 \ D$.
આમ,સંયોજનનો પાવર $-6 \ D$ છે.
24
MediumMCQ
એક વસ્તુને $8 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અભિસારી લેન્સની ડાબી બાજુએ $12 \ cm$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. $6 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બીજો અભિસારી લેન્સ પ્રથમ લેન્સની જમણી બાજુએ $30 \ cm$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. બીજો લેન્સ શું ઉત્પન્ન કરશે?
A
કોઈ પ્રતિબિંબ નહીં
B
આભાસી અને મોટું પ્રતિબિંબ
C
વાસ્તવિક અને મોટું પ્રતિબિંબ
D
વાસ્તવિક અને નાનું પ્રતિબિંબ

Solution

(C) લેન્સ $1$ માટે: લેન્સના સૂત્ર $\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{u}$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $f = +8 \ cm$ અને $u = -12 \ cm$ છે.
$\frac{1}{8} = \frac{1}{v_1} - \frac{1}{-12} \Rightarrow \frac{1}{v_1} = \frac{1}{8} - \frac{1}{12} = \frac{3-2}{24} = \frac{1}{24}$.
તેથી,$v_1 = 24 \ cm$. પ્રતિબિંબ $A'B'$ પ્રથમ લેન્સની જમણી બાજુએ $24 \ cm$ અંતરે રચાય છે.
બીજા લેન્સથી આ પ્રતિબિંબનું અંતર $d = 30 \ cm - 24 \ cm = 6 \ cm$ છે.
બીજા લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = 6 \ cm$ હોવાથી,પ્રતિબિંબ $A'B'$ બીજા લેન્સના મુખ્ય કેન્દ્ર પર મૂકાયેલી વસ્તુ તરીકે વર્તે છે.
તેથી,બીજા લેન્સમાંથી બહાર આવતા કિરણો સમાંતર હશે અને અંતિમ પ્રતિબિંબ અનંત અંતરે રચાશે. ઓપ્ટિક્સની દ્રષ્ટિએ,અનંત અંતરે રચાતા પ્રતિબિંબને વાસ્તવિક અને અત્યંત મોટું ગણવામાં આવે છે.
Solution diagram
25
MediumMCQ
$f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સ સંપર્કમાં છે. આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી થાય?
A
$\frac{f_1 f_2}{f_1 - f_2}$
B
$\frac{f_1 f_2}{f_1 + f_2}$
C
$\frac{2 f_1 f_2}{f_1 - f_2}$
D
$\frac{2 f_1 f_2}{f_1 + f_2}$

Solution

(B) જ્યારે $f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સને એકબીજાના સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે આ સંયોજનની સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચે મુજબના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
$F$ શોધવા માટે,આપણે સામાન્ય છેદ લઈએ છીએ:
$\frac{1}{F} = \frac{f_2 + f_1}{f_1 f_2}$
બંને બાજુ વ્યસ્ત લેતા,આપણને મળે છે:
$F = \frac{f_1 f_2}{f_1 + f_2}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
26
MediumMCQ
સમાંતર કિરણોના પુંજને એક સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સ દ્વારા કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે. સમાન કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો એક પાતળો અંતર્ગોળ લેન્સ પ્રથમ લેન્સ સાથે જોડવામાં આવે છે. આની અસર શું થશે?
A
કેન્દ્રબિંદુ લેન્સથી થોડા અંતરે દૂર ખસે છે
B
કેન્દ્રબિંદુ પર કોઈ અસર થતી નથી
C
કેન્દ્રબિંદુ અનંત પર ખસે છે
D
કેન્દ્રબિંદુ લેન્સની નજીક થોડા અંતરે ખસે છે

Solution

(C) સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = f$ છે. પાતળા અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -f$ છે (કારણ કે તે સમાન કેન્દ્રલંબાઈનો અંતર્ગોળ લેન્સ છે).
જ્યારે બે પાતળા લેન્સ સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$
કિંમતો મૂકતા:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f} + \frac{1}{-f} = 0$
તેથી,$F = \infty$.
સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ અનંત હોવાથી,સમાંતર કિરણો લેન્સના સંયોજનમાંથી પસાર થયા પછી પણ સમાંતર રહેશે,જેનો અર્થ છે કે કેન્દ્રબિંદુ અનંત પર ખસે છે.
27
EasyMCQ
$0.3 \, m$ અને $0.1 \, m$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સના સંયોજનમાં ન્યૂનતમ ગોલીય અને વર્ણવિપથન (spherical and chromatic aberrations) ત્યારે જ જોવા મળે જો તેમની વચ્ચેનું અંતર . . . . . . $m$ હોય.
A
$0.1$
B
$0.2$
C
$0.3$
D
$0.4$

