10
روشنی: آئینے اور عدسے (Light: Mirrors and Lenses)

جانچیں اور غور کریں

� کیا ہم ایسے آئینے بنا سکتے ہیں جن میں شےسے بڑی یا چھوٹی شبیھیں نظر آتی ہوں ؟

� موٹر گاڑیوں کے نچلی آئنوں پر یہ انتباہ لکھا ہوتا ہے کہ آئینے سے نظر آنے والی اشیا اس سے زیادہ قریب
ہیں جتنی وہ نظر آتی ہیں۔ اس پر یہ انتباہ کیوں لکھا ہوتا ہے ؟

� کچھ پڑھنے والے شیشوں پر خمید لکیر کیوں ہے؟

� اپنے سوالا ت کا اشتراک کیجیے

؟

موسمِ گرما کی تعطیلات کے دوران مینا اپنے خاندان کے ساتھ ایک سائنس سینٹر میں گئی ۔ وہاں فطرت ، خلا اور ٹیکنالوجی سے متعلق کئی دل چسپ چیزیں نمائش کے لیے رکھی ہوئی تھیں ۔ اسی دوران اس کے والدین پانی کی بچت اور ٹیکنالوجی کے سیکشن کا معائنہ کر رہے تھے ،مینا اور اُس کا بھائی آس پاس نظر ڈالنے کے لیے گھومنے لگے۔ مینا کی نظر ایک کونے میں رکھے غیر معمولی خمیدہ آئنوں پر پڑی۔ میناکو تجسس ہوا، اس نے اور قریب جا کر ایک آئینے کو غور سے دیکھا ۔ اس کا چہرہ غیر معمولی طورپرلمبانظر آ رہا تھا، جب کہ ذرا فاصلے پر کھڑا اُس کا بھائی الٹا دکھائی دے رہا تھا ۔ دوسرے آئینے میں اسے اپنی ہی شکل بہت مختصر دکھائی دی ۔ مینا حیرت میں ڈوب گئی ۔

اسے یاد آیا کہ پہلے وہ تجسس گریڈ 7 کے باب 11 ’روشنی : پرچھائیاں اور انعکاسات‘ میں آئینے کے ساتھ سر گرمی کر چکی ہے جس میں آئینے میں بننے والی شبیہ، شے کے جیسی ہی اور کھڑی حالت میں تھی ۔ اس کی الجھن کو دیکھ کر سائنس سینٹر كے ایک گائڈ نے اس کے پاس آکر مسکراتے ہوئے کہا ’’ یہ سادہ آئینے نہیں ہیں ۔ جب آئینے اندر یا باہر کی طرف مڑے ہوتے ہیں تو آپ کو ان میں اپنی شبیہ مختلف نظر آتی ہے ۔ ‘‘ مینا کا تجسس بڑھتا گیا اور اس نے ان کروی آئنوں کے بارے میں بات کرنے کے لیے اپنے استاد سے ملنے کا فیصلہ کیا ۔

• ایک چمک دار دھاتی چمچ لے کر اس کی مڑی ہوئی سطح کو اپنے چہرے کے قریب لائیں ۔ کیا اس میں آپ اپنی شبیہ دیکھ سکتے ہیں ۔
• اپنے چہرے کی شبیہ پر غور کریں، کیا یہ مختلف شبیہ ہے جو آپ سادہ آئینہ میں دیکھ رہے ہیں۔
• چمچ کو آہستہ سے اپنے چہرے سے ہٹائیں ۔ کیا آپ شبیہ میں کسی تبدیلی کا مشاہدہ کرتے ہیں ۔
• اب چمچ کو گھما کر یہی مراحل دہرائیں ۔

کیا آپ نے دیکھا کہ چمک دار دھاتی چمچ ایک آئینے کی طرح کام کر رہا تھا اور آپ اس میں اپنی شبیہ دیکھ سکتے تھے ؟ جب آپ نے اس چمچ کے اندر کی طرف دیکھا جو اندر کی طرف خمیدہ ہے تو آپ نے ضرور مشاہدہ کیا ہوگا کہ شبیہ الٹی تھی ( شکل 10.1a)۔ جب آپ نے چمچ کے باہر کی طرف اُبھرے ہوئے کنارے میں دیکھا تو آپ کے چہرے کی شبیہ سیدھی لیکن سائز میں نسبتاً چھوٹی تھی ) شکل(10.1b۔

چمچ کی طرح کروی آئینے خاص طور پر بھی بنائے جا سکتے ہیں ۔ کروی آئینےان خمیدہ آئینوں کی عام شکل ہیں جن کی شکل شیشے کے کھوکھلے کرہ کا حصہ ہے ۔ وہ آئینے جن کی انعکاسی سطحی کروی ہوتی ہےکروی آئینے (Spherical Mirrors) کہلاتے ہیں ۔

کروی آئینے کی انعکاسی سطح اندر یا باہر كی طرف خمیدہ ہو سكتی ہے۔ اندر كی طرف خمیدہ انعكاسی سطح والا كروی آئینہ مقعر آئینہ (Concave Mirror)کہلاتا ہے (شکل 10.2a)۔ اس کا تصوری اظہارِ شکل (10.2b) میں کیاگیا ہے ۔ آئینے کی سطح کے کنارے دائرہ نما ہیں ۔

باہر کی طرف خمیدہ انعکاسی سطح والا کروی آئینہ محدب آئینہ (Convex Mirror)کہلاتا ہے (شکل 10.3a )۔ اس کا تصوری اظہار (شکل 10.3b)میں کیا گیا ہے ۔

