कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 10: मानव नेत्र तथा रंगबिरंगा संसार NCERT Solutions

कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 10 "मानव नेत्र तथा रंगबिरंगा संसार" बोर्ड परीक्षा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण अध्याय है। इसमें मानव नेत्र की संरचना, दृष्टि दोषों के सुधार, प्रकाश के प्रकीर्णन, तारों के टिमटिमाने और आकाश के नीले दिखाई देने जैसे विषय शामिल हैं। 

कई विद्यार्थियों को इन अवधारणाओं और संख्यात्मक प्रश्नों को समझने में कठिनाई होती है। इसलिए यहाँ NCERT आधारित प्रश्नों के सरल और सटीक समाधान दिए गए हैं, जो आपकी अवधारणात्मक समझ मजबूत करने और परीक्षा में बेहतर प्रदर्शन करने में मदद करेंगे। 

कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 10: मानव नेत्र तथा रंगबिरंगा संसार NCERT समाधान

ये प्रश्न और उत्तर आपको दृष्टि दोष, प्रकाश के विक्षेपण और प्रकीर्णन जैसी महत्वपूर्ण अवधारणाओं को समझने में मदद करेंगे। इनका अभ्यास करने से आपकी वैचारिक स्पष्टता बढ़ेगी और आप परीक्षा के लिए प्रभावी ढंग से तैयार हो सकेंगे।

1. नेत्र की समंजन क्षमता (Power of accommodation) से क्या अभिप्राय है?

उत्तर–

रेटिना पर पास और दूर दोनों की वस्तुओं को स्पष्ट रूप से केंद्रित करने के लिए नेत्र लेंस की अपनी फोकल दूरी बदलने की क्षमता को 'समंजन क्षमता' कहा जाता है। यह प्रक्रिया हमें बिना किसी बाहरी लेंस के अलग-अलग दूरियों पर स्पष्ट देखने में मदद करती है।

2. निकट दृष्टि दोष (Myopia) से पीड़ित व्यक्ति 1.2 मीटर से दूर रखी वस्तुओं को स्पष्ट नहीं देख सकता। इस दोष को दूर करने के लिए किस प्रकार के संशोधक लेंस का उपयोग किया जाना चाहिए?

उत्तर–

निकट दृष्टि दोष को दूर करने के लिए अवतल (Concave) लेंस का उपयोग किया जाता है। दिए गए प्रश्न के अनुसार दूर बिंदु 1.2 मीटर है, इसलिए लगभग −1.2 m फोकल दूरी वाला अवतल लेंस प्रयोग किया जाएगा। 

3. सामान्य दृष्टि वाले मानव नेत्र के लिए दूर बिंदु (far point) और निकट बिंदु (near point) क्या हैं?

उत्तर–

नेत्र का 'निकट बिंदु' वह न्यूनतम दूरी है जिस पर रखी वस्तु को बिना किसी तनाव के स्पष्ट देखा जा सकता है। सामान्य मानव नेत्र के लिए यह दूरी 25 सेमी होती है। दूसरी ओर, नेत्र का 'दूर बिंदु' वह अधिकतम दूरी है जहाँ तक वस्तु को स्पष्ट देखा जा सकता है। एक स्वस्थ नेत्र के लिए यह दूरी अनंत (infinity) मानी जाती है।

4. अंतिम पंक्ति में बैठे किसी छात्र को ब्लैकबोर्ड पढ़ने में कठिनाई होती है। यह बच्चा किस दोष से पीड़ित हो सकता है? इसे कैसे ठीक किया जा सकता है?

उत्तर–

छात्र निकट दृष्टि दोष (मायोपिया) से पीड़ित है। मायोपिया को सही क्षमता वाले अवतल या अपसारी लेंस का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है। यह लेंस दूर की वस्तुओं को रेटिना पर सही ढंग से केंद्रित करने में मदद करता है।

5. मानव नेत्र अभिनेत्र लेंस की फोकल दूरी को समायोजित करके विभिन्न दूरियों पर रखी वस्तुओं को केंद्रित कर सकता है। इसका कारण है:

(a) जरा-दूरदृष्टिता (presbyopia)

(b) समंजन (accommodation)

(c) निकट-दृष्टि (near-sightedness)

(d) दूर-दृष्टि (far-sightedness)

उत्तर– (b) समंजन

समंजन की प्रक्रिया के कारण ही मानव नेत्र लेंस की फोकल दूरी को बदलकर अलग-अलग दूरी की वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित कर पाता है।

6. मानव नेत्र किसी वस्तु का प्रतिबिंब कहाँ बनाता है?

