प्रकाश और ऊष्मा: गुण और रोज़मर्रा के उपयोग

प्रकाश के गुण

प्रकाश ऊर्जा का एक रूप है जिससे हम देख पाते हैं।

• यह सीधी रेखा में चलता है। इसीलिए टॉर्च की किरण सीधी होती है और हम कोने के पार नहीं देख सकते।
• अपारदर्शी चीज़ें इसे रोकती हैं। पीछे का अँधेरा हिस्सा परछाईं है। लैंप के पास रखी चीज़ की परछाईं बड़ी होती है।
• यह परावर्तित होता है। दर्पण या चमकीली सतह प्रकाश को लौटाती है। आपतन कोण = परावर्तन कोण।
• यह ऊर्जा ले जाता है। सोलर पैनल धूप से बिजली बनाते हैं और पौधे भोजन।

प्रकाश के उपयोग

गाड़ियों और बाथरूम के दर्पण, पेरिस्कोप, टॉर्च और सोलर सेल इन्हीं गुणों का उपयोग करते हैं। पिनहोल कैमरा प्रकाश के सीधे चलने का उपयोग करता है। काले चश्मे और परदे प्रकाश को रोकने या सोखने का उपयोग करते हैं। धूपघड़ी में परछाईं की लंबाई से समय पता चलता है।

ऊष्मा के गुण

ऊष्मा वह ऊर्जा है जो तापमान के अंतर के कारण चलती है। तापमान बताता है कि चीज़ कितनी गर्म या ठंडी है (°C या K में)।

• ऊष्मा हमेशा गर्म चीज़ से ठंडी चीज़ की ओर बहती है, जब तक दोनों का तापमान बराबर न हो।
• चालन: ठोस में ऊष्मा चलती है, जैसे गर्म चाय में चम्मच।
• संवहन: बहते द्रव या गैस के साथ ऊष्मा चलती है, जैसे हीटर से उठती गर्म हवा।
• विकिरण: ऊष्मा किरणों के रूप में चलती है, खाली स्थान में भी, जैसे सूर्य की गर्मी।
• गहरी, खुरदरी सतहें विकिरण ज़्यादा सोखती और छोड़ती हैं। सफ़ेद और चमकीली सतहें ज़्यादा लौटाती हैं।

ऊष्मा के उपयोग

खाना पकाने के बर्तन धातु के होते हैं क्योंकि धातु ऊष्मा अच्छी चलाती है, और हैंडल प्लास्टिक के क्योंकि प्लास्टिक नहीं चलाता। थर्मस फ़्लास्क तीनों तरह का ऊष्मा स्थानांतरण रोकता है। सोलर कुकर चमकीले दर्पणों से धूप को काले बर्तन पर लौटाता है। कंबल हवा रोकते हैं जो ऊष्मा कम चलाती है, इसलिए शरीर की गर्मी बनी रहती है।

करके देखो

एक जैसे ठंडे पानी के दो कप धूप में रखो: एक पर काला कागज़, दूसरे पर सफ़ेद। 30 मिनट बाद दोनों छुओ या थर्मामीटर लगाओ। पहले अंदाज़ा लगाओ कि कौन ज़्यादा गर्म होगा, फिर जाँचो। फिर एक धातु का चम्मच और एक लकड़ी का चम्मच एक मिनट गर्म पानी में रखकर दूसरे सिरे छुओ।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

• ऊष्मा गर्म से ठंडे की ओर बहती है
• आपतन कोण = परावर्तन कोण
• ऊष्मा स्थानांतरण: चालन, संवहन, विकिरण
• गहरी सतह: ज़्यादा सोखती है; चमकीली सतह: ज़्यादा लौटाती है

हल किए गए उदाहरण

आम गलतियाँ

• यह सोचना कि ठंड गर्म चीज़ में बहती है। ऊष्मा गर्म चीज़ से बाहर बहती है।
• ऊष्मा और तापमान को मिला देना। तापमान बताता है कितना गर्म; ऊष्मा चलने वाली ऊर्जा है।
• परछाईं को कोई वस्तु समझना। परछाईं वह जगह है जहाँ प्रकाश नहीं पहुँचता।
• दर्पण का कोण दर्पण की सतह से नापना, अभिलंब से नहीं।