دونوں آئینوں کے تصویری اظہارمیں آئینے کی غیر انعكاسی سطح كو سایہ دار شکل میں دکھایا گیا ہے۔

ایک قدم آگے

كروی آئینے كی شكل ایسی ہے كہ اُسے تخیلی کھوکھلے كُرّے کا حصہ سمجھا جا سكتا ہے۔ تاہم یاد رکھیے كہ كروی آئینے شیشے كے کھوکھلے کرے کی قاشیں كر كے نہیں بنائے جاتے، بلكہ مسطح شیشے كے ٹكڑے كو رگڑ كر اور پالش كر كےانھیں خمیدہ سطح میں تبدیل کیاجاتا ہے۔ اگربیرونی خمیدہ سطح پر انعکاسی پرت (جیسے ایلو مینیم کی پتلی پرت) چڑھائی جاتی ہے تو مقعرآئینہ بنتا ہے۔ اگر پرت اندرکی طرف خمیدہ سطح پر لگائی جائے تو محدب آئینہ بنتا ہے۔

سرگرمی 10.2 : آئیے فرق کریں

• محدب اور مقعر آئینوں کو کسی میز پر اس طرح رکھیے کہ ان کی انعکاسی سطحیں اوپر کی طرف ہوں۔
• یہ شناخت کرنے کے لیے کہ انعکاسی سطح اندر کی طرف خمیدہ ہے یا باہر کی طرف؛ اپنی آنکھ کو ان کی سطح پر رکھتے ہوئے انھیں پہلو سے دیکھیں۔

10.2کروی آئینوں سے بننے والی شبیہوں کی خصوصیات کیا ہیں؟

سرگرمی 10.3 : آئیے چھان بین کریں

• ایک مقعر آئینہ ، ایک محدب آئینہ ، آئینوں کو سیدھی حالت میں کھڑا رکھنے کے لیےلکڑی کے دو یکساں بلاک یا اس جیسی کوئی اور چیز، کوئی چھوٹا کھلونا یا کوئی دوسری چیز لیں ۔
• دونوں آئینوں کو ایک میز پر سیدھی حالت میں ایک دوسرے کے پہلوں میں رکھیں۔شے کو اس کے سامنے مختصر فاصلے(3-4 سینٹی میٹرکی دوری)پر رکھیں جیسا کہ (شکل10.5a) میں دکھایا گیا ہے۔ ہر آئینے میں آپ کو کس طرح کی شبیہ دکھائی دیتی ہے۔ کیا شبیھیں شے کےہی سائز كی ہیں۔ كیاوہ سیدھی ہیں ۔ كیا آپ شبیھوں میں جانبی تقلیب دیکھتے ہیں ؟ اپنے مشاہدات نوٹ بک میں درج کریں۔
• اب شےکو آہستہ سے آئینوں سے دور ہٹائیں ۔ دونوں آئینوں میں آپ کون سی تبدیلیاں دیکھتے ہیں؟ شبیھیں بڑی ہوجاتی ہیں یا چھوٹی؟ کیا وہ اب بھی سیدھی نظر آتی ہیں ۔ ایک بار پھر اپنے مشاہدات درج کریں ۔
• ان مراحل کو ہر آئینے کے ساتھ الگ الگ دہرائیں ۔
• اپنے مشاہدات کا تجزیہ کریں اور نتائج اخذ کریں ۔

مقعر آئینے میں جب شے کو آئینے کے قریب لاتے ہیں تو شبیہ سیدھی بنتی ہے لیکن سائز میں شےسے بڑی ہوتی ہے۔لہٰذا بڑی ہے تاہم جب شے کو اور زیادہ دور لے جاتے ہیں تو شبیہ الٹی ہو جاتی ہے ۔ ابتدا میں شبیہ سائز میں بڑی ہوتی ہے اور پھر چھوٹی ہوتی جاتی ہے ۔ محدب آئینے کے معاملے میں شبیہ ہمیشہ سیدھی بنتی ہے اور شے سے چھوٹی یعنی تخفیف شدہ ہوتی ہے۔ تاہم شے کو جیسے جیسےمحدب آئینے سے دور کرتے ہیں شبیہ چھوٹی ہوتی ہے ۔

اس سرگرمی سے ظاہر ہوتا ہے کہ کروی آئینے( مقعر اور محدب ) مسطح آئینوں سے مختلف طرزِ عمل ظاہر کرتے ہیں۔ مسطح آئینہ ہمیشہ شے کے سائز کی سیدھی شبیہ بناتا ہے ۔ تاہم مقعر اور محدب آئینوں میں آئینے سے شے کے فاصلے میں تبدیلی کے ساتھ شبیہ کا سائزبھی تبدیل ہو جاتا ہے ۔ اس کے علاوہ ، مقعر آئینے کے معاملے میں شبیہ اس وقت بھی اُلٹ جاتی ہے جب شے کو آئینے سے دور کر دیا جاتا ہے ۔ شبیہ کی جانبی تقلیب ، تینوں اقسام کے آئینوں میں دیکھی جاتی ہے ۔

میرے ذہن میں ایک خیال آیا ۔ کیاہم ان آئینوں میں بنی ہوئی شبیہ کو دیکھ کر یہ بتا سکتے ہیں کہ آئینہ مسطح ہے ، مقعر ہے یا محدب!

