“प्रतिबिंब कहाँ है?” हाफ-मिरर के साथ मज़ेदार प्रयोग—जो आपको परावर्तन के नियम की ओर ले जाता है

मैं हूँ आपका साइंस ट्रेनर, कवाको केन। हर दिन एक एक्सपेरिमेंट!

जब भी आप शीशे में देखते हैं, तो अपनी ही छवि नज़र आती है। लेकिन क्या आपने कभी सोचा है, “यह शीशे के अंदर वाला ‘मैं’ आखिर है कहाँ?” साइंस की क्लास में हमें सिखाया जाता है कि ‘दर्पण से वस्तु की दूरी और दर्पण से छवि (इमेज) की दूरी बराबर होती है’। सच कहूँ तो, किताब में यह नियम पढ़ लेने पर भी, बात पूरी तरह से पल्ले नहीं पड़ती।

यह ‘छवि (इमेज) वहाँ मौजूद है’ वाली भावना ही पकड़ में नहीं आती। यह सवाल कि ‘शीशे में दिखने वाली छवि आखिर कहाँ है?’ साइंस क्लास में एक क्लासिक टॉपिक है, लेकिन छात्रों को वास्तव में संतुष्ट करना एक मुश्किल काम है। टेक्स्टबुक कहती है कि ‘वस्तु के बराबर दूरी पर ही दर्पण के अंदर छवि होती है’, लेकिन छात्रों को यह समझना मुश्किल लगता है कि ऐसा क्यों होता है, और यह ‘छवि वहाँ मौजूद है’ का मतलब क्या है।

इससे भी मुश्किल यह है कि क्लास में ‘देखो’ कहने पर भी, शीशे में झाँकने का कोण अलग होने पर देखने का तरीका भी बदल जाता है, और यह ‘छवि’ कहाँ है, यह पूरी क्लास के लिए समझ पाना लगभग असंभव हो जाता है। सब एक-दूसरे को धक्का देते हुए कहते हैं, “यहाँ से देखो!” “नहीं, वहाँ नहीं,” और बस इसी में क्लास का मज़ा किरकिरा हो जाता है।

दाई निप्पॉन टोशो (Dai Nippon Tosho) की पाठ्यपुस्तक में यह प्रयोग बताया गया था: एक छोटा आईना इस्तेमाल करके, वस्तु की छवि के ठीक ऊपर एक वैसी ही दूसरी वस्तु रखकर, दोनों के बीच की दूरी मापना।

स्रोत: दाई निप्पॉन टोशो ‘साइंस की दुनिया 1’

लेकिन जब आप इसे सच में करते हैं, तो यह बहुत मुश्किल होता है। एक आँख बंद करके देखने या कोण को बदलने की कोशिश करने पर भी, ज़रा-सा भी नज़र का भटकना, उस वस्तु और छवि को अलग कर देता है जो एक साथ दिख रही थीं। आप उलझन में पड़ सकते हैं, “क्या यह सच में सही जगह है?”

जादुई आईना? ‘हाफ मिरर’ से सुलझाएँ रहस्य

ऐसे समय में, ‘हाफ मिरर’ का इस्तेमाल करने का तरीका बहुत उपयोगी साबित होता है।

यह तरीका मुझे कोमोरी ऐजी (Komori Eiji) सर ने सिखाया था। हाफ मिरर, जैसा कि नाम से ही ज़ाहिर है, एक ऐसी शीट होती है जिसमें ‘आधे आईने’ का गुण होता है। यह प्रकाश को आंशिक रूप से परावर्तित (रिफ्लेक्ट) करता है (आईने का गुण) और आंशिक रूप से पार कर जाने देता है (पारदर्शी काँच का गुण)। यह ‘आधा पारदर्शी और आधा परावर्तक’ गुण ही इस प्रयोग का सबसे बड़ा हीरो है। इसका उपयोग करके, आप वस्तु और छवि को एकदम सटीक रूप से एक-दूसरे पर चढ़ाकर देख सकते हैं!

