Asked: U.P. P.C.S. (Spl) (Pre) 2008, I.A.S. (Pre) 1995, U.P. U.D.A./L.D.A. (Spl) (Pre) 2010, U.P. Lower Sub. (Pre) 2013medium Level
QUESTION STATEMENT:द्विभाषी / Bilingual
जल में वायु का बुलबुला, जिसकी भांति व्यवहार करेगा, वह है -
An air bubble inside water behaves like a -
SELECT CORRECT OPTION:
A
उत्तल दर्पण
Convex mirror
B
उत्तल लेंस
Convex lens
C
अवतल दर्पण
Concave mirror
D
Correctअवतल लेंस
Concave lens
Official Solution & Explanation:
Correct Answer: Option D(अवतल लेंस)
जल में डूबे वायु के बुलबुले की ज्यामितीय सतह यद्यपि उत्तल होती है, परंतु चूंकि चारों ओर के माध्यम (जल) का अपवर्तनांक ($$1.33$$) बुलबुले के आंतरिक माध्यम (वायु, $$1.0$$) से अधिक होता है, इसलिए लेंस निर्माता सूत्र के अनुसार इसकी फोकस दूरी ऋणात्मक हो जाती है। अतः यह प्रकाश किरणों को अपसारित करता है और एक अवतल लेंस (अपसारी लेंस / Diverging lens) की भांति व्यवहार करता है।
Although the physical boundary of an air bubble in water is spherical and outwardly convex, it has a lower refractive index ($$1.0$$) than the surrounding water ($$1.33$$). By the lens maker's formula, its focal length becomes negative, causing it to act as a diverging (concave) lens.