لیكن اپنے گرد و پیش میں ہم مقعر اور محدب آئینوں کا استعمال کہاں دیکھتے ہیں؟

گاڑیوں كے ریفلكٹر، كاروں اور اسكوٹروں كی ہیڈ لائٹ شكل مقعر ہوتی ہے (شكل10.6a)۔ كیا آپ نے دانتوں كے معائنے كے لیے دانت كے طبیب کو ڈینٹل میرراستعمال کرتے دیكھا ہے؟ یہ ایك مقعر آئینہ ہوتا ہے جومنہ کے اندر دانتوں کے قریب لے جانے پر دانت كا تکبیری منظر پیش كرتا ہے ۔ (شکل 10.6)

ایك قدم آگے

كیا آپ كو تجسس، گریڈ 6 كے باب’ زمین کے اس پار‘ میں دوربین كے استعمال كے بارے میں پڑھنا یاد ہے۔ زیادہ تر جدید دوربین انعکاسی دوربین ہیں جن میں خمیدہ آئینوں کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ان میں اصل آئینہ بڑا مقعر آئینہ ہوتا ہے۔

موٹر گاڑیوں میں لگے ہوئےبغلی آئینوں (Sideview Mirror)كو دیكھیں۔ یہ آئینے محدب ہوتے ہیں۔ وہ پیچھے آنے والی گاڑیوں كی ہمیشہ سیدھی شبیہ بناتے ہیں جو حقیقی موٹر گاڑیوں سے چھوٹی ہوتی ہیں۔ علاوہ ازیں چونكہ محدب آئینہ باہر کی طرف خمیدہ ہوتا ہے یہ پیچھے سڑك کے وسیع تر علاقے كو دكھاتا ہے۔ مزید یہ كہ اس طرح كے محدب آئینے ڈرائیوروں كو دوسری طرف كے مناظر دكھانے اور تصادم سے بچنے كے لیے سڑك كے چوراہوں اور زیادہ گھماؤ دار موڑ پر لگائے جاتے ہیں۔ محدب آئینے چوریاں روكنے كی غرض سے بڑے اسٹوروں میں نگرانی كے لیے لگائے جاتے ہیں۔

ہم نے مسطح، مقعراور محدب تینوں طرح كے آئینوں كے ذریعہ بنائی ہوئی شبیہوں كا مشاہدہ كیاہے۔ لیكن كیا كوئی ایسے اصول ہیں جن كا شبیہ بننے كے عمل پر اطلاق ہوتا ہے۔

آئیے اب ایك سرگرمی دہرائیں جو ہم نے پہلے گریڈ 7 میں كی تھی۔ لیكن اس بار ہم اسے آگے توسیع دیں گے۔ كیا آپ كو كسی مسطح آئینے سے روشنی كی شعاعوں كے انعكاس كے مشاہدے كی سر گرمی یاد ہے؟

سرگرمی 10.4 : آئیے تجربہ كریں

• اسٹینڈ والا مسطح آئینہ، ٹارچ، كنگھا، كنگھے كو سیدھا كھڑا ركھنے كے لیے پیپر كلپ اور كالے كاغذ كی پٹی جمع كریں۔
• جیسا كہ آپ نے پہلے كیا تھا ،سیاہ كاغذ كی مدد سے بیچ میں صرف ایك كو چھوڑ كر كنگھے كے تمام سوراخوں كو ڈھك كر ایك باریك جھری بنائیں۔
• میز پر سفید كاغذ كی شیٹ بچھائیں۔ اس پر ایك مسطح آئینہ کھڑی حالت میں ركھیں۔
• باریك جھری اور ٹارچ كی مدد سے كاغذ كی سطح پر پہلے روشنی كی پتلی شعاع حاصل کریں اور اسے اس طرح ترتیب دیں کہ وہ آئینے پر ہی پڑے جیسا كہ شكل (10.8a)میں دكھایا گیاہے۔
• اب جھری اور ٹارچ كو آہستہ سے حركت دیں تاكہ روشنی كی شعاع آئینے پر مختلف زاویے سے پڑے (شكل10.8b)۔ كیا روشنی كی منعكس شعاع بھی منتقل ہوتی ہے۔
• روشنی كی شعاع كو مختلف زاویوں سے آئینے پر پڑنے دیں اور مشاہدہ كریں كہ منعكس شعاعوں كی سمت كیسے بدلتی ہے۔

اسے بہتر طور پر سمجھنے كے لیے آئیے ایک پیپر پر اس كا مرحلہ وار خاكہ بنائیں۔ لیكن ایسا كرنے سے پہلے آئیے ہم جانیں كہ روشنی كی نمائندگی كیسے کی جاتی ہے۔ہم عام طور سے روشنی کو تیروں والی سیدھی لائنوں یا شعاعوں سے ظاہر کرتے ہیں۔ شعاعیں اس راستے كو ظاہر كرتی ہیں جس پر روشنی سفر كرتی ہے۔ كیا آپ كو یہ یاد ہے كہ روشنی سیدھے خط پرسفر كرتی ہے۔

• مسطح آئینے كو دکھانے کے لیےایك سیدھی لكیر كھینچیں۔ تیروں والی لكیریں (شعائیں) بھی كھینچیں جو آئینے پر پڑنے والی روشنی اور روشنی كی منعكس شعاع كو ظاہر كریں گی جیسا كہ (شكل 10.9a) میں دكھایا گیا ہے۔

آئینے پر پڑنے والی روشنی كی شعاع كووقوع شعاع (Incident Ray)كہتے ہیں۔ آئینے سے واپس آنے والی روشنی كی شعاع كومنعکس شعاع (Reflected Ray)كہتے ہیں۔