Solution

(B) બે પાતળા લેન્સના સંયોજન માટે ન્યૂનતમ ગોલીય અને વર્ણવિપથન મેળવવા માટે,લેન્સ વચ્ચેનું અંતર $d$ એ $d = f_1 - f_2$ શરતનું પાલન કરવું જોઈએ,જ્યાં $f_1$ અને $f_2$ એ બે લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ છે.
આપેલ છે કે,$f_1 = 0.3 \, m$ અને $f_2 = 0.1 \, m$.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$d = 0.3 \, m - 0.1 \, m = 0.2 \, m$.
તેથી,જરૂરી અંતર $0.2 \, m$ છે.
28
MediumMCQ
બે લેન્સના બનેલા એક વર્ણવિપથનરહિત (achromatic) અભિસારી લેન્સ સંયોજનનો પાવર $+ 2D$ છે. બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર $+ 5D$ છે. બહિર્ગોળ અને અંતર્ગોળ લેન્સની વિભાજન શક્તિ (dispersive power) નો ગુણોત્તર કેટલો હશે?
A
$5:3$
B
$3:5$
C
$2:5$
D
$5:2$

Solution

(B) આપેલ છે: સંયોજનનો કુલ પાવર $P = P_1 + P_2 = + 2D$.
બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર $P_1 = + 5D$.
તેથી,અંતર્ગોળ લેન્સનો પાવર $P_2 = P - P_1 = 2D - 5D = - 3D$.
વર્ણવિપથનરહિત સંયોજન માટેની શરત $\frac{\omega_1}{f_1} + \frac{\omega_2}{f_2} = 0$ છે,જેને પાવરના સ્વરૂપમાં $\omega_1 P_1 + \omega_2 P_2 = 0$ તરીકે લખી શકાય.
આનો અર્થ એ થાય કે $\frac{\omega_1}{\omega_2} = - \frac{P_2}{P_1}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{\omega_1}{\omega_2} = - \left( \frac{- 3D}{5D} \right) = \frac{3}{5}$.
આમ,બહિર્ગોળ અને અંતર્ગોળ લેન્સની વિભાજન શક્તિનો ગુણોત્તર $3:5$ છે.
29
MediumMCQ
$+12 \ D$ અને $-2 \ D$ પાવર ધરાવતા બે લેન્સ સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યા છે. આ સંયોજનની સંયુક્ત કેન્દ્રલંબાઈ ....... $cm$ થશે.
A
$8.33$
B
$1.66$
C
$12.5$
D
$10$

Solution

(D) સંપર્કમાં રહેલા લેન્સના સંયોજનનો પાવર તેમના વ્યક્તિગત પાવરના સરવાળા જેટલો હોય છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = +12 \ D$ અને $P_2 = -2 \ D$ આપેલ છે.
તેથી,કુલ પાવર $P = 12 \ D - 2 \ D = 10 \ D$.
મીટરમાં કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નું સૂત્ર $F = \frac{1}{P}$ છે.
$F = \frac{1}{10} \ m = 0.1 \ m$.
કેન્દ્રલંબાઈને સેન્ટિમીટરમાં ફેરવવા માટે $100$ વડે ગુણતા: $F = 0.1 \times 100 \ cm = 10 \ cm$.
30
MediumMCQ
એક બહિર્ગોળ લેન્સ એક અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં છે. તેમની કેન્દ્રલંબાઈનો ગુણોત્તર $2/3$ છે. તેમની સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $30 \ cm$ છે. તો તેમની વ્યક્તિગત કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે?
A
$-75, 50$
B
$-10, 15$
C
$75, 50$
D
$-15, 10$