(a) कॉर्निया

(b) परितारिका (iris)

(c) पुतली (pupil)

(d) दृष्टिपटल (retina)

उत्तर– (d) दृष्टिपटल (retina)

रेटिना नेत्र के अंदर पीछे की दीवार पर तंत्रिका कोशिकाओं की एक परत होती है। यह प्रकाश को महसूस करती है और उसे विद्युत संकेतों में बदल देती है, जिन्हें मस्तिष्क छवियों के रूप में समझता है।

7. सामान्य दृष्टि वाले युवा वयस्क के लिए स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी लगभग होती है:

(a) 25 मीटर

(b) 2.5 सेमी

(c) 25 सेमी

(d) 2.5 मीटर

उत्तर– (c) 25 सेमी

सामान्य दृष्टि वाले युवा के लिए स्पष्ट दृष्टि की न्यूनतम दूरी 25 सेमी मानी जाती है। इसका अर्थ है कि 25 सेमी से करीब रखी वस्तु को आँखों पर तनाव दिए बिना स्पष्ट नहीं देखा जा सकता।

8. अभिनेत्र लेंस की फोकल दूरी में परिवर्तन किसके कार्य द्वारा होता है?

(a) पुतली

(b) रेटिना

(c) पक्ष्माभी पेशियां (ciliary muscles)

(d) परितारिका

उत्तर– (c) पक्ष्माभी पेशियां

पक्ष्माभी पेशियां अभिनेत्र लेंस को नियंत्रित करती हैं और फोकल दूरी को समायोजित करती हैं। जब ये मांसपेशियां सिकुड़ती या ढीली होती हैं, तो लेंस का आकार बदल जाता है, जिससे प्रकाश रेटिना पर सही ढंग से केंद्रित होता है।

9. किसी व्यक्ति को अपनी दूर की दृष्टि को संशोधित करने के लिए -5.5 डायोप्टर क्षमता के लेंस की आवश्यकता है। अपनी निकट की दृष्टि को संशोधित करने के लिए उसे +1.5 डायोप्टर क्षमता के लेंस की आवश्यकता है। संशोधन के लिए आवश्यक लेंस की फोकल दूरी क्या होगी: (i) दूर की दृष्टि के लिए, और (ii) निकट की दृष्टि के लिए?

उत्तर–

लेंस की क्षमता (P) और फोकल दूरी (f) के बीच संबंध है: P = 1/f

(i) दूर की दृष्टि के लिए:

लेंस की क्षमता (P) = -5.5 D

फोकल दूरी (f) = 1/P = 1/(-5.5) \approx -0.181 मीटर

(ii) निकट की दृष्टि के लिए:

लेंस की क्षमता (P) = +1.5 D

फोकल दूरी (f) = 1/P = 1/1.5 \approx +0.667 मीटर

10. एक निकट-दृष्टि दोष (Myopia) से पीड़ित व्यक्ति का दूर बिंदु (Far Point) आँख के सामने 80 सेमी है। इस दोष को ठीक करने के लिए किस प्रकार का लेंस और उसकी कितनी शक्ति (Power) आवश्यक होगी?

उत्तर-

निकट-दृष्टि दोष (Myopia) में दूर की वस्तुओं का प्रतिबिंब रेटिना के सामने बनता है, जिसके कारण दूर की वस्तुएँ धुंधली दिखाई देती हैं। इस दृष्टि दोष को ठीक करने के लिए अवतल लेंस (Concave Lens) का उपयोग किया जाता है। यह लेंस प्रकाश किरणों को आँख में प्रवेश करने से पहले अपसारित (Diverge) करता है, जिससे प्रतिबिंब रेटिना पर बनने लगता है और दूर की वस्तुएँ स्पष्ट दिखाई देने लगती हैं।

वस्तु दूरी (u) = अनंत = ∞
प्रतिबिंब दूरी (v) = –80 सेमी
फोकस दूरी (f) = ?

