سرگرمی نمبر 3: مقعر آئینے کی فوکل لمبائی (Focal Length of a Concave Mirror)

اکتسابی محاصل  (Learning Outcomes)

طالب علم:

مقعر آئینے کی فوکل لمبائی کی پیمائش کرے گا۔

مقعر آئینے کی فوکل لمبائی معلوم کرنے کے طریقۂ کار کی وضاحت کرے گا۔

مقصد (Aim)

مقعر آئینے کی ماسکی طول  معلوم کرنا۔

درکار اشیاء (Material Required)

مقعر آئینہ (Concave Mirror) ‘سفید کاغذ کا چھوٹا ٹکڑا ‘اسکیل ‘سورج کی روشنی

تعارف (Introduction)

اگر مقعر آئینے کے اصل محور (Principal Axis) کے متوازی آنے والی روشنی کی شعاعیں آئینے پر پڑیں تو انعکاس کے بعد ایک نقطے پر جمع ہو جاتی ہیں۔ اس نقطے کو مقعر آئینے کا ماسکہ (Focus) کہتے ہیں۔ آئینے اور مرکزِ ارتکاز کے درمیان فاصلے کو ماسکی طول (Focal Length) کہا جاتا ہے۔

قانون (Law)

f = R/2

جہاں: f = فوکل لمبائی

R = نصف قطرِ انحناء (Radius of Curvature)

احتیاطیں (Precautions)

مقعر آئینہ بالکل سورج کی طرف رخ کیے ہوئے ہونا چاہیے۔

کاغذ کا ٹکڑا چھوٹا ہونا چاہیے تاکہ سورج کی آنے والی شعاعوں میں رکاوٹ نہ بنے۔

طریقۂ کار (Procedure)

1.مقعر آئینے کو اس طرح پکڑیں کہ اس کی منعکس کرنے والی سطح سورج کی طرف ہو۔

2.سفید کاغذ کا ایک چھوٹا ٹکڑا آئینے کے قطب (Pole) کے بہت قریب رکھیں۔

3.کاغذ کو اصل محور کے ساتھ ساتھ آہستہ آہستہ آئینے سے دور، سورج کی سمت لے جائیں۔

4.وہ مقام تلاش کریں جہاں کاغذ پر بننے والا روشن دھبہ سب سے چھوٹا اور سب سے زیادہ روشن نظر آئے۔ یہ سورج کی تصویر ہوگی۔

5. آئینے اور کاغذ کے درمیان فاصلے کو اسکیل کی مدد سے ناپیں۔

مشاہدات (Observations)

1. جب ہم کاغذ کے ٹکڑے کو آئینے سے دور لے جاتے ہیں تو کاغذ پر بننے والی سورج کی تصویر ابتدا میں مسلسل چھوٹی ہوتی جاتی ہے۔

2. ایک خاص مقام پر سورج کی تصویر بہت چھوٹی اور انتہائی روشن نظر آتی ہے۔

3. اگر کاغذ کو اس مقام سے مزید دور لے جائیں تو سورج کی تصویر دوبارہ بڑی ہونے لگتی ہے۔

نتیجہ (Result)

1. ہم نے آئینے اور اس مقام کے درمیان فاصلہ ناپا جہاں کاغذ پر سورج کی تصویر سب سے چھوٹی اور سب سے روشن حاصل ہوئی۔

2. یہ مقام آئینے کا ماسکہ (Focus) کہلاتا ہے۔

3. آئینے اور مرکزِ ارتکاز کے درمیان فاصلہ ہی ماسکی طول (Focal Length) کہلاتا ہے۔

اختتامیہ (Conclusion)

آئینے اور مرکزِ ارتکاز کے درمیان فاصلے کو آئینے کی فوکل لمبائی کہتے ہیں۔

اعلیٰ سطحی فکری سوالات (Higher Order Thinking Questions)

1. مستوی آئینے (Plane Mirror) کی ماسکی طول کیا ہوگی؟

جواب:مستوی آئینہ نہ تو شعاعوں کو مجتمع کرتا ہے اور نہ ہی منتشر کرتا ہے، اس لیے اس کا مرکزِ ارتکاز لامتناہی فاصلے (Infinity) پر تصور کیا جاتا ہے۔ لہٰذا مستوی آئینے کی فوکل لمبائی لامتناہی (Infinite) ہوتی ہے۔

متبادل سرگرمیاں / توسیعی سرگرمیاں

1. یہی سرگرمی محدب آئینے (Convex Mirror) کے ساتھ انجام دیں۔ کیا اس طریقے سے محدب آئینے کا ماسی طول معلوم کی جا سکتی ہے؟ وجہ بیان کریں۔

اشارہ: محدب آئینہ شعاعوں کو منتشر کرتا ہے، اس لیے حقیقی فوکس حاصل نہیں ہوتا۔ لہٰذا اس طریقے سے محدب آئینے کی فوکل لمبائی معلوم نہیں کی جا سکتی۔

2. اس سرگرمی میں استعمال کیے گئے مقعر آئینے کو دو یا تین ٹکڑوں میں تقسیم کریں۔ پھر ہر ٹکڑے کی ماسکی طول  معلوم کریں۔ آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟

مشاہدہ: آئینے کے تمام ٹکڑوں کی فوکل لمبائی تقریباً ایک جیسی رہتی ہے کیونکہ ماسکی طول  آئینے کے انحناء (Curvature) پر منحصر ہوتی ہے، نہ کہ اس کے سائز پر۔