Solution

(D) ધારો કે બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2$ છે. અંતર્ગોળ લેન્સ હોવાથી $f_2$ ઋણ લેવામાં આવે છે.
આપેલ ગુણોત્તર મુજબ: $|f_1| / |f_2| = 2/3$,તેથી $f_1 / (-f_2) = 2/3$,જેનો અર્થ છે કે $f_2 = -1.5 f_1$.
સંપર્કમાં રહેલા બે પાતળા લેન્સ માટે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નું સૂત્ર $1/F = 1/f_1 + 1/f_2$ છે.
અહીં $F = 30 \ cm$ આપેલ છે,તેથી $1/30 = 1/f_1 - 1/|f_2|$.
$|f_2| = 1.5 f_1$ મૂકતા: $1/30 = 1/f_1 - 1/(1.5 f_1) = (1.5 - 1) / (1.5 f_1) = 0.5 / (1.5 f_1) = 1 / (3 f_1)$.
આમ,$3 f_1 = 30$,તેથી $f_1 = 10 \ cm$.
તેથી,$|f_2| = 1.5 \times 10 = 15 \ cm$. અંતર્ગોળ લેન્સ હોવાથી $f_2 = -15 \ cm$.
આમ,તેમની કેન્દ્રલંબાઈ $10 \ cm$ અને $-15 \ cm$ છે.
31
MediumMCQ
$40 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે સમાન સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સની સમતલ સપાટીઓને એકબીજા સાથે જોડીને એક બહિર્ગોળ લેન્સ બનાવવામાં આવે છે. વાસ્તવિક અને ઉલટું પ્રતિબિંબ મેળવવા માટે,જેની મોટવણી $1$ હોય,વસ્તુને આ લેન્સથી કેટલા અંતરે ($cm$ માં) મૂકવી જોઈએ?
A
$80$
B
$40$
C
$20$
D
$160$

Solution

(B) જ્યારે બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નું સૂત્ર $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$ છે.
અહીં $f_1 = f_2 = 40 \ cm$ આપેલ છે,તેથી સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $\frac{1}{F} = \frac{1}{40} + \frac{1}{40} = \frac{2}{40} = \frac{1}{20}$,એટલે કે $F = 20 \ cm$ મળે.
સમાન કદનું વાસ્તવિક અને ઉલટું પ્રતિબિંબ (મોટવણી $m = -1$) મેળવવા માટે,વસ્તુને લેન્સથી $2F$ અંતરે મૂકવી જોઈએ.
તેથી,વસ્તુ અંતર $u = 2 \times 20 \ cm = 40 \ cm$ થાય.
Solution diagram
32
DifficultMCQ
જો $+5$ ડાયોપ્ટરના બે લેન્સને અમુક અંતરે રાખવામાં આવે,તો સમતુલ્ય પાવર હંમેશા ઋણ રહેશે જો અંતર
A
$40 \ cm$ કરતા વધારે હોય
B
$40 \ cm$ જેટલું હોય
C
$10 \ cm$ જેટલું હોય
D
$10 \ cm$ કરતા ઓછું હોય

Solution

(A) અંતરે રહેલા બે લેન્સનો સમતુલ્ય પાવર $P$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $P = P_1 + P_2 - d \cdot P_1 \cdot P_2$.
અહીં $P_1 = +5 \ D$ અને $P_2 = +5 \ D$ આપેલ છે.
સમતુલ્ય પાવર ઋણ હોવા માટે,આપણે $P < 0$ ની જરૂર છે.
કિંમતો મૂકતા: $5 + 5 - d(5)(5) < 0$.
$10 - 25d < 0$.
$10 < 25d$.
$d > \frac{10}{25} \ m$.
$d > 0.4 \ m$.
સેન્ટિમીટરમાં ફેરવતા: $d > 0.4 \times 100 \ cm = 40 \ cm$.
આમ,જો અંતર $40 \ cm$ કરતા વધારે હોય તો સમતુલ્ય પાવર ઋણ રહેશે.
33
MediumMCQ
એક અંતર્ગોળ લેન્સ અને એક બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ સમાન $20 \ cm$ છે અને બંનેને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે. આ સંયોજનનો ઉપયોગ $20 \ cm$ દૂર રાખેલી $5 \ cm$ લાંબી વસ્તુને જોવા માટે થાય છે. વસ્તુની સરખામણીમાં પ્રતિબિંબ કેવું હશે?
A
મોટું અને ઉલટું
B
નાનું અને ચત્તું
C
સમાન કદનું અને ચત્તું
D
સમાન કદનું અને ઉલટું

Solution

(C) બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +20 \ cm$ છે અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -20 \ cm$ છે.
જ્યારે તેમને સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચે મુજબ મળે છે: $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{1}{F} = \frac{1}{20} + \frac{1}{-20} = 0$,જેનો અર્થ છે કે $F = \infty$.
અનંત કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતું સંયોજન એક સાદી કાચની પ્લેટ તરીકે કાર્ય કરે છે.
સાદી કાચની પ્લેટ વસ્તુના સમાન કદનું અને ચત્તું આભાસી પ્રતિબિંબ પ્લેટની પાછળ તેટલા જ અંતરે બનાવે છે.
34
MediumMCQ
ટેલિસ્કોપના ફિલ્ડ લેન્સ (જે બે લેન્સનું એક્રોમેટિક સંયોજન છે) ની કેન્દ્રલંબાઈ $90 \ cm$ છે. સંયોજનમાં રહેલા બે લેન્સની વિભાજન શક્તિ (dispersive powers) $0.024$ અને $0.036$ છે. તો તે બે લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે?
A
$30 \ cm$ અને $60 \ cm$
B
$30 \ cm$ અને $-45 \ cm$
C
$45 \ cm$ અને $90 \ cm$
D
$15 \ cm$ અને $45 \ cm$