लेंस सूत्र के अनुसार,

11. दीर्घ-दृष्टि दोष (hypermetropia) को कैसे सुधारा जाता है, इसे दिखाने के लिए एक चित्र बनाइए। एक दीर्घ-दृष्टि दोष वाले नेत्र का निकट बिंदु 1 मीटर है। इस दोष को सुधारने के लिए आवश्यक लेंस की क्षमता क्या होगी? मान लीजिए कि सामान्य नेत्र का निकट बिंदु 25 सेमी है।

उत्तर–

दीर्घ-दृष्टि दोष (hypermetropia) या दूर-दृष्टि दोष से पीड़ित व्यक्ति दूर की वस्तुओं को स्पष्ट देख सकता है, लेकिन पास की वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने में उसे कठिनाई होती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि अभिनेत्र लेंस आने वाली प्रकाश किरणों को रेटिना के पीछे केंद्रित करता है। इसे सुधारने के लिए, एक उत्तल लेंस (convex lens) का उपयोग किया जाता है। उत्तल लेंस प्रकाश किरणों को नेत्र में प्रवेश करने से पहले अभिसारित (converge) कर देता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि प्रतिबिंब रेटिना पर सही ढंग से केंद्रित हो, और इस प्रकार व्यक्ति पास की वस्तुओं को अधिक स्पष्ट रूप से देख पाता है।

उत्तल लेंस, दीर्घ-दृष्टि दोष से पीड़ित व्यक्ति के दृष्टि के निकट बिंदु (N) पर पास की वस्तु (उपरोक्त चित्र में N’) का एक आभासी प्रतिबिंब बनाता है।

दिए गए व्यक्ति को 25 सेमी (सामान्य आँख का निकट-बिंदु) पर रखी वस्तु स्पष्ट रूप से दिखाई देगी, यदि वस्तु का प्रतिबिंब उसके निकट-बिंदु पर बने, जो कि 1 मीटर दिया गया है।

वस्तु की दूरी, u = -25\text{ सेमी}

प्रतिबिंब की दूरी, v = -1\text{ मीटर} = -100\text{ सेमी}

फोकस दूरी, f

लेंस सूत्र का उपयोग करने पर, 

इस दोष को सुधारने के लिए +3.0 D क्षमता वाले उत्तल लेंस की आवश्यकता है।

12. सामान्य नेत्र 25 सेमी से निकट रखी वस्तुओं को स्पष्ट क्यों नहीं देख पाता?

उत्तर– सामान्य नेत्र 25 सेमी से करीब रखी वस्तुओं को स्पष्ट रूप से नहीं देख पाता क्योंकि पक्ष्माभी पेशियां (ciliary muscles), जो अभिनेत्र लेंस की फोकल दूरी को समायोजित करती हैं, एक निश्चित सीमा तक ही सिकुड़ सकती हैं। इस सीमा के बाहर, अभिनेत्र लेंस इतना अधिक मोटा नहीं हो पाता कि बहुत पास की वस्तुओं को रेटिना पर केंद्रित कर सके, जिसके परिणामस्वरूप दृष्टि धुंधली हो जाती है।

13. जब हम नेत्र से किसी वस्तु की दूरी बढ़ा देते हैं, तो नेत्र में प्रतिबिंब दूरी का क्या होता है?

उत्तर– जैसे-जैसे वस्तु को नेत्र से दूर ले जाया जाता है, प्रतिबिंब रेटिना पर ही बनता रहता है क्योंकि अभिनेत्र लेंस अपना आकार बदल लेता है। विशेष रूप से, अभिनेत्र लेंस पतला हो जाता है और अधिक दूरी की भरपाई के लिए उसकी फोकल दूरी बढ़ जाती है। यह समायोजन सुनिश्चित करता है कि आने वाली प्रकाश किरणें रेटिना पर ही केंद्रित हों, जिससे नेत्र दूर की वस्तुओं को स्पष्ट देख सके।

14. तारे क्यों टिमटिमाते हैं?