• اب آئینے کو ہٹا دیں۔ جس نقطے پر وقوع شعاع آئینے سے ٹکراتی ہے، آئینے کی نمائندگی کرنے والی لائن کے ساتھ 90° کا زاویہ بناتے ہوئے ایک خط کھینچیں۔ اسے نقطہ وقوع پر انعکاسی سطح کا نارمل (Normal)کہتے ہیں(شكل 10.9b)۔

نارمل اور وقوع شعاع كے درمیان كے زاویے كو زاویۂ وقوع (Angle of Incidence)كہتے ہیں( شكل 10.9c)۔ نارمل اور منعكس شعاع كے درمیان كے زاویے كو زاویۂ انعكاس (Angle of Reflection)كہتے ہیں۔ (شکل 10.9c)

• اپنے خاكے پر زاویہ وقوع اور زاویۂ انعكاس كی پیمائش كركے اسے جدول 10.1 میں درج كریں۔
• زاویہ ٔوقوع میں تبدیلی كر كے سرگرمی كو دہرائیں۔
• آخر میں وقوع شعاع کو نارمل کی سمت میں آئینے پر پڑنے دیں اور منعكس شعاع كی سمت كا مشاہدہ كریں۔

اس حالت میں زاویہ انعطاف اور زاویہ انعكاس كیا ہوگا؟اس معاملے میں دونوں زاویے صفرہوں گے۔

جدول 10.1 : زاویۂ وقوع اور زاویۂ انعكاس كی پیمائش

نمبر شمار	زاویۂ وقوع ( i)	زاویۂ انعكاس ( r)

كیا آپ دیكھتے ہیں كہ جدول10.1 میں دونوں زاویے تقریبا یكساں ہیں۔ اگر احتیاط سے انجام دیا جائے تو تجربے سے ظاہر ہوتا ہے كہ زاویۂ وقوع (i) زاویۂ انعكاس(r)كے مساوی ہے ۔ یہ انعكاس كا ایك اصول ہے۔

سر گرمی 10.5 : آئیے تجربہ كریں

• سرگرمی 10.4جیسا سیٹ اپ استعمال کریں لیكن میزپرچارٹ پیپر كی ایك سخت شیٹ اس طرح پھیلائیں كہ اس كا ایك حصہ میز كے کنارے سے آگے نكلا رہے۔
• میزپر ركھے ہوئے آئینے پر روشنی كی شعاع ڈالیں اور آگے نكلے ہوئے سر ے پر منعكس شعاع كا مشاہدہ كریں (شكل(10.10a۔
• اب میز كے كنارے سے باہر نكلے ہوئے شیٹ کے حصے كو موڑیں۔ كیا آپ كو اب بھی باہرنكلے ہوئے حصے پر منعكس شعاع دكھائی دیتی ہے؟
• كاغذ كو دوبارہ مسطح كر یں اور مشاہدہ كریں۔

شیٹ کو موڑنے پر منعكس شعاع غائب ہو جاتی ہے اور دوبارہ مسطح كیے جانے پر پھر ظاہر ہو جاتی ہے۔ اس سے ثابت ہوتا ہے كہ منعكس شعاع اسی مستوی میں ہوتی ہے جس میں وقوع شعاع ہے۔ شیٹ کوموڑنے سے ایك نیا مستوی بنتا ہے جس سے یہ ترتیب ٹوٹ جاتی ہے۔

وقوع شعاع، نقطۂ وقوع پر آئینے كی نارمل اور منعكس شعاع ایك ہی مستوی میں ہوتے ہیں۔

یہ انعكاس كا ایك اور اصول ہے۔

ایك قدم آگے

كیا انعكاس کے اصولوں كا اطلاق كروی آئینوں پر بھی ہوتا ہے؟

انعكاس کے اصولوں كا اطلاق مسطح اور كروی ہر طرح كے آئینوں پر ہوتا ہے۔ لیكن اگر متعدد متوازن شعاعیں كروی آئینوں پر پڑتی ہیں تو ایک دل چسپ بات ہمارے مشاہدے میں آتی ہے۔

• ایك سادہ آئینہ، ایك مقعر آئینہ، ایك محدب آئینہ، آئینوں كے لیے اسٹینڈ، ٹارچ، كنگھا اور كنگھے كو كھڑی حالت میں ركھنے كے لیے پیپر كلپ جمع كریں۔
• سرگرمی 10.4 جیساسیٹ اپ دوبارہ تیار کریں۔ لیكن صرف ایك جِھری كے بجائے كنگھے کے كئی سوراخوں کو کھلا چھوڑدیں تاکہ روشنی كی متعدد متوازی شعاعیں حاصل ہوں۔ (شكل 10.11a)

� روشنی كی متعدد و متوازی شعاعوں كو ایك ایك كركے مسطح، مقعر اور محدب آئینوں پر پڑنے دیں۔ منعكس شعاعوں كا مشاہدہ كریں۔ كیا آپ كا مشاہدہ، شكل c،10.11bاور d میں دكھائے گئے مشاہدے جیسا ہی ہے؟

جب متعدد متوازی شعاعیں مسطح آئینے پر پڑتی ہیں تو روشنی کی متعدد منعكس شعاعیں بھی مقعر آئینے كے متوازی ہوتی ہیں(شكل 10.11b)۔ تاہم اگر روشنی كی متعدد شعائیں كسی مقعر آئینے پر پڑتی ہیں تو متعدد منعكس شعائیں زیادہ قریب آ جاتی ہیں، یعنی ایک نقطہ پرمرکوز(Converge)
ہو جاتی ہیں (شكل 10.11c)۔جب كہ محدب آئینے كے معاملے میں متعدد منعكس شعاعیں پھیل جاتی ہیں، یعنی وہ غیر مرکوز (Diverge) ہوجاتی ہیں (شكل 10.11d) ۔