Solution

(B) એક્રોમેટિક સંયોજન માટેની શરત $\frac{f_1}{\omega_1} + \frac{f_2}{\omega_2} = 0$ છે,જેનો અર્થ છે કે $\frac{f_1}{f_2} = -\frac{\omega_1}{\omega_2}$.
અહીં $\omega_1 = 0.024$ અને $\omega_2 = 0.036$ આપેલ છે,તેથી $\frac{f_1}{f_2} = -\frac{0.024}{0.036} = -\frac{2}{3}$,એટલે કે $f_2 = -1.5 f_1$.
સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ માટેનું સૂત્ર $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} = \frac{1}{90}$ છે.
$f_2 = -1.5 f_1$ ને સમીકરણમાં મૂકતા: $\frac{1}{f_1} - \frac{1}{1.5 f_1} = \frac{1}{90}$.
$\frac{1.5 - 1}{1.5 f_1} = \frac{1}{90} \implies \frac{0.5}{1.5 f_1} = \frac{1}{90} \implies \frac{1}{3 f_1} = \frac{1}{90}$.
આમ,$f_1 = 30 \ cm$ અને $f_2 = -1.5(30) = -45 \ cm$ મળે છે.
35
MediumMCQ
સમાન દ્રવ્યના બનેલા $f_1$ અને $f_2$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બે પાતળા લેન્સના સંયોજનમાં,જે સામાન્ય અક્ષ પર ગોઠવાયેલા છે,તેમાં ક્રોમેટિક એબરેશન (વર્ણવિપથન) ઘટાડવા માટે તેમની વચ્ચેનું અંતર કેટલું હોવું જોઈએ?
A
$\frac{f_1 + f_2}{4}$
B
$\frac{f_1 + f_2}{2}$
C
$f_1 + f_2$
D
$2(f_1 + f_2)$

Solution

(B) સમાન દ્રવ્યના બનેલા બે પાતળા લેન્સના સંયોજન માટે,ક્રોમેટિક એબરેશન (વર્ણવિપથન) ઘટાડવાની શરત એ છે કે લેન્સ વચ્ચેનું અંતર $d$ તેમની કેન્દ્રલંબાઈની સરેરાશ જેટલું હોવું જોઈએ.
ગાણિતિક રીતે,આને નીચે મુજબ દર્શાવી શકાય:
$d = \frac{f_1 + f_2}{2}$
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
36
MediumMCQ
$f_1:f_2 = 2:3$ ગુણોત્તર ધરાવતા બે લેન્સને એવી રીતે જોડવામાં આવે છે કે જેથી કોઈ પણ પ્રકારનું વિક્ષેપન (dispersion) ન થાય. વપરાયેલ કાચની વિક્ષેપન ક્ષમતા (dispersive power) નો ગુણોત્તર શોધો.
A
$2:3$
B
$3:2$
C
$4:9$
D
$9:4$

Solution

(A) બે પાતળા લેન્સના સંયોજન માટે કોઈ પણ પ્રકારનું ચોખ્ખું વિક્ષેપન ન થાય (એક્રોમેટિક ડબલેટ) તે માટેની શરત $\frac{\omega_1}{f_1} + \frac{\omega_2}{f_2} = 0$ છે.
આનો અર્થ એ થાય કે $\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\frac{f_1}{f_2}$.
આપેલ કેન્દ્રલંબાઈનો ગુણોત્તર $\frac{f_1}{f_2} = \frac{2}{3}$ છે.
આ કિંમત મૂકતા,આપણને $\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\frac{2}{3}$ મળે છે.
વિક્ષેપન ક્ષમતા એ ધન રાશિ હોવાથી,આપણે ગુણોત્તરનું મૂલ્ય ધ્યાનમાં લઈએ છીએ,જે $2:3$ છે.
37
MediumMCQ
એક આંખના નિષ્ણાત $40\, cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સ અને $25\, cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અંતર્ગોળ લેન્સના સંયોજનવાળા ચશ્મા સૂચવે છે. આ લેન્સના સંયોજનનો પાવર ડાયોપ્ટરમાં કેટલો હશે?
A
$+ 1.5$
B
$- 1.5$
C
$+ 6.67$
D
$- 6.67$

