तरङ्ग

हामीले हेर्ने वस्तुबाट आउने प्रकाश हावा, पानी, काँच जस्ता पारदर्शी माध्यम भएर आउँछ। प्रकाश प्रसारण हुने पदार्थलाई माध्यम भनिन्छ। सबै माध्यममा प्रकाशको गति एकै हुँदैन।

माध्यम	प्रकाशको गति (m/s)	माध्यम	प्रकाशको गति (m/s)
हावा	3.00 × 10⁸	मटितेल	2.08 × 10⁸
पानी	2.25 × 10⁸	काँच	2.00 × 10⁸
अल्कोहल	2.21 × 10⁸	हिरा	1.24 × 10⁸

हावामा प्रकाशको गति सबैभन्दा बढी र हिरामा सबैभन्दा कम हुन्छ। कुनै दुईओटा माध्यमको तुलना गर्दा:

• प्रकाशको गति कम हुने माध्यम सघन माध्यम हो;
• प्रकाशको गति बढी हुने माध्यम विरल माध्यम हो।

त्यसैले काँच हावाभन्दा सघन र हावा काँचभन्दा विरल हुन्छ। पानी हावाभन्दा सघन भए पनि काँचभन्दा विरल हुन्छ। “सघन” र “विरल” भन्ने शब्दको अर्थ दुईओटा माध्यमको जोडीमा मात्र लाग्छ।

क्रियाकलाप 10.1: पानीभित्र पस्ने र पानीबाट निस्कने प्रकाशको बिम

हावामा प्रकाशको गति 3 × 10⁸ m/s र पानीमा 2.25 × 10⁸ m/s हुन्छ। हावाबाट पानीमा जाँदा प्रकाशको वेग घटेर यो नर्मलतिर बाङ्गिन्छ। त्यसैले पानी सघन माध्यम हो। पानीबाट हावामा निस्कँदा चाहिँ प्रकाशको वेग बढेर यो नर्मलबाट टाढा बाङ्गिन्छ। यस जोडीमा हावा विरल माध्यम हो।

प्रकाश एउटा माध्यमबाट अर्को माध्यममा जाँदा बाङ्गिने वा यसको दिशा परिवर्तन हुने प्रक्रियालाई प्रकाशको आवर्तन भनिन्छ। प्रकाशको गतिमा आउने परिवर्तन नै आवर्तनको कारण हो। वेगमा जति धेरै परिवर्तन आउँछ, प्रकाश त्यति नै बढी बाङ्गिन्छ। सतहसँग लम्ब भएर ठिक नर्मलकै बाटो पस्ने प्रकाशको गति बदलिए पनि यो पटक्कै बाङ्गिँदैन।

आवर्तन प्रकाशको मात्र हुँदैन। ध्वनि र पानीका लहर पनि वेग बदलिँदा यसै गरी बाङ्गिन्छन्। यो कुरा यसै एकाइमा अगाडि पढिन्छ।

चलाएर हेर्नुहोस्: Refraction (अङ्ग्रेजीमा): हावाबाट पानी, काँच वा हिरामा र फेरि बाहिर जुनसुकै कोणमा टर्च बालेर हेर्नुहोस्।

क्रियाकलाप 10.2: काँचको स्ल्याबबाट हुने प्रकाशको आवर्तन

चित्र 10.2 मा देखाइएका सबै कुराका नाम यस्ता छन्:

• नर्मल: प्रकाश दुई माध्यमको सिमानामा पुगेको विन्दुमा त्यस सिमानासँग लम्ब (90° मा) हुने काल्पनिक रेखा। NN′ र N₁N₁′ नर्मल हुन्।
• आपतित किरण: प्रकाशको स्रोतबाट आउने किरण AO।
• आपतित कोण (i): आपतित किरण र नर्मलबिचको कोण ∠AON।
• आवर्तित किरण: सिमानामा बाङ्गिएर दोस्रो माध्यममा अगाडि बढ्ने किरण OB।
• आवर्तित कोण (r): आवर्तित किरण र नर्मलबिचको कोण ∠BON′।
• इमर्जेन्ट किरण: स्ल्याबबाट निस्केर फेरि पहिलेकै माध्यममा जाने किरण BC।
• इमर्जेन्ट कोण (e): इमर्जेन्ट किरण र नर्मल N₁N₁′ बिचको कोण ∠CBN₁′।
• लेटरल सिफ्ट: इमर्जेन्ट किरण र सिधै अगाडि लम्ब्याइएको आपतित किरण (धर्का रेखा) बिचको लम्ब दुरी CD।

सतह PQ मा प्रकाश हावा (विरल) बाट काँच (सघन) मा जाने भएकाले नर्मलतिर बाङ्गिन्छ: r < i। सतह RS मा काँचबाट हावामा निस्कँदा दुवै सतह समानान्तर भएकाले यो नर्मलबाट ठ्याक्कै उत्तिकै टाढा बाङ्गिन्छ। त्यसैले प्रकाश आएकै दिशामा निस्कन्छ (i = e) तर CD जति छेउतिर सरेर निस्कन्छ। काँचभित्र प्रकाश बढी ठाडो कोणमा “घुमाउरो बाटो” हुँदै जाने भएकाले लेटरल सिफ्ट हुन्छ।

आपतित कोण बदल्दा आवर्तित कोण पनि बदलिन्छ: i ठुलो हुँदा r पनि ठुलो हुन्छ। आवर्तित कोण आपतित कोण र माध्यम गरी दुई कुरामा भर पर्छ। r ठ्याक्कै कति हुन्छ भन्ने कुरा अर्को खण्डमा पढिने आवर्तनका नियमबाट थाहा हुन्छ।

चलाएर हेर्नुहोस्: Refraction Through a Slab (अङ्ग्रेजीमा): स्ल्याबको मोटाइ र पदार्थ बदलेर सिफ्ट हेर्नुहोस्।

क्रियाकलाप 10.3: अर्धवृत्ताकार काँचको स्ल्याबबाट हुने आवर्तन

अर्धवृत्ताकार स्ल्याबबाट निस्कने प्रकाश वक्र सतहको अर्धव्यासको बाटो जाने भएकाले त्यस सतहमा लम्ब भएर पर्छ र त्यहाँ बाङ्गिँदैन। यो आकार प्रयोग गर्नुको कारण यही हो: प्रकाश समतल सतहमा मात्र बाङ्गिने भएकाले r ठ्याक्कै नाप्न सकिन्छ।

दुईओटा नियम

1. प्रकाश एउटा माध्यमबाट अर्को माध्यममा जाँदा आपतन विन्दुमा आपतित किरण, नर्मल र आवर्तित किरण सबै एउटै समतलमा हुन्छन्। कागजमा कोर्दा आवर्तित किरण कहिल्यै कागजबाट माथि उठ्दैन र कागजभित्र तल पनि पस्दैन।
2. कुनै एक जोडी माध्यमका लागि आपतित कोणको साइन र आवर्तित कोणको साइनको अनुपात स्थिर हुन्छ। यस स्थिर मानलाई उक्त जोडी माध्यमको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स भनिन्छ र यसलाई μ (ग्रिक अक्षर “म्यु”; कुनै पुस्तकमा n) ले जनाइन्छ:

$$\frac{\sin i}{\sin r} = \text{स्थिर} = \mu$$

दोस्रो नियमलाई डच गणितज्ञ विलबोर्ड स्नेलियसको नाममा स्नेलको नियम भनिन्छ।

हावा (वा शून्य स्थान) बाट कुनै माध्यममा जाने प्रकाशका लागि यो स्थिर मान हावामा प्रकाशको गति c र त्यस माध्यममा प्रकाशको गति v को अनुपात बराबर हुन्छ:

$$\mu = \frac{\sin i}{\sin r} = \frac{\text{हावा वा शून्य स्थानमा प्रकाशको गति } (c)}{\text{माध्यममा प्रकाशको गति } (v)}$$

यसलाई माध्यमको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स भनिन्छ (ठ्याक्कै भन्नुपर्दा “हावाको सापेक्षमा” रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स)। यो एउटा वेगलाई अर्को वेगले भाग गरेर आउने भएकाले यसको कुनै एकाइ हुँदैन।

माध्यम	रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स	प्रकाशको गति (m/s)	माध्यम	रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स	प्रकाशको गति (m/s)
पानी	1.33	2.25 × 10⁸	ग्लिसिरिन	1.47	2.04 × 10⁸
अल्कोहल	1.36	2.21 × 10⁸	काँच	1.50	2.00 × 10⁸
मटितेल	1.44	2.08 × 10⁸	हिरा	2.42	1.24 × 10⁸

रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स बढ्दै जाँदा प्रकाशको गति घट्दै जान्छ। बढी रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स भएको माध्यम सघन हुन्छ र यसले प्रकाशलाई बढी बङ्ग्याउँछ। हावाको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स 1.0003 भए पनि यसलाई 1 मानिन्छ। रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स एउटै रङको प्रकाशका लागि मात्र “स्थिर” हुन्छ: बैजनी प्रकाश रातोभन्दा अलि बढी बाङ्गिन्छ। यो कुरा विच्छेदन को खण्डमा पढिन्छ। तालिकाका मान पहेँलो प्रकाशका लागि हुन्।

हल गरिएका उदाहरण

क्रियाकलाप 10.4: फर्केर देखिने सिक्का

सिक्का O बाट आउने प्रकाश पानी (सघन) बाट हावा (विरल) मा जाने भएकाले सतहमा नर्मलबाट टाढा बाङ्गिन्छ। हाम्रो मस्तिष्कले प्रकाश सधैँ सिधा रेखामा आउँछ भन्ने ठान्छ। त्यसैले आँखामा आइपुगेको किरणलाई सिधै पछाडि लम्ब्याउँदा पुगिने माथिको ठाउँ I मा सिक्का “देखिन्छ”। पानीको सतहमा हुने आवर्तनले गर्दा सिक्का देखिन थाल्छ।

पानीबाट हावामा हुने आवर्तन, हरेक दिन

पानीमा छड्के पारेर डुबाइएको पेन्सिल सतहमा बाङ्गिएको देखिन्छ र यसको टुप्पो वास्तविकभन्दा सतहको नजिक देखिन्छ। पौडी पोखरी, ट्याङ्की वा खोला वास्तविकभन्दा कम गहिरा देखिन्छन्। यी सबैको कारण पनि सिक्काकै जस्तो आवर्तन हो।

वस्तु जति गहिराइमा देखिन्छ, त्यसलाई त्यसको देखिने गहिराइ भनिन्छ। वस्तु साँच्चै जति गहिराइमा छ, त्यो त्यसको वास्तविक गहिराइ हो। पानीमा सिधै तल हेर्दा,

$$\text{रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स } \mu = \frac{\text{वास्तविक गहिराइ}}{\text{देखिने गहिराइ}}$$

वायुमण्डलमा हुने आवर्तन

पृथ्वीको वरिपरिको हावा माथिसम्म एकै किसिमको हुँदैन। जमिननजिक हावा बढी घना हुन्छ भने माथि जाँदा पातलो हुँदै जान्छ। यसले गर्दा अन्तरिक्षबाट आउने प्रकाशले बिस्तारै बदलिँदै जाने रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स भएका हावाका तहपछि तह पार गर्छ र हरेक तहमा अलिअलि बाङ्गिन्छ। यसलाई वायुमण्डलीय आवर्तन भनिन्छ।

ताराहरू चम्किनु (टिमटिमाउनु)। तातो र चिसो हावाका पोका यताउता चलिरहने भएकाले हावाका तह कहिल्यै स्थिर हुँदैनन्। त्यसैले ताराबाट आउने प्रकाश घरी यता अलिकति, घरी उता अलिकति बाङ्गिन्छ। धेरै टाढा भएकाले तारा प्रकाशको एउटा विन्दु मात्र देखिन्छ र प्रकाश यसरी हल्लिँदा ताराको चमक तथा स्थान घटबढ भइरहन्छ। यसैले तारा चम्किरहेको (टिमटिमाएको) देखिन्छ। ग्रह भने धेरै नजिक भएकाले विन्दु नभई साना थाल जस्ता देखिन्छन्। थालको हरेक विन्दु छुट्टाछुट्टै टिमटिमाए पनि ती सबैको औसत मिल्ने भएकाले ग्रह स्थिर भएर चम्किन्छन्। नटिमटिमाउने चम्किलो “तारा” देखिएमा त्यो प्रायः शुक्र, बृहस्पति वा मङ्गल ग्रह हुन्छ।

चाँडै देखिने सूर्योदय। क्षितिजमुनि रहेको सूर्यको प्रकाश वायुमण्डलमा विरल हावाबाट सघन हावामा पस्छ र नर्मलतिर बाङ्गिन्छ। सिक्काको प्रकाश गिलासको किनारामाथिबाट बाङ्गिएर आए जस्तै यो प्रकाश पनि पृथ्वीको गोलाइ वरिपरि तलतिर बाङ्गिन्छ। यसले गर्दा वास्तवमा उदाउनुभन्दा करिब 2 मिनेट पहिले नै सूर्य देख्न सकिन्छ र वास्तवमा अस्ताएको करिब 2 मिनेटपछिसम्म पनि यो देखिइरहन्छ। हावा नभएको भए हुने दिनभन्दा नेपालमा हरेक दिन करिब 4 मिनेट लामो हुन्छ।

प्रकाश पानीबाट हावामा जाँदा नर्मलबाट टाढा बाङ्गिने भएकाले आवर्तित कोण आपतित कोणभन्दा ठुलो हुन्छ: r > i। i ठुलो बनाउँदै जाँदा r पनि झन् छिटो ठुलो हुँदै जान्छ। r को मान बढीमा कति हुन सक्छ?

पानीको गिलासमा रहेको सिक्कालाई झन् झन् तलबाट हेर्दै जाँदा एक पटक सिक्का पानीको सतहकै सिधाइमा देखिन्छ। त्यस बेला सिक्काबाट आउने प्रकाश नर्मलसँग 90° बनाएर सतहैसतह निस्किरहेको हुन्छ। आवर्तित कोणको सबैभन्दा ठुलो सम्भव मान 90° हो। त्यस बेला पानीभित्र बनेको आपतित कोणलाई चरम कोण भनिन्छ।

क्रियाकलाप 10.5: चरम कोण पत्ता लगाउने

प्रकाश सघन माध्यमबाट विरल माध्यममा जाँदा विरल माध्यममा आवर्तित कोण 90° हुने अवस्थाको आपतित कोणलाई चरम कोण भनिन्छ। चरम कोणको मान दुवै माध्यममा भर पर्छ। हावाको सापेक्षमा केही माध्यमका चरम कोण यस्ता छन्:

माध्यम	चरम कोण	माध्यम	चरम कोण
पानी	49°	ग्लिसिरिन	43°
अल्कोहल	47°	काँच	42°
मटितेल	44°	हिरा	24°

रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स जति बढी हुन्छ, चरम कोण त्यति नै सानो हुन्छ। स्नेलको नियमबाट चरम कोण निकाल्न पनि सकिन्छ। हावामा r = 90° (sin 90° = 1) हुँदा चरम कोण c का लागि

$$\sin c = \frac{1}{\mu}$$

पूर्ण आन्तरिक परावर्तन

आपतित कोण चरम कोणभन्दा ठुलो भएमा प्रकाश बाहिर निस्कन नसकेर परावर्तनका नियमअनुसार त्यही माध्यममा परावर्तन भई फर्किन्छ। यसलाई पूर्ण आन्तरिक परावर्तन भनिन्छ। प्रकाश सघन माध्यमभित्रै रहने भएकाले यसलाई आन्तरिक र सबै प्रकाश परावर्तन हुने भएकाले पूर्ण भनिन्छ। साधारण अवस्थामा प्रकाश दुई माध्यमको सिमानामा पुग्दा केही भाग परावर्तन हुन्छ र बाँकी भाग आवर्तन भएर दोस्रो माध्यममा जान्छ। यहाँ भने कुनै प्रकाश पार नहुने भएकाले यो सतह चाँदी लगाएको जुनसुकै ऐनाभन्दा राम्रो ऐनाको काम गर्छ।

पूर्ण आन्तरिक परावर्तन हुन दुईओटा अवस्था चाहिन्छन्:

1. प्रकाश सघन माध्यमबाट विरल माध्यमतिर गइरहेको हुनुपर्छ।
2. आपतित कोण चरम कोणभन्दा ठुलो हुनुपर्छ।

क्रियाकलाप 10.6: प्रकाशलाई थुन्ने

बाङ्गो काँचको डन्डीमा टर्च बाल्दा पनि यही हुन्छ। साइन्स प्लेग्राउन्डको पूर्ण आन्तरिक परावर्तनको प्रदर्शनी (अङ्ग्रेजीमा) मा यो गरेर हेर्न सकिन्छ।

प्रिज्ममा हुने पूर्ण आन्तरिक परावर्तन

दुईओटा त्रिभुजाकार सतह र तीनओटा आयताकार सतहले बाँधिएको ठोस वस्तुलाई प्रिज्म भनिन्छ। समबाहु त्रिभुजीय प्रिज्ममा त्रिभुजका तीनओटै कोण 60° का हुन्छन् भने समकोण समद्विबाहु त्रिभुजीय प्रिज्ममा कोणहरू 90°, 45° र 45° हुन्छन्।