كروی آئینوں كے معاملے میں اگر چہ روشنی كی ہر ایك شعاع اصول انعكاس كے تابع رہتی ہے لیکن كروی آئینوں كی خمیدہ سطح آئینے كی شكل كے اعتبار سے انعكاس كےوقت متوازی شعاعوں كو یا تو مرکوز (مقعر) کردیتی ہے یا غیرمرکوز (محدب) ۔

ایک قدم آگے

گویا مقعر آئینہ روشنی كی شعاعوں كو مرکوز كرتا ہے جب كہ محدب آئینہ اسے غیر مرکوز كرتا ہے یہ واقعی دل چسپ بات ہے۔

چونكہ مقعر آئینہ روشنی كی شعاعوں کو مرکوز كرتا ہے كیا روشنی ایك مختصر جگہ میں اکٹھی نہیں ہوجائے گی۔

حفاظت پہلے

یہ سرگرمی ہمیشہ كسی استاد یا بالغ فرد كی نگرانی میں انجام دیں۔ سورج کوبراہِ راست یا سورج كو منعكس كرنے والے آئینے میں نہ دیكھیں ۔ منعكس روشنی كو كاغذ كے ٹكڑے پر مرتكز كریں نہ كہ كسی شخص كے چہرے یا آنكھوں پر۔

• ایك معقرآئینہ اورپتلے كاغذ كا ایك ورق یا اخبارلیں۔
• مقعر آئینے كو اس طرح پکڑیں کہ اس کی انعكاسی سطح سورج کی طرف ہو۔ آئینے سے منعكس ہونے والی سورج كی روشنی كو كاغذ كی شیٹ كی طرف لے جائیں۔
• كاغذ اور آئینے کے درمیان كے فاصلے كو كم یا زیادہ كریں یہاں تك كہ آپ كو (شكل 10.12) كے مطابق واضح چمك دار دھبہ نظر آجائے۔
• چند منٹ كے لیے آئینے اور شیٹ كو مضبوطی سے پكڑے رہیں۔ كیا كاغذ دھواں دیتے ہوئے جلنے لگتا ہے؟

كاغذ پر روشن دھبہ اس لیے بنتا ہے كہ آئینے سے انعكاس كے بعد سورج كی روشنی اس نقطے پر مرتكز ہوجاتی ہے ۔جس سے اس نقطے پر كافی حرارت پیدا ہو جاتی ہے جو كاغذ میں احتراق پیدا كر سكتی ہے۔

ایك قدم آگے

آئینوں اور عدسوں كی مدد سے سورج كی روشنی كو ایك مختصر جگہ میں مركوز كرنے والے آلات كو شمسی ارتکاز (Solar Concentrator) كہا جاتا ہے۔ مرتکز سورج كی روشنی بھاپ بنانے كی غرض سے كسی رقیق كو گرم كرنے كے لیے کام میں لائی جاتی ہے۔ یہ مختلف مقاصد کے تحت بجلی یا حرارت فراہم كرنے كے لیے استعمال كی جاتی ہے مثلا بڑے پیمانے پر كھانا پكانا یا شمسی بھٹی ۔ شمسی بھٹیوں كا استعمال اسٹیل پگھلانے كے لیے ہوتا ہے۔ كیا آپ كو پچھلے باب میں اسٹیل پگھلانے كے لیے برقی بھٹیوں كے بارے میں پڑھنا یاد ہے۔

كسی کھڑکی کے مسطح شفاف شیشے كے پار دیكھنے كا تصور كریں۔ تمام اشیا ایك ہی سائز اور شكل كی نظر آتی ہیں۔ لیكن اگر شفاف مواد كی سطح کو خمیدہ بنا دیا جائے تو كیا وہ ویسی ہی نظر آتی رہیں گی ؟

ہم نے خمیدہ آئینوں میں كسی شے كی بننے والی شبیہوں كی چھان بین كی۔ لیكن خمیدہ سطحوں والے شفاف مواد سے دیكھے جانے پر اشیا كیسی نظر آتی ہیں۔

سر گرمی 10.8 : آئیے چھان بین کریں

• شیشے یا شفاف پلاسٹک کی ایک مسطح پٹی، مثلامسطح پیمانہ ، تیل کے چند قطرے ، ڈراپر،پانی اور کوئی کاغذ جس پر کچھ چھپا ہوا ہو یا کوئی کتاب لیں ۔
• شیشے یا پلاسٹک کی پٹی کی سطح پر تیل کے چندقطرے ڈال کر انھیں بہت پتلی پرت کی شکل میں پھیلا دیں ۔
  آپ تیل کی جگہ موم بھی استعمال کر سکتے ہیں ۔
• ڈراپر یا اپنی انگلی کی مدد سے پانی کا ایک قطرہ تیل/ موم کے دھبے پرڈالیں (تیل / موم ایک عمدہ گول قطرہ بنانے میں پانی کی مدد کرتا ہے )۔
• پانی کے قطرے کا معائنہ کریں۔ اُس کی سطح کی شکل کیسی ہے ؟ وہ مسطح ہے یا اندر کی طرف خمیدہ یا
  باہر کی طرف ۔
• کاغذ کو شیشے/ پلاسٹک کی پٹی کے نیچے اس طرح رکھیں کہ لکھی ہوئی عبارت براہ راست پانی کے قطرے کے نیچے آجائے (دیکھیں شکل 10.13) ۔
• اب پانی کے قطرے کے پار نیچے موجود عبارت کو دیکھیں کیا آپ کو قطرے کے عین نیچے حروف کے سائز میں کوئی تبدیلی نظر آتی ہے ؟ کیا وہ مقابلتاً بڑے یا چھوٹے دکھائی دیتے ہیں؟