Solution

(B) લેન્સનો પાવર $P$ એ $P = \frac{100}{f(cm)}\, D$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે.
બહિર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +40\, cm$ છે.
તેથી,પાવર $P_1 = \frac{100}{40} = +2.5\, D$ થાય.
અંતર્ગોળ લેન્સ માટે,કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -25\, cm$ છે.
તેથી,પાવર $P_2 = \frac{100}{-25} = -4.0\, D$ થાય.
સંપર્કમાં રહેલા લેન્સના સંયોજનનો પાવર $P = P_1 + P_2$ દ્વારા મળે છે.
$P = 2.5\, D + (-4.0\, D) = -1.5\, D$.
38
MediumMCQ
અનંત અંતરે રહેલી વસ્તુનું $30\,cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સ વડે રચાતું પ્રતિબિંબ $2\,cm$ છે. જો $20\,cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ, બહિર્ગોળ લેન્સ અને પ્રતિબિંબની વચ્ચે બહિર્ગોળ લેન્સથી $26\,cm$ ના અંતરે મૂકવામાં આવે, તો પ્રતિબિંબનું નવું કદ શોધો. ($cm$ માં)
A
$1.25$
B
$2.5$
C
$1.05$
D
$2$

Solution

(B) $1$. બહિર્ગોળ લેન્સ તેના મુખ્ય કેન્દ્ર પર પ્રતિબિંબ $I_1$ રચે છે. વસ્તુ અનંત અંતરે હોવાથી, પ્રતિબિંબ $I_1$ બહિર્ગોળ લેન્સથી $f = 30\,cm$ અંતરે રચાય છે.
$2$. આ પ્રતિબિંબ $I_1$ નું કદ $2\,cm$ છે.
$3$. $20\,cm$ કેન્દ્રલંબાઈ $(f_2 = -20\,cm)$ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ બહિર્ગોળ લેન્સથી $26\,cm$ અંતરે મૂકવામાં આવે છે. પ્રતિબિંબ $I_1$ અંતર્ગોળ લેન્સ માટે આભાસી વસ્તુ તરીકે કાર્ય કરે છે.
$4$. અંતર્ગોળ લેન્સથી આભાસી વસ્તુનું અંતર $u = 30\,cm - 26\,cm = 4\,cm$ છે. તે જમણી બાજુ હોવાથી, આપણે $u = +4\,cm$ લઈશું.
$5$. લેન્સના સૂત્ર $\frac{1}{v} - \frac{1}{u} = \frac{1}{f}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{1}{v} - \frac{1}{4} = \frac{1}{-20}$
$\frac{1}{v} = \frac{1}{4} - \frac{1}{20} = \frac{5-1}{20} = \frac{4}{20} = \frac{1}{5}$
$v = 5\,cm$.
$6$. અંતર્ગોળ લેન્સ માટે મોટવણી $m = \frac{v}{u} = \frac{5}{4} = 1.25$ છે.
$7$. પ્રતિબિંબ $I_2$ નું નવું કદ $m \times (I_1 \text{ નું કદ}) = 1.25 \times 2\,cm = 2.5\,cm$ થશે.
Solution diagram
39
MediumMCQ
$30 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો બહિર્ગોળ લેન્સ અને $10 \ cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો અંતર્ગોળ લેન્સ એક જ અક્ષ પર મૂકવામાં આવ્યા છે. જો બહિર્ગોળ લેન્સ પર આપાત થતું સમાંતર પ્રકાશનું કિરણપુંજ અંતર્ગોળ લેન્સમાંથી બહાર નીકળતી વખતે પણ સમાંતર રહેતું હોય,તો બંને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર ....... $cm$ હશે.
A
$40$
B
$30$
C
$20$
D
$10$

Solution

(C) ધારો કે બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +30 \ cm$ અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -10 \ cm$ છે.
ધારો કે બંને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર $d$ છે.
જ્યારે સમાંતર કિરણપુંજ લેન્સના સંયોજનમાંથી પસાર થયા પછી પણ સમાંતર રહે,ત્યારે તંત્રની અસરકારક કેન્દ્રલંબાઈ $F$ અનંત $(F = \infty)$ હોવી જોઈએ.
$d$ અંતરે રહેલા બે લેન્સના સંયોજન માટે અસરકારક કેન્દ્રલંબાઈનું સૂત્ર:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2} - \frac{d}{f_1 f_2}$
$F = \infty$,$f_1 = 30$ અને $f_2 = -10$ કિંમતો મૂકતા:
$0 = \frac{1}{30} + \frac{1}{-10} - \frac{d}{(30)(-10)}$
$0 = \frac{1}{30} - \frac{1}{10} + \frac{d}{300}$
$300$ વડે ગુણતા:
$0 = 10 - 30 + d$
$d = 20 \ cm$.
આમ,બંને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર $20 \ cm$ છે.
40
MediumMCQ
$3.5 \, D$ પાવર ધરાવતા લેન્સને $-2.5 \, D$ પાવર ધરાવતા લેન્સના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે. તો આ સંયોજન ............. તરીકે વર્તે છે.
A
$100 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈનો અભિસારી લેન્સ
B
$100 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈનો અપસારી લેન્સ
C
$200 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈનો અભિસારી લેન્સ
D
$200 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈનો અપસારી લેન્સ