चित्र 10.12क मा किरण समबाहु प्रिज्मको एउटा सतहमा लम्ब भएर पस्ने भएकाले बाङ्गिँदैन। भित्र यो आधारमा 60° मा पर्छ। यो कोण काँचको चरम कोण 42° भन्दा ठुलो भएकाले प्रकाश पूर्ण परावर्तन हुन्छ र तेस्रो सतहबाट फेरि लम्ब भएर बाहिर निस्कन्छ। समकोणी प्रिज्ममा प्रकाश सतहमा 45° मा पर्छ। यो पनि 42° भन्दा ठुलो भएकाले समकोणी प्रिज्मले प्रकाशलाई एक पटकमा 90° वा दुई पटकमा 180° मोड्छ। यसैले पेरिस्कोप, दुर्बिन र सिङ्गल लेन्स रिफ्लेक्स (SLR) क्यामेरामा ऐनाको सट्टा प्रिज्म प्रयोग गरिन्छ। दुर्बिनको हरेक आधा भागमा दुईओटा प्रिज्म हुन्छन् र तीमध्ये हरेकले प्रकाशलाई दुई पटक मोडेर फर्काउँछ (चित्र 10.12ग)। यसरी लामो टेलिस्कोप छोटो खोलमा अटाउँछ र टेलिस्कोपले बनाउने उल्टो आकृति पनि सुल्टो हुन्छ। पूर्ण आन्तरिक परावर्तनमा प्रकाश पटक्कै खेर जाँदैन भने राम्रो ऐनाले पनि केही प्रतिशत प्रकाश सोस्छ र ऐनाको पछाडिको चाँदी बिस्तारै धमिलो हुँदै जान्छ। काँचको ऐनाको अगाडिको सतहले मधुरो दोस्रो आकृति पनि बनाउँछ।

हिराको चमक

हिराको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स निकै ठुलो (2.42) भएकाले यसको चरम कोण निकै सानो, जम्मा 24° हुन्छ। हिराभित्र पसेको प्रकाश यसका भित्री सतहमा लगभग हरेक पटक 24° भन्दा ठुलो कोणमा पर्ने भएकाले बारम्बार पूर्ण परावर्तन हुन्छ। हिरा काट्ने कालिगढहरूले हिरालाई धेरै सतह (“ब्रिलियन्ट कट” मा 57 वा 58 ओटा) हुने गरी काट्छन्। माथिबाट पसेको प्रकाश भित्रभित्रै परावर्तन हुँदै फेरि माथिबाटै हाम्रो आँखातिर निस्कने गरी यी सतहका कोण छानिन्छन्। हिरा चम्किनुको कारण यही हो। उही आकारमा काटिएको काँचको टुक्रा भने यसरी चम्किँदैन। काँचको चरम कोण 42° भएकाले धेरैजसो प्रकाश पछाडिका सतहमा 42° भन्दा सानो कोणमा पर्छ र सिधै पछाडिबाट निस्कन्छ।

टल्कने सतह

पानीभित्रको हावाको फोका चाँदीजस्तै टल्किन्छ। बिकरको पानीमा छड्के पारेर डुबाइएको खाली टेस्टट्युब पनि यसै गरी टल्किन्छ। पानीभित्रको प्रकाश हावाको फोकाको सतहमा वा पछाडि हावा भएको काँचको भित्तामा चरम कोणभन्दा ठुलो कोणमा परेर पूर्ण परावर्तन हुने भएकाले बाहिरबाट हेर्दा उक्त सतह ऐनाजस्तै देखिन्छ।

मिराज

गर्मीको चर्को घाम लागेको दिनमा लामो सिधा सडकमा अगाडि हेर्दा, जस्तै जेठमा तराईको पूर्वपश्चिम राजमार्गमा, पर सडकमा पानी जमेको जस्तो देखिन्छ। त्यस पानीमा रुख र गाडीहरूको उल्टो प्रतिबिम्ब परेको जस्तो पनि देखिन्छ। तर त्यहाँ पुग्दा सडक सुक्खा हुन्छ। यस दृष्टिभ्रमलाई मिराज भनिन्छ।

तातो सडकले आफूमाथिको हावा तताउने भएकाले सडकनजिकको हावा सबैभन्दा तातो (र विरल) हुन्छ भने माथि जाँदा हावा चिसो (र सघन) हुँदै जान्छ। रुखको टुप्पोबाट सडकतिर तल आउने प्रकाश चिसो र सघन तहबाट तातो तथा विरल तहमा पसेर हरेक तहमा अलि बढी नर्मलबाट टाढा बाङ्गिन्छ। अन्त्यमा सडकको नजिकै कुनै तहमा आपतित कोण त्यस तहको चरम कोणभन्दा ठुलो हुन्छ। त्यहाँ पूर्ण परावर्तन भएर माथितिर फर्किएको प्रकाश हेर्ने मानिसको आँखामा पुग्दा रुखको उल्टो आकृति देखिन्छ। पानीमा परेको प्रतिबिम्बजस्तै यो आकृति सडकमुनि भए जस्तो देखिन्छ। सडकनजिकको तातो हावा चलिरहने भएकाले यो आकृति पानीको सतहजस्तै हल्लिरहेको देखिन्छ।

विचारणीय प्रश्न: ध्वनि पनि बाङ्गिन्छ

चिसो हावामा भन्दा तातो हावामा ध्वनिको वेग बढी हुन्छ। 0 °C मा यो करिब 331 m/s हुन्छ र हरेक डिग्री तापक्रम बढ्दा 0.6 m/s ले बढ्छ। यसले गर्दा तातो र चिसो हावाका तहबिच जाँदा प्रकाशजस्तै ध्वनिको पनि आवर्तन हुन्छ।

दिउँसो जमिननजिकको हावा तातो र माथिको हावा चिसो हुन्छ। माथितिर जाने ध्वनि कम वेग भएको हावामा पसेर नर्मलतिर बाङ्गिन्छ। यसरी ध्वनि जमिनबाट टाढा माथितिर मोडिने भएकाले केही टाढा रहेका स्रोताले मुस्किलले सुन्छन्। राति भने जमिन छिट्टै सेलाउने भएकाले जमिनको ठिकमाथिको हावा माथिको हावाभन्दा चिसो हुन्छ। अब माथितिर जाने ध्वनि बढी वेग भएको हावामा पसेर नर्मलबाट टाढा बाङ्गिन्छ र कुनै तहमा पुगेर पूर्ण परावर्तन भई फेरि तल फर्किन्छ। यसले गर्दा राति स्रोतबाट टाढा रहेका स्रोताले पनि ध्वनि प्रस्ट सुन्छन्।

क्रियाकलाप 10.7: इन्टरनेट केबुलभित्र

घरमा “फाइबर इन्टरनेट” छ भने इन्टरनेट सेवाप्रदायकले घरसम्म एउटा केबुल ल्याएको हुन्छ। केबुलको छेउमा बाहिरी आवरण हटाएर भित्रको मसिनो फाइबर निकालिन्छ र कनेक्टरको मदतले त्यसलाई राउटरसँग जोडिन्छ। उक्त केबुलभित्र सूचना काँचको मसिनो धागोमा प्रकाशका झिल्काका रूपमा यात्रा गर्छ। काँच जस्ता मसिना पारदर्शी माध्यमबाट प्रकाश पठाउने प्रविधिलाई फाइबर अप्टिक्स र त्यस धागोलाई अप्टिकल फाइबर भनिन्छ।

अप्टिकल फाइबरमा निकै शुद्ध र पारदर्शी काँचको कोर हुन्छ। कोरलाई त्यसभन्दा अलि कम रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स भएको काँचको क्लेडिङले ढाकेको हुन्छ। यसले गर्दा कोर सघन माध्यम बन्छ र कोरभित्रको प्रकाश क्लेडिङमा चरम कोणभन्दा ठुलो कोणमा पर्दा पूर्ण परावर्तन हुन्छ। फाइबरभित्र प्रकाशलाई अलिकति छड्के गरी पठाइन्छ र यसरी प्रकाश सधैँ क्लेडिङमा चरम कोणभन्दा ठुलो कोणमा पर्छ। फाइबर सिधा होस् वा बाङ्गो, प्रकाश पूर्ण आन्तरिक परावर्तन हुँदै अगाडि बढ्छ र अर्को छेउबाट निस्कन्छ। बाहिरको प्लास्टिकको आवरणले फाइबरलाई जोगाउँछ। एउटा केबुलमा धेरै फाइबर बन्डलका रूपमा हुन्छन्।

