📘 अध्याय 10: मानव नेत्र तथा रंग-बिरंगा संसार
(The Human Eye and the Colourful World)
CBSE कक्षा 10 विज्ञान – परीक्षा उपयोगी नोट्स
1. मानव नेत्र की संरचना एवं कार्य (Structure and Function of the Human Eye)
कॉर्निया (Cornea): बाहरी पारदर्शी झिल्ली; प्रकाश का अधिकतम अपवर्तन यहीं होता है।
परितारिका (Iris): रंगीन पेशीय डायफ्राम; पुतली के आकार को नियंत्रित करती है।
पुतली (Pupil): प्रकाश के प्रवेश को नियंत्रित करती है।
क्रिस्टलीय लेंस (Crystalline Lens): उत्तल लेंस की तरह कार्य करता है, उल्टा व वास्तविक प्रतिबिंब रेटिना पर बनाता है।
रेटिना (Retina): प्रकाश-सुग्राही कोशिकाएँ (Rods & Cones) → प्रकाश को विद्युत संकेत में बदलकर मस्तिष्क तक भेजती हैं।
नेत्रोद एवं काचाभ द्रव (Aqueous & Vitreous Humour): नेत्र को आकार देते हैं।
2. समंजन क्षमता (Power of Accommodation)
परिभाषा: लेंस की क्षमता जिससे यह अपनी फोकस दूरी बदलकर पास/दूर की वस्तुओं को रेटिना पर स्पष्ट कर देता है।
दूर की वस्तु देखने पर: पक्ष्माभी पेशियाँ शिथिल → लेंस पतला → फोकस दूरी बढ़ी।
निकट की वस्तु देखने पर: पक्ष्माभी पेशियाँ सिकुड़ी → लेंस मोटा → फोकस दूरी घटी।
3. सुस्पष्ट दर्शन की दूरियाँ (Least Distance of Distinct Vision)
निकट बिंदु (Near Point): 25 cm (सामान्य नेत्र में)।
दूर बिंदु (Far Point): अनंत (Infinity)।
4. दृष्टि दोष एवं उनका संशोधन (Defects of Vision and their Correction)
| दोष | कारण | प्रतिबिंब का स्थान | सुधार लेंस | क्षमता |
|---|---|---|---|---|
| निकट-दृष्टि (Myopia) | लेंस की अधिक वक्रता / नेत्रगोलक लंबा | रेटिना के सामने | अवतल (Concave) | ऋणात्मक (–) |
| दूर-दृष्टि (Hypermetropia) | लेंस की फोकस दूरी अधिक / नेत्रगोलक छोटा | रेटिना के पीछे | उत्तल (Convex) | धनात्मक (+) |
| जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia) | उम्र बढ़ने से समंजन क्षमता कम | निकट वस्तु का प्रतिबिंब रेटिना के पीछे | द्विफोकसी लेंस | धनात्मक/ऋणात्मक |
5. प्रिज्म द्वारा प्रकाश का अपवर्तन (Refraction Through Prism)
प्रिज्म कोण (∠A): अपवर्तक सतहों के बीच का कोण।
विचलन कोण (∠D): आपतित और निर्गत किरण के बीच का कोण।
6. प्रकाश का विक्षेपण (Dispersion of Light)
परिभाषा: श्वेत प्रकाश का अपने 7 रंगों (VIBGYOR) में विभाजन।
कारण: प्रत्येक रंग की तरंगदैर्घ्य अलग होने से प्रिज्म में अपवर्तन अलग-अलग मात्रा में होता है।
क्रम (VIBGYOR): Violet → Indigo → Blue → Green → Yellow → Orange → Red
सबसे अधिक विचलन: बैंगनी (Violet)
सबसे कम विचलन: लाल (Red)
7. वायुमंडलीय अपवर्तन (Atmospheric Refraction)
परिभाषा: वायुमंडल की विभिन्न परतों से गुजरते हुए प्रकाश का मुड़ना।