Solution

(A) સંપર્કમાં રહેલા બે લેન્સનો સમતુલ્ય પાવર $P = P_1 + P_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ કિંમતો મૂકતા: $P = 3.5 \, D + (-2.5 \, D) = 1.0 \, D$.
પાવર ધન હોવાથી,આ સંયોજન અભિસારી લેન્સ તરીકે વર્તે છે.
કેન્દ્રલંબાઈ $f$ નું સૂત્ર $f = \frac{100}{P} \, cm$ છે.
$f = \frac{100}{1} = 100 \, cm$.
તેથી,આ સંયોજન $100 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા અભિસારી લેન્સ તરીકે વર્તે છે.
41
EasyMCQ
$-15 \, D$ અને $5 \, D$ પાવર ધરાવતા બે લેન્સ એકબીજાના સંપર્કમાં રાખેલા છે. આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ ....... $cm$ થશે.
A
$-20$
B
$-10$
C
$20$
D
$10$

Solution

(B) સંપર્કમાં રહેલા લેન્સના સંયોજનનો પાવર તેમના વ્યક્તિગત પાવરના સરવાળા જેટલો હોય છે: $P = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = -15 \, D$ અને $P_2 = 5 \, D$ આપેલ છે.
તેથી,$P = -15 \, D + 5 \, D = -10 \, D$.
સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $f$ એ $f = \frac{1}{P}$ (મીટરમાં) સૂત્ર દ્વારા મળે છે.
$f = \frac{1}{-10} \, m = -0.1 \, m$.
કેન્દ્રલંબાઈને સેન્ટિમીટરમાં ફેરવવા માટે $100$ વડે ગુણતા: $f = -0.1 \times 100 \, cm = -10 \, cm$.
42
EasyMCQ
$20 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સને બે સમાન ભાગમાં કાપવામાં આવે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ તેનાથી બે સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સ બને છે. ત્યારબાદ આ બંને ભાગને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એકબીજાના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે. તો તંત્રની કેન્દ્રલંબાઈ $cm$ માં કેટલી થશે?
Question diagram
A
$0$
B
$5$
C
$10$
D
$20$

Solution

(D) જ્યારે $f$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સને તેના મુખ્ય અક્ષને લંબરૂપે બે સમાન ભાગમાં કાપવામાં આવે છે,ત્યારે દરેક ભાગ $2f$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતો સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સ બને છે.
અહીં $f = 20 \, cm$ આપેલ છે,તેથી દરેક સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f' = 2f = 40 \, cm$ થશે.
જ્યારે આ બંને લેન્સને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એકબીજાના સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે (તેમની વક્ર સપાટીઓ એકબીજાની સામે રહે તે રીતે),ત્યારે લેન્સના સંયોજનના સૂત્ર મુજબ સમતુલ્ય કેન્દ્રલંબાઈ $F$ નીચે મુજબ મળે:
$\frac{1}{F} = \frac{1}{f'} + \frac{1}{f'} = \frac{1}{40} + \frac{1}{40} = \frac{2}{40} = \frac{1}{20}$.
તેથી,$F = 20 \, cm$.
Solution diagram
43
EasyMCQ
$6 \, D$ અને $-2 \, D$ પાવર ધરાવતા બે લેન્સને સંપર્કમાં મૂકીને એક સંયુક્ત લેન્સ બનાવવામાં આવે છે. આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ કેટલી હશે?
A
$\frac{3}{2} \, m$
B
$\frac{1}{4} \, m$
C
$4 \, m$
D
$\frac{1}{8} \, m$