सुरुमा अप्टिकल फाइबरको प्रयोग शरीरभित्रका भाग हेर्न चिकित्सा क्षेत्रमा गरियो। आज सजावटका सामग्री र बत्ती बनाउन पनि यसको प्रयोग हुन्छ तर यसको सबैभन्दा ठुलो प्रयोग सञ्चारमा हुन्छ।

दूरसञ्चारमा

टेलिफोन कल, टेलिभिजन र इन्टरनेटको डाटालाई प्रकाशका झिल्कामा बदलेर पूर्ण आन्तरिक परावर्तनद्वारा अप्टिकल फाइबरबाट पठाइन्छ। तामाको तारको तुलनामा फाइबरले धेरै बढी सूचना, धेरै छिटो र धेरै टाढासम्म पठाउँछ। यसमा विद्युतीय बाधा पर्दैन र बिचमा कसैले सजिलै सूचना चोर्न पनि सक्दैन। एउटा फाइबरले एकै पटक हजारौँ टेलिफोन कलको डाटा पठाउन सक्छ। घरको इन्टरनेटमा 1 गिगाबिट प्रतिसेकेन्ड (1 Gbps) को दर फाइबरका लागि सजिलो कुरा हो। इन्टरनेटको वेग बाइटमा नभई बिटमा नापिन्छ। समुद्रमुनि बिछ्याइएका हरेक फाइबरले प्रतिसेकेन्ड धेरै टेराबिट (करोडौँ मेगाबिट) डाटा बोक्छ। अप्टिकल फाइबरकै कारण हाई डेफिनिसन (HD) भिडियो हेर्न र ठुला फाइल अपलोड तथा डाउनलोड गर्न सम्भव भएको हो।

नेपालमा पूर्वपश्चिम राजमार्ग, मध्यपहाडी (पुष्पलाल) लोकमार्ग र अन्य धेरै सडकको छेउछेउ अप्टिकल फाइबर बिछ्याइएको छ। यो सञ्जाल भारत हुँदै र सन् 2018 देखि चीन (रसुवागढी) हुँदै पनि संसारका अरू भागसँग जोडिएको छ। फाइबरका केबुल जमिनमुनि गाडिन्छन्, खम्बामा झुन्ड्याइन्छन् र समुद्रको पिँधमा पनि बिछ्याइन्छन्। यसरी पूरै संसार एउटै सञ्जालमा जोडिएको छ। नेपालमा समुद्र नभएकाले नेपालको इन्टरनेट छिमेकी देश हुँदै समुद्रमुनिका केबुलसम्म पुग्छ।

चिकित्सा क्षेत्रमा: इन्डोस्कोपी र किहोल सर्जरी

इन्डोस्कोपी चिरफारबिना शरीरभित्रका अङ्ग हेर्ने एउटा तरिका हो। इन्डोस्कोप अप्टिकल फाइबर र क्यामेरा भएको लामो, पातलो र लचिलो नली हो। उदाहरणका लागि आमाशयको अल्सर जाँच्न डाक्टरले इन्डोस्कोपलाई बिरामीको मुखबाट अन्ननली हुँदै आमाशय र सानो आन्द्रासम्म पठाउँछन्।

इन्डोस्कोपमा अप्टिकल फाइबरका दुईओटा बन्डल छेउछेउमा हुन्छन्। एउटा बन्डलले अङ्गलाई उज्यालो पार्न प्रकाश शरीरभित्र पठाउँछ। अर्को बन्डलले अङ्गबाट परावर्तित प्रकाशलाई क्यामेरा वा आइपिससम्म फर्काउँछ। यसरी डाक्टरले शरीरभित्रको भाग स्क्रिनमा देख्छन्। चित्र बोक्ने बन्डलका फाइबर एक छेउदेखि अर्को छेउसम्म एउटै क्रममा मिलाइएका हुने भएकाले हरेक फाइबरले चित्रको एउटा थोप्लो बोक्छ। कोलोनोस्कोपीमा यस्तै उपकरणलाई मलद्वारबाट पठाएर कोलन (ठुलो आन्द्रा) को जाँच गरिन्छ।

किहोल सर्जरी वा ल्याप्रोस्कोपिक शल्यक्रिया छालामा पारिएका साना चिराबाट गरिने शल्यक्रिया हो। फाइबर र क्यामेरा भएको ल्याप्रोस्कोपलाई एउटा सानो चिराबाट भित्र पठाएर अङ्गलाई उज्यालो पारिन्छ र मनिटरमा देखाइन्छ। शल्यचिकित्सकले अरू साना चिराबाट पातला उपकरण छिराएर शल्यक्रिया गर्छन्। रोग लागेका पित्तथैली वा एपेन्डिक्स जस्ता अङ्ग हटाउन, परीक्षणका लागि तन्तुको सानो नमुना झिक्न (बायोप्सी) र पित्तथैली तथा मिर्गौलाको पत्थरी हटाउन यो विधि प्रयोग गरिन्छ। ठुलो चिरफार गरिने शल्यक्रियाको तुलनामा यसमा बिरामी धेरै छिटो निको हुन्छन्।

ग्यास चुलोको ज्वाला निलो हुन्छ। धेरै सहरमा सडक बत्तीका रूपमा राखिने सोडियम भेपर बत्ती पहेँलो-सुन्तला रङमा बल्छन् र यिनबाट एउटै रङको प्रकाश निस्कन्छ। सूर्यको प्रकाश सेतो देखिए पनि वास्तवमा यो रातो, सुन्तला, पहेँलो, हरियो, निलो, निर र बैजनी गरी सात रङको मिश्रण हो। यी रङ छुट्टाछुट्टै नदेखिएर तिनको मिश्रण मात्र देखिन्छ। सूर्यको प्रकाशलाई उपयुक्त माध्यमबाट पठाउँदा यी रङ छुट्टिन्छन्।

क्रियाकलाप 10.8: प्रिज्मले सेतो प्रकाश छुट्याउने

सेतो प्रकाश प्रिज्म वा त्यस्तै पारदर्शी वस्तु भएर जाँदा यसका सात रङ (रातो, सुन्तला, पहेँलो, हरियो, निलो, निर र बैजनी) छुट्टिने प्रक्रियालाई प्रकाशको विच्छेदन भनिन्छ। रङको उक्त पट्टीलाई भिजिबल स्पेक्ट्रम भनिन्छ। हरेक रङको प्रकाशको तरङ्ग लम्बाइ फरक हुन्छ:

रङ	तरङ्ग लम्बाइ (m)	तरङ्ग लम्बाइ (nm)
रातो	6.2 × 10⁻⁷ देखि 7.8 × 10⁻⁷	620 देखि 780
सुन्तला	5.9 × 10⁻⁷ देखि 6.2 × 10⁻⁷	590 देखि 620
पहेँलो	5.8 × 10⁻⁷ देखि 5.9 × 10⁻⁷	580 देखि 590
हरियो	5.0 × 10⁻⁷ देखि 5.8 × 10⁻⁷	500 देखि 580
निलो	4.6 × 10⁻⁷ देखि 5.0 × 10⁻⁷	460 देखि 500
निर	4.4 × 10⁻⁷ देखि 4.6 × 10⁻⁷	440 देखि 460
बैजनी	3.8 × 10⁻⁷ देखि 4.4 × 10⁻⁷	380 देखि 440

एक नानोमिटर (1 nm) एक मिटरको एक अर्बौँ भाग, अर्थात् 10⁻⁹ m हो। रातो प्रकाशको तरङ्ग लम्बाइ कपालको मोटाइको करिब सयौँ भाग हुन्छ। स्पेक्ट्रमका रङलाई बैजनीदेखि रातोसम्मको क्रममा VIBGYOR (भिबग्योर) शब्दबाट सम्झिन सकिन्छ।

सेतो प्रकाश किन छुट्टिन्छ?

