13.1-What makes Things Visible

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13.1 - What makes Things Visible
  • Objects are visible when they reflect or emit light.
  • Light is essential for vision; without it, we cannot see objects.
  • The human eye detects light reflected off surfaces, forming images.
  • Reflection of light occurs according to the law of reflection: $ \text{Angle of incidence} = \text{Angle of reflection} $.
  • Transparent materials allow light to pass through, while opaque objects block light.
  • Some objects emit their own light (e.g., the Sun, bulbs).
  • In the dark, objects can only be seen if a light source illuminates them.

13.1 - What Makes Things Visible

In this section, we will explore how and why we can see things around us, focusing on the role of light in making objects visible. Light is essential for vision, and without it, we cannot see anything. The main concept revolves around the reflection and transmission of light.

Light and Reflection

Light travels in straight lines and when it strikes an object, it interacts with it in different ways. The object may reflect, absorb, or transmit light. The process of reflection allows us to see objects. When light bounces off the surface of an object, it enters our eyes, enabling us to perceive the object.

Reflection of Light

The angle at which light strikes a surface determines the angle at which it is reflected. This is known as the law of reflection. The law of reflection states that:

Angle of incidence = Angle of reflection

This means the angle at which light hits a surface is equal to the angle at which it bounces off. This principle is essential in understanding how mirrors work and how we can see objects by the light reflected from them.

Role of a Source of Light

To make things visible, light must first come from a source. Natural sources of light include the Sun, while artificial sources include lamps, bulbs, and LEDs. Light emitted from these sources either directly illuminates objects or reflects off them, reaching our eyes.

Transparent, Opaque, and Translucent Objects

Objects can be classified based on how they interact with light:

  • Transparent: These objects allow light to pass through them. Examples include glass and water.
  • Opaque: These objects do not allow light to pass through them. Examples include wood and metal.
  • Translucent: These objects allow some light to pass through but scatter it. Examples include frosted glass and butter paper.

Light and Human Vision

Our eyes are designed to detect light. When light from an object enters the eye, it forms an image on the retina. The image is then transmitted to the brain, where it is interpreted, and we perceive the object. The eye works in a way similar to a camera, focusing light to form a clear image.

Reflection and Shadows

When light is blocked by an opaque object, a shadow is formed. Shadows are an indication that light is being blocked and cannot pass through the object. The size and shape of the shadow depend on the size of the object and the angle of light.

Formula for Reflection

In terms of angles, if the incident ray makes an angle of $i$ with the normal (the imaginary line perpendicular to the surface), the reflected ray makes an angle of $r$. According to the law of reflection:

$$ i = r $$

Sources of Light

Objects that emit their own light are called luminous objects. The Sun, stars, fire, and electric bulbs are examples of luminous objects. Non-luminous objects, on the other hand, do not emit light but can reflect light. Examples include the Moon, trees, and buildings.

Thus, light is what enables us to see. Whether light comes from a source and is reflected from objects or transmitted through them, the interaction of light with surfaces determines what we can see and how we perceive our surroundings.

13.1-What Makes Things Visible

इस खंड में, हम उन कारणों को समझेंगे जो चीजों को हमारी आंखों के लिए दृश्यमान बनाते हैं।

प्रकाश का परावर्तन (Reflection of Light):

चीजें हमें तभी दिखाई देती हैं जब वे प्रकाश को परावर्तित करती हैं। जब प्रकाश किसी वस्तु पर पड़ता है, तो वह परावर्तित होता है और हमारी आंखों तक पहुंचता है।

आंखों की भूमिका:

आंखें हमारे दृश्य तंत्र का महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। जब परावर्तित प्रकाश हमारी आंखों में प्रवेश करता है, तो यह लेंस द्वारा एकत्रित होता है और रेटिना पर छवि बनाता है।

सीधे प्रकाश का स्रोत:

जो वस्तुएं स्वयं प्रकाश उत्सर्जित करती हैं, उन्हें प्रकाश स्रोत कहा जाता है। उदाहरण: सूरज, बल्ब, टॉर्च।

जब ये स्रोत प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, तो यह हमारी आंखों तक पहुंचता है और उन्हें दृश्यमान बनाता है।

अप्रत्यक्ष रूप से दृश्य वस्तुएं:

जो वस्तुएं प्रकाश उत्पन्न नहीं करतीं, उन्हें परावर्तित प्रकाश द्वारा देखा जाता है। उदाहरण: किताबें, मेज, दीवार।

पारदर्शिता और दृश्यता:

  • पारदर्शी वस्तुएं: ये वस्तुएं प्रकाश को पूरी तरह गुजरने देती हैं। उदाहरण: कांच।
  • अर्ध-पारदर्शी वस्तुएं: ये वस्तुएं प्रकाश को आंशिक रूप से गुजरने देती हैं। उदाहरण: धुंधला कांच।
  • अपारदर्शी वस्तुएं: ये वस्तुएं प्रकाश को नहीं गुजरने देतीं। उदाहरण: लकड़ी।

प्रकाश की किरणों का व्यवहार:

जब प्रकाश किसी सतह से टकराता है, तो वह मुख्यतः तीन तरीके से व्यवहार करता है:

  • परावर्तन (Reflection): प्रकाश वापस लौटता है।
  • अपवर्तन (Refraction): प्रकाश अपनी दिशा बदलता है।
  • शोषण (Absorption): प्रकाश सतह में अवशोषित हो जाता है।

परावर्तन का नियम:

परावर्तन के दो मुख्य नियम हैं:

  1. आगमन कोण ($\theta_i$) और परावर्तन कोण ($\theta_r$) समान होते हैं।
  2. आगमन किरण, परावर्तित किरण और अभिलंब एक ही समतल में होते हैं।

उदाहरण:

एक आईना पर प्रकाश किरणें गिरती हैं और परावर्तित होती हैं। इस परावर्तित प्रकाश के कारण हम अपने चेहरे का प्रतिबिंब देख पाते हैं।

प्रकाश और रंग:

चीजों का रंग उनके द्वारा परावर्तित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। उदाहरण: एक हरी पत्ती केवल हरा रंग परावर्तित करती है, बाकी रंग अवशोषित कर लेती है।