Solution

(B) જ્યારે બે પાતળા લેન્સને સંપર્કમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે સંયોજનનો કુલ પાવર $P$ એ વ્યક્તિગત લેન્સના પાવરનો બેઝિક સરવાળો થાય છે.
આપેલ છે: $P_1 = 6 \, D$ અને $P_2 = -2 \, D$.
કુલ પાવર $P = P_1 + P_2 = 6 \, D + (-2 \, D) = 4 \, D$.
સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $f$ શોધવા માટેનું સૂત્ર $f = \frac{1}{P}$ છે.
$P$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $f = \frac{1}{4} \, m$ મળે છે.
44
MediumMCQ
બે લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $+10 \ cm$ અને $-15 \ cm$ છે. જ્યારે તેમને એકબીજાના સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે આ સંયોજન બહિર્ગોળ લેન્સ તરીકે વર્તે છે. જો વર્ણ વિપથન (chromatic aberration) શૂન્ય હોય,તો તેમની વિભાજન શક્તિ (dispersive powers) નો ગુણોત્તર કેટલો હશે?
A
$3/2$
B
$2/3$
C
$-3/2$
D
$-2/3$

Solution

(B) બે પાતળા લેન્સના સંપર્કમાં રહેલા અર્ણ વિપથન રહિત (achromatic) સંયોજન માટેની શરત નીચે મુજબ છે:
$\frac{\omega_1}{f_1} + \frac{\omega_2}{f_2} = 0$
વિભાજન શક્તિનો ગુણોત્તર $\frac{\omega_1}{\omega_2}$ શોધવા માટે સમીકરણને ફરીથી ગોઠવતા:
$\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\frac{f_1}{f_2}$
અહીં આપેલ કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = +10 \ cm$ અને $f_2 = -15 \ cm$ છે:
$\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\frac{10}{-15}$
$\frac{\omega_1}{\omega_2} = \frac{10}{15} = \frac{2}{3}$
આમ,તેમની વિભાજન શક્તિનો ગુણોત્તર $2/3$ છે.
45
MediumMCQ
$3\,D$ અને $-5\,D$ પાવરના બે લેન્સને જોડીને એક સંયુક્ત લેન્સ બનાવવામાં આવે છે. વસ્તુને આ લેન્સથી $50\,cm$ દૂર મૂકવામાં આવે છે. તો પ્રતિબિંબ કેટલા $cm$ અંતરે રચાશે?
A
$-10$
B
$+10$
C
$-25$
D
$+25$

Solution

(C) લેન્સના સંયોજનનો પાવર $P = P_1 + P_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $P_1 = +3\,D$ અને $P_2 = -5\,D$ આપેલ છે,તેથી કુલ પાવર $P = 3 + (-5) = -2\,D$ થાય.
સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $f = \frac{1}{P} = \frac{1}{-2}\,m = -0.5\,m = -50\,cm$ થાય.
વસ્તુનું અંતર $u = -50\,cm$ છે.
લેન્સના સૂત્ર $\frac{1}{f} = \frac{1}{v} - \frac{1}{u}$ નો ઉપયોગ કરતા,$\frac{1}{v} = \frac{1}{f} + \frac{1}{u}$ મળે.
કિંમતો મૂકતા,$\frac{1}{v} = \frac{1}{-50} + \frac{1}{-50} = -\frac{2}{50} = -\frac{1}{25}$ મળે.
તેથી,$v = -25\,cm$ મળે.
46
EasyMCQ
$10 \, cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સને અંતર્ગોળ લેન્સના સંપર્કમાં રાખવામાં આવે છે. આ સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈનું મૂલ્ય અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ જેટલું જ છે. તો અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ ............ $cm$ છે.
A
$10$
B
$15$
C
$5$
D
$-20$

Solution

(D) ધારો કે બહિર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_1 = 10 \, cm$ છે અને અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f_2 = -f$ છે.
લેન્સના સંયોજનના સૂત્ર મુજબ,સંયુક્ત કેન્દ્રલંબાઈ $F$ માટે: $\frac{1}{F} = \frac{1}{f_1} + \frac{1}{f_2}$.
અહીં આપેલ છે કે સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈનું મૂલ્ય અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ જેટલું છે,એટલે કે $|F| = |f_2| = f$.
સંયોજનની કેન્દ્રલંબાઈ $F = \frac{f_1 f_2}{f_1 + f_2} = \frac{10(-f)}{10-f} = \frac{10f}{f-10}$.
શરત મુજબ,$F = f$ લેતા: $f = \frac{10f}{f-10}$.
$f-10 = 10 \Rightarrow f = 20$.
આમ,અંતર્ગોળ લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $-20 \, cm$ છે.
47
MediumMCQ
સંપર્કમાં રહેલા બે પાતળા લેન્સનું અવર્ણક સંયોજન $ + 2 \text{ D} $ પાવર ધરાવે છે. બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર $ + 5 \text{ D} $ છે. તો અભિસારી અને અપસારી લેન્સની વિભાજન શક્તિનો ગુણોત્તર શું થશે?
A
$2 : 5$
B
$3 : 5$
C
$5 : 2$
D
$5 : 3$