उदाहरण:
तारों का टिमटिमाना: वायुमंडल में लगातार अपवर्तन → आभासी स्थिति बदलती रहती है।
ग्रह नहीं टिमटिमाते: ग्रह विस्तृत प्रकाश स्रोत की तरह → तीव्रता का औसत स्थिर।
अग्रिम सूर्योदय और विलंबित सूर्यास्त: अपवर्तन के कारण सूर्य वास्तविक से 2 मिनट पहले और 2 मिनट बाद तक दिखाई देता है।
8. प्रकाश का प्रकीर्णन (Scattering of Light)
टिंडल प्रभाव: कोलॉइडी कणों द्वारा प्रकाश का बिखरना (जंगल/धुएं में किरणें)।
आकाश नीला क्यों? वायुमंडल के अणु नीली किरणों को लाल की तुलना में अधिक प्रकीर्णित करते हैं।
सूर्योदय/सूर्यास्त पर सूर्य लाल: नीली किरणें प्रकीर्णित होकर हट जाती हैं, लाल सीधी आँख तक पहुँचती है।
खतरे के संकेत लाल क्यों? लाल रंग सबसे कम प्रकीर्णित होता है, दूर से साफ दिखाई देता है।
अंतरिक्ष से आकाश काला क्यों? वायुमंडल न होने से प्रकीर्णन नहीं होता।
9. महत्वपूर्ण सूत्र (Important Formulas)
लेंस की क्षमता (P):
P=1fP = \frac{1}{f}
(जहाँ f मीटर में है, P डाइऑप्टर में होगा)
निकट दृष्टिदोष सुधार:
P=−1FP = -\frac{1}{F}
(F = दूर बिंदु की दूरी, मीटर में)
दूर दृष्टिदोष सुधार:
25 cm पर रखी वस्तु का आभासी प्रतिबिंब व्यक्ति के निकट बिंदु पर बनना चाहिए।
✦ बहुत लघु उत्तरीय प्रश्न (1 अंक)
Q1. नेत्र की समंजन क्षमता से क्या अभिप्राय है?
👉 नेत्र की वह क्षमता जिससे यह अपनी फोकस दूरी बदलकर विभिन्न दूरी पर रखी वस्तुओं को रेटिना पर स्पष्ट रूप से देख पाता है, समंजन क्षमता कहलाती है।
Q2. सामान्य नेत्र का निकट बिंदु कितना होता है?
👉 सामान्य नेत्र का निकट बिंदु 25 से.मी. होता है।
Q3. सामान्य नेत्र का दूर बिंदु कहाँ होता है?
👉 सामान्य नेत्र का दूर बिंदु अनंत पर होता है।
Q4. निकट दृष्टिदोष (Myopia) किस लेंस से ठीक किया जाता है?
👉 अवतल (Concave) लेंस से।
Q5. दूर दृष्टिदोष (Hypermetropia) किस लेंस से ठीक किया जाता है?
👉 उत्तल (Convex) लेंस से।
Q6. वृद्धावस्था में उत्पन्न होने वाले दृष्टिदोष को क्या कहते हैं?
👉 जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia)।
Q7. प्रकाश के विभिन्न रंगों में विभाजन को क्या कहते हैं?
👉 विक्षेपण (Dispersion)।
Q8. आकाश नीला क्यों दिखाई देता है?
👉 वायुमंडल के अणुओं द्वारा नीले प्रकाश का अधिक प्रकीर्णन होने के कारण।
✦ लघु उत्तरीय प्रश्न (2-3 अंक)
Q9. निकट दृष्टिदोष क्या है और यह कैसे ठीक किया जाता है?
👉 निकट दृष्टिदोष में व्यक्ति पास की वस्तुएँ साफ देख सकता है, लेकिन दूर की वस्तुएँ धुंधली दिखती हैं।
कारण: (i) नेत्रगोलक का लंबा होना (ii) नेत्र लेंस का अत्यधिक उत्तल होना।
सुधार: अवतल लेंस का उपयोग।
Q10. दूर दृष्टिदोष क्या है और यह कैसे ठीक किया जाता है?