शून्य स्थानमा सबै रङको प्रकाशको गति उही हुन्छ र हावामा पनि लगभग उही हुन्छ। तर काँच वा पानीभित्र प्रकाशको गति तरङ्ग लम्बाइमा भर पर्छ। सबैभन्दा लामो तरङ्ग लम्बाइ भएको रातो प्रकाश सबैभन्दा छिटो र सबैभन्दा छोटो तरङ्ग लम्बाइ भएको बैजनी प्रकाश सबैभन्दा ढिलो चल्छ। यसले गर्दा हरेक रङका लागि काँचको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स अलि फरक हुन्छ। साधारण काँचमा यो रातोका लागि करिब 1.51 र बैजनीका लागि करिब 1.53 हुन्छ।

प्रिज्ममा पस्दा र निस्कँदा गरी सेतो प्रकाशको दुई पटक आवर्तन हुन्छ। हरेक पटक हरेक रङ फरक फरक मात्रामा बाङ्गिन्छ। रङहरू प्रिज्मभित्रै छुट्टिन थाल्छन् र निस्कँदा अझ छुट्टिन्छन्। सबै रङ प्रिज्मको आधारतिर बाङ्गिन्छन्। सबैभन्दा छिटो चल्ने रातो रङ सबैभन्दा कम बाङ्गिएर पर्दाको माथिल्लो भागमा पर्छ। सबैभन्दा ढिलो चल्ने बैजनी रङ सबैभन्दा बढी बाङ्गिएर पर्दाको तल्लो भागमा पर्छ।

चलाएर हेर्नुहोस्: Dispersion (अङ्ग्रेजीमा): पानी, काँच र हिराका प्रिज्मबाट सेतो प्रकाश पठाउनुहोस्। साइन्स प्लेग्राउन्डको स्पेक्ट्रोस्कोप (अङ्ग्रेजीमा) मा फरक फरक बत्तीको प्रकाश छुट्टिएको हेर्न सकिन्छ।

क्रियाकलाप 10.9: न्युटनको चक्का

प्रकाशका सात रङ उचित अनुपातमा रङ्गाएर बनाइएको चक्कालाई न्युटनको चक्का भनिन्छ। चक्का छिटो घुम्दा रेटिनाको हरेक ठाउँमा सातओटै रङ एकपछि अर्को गर्दै आँखाले छुट्याउन नसक्ने गरी छिटो छिटो पर्छन्। आँखामा कुनै पनि दृश्य करिब एक सेकेन्डको दशौँ भागसम्म रहने भएकाले रङहरू जोडिएर चक्का सेतो देखिन्छ।

दोस्रो प्रिज्मको सहायताले पनि रङलाई फेरि जोड्न सकिन्छ। पहिलो प्रिज्मको छेउमा हुबहु उस्तै अर्को प्रिज्म उल्टो पारेर राख्दा पहिलो प्रिज्मले फैलाएका रङलाई दोस्रो प्रिज्मले फेरि फर्काउँछ। यसरी निस्कने प्रकाश सेतो हुन्छ र यो पहिलो प्रिज्ममा पसेको प्रकाशसँग समानान्तर भएर जान्छ।

हावामा पानीका थोपा हुँदा ती थोपातिर हेरिरहेको मानिसको पछाडिपट्टि सूर्य भएमा आकाशमा देखिने रङ्गीन वृत्ताकार चापलाई इन्द्रेणी भनिन्छ। पानीका थोपा पानी परेर, झरनाको छिटाबाट वा बगैँचाको पाइपबाट पनि हावामा पुग्न सक्छन्। हरेक थोपाले सानो प्रिज्मको काम गर्छ र पानीका थोपाबाट हुने प्रकाशको विच्छेदनका कारण इन्द्रेणी बन्छ।

सूर्यको प्रकाश थोपाको A मा पसेर आवर्तन हुन्छ र थोपाभित्रै रङहरू छुट्टिन थाल्छन्। थोपाको पछाडिको सतहबाट ती परावर्तन हुन्छन्: सबैभन्दा कम बाङ्गिएको रातो B बाट र सबैभन्दा बढी बाङ्गिएको बैजनी C बाट। थोपाको अगाडिबाट निस्कँदा फेरि आवर्तन भएर रङहरू अझ छुट्टिन्छन्। हरेक रङ सूर्यको प्रकाशसँग आफ्नै कोण बनाएर निस्कन्छ: रातो करिब 42° मा र बैजनी करिब 40° मा।

आँखामा रातो प्रकाश सूर्यबाट टाउको हुँदै अगाडि जमिनभित्रसम्म जाने रेखासँग 42° मा रहेका थोपाबाट मात्र आउँछ। यस्ता सबै थोपा उक्त रेखा वरिपरिको एउटा वृत्तमा पर्ने भएकाले इन्द्रेणी सधैँ एउटै साइजको वृत्त हुन्छ। बैजनी प्रकाश आउने 40° का थोपा भित्रपट्टिको अलि सानो वृत्तमा पर्ने भएकाले इन्द्रेणीको बाहिरपट्टि रातो र भित्रपट्टि बैजनी हुन्छ। वृत्तको तल्लो भाग जमिनले छेक्ने भएकाले जमिनबाट हेर्दा इन्द्रेणी चापजस्तो देखिन्छ। सूर्य अस्ताउनै लागेका बेला यो बढीमा आधा वृत्त हुन्छ। हवाईजहाज वा डाँडाको टुप्पोबाट हेर्दा तल पनि थोपा हुने भएकाले इन्द्रेणी पूरै वृत्त देखिन सक्छ। वृत्तको केन्द्र सूर्यको ठिक विपरीत विन्दु हुन्छ र सूर्य आकाशमा हुँदा यो विन्दु सधैँ क्षितिजमुनि पर्छ। त्यसैले सूर्य आकाशमा 42° भन्दा तल हुँदा, अर्थात् बिहान वा दिउँसो ढल्केपछि मात्र इन्द्रेणी देखिन्छ। गर्मीयाममा मध्यदिनमा कहिल्यै देखिँदैन।

चलाएर हेर्नुहोस्: Rainbow in a Raindrop (अङ्ग्रेजीमा): पानीको थोपामा सूर्यको किरणलाई माथि र तल सार्नुहोस् र 42° मा प्रकाश थुप्रिएको हेर्नुहोस्।

चस्मामा हुने वक्र सतह भएका काँच (वा प्लास्टिक) का दुईओटा टुक्रा लेन्स हुन् र हाते लेन्स पनि यस्तै हुन्छ। यस्ता वक्र सतह भएर जाँदा प्रकाशको आवर्तन भई किरणहरू कुनै एक विन्दुमा केन्द्रित (converge) हुन्छन् वा कुनै एक विन्दुबाट आए जस्तै गरी विकेन्द्रित (diverge) हुन्छन्।

क्रियाकलाप 10.10: प्लास्टिकको बोतलबाट लेन्स

दुईओटा वक्र सतहबिच राखिएको पानीले प्रकाशलाई बङ्ग्याउँछ र त्यसबाट हेर्दा वस्तु ठुला देखिन्छन्। लेन्स काँचका गोलाबाट काटेर निकालेका दुईओटा टुक्रा (वा एउटा टुक्रा र एउटा समतल सतह) जस्तो हुन्छ। लेन्स र वक्र ऐनाबिच नजिकको सम्बन्ध छ: काँचको गोलाबाट एउटा टोपी आकारको टुक्रा काट्दा कन्भेक्स लेन्स बन्छ र खोक्रो गोलाको भित्री सतहमा चाँदी लगाउँदा कन्केभ ऐना बन्छ। यसरी कम्तीमा एउटा सतह वक्र (गोलाको भाग) भएको र दुईओटा सतहले बाँधिएको पारदर्शी पदार्थको टुक्रालाई लेन्स भनिन्छ।

लेन्सका किसिम

लेन्स मुख्य दुई किसिमका हुन्छन्:

• कन्भेक्स लेन्स किनारामा भन्दा बिचमा बाक्लो हुन्छ। यसले प्रकाशका किरणलाई केन्द्रित गर्ने भएकाले यसलाई कन्भर्जिङ लेन्स पनि भनिन्छ। चस्मा, क्यामेरा, माइक्रोस्कोप, प्रोजेक्टर र हाते लेन्समा कन्भेक्स लेन्स प्रयोग गरिन्छ। हाम्रो हरेक आँखामा पनि एउटा प्राकृतिक कन्भेक्स लेन्स हुन्छ।
• कन्केभ लेन्स किनारामा भन्दा बिचमा पातलो हुन्छ। यसले प्रकाशका किरणलाई विकेन्द्रित गर्ने भएकाले यसलाई डाइभर्जिङ लेन्स पनि भनिन्छ।

लेन्ससँग सम्बन्धित शब्दावली

• वक्रताको केन्द्र (C): लेन्सको वक्र सतह कुनै गोलाको भाग हुन्छ। त्यस गोलाको केन्द्रलाई वक्रताको केन्द्र भनिन्छ। दुईओटा वक्र सतह भएको लेन्सका दुईओटा वक्रताका केन्द्र C₁ र C₂ हुन्छन्।
• वक्रताको अर्धव्यास (R): उक्त गोलाको अर्धव्यास, अर्थात् वक्रताको केन्द्रदेखि लेन्सको सतहसम्मको दुरी।
• अप्टिकल केन्द्र (O): प्रमुख अक्षमा पर्ने लेन्सको केन्द्र। O भएर जाने किरण सिधै अगाडि जान्छ।
• प्रमुख अक्ष: अप्टिकल केन्द्र र दुवै वक्रताका केन्द्र भएर जाने सिधा रेखा। यसले लेन्सलाई दुई बराबर भागमा बाँड्छ।