پانی کے قطرے کی سطح باہر کی طرف خمیدہ ہے۔ پانی کے قطرے کے نیچے موجود حروف مختلف نظر آتے ہیں ۔ شاید وہ اپنے قریب کے حروف کے مقابلے میں بڑے نظر آئیں! پانی کے قطرےکی خمیدہ سطح کی وجہ سے عبارت كا سائز مختلف نظر آتا ہے ۔ پانی کے قطرے کی یہ خمیدہ سطح ایک سادے عدسے کی طرح كام كر تی ہے۔ کیا آپ نےتکبیری شیشہ دیکھا ہےجیسا کہ شکل 10.14 میں دکھایا گیا ہے ۔ یہ ایك ایسا لینس بھی ہے جو الفاظ کی شبیہ کو بڑا کرکے دکھاکر باریک متن کو پڑھنے میں مدد دیتا ہے ۔

عدسہ (Lens)عموماً شیشے یا پلاسٹک سے بنے ہوئے شفاف مادے کا ایک ٹکڑا ہے جس کی سطحیں خمیدہ ہوتی ہیں ۔ آئینوں کی طرح عدسے بھی مقعر یا محدب ہو سکتے ہیں ۔

وہ عدسہ جوکناروں کے مقابلے درمیان میں نسبتاً موٹا ہو تاہے محدب عدسہ (Convex Lens)کہلاتا ہے (شکل 10.15a)۔

وہ عدسہ جو درمیان کے مقابلے کناروں پر نسبتاً موٹا ہوتا ہے مقعر عدسہ (Concave Lens)کہلاتا ہے۔(شکل 10.16b)

آئینوں کے برخلاف عدسے روشنی کو اپنے اندر سے گزرنے دیتے ہیں اور ہم اشیا کو عدسے کے ذریعے دیکھتے ہیں عدسے میں نہیں۔

عدسوں کے ذریعے دیکھے جانے پر اشیا میں کون سی تبدیلیاں نظر
آ سکتی ہیں ۔

سرگرمی 10.9: آئیے تجزیہ کریں

• ایک محدب لینس ، ایک مقعر لینس ، لینس ہولڈراور کوئی چھوٹی سی چیز جمع کریں ۔
• ایک محدب لینس لیں اور اسے ہولڈرکی مدد سے سیدھی کھڑی حالت میں رکھیں ۔
• شے کو محدب لینس کے پیچھے رکھیں (لینس کی سطح تک لانے کے لیےاسے کسی اورچیز پر بھی رکھا جا سکتا ہے)۔
• دوسری جانب سے لینس میں سےشے کو دیکھیں (شکل10.17 a) اور اپنے مشاہدات نوٹ بک میں درج کریں۔
• اب شے کو آہستہ آہستہ لینس سے دور کرتے جائیں اور مشاہدہ کرتے رہیں کہ شبیہ کیسے تبدیل ہوتی ہے ۔ محدب لینس سے شے کی دوری اس کے نظر آنے کے طریقے پر کیسے اثر ڈالتی ہے ؟
• اب مقعرلینس کی مدد سے ان مراحل کو دہرائیں۔
• نوٹ بک میں درج اپنے مشاہدات کا تجزیہ کریں اور دونوں لینسوں کے پار دیکھی گئی شبیہوں کا
  موازنہ کریں۔ آپ کون سے نتائج اخذ کرتے ہیں ۔

جب کسی شے کوکسی محدب لینس کے پیچھے مختصر دوری پررکھتے ہیں اور لینس کے پار دیکھتے ہیں تو وہ شے سیدھی اور سائزمیں بڑی نظر آتی ہے ۔ جوں جوں شےمحدب لینس کے درمیان دوری بڑھتی ہے؛ شے الٹی نظر آتی ہے ۔ابتدا میں اس کا سائز بڑھتا ہے اور اس کے بعد گھٹتا ہے ۔ مقعر لینس کے پیچھے رکھی ہوئی شے کو لینس
میں سے دیکھنے پر وہ ہمیشہ سیدھی چھوٹے سائز کی نظر آتی ہے ۔ لینس سے اس کی دوری بڑھنے پرسائز تبدیل ہوجاتا ہے۔

• شیشے کی پتلی شفاف پلیٹ، ایک محدب عدسہ ، ایک مقعرعدسہ روشنی کی متعدد متوازی شعاعیں حاصل کرنے کے لیےٹارچ اور کنگھا ، کنگھے کو سیدھا کھڑا رکھنے کے لیے پیپر کلپ ، دو ایک ہی جیسی کتابیں اور سفید کاغذ کے اوراق جمع کریں ۔
• ایک دوسرے سے متصل رکھی گئی دو کتابوں کے درمیان شیشے کی پلیٹ یا لینس کو سیدھاکھڑا رکھیں جیسا کہ شکل10.18 میں دکھا یاگیا ہے ۔کاغذ کے اوراق کو دونوں کتابوں پر پھیلائیں۔
• اب روشنی کی متعدد متوازی شعاعوں کو شیشےکی پلیٹ ، محدب عدسے اور مقعر عدسے پر ایک ایك کرکے پڑنے دیں جیسا کہ (شکل 10.18) میں دکھایا گیا ہے۔کیا روشنی کی متوازی شعاعیں تینوں معاملوں میں جوں کا توں گزر جاتی ہے ؟
• اپنے مشاہدات کو درج کرکے ان کاتجزیہ کریں ۔