प्रयोग की तैयारी और प्रक्रिया

ज़रूरी सामग्री:

• दो AA साइज़ की बैटरियाँ (या समान दिखने वाली कोई छोटी वस्तु)
• हाफ मिरर (एक्रीलिक मिरर जो परावर्तन और संचरण दोनों के लिए हो)

  मैंने इसे Amazon से खरीदा। इसे कैंची से काटा जा सकता है और इसमें अच्छी मज़बूती होती है।

  

• स्केल या मापने वाला टेप (छवि और वस्तु की दूरी मापने के लिए) या गत्ता (बेस के लिए)

हाफ मिरर, एक ऐसी चीज़ है जो आईने और पारदर्शी शीट के बीच की होती है।

प्रयोग के चरण:

मेज़ पर एक बैटरी रखें। (यह हमारी ‘वस्तु’ है)

बैटरी के आगे (अपनी तरफ़) हाफ मिरर को सीधा खड़ा करें।

हाफ मिरर में झाँककर देखें और सुनिश्चित करें कि पीछे रखी बैटरी की ‘छवि’ दिख रही है। (आईने का गुण)

यह है मुख्य कदम! दूसरी बैटरी (असली वस्तु) को हाफ मिरर के ‘पीछे’ रखें। हाफ मिरर के पार, ‘आगे वाली बैटरी की छवि’ और ‘पीछे रखी असली बैटरी’ दोनों एक साथ दिखाई देंगी (काँच का गुण)। अब उस स्थिति को ढूँढें जहाँ ये दोनों एकदम सटीक रूप से एक-दूसरे पर चढ़ जाएँ, इसके लिए पीछे वाली बैटरी को धीरे-धीरे हिलाकर सेट करें।

जब दोनों पूरी तरह से एक-दूसरे पर चढ़ जाएँ, तो उस स्थिति में ऊपर से नीचे देखें और आगे वाली बैटरी (‘वस्तु’) और हाफ मिरर के बीच की दूरी, साथ ही पीछे वाली बैटरी (जो ‘छवि’ की जगह पर है) और हाफ मिरर के बीच की दूरी को स्केल से मापकर सुनिश्चित करें।

यह प्रयोग को समझाने वाला वीडियो है। इसका उपयोग करें।

आखिर इससे ‘छवि की जगह’ का पता कैसे चलता है?

इस प्रयोग का सार यह है कि, आप नेत्रहीन रूप से यह मान लेते हैं कि ‘वस्तु और छवि का एक साथ दिखना = छवि उसी जगह पर है’। दर्पण में बनने वाली छवि को ‘आभासी छवि (वर्चुअल इमेज)’ कहा जाता है क्योंकि वहाँ वास्तव में प्रकाश किरणें मिलती नहीं हैं। साधारण आईने में, हम केवल ‘आभासी छवि’ ही देख सकते हैं और उस जगह को छूकर सुनिश्चित नहीं कर सकते।

लेकिन, हाफ मिरर का इस्तेमाल करने से, जहाँ ‘आगे वाली बैटरी की आभासी छवि’ दिखती है, ठीक उसी जगह पर हम ‘पीछे वाली बैटरी (असली वस्तु)’ को रख सकते हैं। इसका मतलब है, आप ‘आभासी छवि के संभावित पते’ पर ‘असली वस्तु’ को रखकर मिला सकते हैं। इससे हर कोई निर्विवाद रूप से महसूस कर सकता है कि “आईने के अंदर वाली बैटरी वास्तव में इसी जगह पर है।”

क्लास में यह प्रयोग करते समय, पूरे क्लास को दिखाने के बाद, छात्रों को जोड़ों या समूहों में इसे खुद आज़माने देना असरदार होता है। साधारण आईने से जूझने के बाद, हाफ मिरर की स्पष्टता देखकर उन्हें आश्चर्य हो सकता है। और अंत में, उनसे छवि और वस्तु की दूरी को वास्तव में मापने के लिए कहें, जिससे उन्हें ‘आँखों से देखकर संतुष्टि’ की भावना के साथ-साथ ‘मापकर संतुष्टि’ का संख्यात्मक समर्थन भी मिले।

इस तरह, ‘दर्पण से वस्तु की दूरी और दर्पण से छवि की दूरी बराबर होती है’ का नियम महज़ रटने की चीज़ नहीं, बल्कि उनके द्वारा खोजा गया ‘विज्ञान का नियम’ बनकर गहराई से समझा जा सकता है।

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