क्रियाकलाप 10.11: केन्द्रित र विकेन्द्रित गर्ने

केन्द्रीकरण विन्दु र केन्द्रीकरण दुरी

कन्भेक्स लेन्सलाई धेरै प्रिज्म मिलेर बनेको मान्न सकिन्छ। यसको माथिल्लो आधा भागमा प्रिज्मका आधार तलतिर (बिचतिर) र तल्लो आधा भागमा माथितिर हुन्छन्। प्रिज्मले प्रकाशलाई सधैँ आफ्नो आधारतिर बङ्ग्याउने भएकाले लेन्सको हरेक भागले प्रकाशलाई प्रमुख अक्षतिर बङ्ग्याउँछ। किनारातिर लेन्सका सतह बढी ढल्केका हुने भएकाले त्यहाँका “प्रिज्मले” प्रकाशलाई बढी बङ्ग्याउँछन्। बिचतिरका प्रिज्मले कम बङ्ग्याउँछन् र प्रमुख अक्षको बाटो जाने किरण पटक्कै बाङ्गिँदैन। यसो हुनाले नै प्रमुख अक्षसँग समानान्तर भएर आउने सबै किरण लेन्सपछि अक्षको एउटै विन्दुमा भेटिन्छन्। त्यस विन्दुलाई कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रीकरण विन्दु F भनिन्छ।

कन्केभ लेन्समा प्रिज्मका आधार बाहिरतिर फर्केका हुने भएकाले यसले प्रकाशलाई अक्षबाट टाढा बङ्ग्याउँछ र किनारातिर बढी बङ्ग्याउँछ। अक्षसँग समानान्तर भएर आएका किरण लेन्सपछि फैलिन्छन् र कहिल्यै भेटिँदैनन्। तर तिनलाई पछाडितिर लम्ब्याउँदा ती सबै लेन्सअगाडिको अक्षमा रहेको एउटै विन्दुबाट आए जस्ता देखिन्छन्। त्यो विन्दु कन्केभ लेन्सको केन्द्रीकरण विन्दु हो।

प्रमुख अक्षसँग समानान्तर भएर आएका किरण लेन्स पार गरेपछि प्रमुख अक्षको कुनै विन्दुमा भेटिन्छन् (कन्भेक्स लेन्स) वा कुनै विन्दुबाट आए जस्ता देखिन्छन् (कन्केभ लेन्स)। त्यस विन्दुलाई केन्द्रीकरण विन्दु भनिन्छ। लेन्सका दुवैतिर बराबर दुरीमा एक एकओटा केन्द्रीकरण विन्दु F₁ र F₂ हुन्छन्। अप्टिकल केन्द्र O देखि केन्द्रीकरण विन्दु F सम्मको दुरीलाई केन्द्रीकरण दुरी (f) भनिन्छ।

क्रियाकलाप 10.12: किरण कोर्ने नियम

केन्द्रीकरण दुरी नापिसकेका कन्भेक्स र कन्केभ लेन्स लिनुहोस्। तलका चित्रमा देखाइए जस्तै हरेक लेन्समा लेजर बिम पठाएर यो कता जान्छ, हेर्नुहोस्। तीनओटा किरण कता जान्छन् भनेर सजिलै भन्न सकिन्छ र जुनसुकै आकृति पत्ता लगाउन तीमध्ये दुईओटा किरण भए पुग्छ।

1. अप्टिकल केन्द्र भएर जाने किरण नबाङ्गिई सिधै अगाडि जान्छ।
2. प्रमुख अक्षसँग समानान्तर भएर आउने किरण कन्भेक्स लेन्सपछि अर्को पट्टिको केन्द्रीकरण विन्दु F₂ भएर जान्छ। कन्केभ लेन्सपछि यो उही पट्टिको केन्द्रीकरण विन्दु F₁ बाट आए जस्तै गरी फैलिन्छ।
3. कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रीकरण विन्दु F₁ भएर आउने किरण लेन्सपछि प्रमुख अक्षसँग समानान्तर भएर जान्छ। कन्केभ लेन्समा अर्को पट्टिको F₂ तिर जाँदै गरेको किरण समानान्तर भएर निस्कन्छ।

क्रियाकलाप 10.13: मैनबत्तीको आकृति

आकृति कहाँ बन्छ र कस्तो हुन्छ भन्ने कुरा वस्तु कहाँ छ भन्नेमा भर पर्छ। यहाँ हरेक अवस्था पालैपालो हेर्नुहोस्:

वस्तुको स्थान	आकृतिको स्थान	आकृतिको विशेषता र साइज	प्रयोग
अनन्तमा (धेरै टाढा)	F₂ मा	वास्तविक, उल्टो, निकै सानो (एउटा विन्दु)	टेलिस्कोपको अब्जेक्टिभ लेन्स; घाममा कागज जलाउने हाते लेन्स
2F₁ भन्दा पर	F₂ र 2F₂ बिच	वास्तविक, उल्टो, वस्तुभन्दा सानो	क्यामेरा; आँखा
2F₁ मा	2F₂ मा	वास्तविक, उल्टो, वस्तुकै साइजको	टेरेस्टेरियल टेलिस्कोपको इरेक्टिङ लेन्स; 100% मा फोटोकपी मेसिन
F₁ र 2F₁ बिच	2F₂ भन्दा पर	वास्तविक, उल्टो, वस्तुभन्दा ठुलो	प्रोजेक्टर
F₁ मा	अनन्तमा	वास्तविक, उल्टो, वस्तुभन्दा निकै ठुलो	प्रकाश टाढा पठाउने टर्च वा स्पटलाइट
F₁ र O बिच	वस्तुकै पट्टि	अवास्तविक, सुल्टो, वस्तुभन्दा ठुलो	म्याग्निफाइङ ग्लास (हाते लेन्स)

वस्तु कन्भेक्स लेन्सको नजिक आउँदै जाँदा (धेरै टाढादेखि F सम्म) यसको आकृति झन् टाढा बन्दै जान्छ र झन् ठुलो हुँदै जान्छ। वस्तुलाई टाढा लैजाँदा ठिक उल्टो हुन्छ।

चलाएर हेर्नुहोस्: Convex Lens (अङ्ग्रेजीमा): वस्तुलाई तान्नुहोस् र यसको आकृति बिस्तारै ठुलो, सानो र उल्टो भएको हेर्नुहोस्। साइन्स प्लेग्राउन्डको Single Lens Camera (अङ्ग्रेजीमा) मा पनि यो हेर्न सकिन्छ।

कन्केभ लेन्सले बनाउने आकृति

कन्केभ लेन्सबाट जाने प्रकाश लेन्सपछि सधैँ फैलिने भएकाले किरणहरू साँच्चै कहिल्यै भेटिँदैनन्। पछाडितिर लम्ब्याउँदा ती वस्तुकै पट्टि F₁ र O बिचको कुनै विन्दुबाट आए जस्ता देखिन्छन्। यसैले वस्तु जहाँसुकै भए पनि कन्केभ लेन्सले केन्द्रीकरण विन्दु र लेन्सबिच अवास्तविक, सुल्टो (erect) र वस्तुभन्दा सानो आकृति बनाउँछ। ढोकामा राखिने चियाउने प्वाल (peephole) मा यही गुणको प्रयोग गरिन्छ। यसबाट हेर्दा पूरै आँगन सानो र सुल्टो चित्रका रूपमा फराकिलो गरी देखिन्छ।

चलाएर हेर्नुहोस्: Concave Lens (अङ्ग्रेजीमा)।

क्रियाकलाप 10.14: बलिया र कमजोर लेन्स

वक्रता कम भएको (पातलो) लेन्सभन्दा वक्रता बढी भएको (बाक्लो) लेन्सले प्रकाशलाई बढी बङ्ग्याउँछ। बाक्लो कन्भेक्स लेन्सले समानान्तर किरणलाई लेन्सकै नजिक केन्द्रित गर्ने भएकाले यसको केन्द्रीकरण दुरी छोटो हुन्छ तर प्रकाश केन्द्रित गर्ने क्षमता उच्च हुन्छ। त्यस्तै छोटो केन्द्रीकरण दुरी भएको कन्केभ लेन्सले प्रकाशलाई बढी विकेन्द्रित गर्छ। लेन्सले प्रकाशका किरणलाई केन्द्रित वा विकेन्द्रित गर्ने क्षमताको मापनलाई लेन्सको सामर्थ्य भनिन्छ। सामर्थ्य केन्द्रीकरण दुरीमा भर पर्छ: केन्द्रीकरण दुरी जति छोटो हुन्छ, सामर्थ्य त्यति नै बढी हुन्छ। लेन्सको सामर्थ्यलाई यसको मिटरमा नापिएको केन्द्रीकरण दुरीको व्युत्क्रमका रूपमा परिभाषित गरिन्छ:

$$P = \frac{1}{f\ (\text{मिटरमा})}$$

लेन्सको सामर्थ्यको SI एकाइ डाइओप्टर (D) हो। 1 m केन्द्रीकरण दुरी भएको लेन्सको सामर्थ्य 1 D हुन्छ। कन्भेक्स लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी धनात्मक हुने भएकाले यसको सामर्थ्य पनि धनात्मक हुन्छ। कन्केभ लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी ऋणात्मक हुने भएकाले यसको सामर्थ्य ऋणात्मक हुन्छ।