Solution

(B) સંયોજનનો કુલ પાવર $P = P_1 + P_2 = +2 \text{ D}$ છે.
બહિર્ગોળ લેન્સનો પાવર $P_1 = +5 \text{ D}$ આપેલ છે, તેથી બીજા લેન્સનો પાવર $P_2 = P - P_1 = 2 - 5 = -3 \text{ D}$ મળે.
અવર્ણક સંયોજન માટેની શરત $\omega_1 P_1 + \omega_2 P_2 = 0$ છે, જ્યાં $\omega_1$ અને $\omega_2$ એ વિભાજન શક્તિઓ છે.
આથી, $\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\frac{P_2}{P_1}$ થાય.
કિંમતો મૂકતા, $\frac{\omega_1}{\omega_2} = -\left( \frac{-3}{5} \right) = \frac{3}{5}$.
આમ, વિભાજન શક્તિઓનો ગુણોત્તર $3 : 5$ છે.
48
MediumMCQ
$0.1 \ m$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા કાચના બહિર્ગોળ લેન્સને તેની મુખ્ય અક્ષને લંબ રૂપે બે સમાન ભાગમાં કાપવામાં આવે છે. નવા લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈનો ગુણોત્તર કેટલો થાય?
A
$1 : 1$
B
$1 : 2$
C
$2 : 1$
D
$2 : 1/2$

Solution

(A) $f$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા બહિર્ગોળ લેન્સને તેની મુખ્ય અક્ષને લંબ રૂપે બે સમાન ભાગમાં કાપતા,દરેક ભાગ સમતલ-બહિર્ગોળ લેન્સ બને છે.
લેન્સ મેકરના સૂત્ર મુજબ,$\frac{1}{f} = (n-1) \left( \frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2} \right)$.
મૂળ લેન્સ માટે,$R_1 = R$ અને $R_2 = -R$ હોવાથી,$\frac{1}{f} = (n-1) \left( \frac{2}{R} \right)$.
જ્યારે તેને લંબ રૂપે કાપવામાં આવે છે,ત્યારે દરેક નવા લેન્સની એક સપાટીની વક્રતા ત્રિજ્યા $R$ હોય છે અને બીજી સપાટી સમતલ $(R = \infty)$ હોય છે.
તેથી,નવા લેન્સ માટે,$\frac{1}{f'} = (n-1) \left( \frac{1}{R} - \frac{1}{\infty} \right) = \frac{n-1}{R}$.
આ બંનેની સરખામણી કરતા,$f' = 2f$ મળે છે.
બંને ભાગ સમાન હોવાથી,તેમની કેન્દ્રલંબાઈ સમાન હોય છે,તેથી ગુણોત્તર $2f : 2f = 1 : 1$ થાય છે.
Solution diagram
49
MediumMCQ
એક સમબહિર્ગોળ કાચના લેન્સની કેન્દ્રલંબાઈ $f$ અને પાવર $P$ છે. તેને તેની મુખ્ય અક્ષ પરથી બે સમાન ભાગમાં કાપવામાં આવે છે. જો આ બંને ભાગને આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવે,તો આ જોડાણનો નવો પાવર કેટલો થશે?
Question diagram
A
$P$
B
$P/2$
C
$2P$
D
$0$

Solution

(C) જ્યારે સમબહિર્ગોળ લેન્સને તેની મુખ્ય અક્ષ પરથી (આડી રીતે) કાપવામાં આવે છે,ત્યારે દરેક અડધા ભાગની કેન્દ્રલંબાઈ મૂળ લેન્સ જેટલી જ $f$ રહે છે.
આનું કારણ એ છે કે દરેક ભાગ માટે સપાટીઓની વક્રતા ત્રિજ્યા બદલાતી નથી.
આમ,દરેક ભાગનો પાવર $P = 1/f$ જ રહે છે.
જ્યારે આ બંને ભાગોને આકૃતિ $(b)$ માં દર્શાવ્યા મુજબ જોડવામાં આવે છે,ત્યારે તે બે લેન્સના સંયોજન તરીકે વર્તે છે.
સંયોજનનો કુલ પાવર એ વ્યક્તિગત લેન્સના પાવરનો સરવાળો છે: $P_{net} = P_1 + P_2$.
અહીં $P_1 = P$ અને $P_2 = P$ હોવાથી,કુલ પાવર $P_{net} = P + P = 2P$ થાય છે.

Ray Optics and Optical Instruments — Combination of Lenses · Frequently Asked Questions

1Are these Ray Optics and Optical Instruments questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Ray Optics and Optical Instruments Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.