روشنی کی شعاعیں پتلی شیشے کی پلیٹ سےجوں کا توں گزرجاتی ہے ۔محدب لینس اپنے اوپر پڑنے والی روشنی کو مرکوز کردیتا ہےجب کہ مقعر عدسہ روشنی کو پھیلا دیتا ہے۔ محدب عدسے کو مرکوزی عدسہ جب کہ مقعر عدسےکو غیر مرکوزی عدسہ بھی کہتے ہیں ۔

ایك قدم آگے

چونكہ محدب عدسہ روشنی كے بیم كو مرکوزكرتا ہے توکیا یہ كسی كاغذ كو جلا بھی سكتا ہے؟

سرگرمی 10.11: آئیے تفتیش كریں

• سورج كی شعاعوں كے راستے میں مقعر عدسے كی جگہ پر محدب عدسہ رکھ کرسرگرمی 10.7كو
  دہرائیں۔ كیا آپ كاغذ كو جلا سکیں گے؟۔

حفاظت پہلے

سورج کو کبھی بھی براہ راست یا لینس کی مدد سے مت دیکھیے کیوں کہ اس سےآنکھوں کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔

یہ تمام عدسے كہاں استعمال ہوتے ہیں؟

عدسے اہم ہیں اور ہمارے ارد گرد ہر جگہ استعمال ہوتے ہیں۔ لوگ جن چشموں کو صاف دیكھنے كے لیے لگاتے ہیں وہ عدسے ہی ہیں۔ کیمروں، دوربینوں اور خردبینوں میں عدسے ہی كام كرتے ہیں۔ یہاں تك كہ ہماری آنكھوں كے اندر محدب لینس ہوتا ہے۔ یہ بڑا حیرت ناك عدسہ ہے جو اپنی شكل تبدیل كر سكتا ہے اور اسی سے ہمیں كوئی كتاب پڑھنے اور بہت دور كی چیز كو دیكھنے میں مدد ملتی ہے۔

خلاصہ

1. روشنی کی شعاع کسی آئینہ پر وقوع پذیر ہوتی ہے اور منعکس ہو جاتی ہے (شکل 10.21)۔ آئینے کے نارمل کے ساتھ وقوع شعاع کے ذریعے بنایا گیا زاویہ 40oہے۔ آئینے کے ساتھ منعکس شعاع کے ذریعے بنایا گیا زاویہ کتنا ہے؟

(i) 40° ii) 50°) iii) 45°) iv) 60°)

2. شکل 10.22 میں تین مختلف حالتیں دی گئی ہیں جہاں روشنی کی شعاع آئینے پر پڑتی ہے:
   1. روشنی کی شعاع نارمل کی سمت میں آئینے پرپڑتی ہے۔
   2. آئینہ جھکا ہوا ہے لیکن روشنی کی شعاع اب بھی نارمل کی سمت میں جھكی ہوئی سطح پر پڑتی ہے۔
   3. آئینہ جھکا ہوا ہے اور روشنی کی شعاع نارمل سے 20oکے زاویے پر پڑتی ہے۔

ہر حالت کے لیے منعکس شعاع کا خاکہ کھینچیے (درست ڈرائنگ کے لیے رولر اور پروٹریکٹر استعمال کیجیے)۔ ہر ایک معاملے میں زاویہ انعکاس کیا ہے؟

3. شکل 10.23میں ایک اسکیچ پین کا ڈھکن تین اقسام کے آئینوں کے سامنے رکھا گیا ہے۔

ہر شبیہ کو درست آئینے سے ملائیے۔

شبیہ	آئینہ
(i)	مسطح آئینہ
(ii)	محدب آئینہ
(iii)	مقعر آئینہ

4. شکل 10.24میں ایک اسکیچ پین کا ڈھکن محدب عدسے، مقعر عدسے اور مسطح شفاف شیشے کے ٹکڑے کے پیچھے رکھا ہے۔ تینوں معاملوں میں شے یکساں فاصلے پر ہے۔

ہر شبیہ کو عد سے یا شیشے کی صحیح قسم سے ملائیے۔

شبیہ	آئینہ
(i)	مسطح شفاف شیشے کا ٹکڑا
(ii)	محدب آئینہ
(iii)	مقعر آئینہ

5. جب روشنی نارمل کی سمت میں آئینے پر پڑتی ہے تو مندرجہ ذیل میں سے کون سا بیان صحیح ہے:
   1. زاویہ وقوع 90o ہوتاہے
   2. زاویہ وقوع 0o ہوتاہے
   3. زاویہ انعکاس 90o ہوتاہے
   4. اس حالت میں روشنی کا انعکاس واقع نہیں ہوتا

6. مسطح،مقعر اور محدب تینوں آئینے( شکل 10.25)میں رکھے ہوئے ہیں۔ آئینوں میں بننے والی گراف شیٹ کی شبیہوں کی بنیاد پر آئینوں کی پہچان کیجیے اور آئینوں کے اوپر اُن کے نام لکھیے۔

7. کسی میوزیم میں ایک عورت بڑے سے محدب آئینے کی طرف
جاتی ہے (شکل 10.26) وہ دیکھے گی کہ

1. اُس کی سیدھی شبیہ کا سائزگھٹتا جا رہا ہے۔
2. اس کی الٹی شبیہ کا سائز گھٹتا جا رہاہے۔
3. اس کی الٹی شبیہ کا سائز بڑھتا جاتاہے اور آخر کار سیدھی اور بڑی ہوجاتی ہے۔
4. اس کی سیدھی شبیہ کاسائز بڑھتاجاتاہے۔