काँचको लेन्सको वक्रता स्थिर हुन्छ, आफैँ बदलिन सक्दैन। तर टाढा र नजिकका वस्तु हेर्दा हाम्रो आँखाको लेन्सको वक्रता र त्यससँगै यसको सामर्थ्य पनि बदलिन्छ। यसबारे अर्को खण्डमा पढिन्छ।

कन्भेक्स लेन्सबाट प्रकाशको आवर्तन गराएर प्राकृतिक रूपमा वस्तुको आकृति बनाउने अप्टिकल उपकरणलाई मानव आँखा भनिन्छ। आँखालाई गोलो आकारमा राख्ने दुईओटा पारदर्शी तरल यसभित्र हुन्छन्: अगाडिपट्टिको पानीजस्तो एक्वास ह्युमर र लेन्सपछाडिको ठुलो ठाउँ भर्ने जेलीजस्तो भिट्रियस ह्युमर।

क. कोर्निया। प्रकाश भित्र पस्ने, आँखाको अगाडिको पारदर्शी र वक्र झ्यालजस्तो भाग हो। रेटिनासम्म पुग्दा प्रकाश हावा, कोर्निया, एक्वास ह्युमर, लेन्स र भिट्रियस ह्युमर हुँदै जान्छ। यस क्रममा प्रकाशलाई सबैभन्दा बढी कोर्नियाले बङ्ग्याउँछ, आँखाको लेन्सले भन्दा पनि बढी। यसैले वास्तवमा कोर्निया नै आँखाको मुख्य लेन्स हो। आँखाको केन्द्रित गर्ने कुल सामर्थ्यको करिब दुई तिहाइ भाग कोर्नियाको हुन्छ। प्रकाश हावाबाट सिधै कोर्नियामा पस्ने भएकाले यहाँ धेरै बाङ्गिन्छ भने तरलभित्र रहेको लेन्सले प्रकाशलाई कम बङ्ग्याउँछ।

ख. आँखाको नानी र आइरिस। आँखाको बिचमा रहेको कालो गोलो प्वाललाई नानी भनिन्छ। यसैबाट प्रकाश आँखाभित्र पस्छ। नानी वरिपरिको रङ्गीन भागलाई आइरिस भनिन्छ। धेरैजसो नेपालीको आइरिस खैरो हुन्छ। आइरिस मांसपेशीको घेरा हो र यसले नानीको साइज बदल्छ। चम्किलो प्रकाशमा आइरिसको गोलो घेराजस्तो मांसपेशी (स्फिङ्क्टर) खुम्चिँदा नानी सानो हुन्छ। मधुरो प्रकाशमा पाङ्ग्राका डन्डीजस्तै बाहिरतिर फैलिएका अर्का मांसपेशी (डाइलेटर) खुम्चिएर नानीलाई फराकिलो पार्छन्। यसरी चर्को घाममा होस् वा अँध्यारो कोठामा, आँखाभित्र लगभग उचित मात्रामा प्रकाश पस्छ।

ग. आँखाको लेन्स। क्रिस्टलिन नामक प्रोटिनबाट बनेको पारदर्शी र लचिलो कन्भेक्स लेन्स हो। कोर्नियाबाट आएको प्रकाशलाई यसले अलि बढी बङ्ग्याएर रेटिनामा प्रस्ट रूपमा केन्द्रित गर्छ।

घ. सिलियरी मांसपेशी। लेन्स वरिपरिको मांसपेशीको घेरा हो। यो सस्पेन्सरी लिगामेन्ट भनिने मसिना धागाजस्ता तन्तुले लेन्ससँग जोडिएको हुन्छ। सिलियरी मांसपेशी खुम्चिँदा र तन्किँदा (खुकुलो हुँदा) लेन्स बाक्लो वा पातलो हुन्छ। यसरी लेन्सको वक्रता र त्यससँगै यसको केन्द्रीकरण दुरी बदलिन्छ र रेटिनामा आकृति प्रस्ट रहन्छ।

ङ. रेटिना। आकृति बन्ने, आँखाको पछाडिको भित्री भागमा रहेको प्रकाश संवेदनशील तह हो। यसमा दुई किसिमका प्रकाश संवेदनशील कोष हुन्छन्:

• रड कोष (हरेक आँखामा करिब 12 करोड) निकै संवेदनशील हुन्छन्। यिनले उज्यालो र अँध्यारो छुट्याउँछन् र मधुरो प्रकाशमा देख्न मदत गर्छन् तर रङ छुट्याउँदैनन्।
• कोन कोष (करिब 60 लाख) का लागि बढी उज्यालो चाहिन्छ। यिनले रङ र साना विवरण देख्न मदत गर्छन्। लेन्सको ठिक पछाडिको सानो ठाउँ फोभिया (पहेँलो विन्दु) मा यी सबैभन्दा खाँदिएर रहेका हुने भएकाले त्यहाँ सबैभन्दा प्रस्ट देखिन्छ।

दुवै किसिमका कोषले प्रकाशलाई विद्युतीय सङ्केतमा बदल्छन्।

च. अप्टिक नर्भ। आँखाको पछाडिबाट निस्कने स्नायु तन्तुको मुठा हो। यसले रेटिनाबाट आएका सङ्केतलाई मस्तिष्कसम्म पुर्‍याउँछ। कुनै रड वा कोन कोष नभएको, अप्टिक नर्भ निस्कने ठाउँलाई अन्ध विन्दु भनिन्छ।

रेटिनामा आकृति कन्भेक्स लेन्सले बनाउने भएकाले यो वास्तविक र उल्टो (र वस्तुभन्दा सानो) हुन्छ। मस्तिष्कले यसलाई सुल्टो पार्ने भएकाले हामी संसारलाई सुल्टो देख्छौँ। प्रस्ट आकृति बन्न वस्तु नजिक होस् वा टाढा, त्यसबाट आउने प्रकाश सधैँ ठ्याक्कै रेटिनामै केन्द्रित हुनुपर्छ।

टाढाको वस्तु हेर्दा सिलियरी मांसपेशी तन्किन्छन् (खुकुला हुन्छन्) र सस्पेन्सरी लिगामेन्टले लेन्सलाई तानेर पातलो बनाउँछ। यस बेला लेन्सको वक्रता कम र केन्द्रीकरण दुरी लामो हुन्छ। टाढाको वस्तुबाट लगभग समानान्तर भएर आउने किरणलाई रेटिनामा केन्द्रित गर्न ठ्याक्कै यस्तै लेन्स चाहिन्छ। नजिकको वस्तु हेर्दा सिलियरी मांसपेशी खुम्चिन्छन्। लिगामेन्ट खुकुला हुने भएकाले लेन्स फुलेर बाक्लो र बढी वक्र हुन्छ र यसको केन्द्रीकरण दुरी छोटो हुन्छ। अब यसले नजिकको वस्तुबाट फैलिँदै आएका किरणलाई बढी बङ्ग्याउने भएकाले ती पनि रेटिनामै केन्द्रित हुन्छन्।

सिलियरी मांसपेशी तन्किएर र खुम्चिएर वस्तुको दुरीअनुसार आँखाको लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी मिलाउने प्रक्रियालाई आँखाको अकोमोडेसन भनिन्छ।

टाढाको विन्दु र नजिकको विन्दु

आँखाले प्रस्ट देख्न सक्ने सबैभन्दा टाढाको विन्दुलाई टाढाको विन्दु भनिन्छ। सामान्य आँखाको टाढाको विन्दु अनन्तमा हुन्छ। सिलियरी मांसपेशी पूरै तन्किएका, लेन्स सबैभन्दा पातलो र केन्द्रीकरण दुरी सबैभन्दा लामो हुँदा आँखाले धेरै टाढाका तारासमेत प्रस्ट देख्छ।