👉 दूर दृष्टिदोष में व्यक्ति दूर की वस्तुएँ साफ देख सकता है, लेकिन पास की वस्तुएँ धुंधली दिखती हैं।
कारण: (i) नेत्रगोलक का छोटा होना (ii) लेंस की फोकस दूरी अधिक होना।
सुधार: उत्तल लेंस का उपयोग।
Q11. इन्द्रधनुष कैसे बनता है?
👉 वर्षा की जल-बूंदों से सूर्य के प्रकाश का अपवर्तन, परावर्तन और विक्षेपण होता है। इन प्रक्रियाओं से सफेद प्रकाश अपने अवयव रंगों में विभाजित होकर इन्द्रधनुष बनाता है।
Q12. तारे टिमटिमाते क्यों हैं?
👉 वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण तारों से आने वाली प्रकाश किरणें बार-बार मुड़ती रहती हैं जिससे उनकी चमक बदलती रहती है।
Q13. ग्रह टिमटिमाते क्यों नहीं हैं?
👉 ग्रह तारों की अपेक्षा पृथ्वी के बहुत पास हैं और वे प्रकाश के स्रोत न होकर परावर्तक पिंड हैं। उनका प्रकाश बिंदु स्रोत न होकर विस्तृत स्रोत की तरह होता है, इसलिए उनका प्रकाश स्थिर रहता है।
Q14. सूर्यास्त और सूर्योदय के समय सूर्य लाल क्यों दिखाई देता है?
👉 उस समय सूर्य का प्रकाश अधिक दूरी तक वायुमंडल से गुजरता है और नीली किरणें प्रकीर्णित हो जाती हैं, केवल लाल रंग की किरणें हमारी आँख तक पहुँचती हैं।
✦ दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (4-5 अंक)
Q15. तीन दृष्टिदोषों का वर्णन करें और उनके सुधार लिखें।
👉 (i) निकट दृष्टिदोष (Myopia): पास की वस्तुएँ स्पष्ट, दूर की धुंधली → अवतल लेंस से सुधार।
(ii) दूर दृष्टिदोष (Hypermetropia): दूर की वस्तुएँ स्पष्ट, पास की धुंधली → उत्तल लेंस से सुधार।
(iii) जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia): वृद्धावस्था में पास की वस्तुएँ देखने में कठिनाई → द्विफोकसी (Bifocal) लेंस से सुधार।
Q16. सफेद प्रकाश का स्पेक्ट्रम बनने की प्रक्रिया समझाइए।
👉 जब सफेद प्रकाश काँच के प्रिज़्म से गुजरता है तो विभिन्न रंगों की किरणें विभिन्न कोणों से मुड़ती हैं।
लाल रंग सबसे कम मुड़ता है और बैंगनी सबसे अधिक।
इस प्रकार लाल से बैंगनी तक सात रंगों का पट्टा (VIBGYOR) बनता है जिसे स्पेक्ट्रम कहते हैं।
Q17. आकाश नीला क्यों दिखाई देता है? विस्तार से बताइए।
👉 वायुमंडल में धूलकण और वायु अणु सूर्य के प्रकाश का प्रकीर्णन करते हैं। नीली किरणों की तरंगदैर्घ्य छोटी होने से वे अधिक बिखरती हैं और हमारी आँख तक पहुँचती हैं। इसीलिए आकाश नीला दिखाई देता है।
Q18. सूर्य उदय और अस्त होने पर सूर्य का आकार चपटा क्यों दिखाई देता है?
👉 वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण सूर्य से आने वाली किरणें विभिन्न परतों से गुजरते हुए मुड़ती हैं। इस कारण सूर्य का निचला भाग ऊपरी भाग से अधिक मुड़ता है और सूर्य चपटा दिखता है।
📘 अतिरिक्त महत्वपूर्ण प्रश्नोत्तर
✦ बहुत लघु उत्तरीय प्रश्न (1 अंक)
Q1. मानवीय नेत्र का लेंस किस प्रकार का होता है?
👉 उत्तल (Convex) लेंस।
Q2. मोतियाबिंद (Cataract) किस कारण होता है?