8. عبارت کے اوپر تکبیری شیشہ پکڑکر رکھیں اور اس فاصلے کی شناخت کیجیے جہاں آپ عبارت کو اس کے اصل سائز سے بڑا دیکھ سکیں۔ اب شیشے کو عبارت سے ہٹا ئیے۔ آپ کیا دیکھتے ہیں؟ تکبیری شیشہ کس طرح کا عدسہ ہے؟

9. کالم(i) كے اندراجات کو کالم (ii)سے ملا ئیے۔

کالم I	کالم II
(i) مقعر آئینہ	(a) کروی آئینہ جس کی انعکاسی سطح اندر کی طرف خمیدہ ہوتی ہے۔
(ii) محدب آئینہ	(b) یہ ایسی شبیہ بناتا ہے جو ہمیشہ سیدھی اور سائز میں چھوٹی ہوتی ہے۔
(iii) محدب عدسہ	(c) اس کے پیچھے رکھی گئی شے کسی فاصلے پر الٹی نظر آسکتی ہے۔
(iv) مقعر عدسہ	(d) اس کے پیچھے رکھی گئی شے ہمیشہ چھوٹے سائزکی نظر آتی ہے۔

10. مندرجہ ذیل سوال دعویٰ/دلیل پر مبنی ہے۔

دعویٰ: ہم اپنے پیچھے آنے والی گاڑیوں کے مشاہدے کے لیے محدب آئینوں کو ترجیح دیتے ہیں۔

دلیل: محدب آئینے مسطح آئینوں کے مقابلے میں زیادہ وسیع منظر پیش کرتے ہیں۔

صحیح متبادل منتخب کیجیے۔

1. دعویٰ اور دلیل دونوں درست ہیں اور دلیل دعوے کی درست وضاحت ہے۔
2. دعویٰ اور دلیل دونوں صحیح ہیں لیکن دلیل دعوے کی درست وضاحت نہیں ہے۔
3. دعویٰ درست ہے لیکن دلیل غلط ہے۔
4. دعویٰ اور دلیل دونوں غلط ہیں۔

11. (شکل 10.27) میں M،Oاور Iبالترتیب شے، آئینہ اور شبیہ کو ظاہر کرتے ہیں۔

مندرجہ ذیل میں سے کون سا بیان صحیح ہے؟

1. شکل (a)مسطح آئینہ کو اور شکل (b)مقعر آئینے کو ظاہر کرتی ہے۔
2. شکل (a)محدب آئینے کو اور شکل (b)مقعر آئینے کو ظاہر کرتی ہے۔
3. شکل (a)مقعر آئینے کو اور شکل (b)محدب آئینے کو ظاہر کرتی ہے۔
4. شکل(a)مطع آئینے کو اور شکل (b)محدب آئینےکو ظاہر کرتی ہے۔

12. شیشے کے برتن کے پیچھے ایک پنسل رکھیں (شکل 10.28a)۔ اب آدھے برتن میں پانی بھر دیں (شکل 10.28b)۔ پانی کے پار دیکھنے پر پنسل کیسی نظرآتی ہے؟ بتائیں کہ اس کی شکل بدلی ہوئی کیوں نظر آتی ہے۔

دریافت، ڈیزائن اور بحث

• اپنے استاد یا والدین کے ساتھ کسی قریبی اسپتال میں یا کسی ای این ٹی اسپیشلسٹ یا دانت کے ڈاکٹر کے پاس جائیں۔ ڈاکٹر سے کان، ناک، گلا اور دانت کی جانچ کرنے والے آئینے دکھانے کی درخواست کریں۔ ان آلات میں استعمال کیے گئے آئینے کی قسم کو پہچانیں۔
• سورج کی روشنی کو گرفت میں لینا توانائی کے آئندہ مسائل حل کرنے کی کلید ہے۔ سولر کوکر (شکل 10.29)جیسے آلا ت میں سورج کی روشنی کو مرکوز کرنے اور حرارت پیدا کرنے کے لیے آئینے استعمال کیے جاتے ہیں۔ہندوستان میں اس طرح کے ڈیزائن دیہاتوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ اس طرح بجلی کی بچت ہوتی ہے اور ركازی ایندھن کے استعمال میں کمی آتی ہے۔ اپنے اسکول یا گھر کے لیے سولر کوكر کے ڈیزائن کے بارے میں غور کیجیے اور اس کی مفصل تجویز مع مطلوبہ بجٹ تیار کیجیے۔
• کروی آئینوں اور عدسوں سے مجازی (غیر حقیقی) تجربات انجام دینے کے لیے آن لائن ٹول یا اینیمیشن کا استعمال کریں۔ اشیا کوسمولیشن میں حرکت دیں اور مشاہدہ کریں کہ شبیہ کیسے تبدیل ہوتی ہے۔

ہمارا سائنسی ورثہ

800سال پہلے ہندوستان کے عظیم ریاضی داں بھاسکر II، ماہرین فلکیات ستاروں اور سیاروں کے مشاہدے کے لیے پانی کے اتھلےپیالے استعمال کرتے تھے۔ موزوں زاویوں پر رکھی گئی نلیوں کے ذریعے ان کی منعکس شبیہوں کو احتیاط سے دیکھ کر وہ آسمان میں ستاروں اور سیاروں کے مقام کی پیمائش کرتے تھے۔ اگرچہ انعکاس کے اصولوں کاذكر تحریروں میں نہیں ہے، اُن کے آلات اور طریقے یہ ظاہر کرتے ہیں کہ انہوں نے عملاً اُسے سمجھ لیاتھا۔