उत्तर– तारों का टिमटिमाना तारों के प्रकाश के वायुमंडलीय अपवर्तन (atmospheric refraction) के कारण होता है। जैसे ही तारों का प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल में प्रवेश करता है, यह अलग-अलग घनत्व वाली हवा की परतों से गुजरता है, जिससे यह लगातार मुड़ता रहता है। वायुमंडल की विभिन्न परतों में बदलते अपवर्तनांक के कारण प्रकाश लगातार अपवर्तित होता रहता है। प्रकाश के पथ में होने वाला यह निरंतर उतार-चढ़ाव पृथ्वी से देखने पर तारे को टिमटिमाता हुआ दिखाता है।

15. व्याख्या कीजिए कि ग्रह क्यों नहीं टिमटिमाते?

उत्तर– तारों के विपरीत, ग्रह नहीं टिमटिमाते। इसका मुख्य कारण तारों की तुलना में उनकी निकटता है। ग्रह प्रकाश के बिंदु स्रोत के बजाय विस्तृत स्रोत (विस्तारित डिस्क) के रूप में दिखाई देते हैं। इसका अर्थ है कि ग्रहों से आने वाला प्रकाश आकाश में बड़े क्षेत्र में फैला होता है। परिणामस्वरूप, ग्रहों से आने वाले कुल प्रकाश में वायुमंडलीय अपवर्तन के कारण होने वाला परिवर्तन नगण्य हो जाता है, जिससे वे तारों की तरह टिमटिमाने के बजाय स्थिर चमकते हुए दिखाई देते हैं।

16. सुबह के समय सूर्य रक्ताभ (लाल) क्यों प्रतीत होता है?

उत्तर– सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य का सफेद प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल में एक लंबी दूरी तय करता है। इस लंबी दूरी के दौरान, छोटी तरंगदैर्ध्य (नीला और बैंगनी) वाला प्रकाश वायुमंडल के कणों द्वारा सबसे अधिक प्रकीर्णित (scatter) हो जाता है। यह प्रकीर्णन (scattering) केवल लंबी तरंगदैर्ध्य (लाल और नारंगी) वाले प्रकाश को ही प्रेक्षक तक पहुँचने देता है। परिणामस्वरूप, सूर्य इस समय लाल दिखाई देता है।

17. किसी अंतरिक्ष यात्री को आकाश नीले के बजाय काला क्यों प्रतीत होता है?

उत्तर– अंतरिक्ष में, पृथ्वी के वायुमंडल से बाहर, आकाश नीले के बजाय काला दिखाई देता है क्योंकि वहाँ सूर्य के प्रकाश को प्रकीर्णित करने के लिए कोई वायुमंडल नहीं है। पृथ्वी पर, वायुमंडल प्रकाश की छोटी तरंगदैर्ध्य (नीला और बैंगनी) को प्रकीर्णित करता है, जिससे आकाश नीला दिखाई देता है। हालाँकि, अंतरिक्ष के निर्वात (vacuum) में यह प्रकीर्णन नहीं होता है, इसलिए अंतरिक्ष यात्रियों को काला आकाश दिखाई देता है।

विज्ञान अध्याय 10 के NCERT समाधान कैसे सहायक हैं?

• कक्षा 10 विज्ञान NCERT समाधान आपको महत्वपूर्ण विषयों को चरण-दर-चरण समझने में मदद करते हैं, जिससे वैचारिक स्पष्टता और आत्मविश्वास बढ़ता है।

• सुव्यवस्थित नोट्स का उपयोग करके स्पष्ट और आसान व्याख्या प्रदान करते हैं।

• महत्वपूर्ण विषयों की मजबूत वैचारिक समझ बनाने में मदद करते हैं।

• उत्तर नवीनतम परीक्षा पैटर्न के अनुसार तैयार किए गए हैं।

• बोर्ड परीक्षाओं के लिए उत्तर लेखन कौशल (answer-writing skills) में सुधार करते हैं।

• परीक्षा से पहले त्वरित रिवीज़न (quick revision) के लिए उपयोगी हैं।

• अभ्यास और परीक्षा के दौरान बेहतर समय प्रबंधन (time management) में सहायता करते हैं।