👉 नेत्र लेंस धुंधला हो जाने से।
Q3. सूर्यास्त के तुरंत बाद भी सूर्य क्यों दिखाई देता है?
👉 वायुमंडलीय अपवर्तन (Atmospheric Refraction) के कारण।
Q4. स्पेक्ट्रम में कौन सा रंग सबसे अधिक विचलित होता है?
👉 बैंगनी (Violet)।
Q5. स्पेक्ट्रम में कौन सा रंग सबसे कम विचलित होता है?
👉 लाल (Red)।
✦ लघु उत्तरीय प्रश्न (2–3 अंक)
Q6. चंद्रमा तारे की तरह टिमटिमाता क्यों नहीं है?
👉 क्योंकि वह पृथ्वी के निकट है और उसका प्रकाश विस्तृत स्रोत की तरह आता है, इसलिए वायुमंडलीय अपवर्तन से प्रभावित नहीं होता।
Q7. सूर्यास्त और सूर्योदय के समय सूर्य लाल क्यों दिखाई देता है?
👉 उस समय सूर्य की किरणों को अधिक दूरी तक वायुमंडल से गुजरना पड़ता है। नीली व छोटी तरंगदैर्घ्य वाली किरणें प्रकीर्णित हो जाती हैं और लाल रंग की किरणें आँख तक पहुँचती हैं।
Q8. इन्द्रधनुष बनने की प्रक्रिया लिखिए।
👉 वर्षा की जल-बूंदों में प्रकाश का अपवर्तन, आंतरिक परावर्तन और विक्षेपण मिलकर इन्द्रधनुष बनाते हैं।
Q9. सायं के समय आकाश लालिमा लिए क्यों दिखाई देता है?
👉 उस समय सूर्य की किरणें लंबा रास्ता तय करती हैं और नीली किरणें प्रकीर्णित हो जाती हैं, केवल लाल-नारंगी किरणें हमारी आँख तक पहुँचती हैं।
Q10. धुंध या कुहासे में वाहन संकेत (Danger signal) लाल रंग के क्यों बनाए जाते हैं?
👉 लाल रंग की तरंगदैर्घ्य सबसे अधिक होती है और यह सबसे कम प्रकीर्णित होता है, इसलिए दूर तक साफ दिखाई देता है।
✦ दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (4–5 अंक)
Q11. तीनों दृष्टिदोषों की व्याख्या कीजिए।
👉
निकट दृष्टिदोष (Myopia): पास की वस्तुएँ साफ, दूर की धुंधली → अवतल लेंस से सुधार।
दूर दृष्टिदोष (Hypermetropia): दूर की वस्तुएँ साफ, पास की धुंधली → उत्तल लेंस से सुधार।
जरा-दूरदृष्टिता (Presbyopia): वृद्धावस्था में पास की वस्तुएँ साफ नहीं दिखतीं → द्विफोकसी लेंस से सुधार।
Q12. सूर्यास्त के समय सूर्य का आकार चपटा क्यों दिखाई देता है?
👉 वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण सूर्य का निचला भाग अधिक मुड़ता है और ऊपरी भाग से मिला हुआ दिखाई देता है, जिससे सूर्य चपटा लगता है।
Q13. प्रकाश का प्रकीर्णन (Scattering of light) क्या है? इसके दैनिक जीवन के उदाहरण दीजिए।
👉 जब प्रकाश किरणें वायु या धूलकणों से टकराकर विभिन्न दिशाओं में बिखर जाती हैं तो इसे प्रकीर्णन कहते हैं।
उदाहरण:
आकाश का नीला रंग
सूर्यास्त/सूर्योदय का लाल रंग
धुंध में हेडलाइट की रोशनी का फैलना
Q14. न्युटन द्वारा किए गए प्रिज़्म प्रयोग की व्याख्या कीजिए।
👉 न्युटन ने सफेद प्रकाश को प्रिज़्म से गुजारकर स्पेक्ट्रम बनाया और दूसरे प्रिज़्म से पुनः सफेद प्रकाश प्राप्त किया। इससे सिद्ध हुआ कि सफेद प्रकाश कई रंगों से मिलकर बना है।