वस्तुलाई झन् झन् नजिक ल्याउँदै जाँदा सिलियरी मांसपेशी झन् झन् खुम्चिँदै जान्छन् र एक ठाउँमा पुगेपछि अझ खुम्चिन सक्दैनन्। वस्तु त्यसभन्दा नजिक आएमा आकृति धमिलो हुन्छ। आँखाले प्रस्ट देख्न सक्ने सबैभन्दा नजिकको विन्दुलाई नजिकको विन्दु भनिन्छ। यस बेला लेन्स सबैभन्दा बाक्लो र केन्द्रीकरण दुरी सबैभन्दा छोटो हुन्छ। सामान्य वयस्क आँखाको नजिकको विन्दु करिब 25 cm टाढा हुन्छ। यस दुरीलाई स्पष्ट दृष्टिका लागि न्यूनतम दुरी पनि भनिन्छ।

त्यसैले सामान्य आँखाले 25 cm देखि अनन्तसम्म प्रस्ट देख्छ। नजिकको विन्दु उमेर र आँखाको स्वास्थ्यमा भर पर्छ। दृष्टिदोष भएका मानिसका नजिकको र टाढाको विन्दु फरक हुन्छन्।

अक्षर प्रस्ट देख्न किताबलाई सामान्यभन्दा धेरै नजिक वा धेरै टाढा राख्नुपर्छ भने आँखालाई फोकस मिलाउन समस्या भएको बुझिन्छ। कुनै वस्तु प्रस्ट देख्न त्यसबाट आउने प्रकाश ठ्याक्कै रेटिनामा केन्द्रित हुनुपर्छ। आँखाले रेटिनामा प्रस्ट आकृति बनाउन नसक्दा नजिकका वा टाढाका वस्तु धमिलो देखिनुलाई दृष्टिदोष भनिन्छ। अदूरदृष्टि (मायोपिया) र दूरदृष्टि (हाइपरमेट्रोपिया) दुई सामान्य दृष्टिदोष हुन्।

अदूरदृष्टि (मायोपिया)

अदूरदृष्टि भएका मानिसले नजिकका वस्तु प्रस्ट देख्छन् तर टाढाका वस्तु धमिलो देख्छन्। टाढाबाट आएको प्रकाश रेटिनाभन्दा अगाडि नै केन्द्रित भएर रेटिनासम्म पुग्दा फेरि फैलिइसकेको हुन्छ। यसका मुख्य दुई कारण छन्:

1. आँखाको डल्लो धेरै लाम्चो हुँदा रेटिना लेन्सबाट धेरै टाढा पर्छ। यो सबैभन्दा धेरै पाइने कारण हो।
2. आँखाको लेन्स धेरै वक्र (धेरै सामर्थ्यवान्) हुँदा केन्द्रीकरण दुरी धेरै छोटो हुन्छ। सिलियरी मांसपेशी पूरै खुकुला हुँदा लेन्स सबैभन्दा पातलो हुन्छ तर त्यस बेला पनि यो पर्याप्त पातलो हुँदैन। कहिलेकाहीँ लेन्सको सट्टा कोर्निया धेरै वक्र हुन्छ।

अदूरदृष्टि भएको आँखाको टाढाको विन्दु अनन्तमा नभई आँखाबाट केही दुरीमा हुन्छ। आँखाले त्यस विन्दुसम्म मात्र प्रस्ट देख्छ।

समाधान। टाढाको वस्तुबाट आउने समानान्तर किरणलाई आँखामा पस्नुअघि अलिकति फैलाउन सकेमा ती अलि पछाडि, रेटिनामा केन्द्रित हुन्छन्। उपयुक्त केन्द्रीकरण दुरी भएको कन्केभ (डाइभर्जिङ) लेन्सले यही काम गर्छ। टाढाबाट आएका समानान्तर किरण यस लेन्सबाट निस्कँदा दोष भएको आँखाको टाढाको विन्दुबाट आए जस्ता देखिने गरी यसको केन्द्रीकरण दुरी छानिन्छ र आँखाले ती किरणलाई प्रस्ट देख्छ। त्यसैले लेन्सको केन्द्रीकरण दुरी टाढाको विन्दुको दुरी बराबर हुन्छ (कन्केभ लेन्स भएकाले ऋणात्मक चिह्नसहित)।

दूरदृष्टि (हाइपरमेट्रोपिया)

दूरदृष्टि भएका मानिसले टाढाका वस्तु प्रस्ट देख्छन् तर नजिकका वस्तु धमिलो देख्छन्। नजिकका वस्तुबाट आएको प्रकाश रेटिनाभन्दा पछाडि केन्द्रित हुने अवस्था हुन्छ। यसका मुख्य दुई कारण छन्:

1. आँखाको डल्लो धेरै छोटो हुँदा रेटिना लेन्सको धेरै नजिक पर्छ।
2. सिलियरी मांसपेशी कमजोर भएर वा लेन्स कडा भएर लेन्स पर्याप्त बाक्लो हुन सक्दैन र यसको केन्द्रीकरण दुरी धेरै लामो रहन्छ। बुढेसकालमा लगभग सबैलाई यस्तो हुन्छ। ठ्याक्कै भन्नुपर्दा उमेरसँगै फोकस मिलाउने क्षमता घट्नुको आफ्नै नाम छ: प्रेस्बायोपिया। यसमा पनि दूरदृष्टिमा जस्तै नजिकका वस्तु धमिलो देखिन्छन् र यसलाई पनि उसै गरी पढ्ने कन्भेक्स चस्माले समाधान गरिन्छ।

दूरदृष्टि भएको आँखाको नजिकको विन्दु 25 cm भन्दा टाढा हुन्छ।

समाधान। नजिकको वस्तुबाट आउने किरणलाई आँखामा पस्नुअघि अलिकति केन्द्रित गर्न सकेमा आँखाले तिनलाई रेटिनामा केन्द्रित गर्न सक्छ। उपयुक्त केन्द्रीकरण दुरी भएको कन्भेक्स (कन्भर्जिङ) लेन्सले यही काम गर्छ। 25 cm मा रहेको वस्तुबाट आएको प्रकाश लेन्सपछि दोष भएको आँखाको नजिकको विन्दुबाट आए जस्तो देखिने गरी यसको केन्द्रीकरण दुरी छानिन्छ। यसो हुँदा आँखाले उक्त प्रकाशलाई रेटिनामा केन्द्रित गर्न सक्छ।

दृष्टिदोष समाधानका अन्य उपाय

क. कन्ट्याक्ट लेन्स

दृष्टिदोष सुधार्न सिधै कोर्नियामाथि लगाइने पातलो लेन्सलाई कन्ट्याक्ट लेन्स भनिन्छ। यो कोर्नियामाथिको आँसुको पातलो तहमा तैरिन्छ र आइरिस तथा नानीलाई ढाक्छ। प्रकाश आँखाको लेन्ससम्म पुग्नुअघि नै यसले प्रकाशलाई आवश्यक मात्रामा आवर्तन गर्छ। चस्मा लगाउन नचाहने मानिसका लागि र खेल खेल्ने बेला जस्ता अवस्थामा कन्ट्याक्ट लेन्स उपयोगी हुन्छ।

चस्मा र कन्ट्याक्ट लेन्स दुवैका आआफ्नै फाइदा छन्:

• चस्मा प्रयोग गर्न सजिलो हुन्छ र राम्रो गुणस्तरका लेन्स धेरै साइज र सामर्थ्यमा पाइन्छन्। तर उच्च सामर्थ्यका लेन्स बाक्ला र गह्रौँ हुन्छन् र लेन्सको किनाराबाट छेउतिर हेर्दा वस्तु बाङ्गोटिङ्गो देखिन्छन्।
• कन्ट्याक्ट लेन्स आँखासँगै सर्ने भएकाले छेउतिरसमेत सबै दिशामा प्रस्ट देखिन्छ र फ्रेमले बाटो छेक्दैन। यो सिधै आँखामाथि रहने भएकाले उस्तै चस्माको लेन्सभन्दा पातलो हुन सक्छ।
• तर कन्ट्याक्ट लेन्सको धेरै हेरचाह गर्नुपर्छ। फेरि प्रयोग गर्नुअघि यसलाई सफा र निसङ्क्रमण गर्नुपर्छ र उचित घोलमा राख्नुपर्छ। आँखामा राख्नुअघि र झिक्नुअघि हात धुनुपर्छ र लेन्स लगाएर कहिल्यै सुत्नुहुँदैन। लापरवाहीसाथ प्रयोग गर्दा कोर्नियामा सङ्क्रमण हुन वा कोर्निया बिग्रन सक्छ।

ख. आँखाको लेजर सर्जरी

चित्र 10.37 मा अदूरदृष्टि भएको आँखाको कोर्नियाको बिच भागमा लेजर बिम केन्द्रित गरेर कोर्नियालाई अलि चेप्टो पारिएको छ। चेप्टो कोर्नियाले प्रकाशलाई पहिलेभन्दा अलि कम बङ्ग्याउने भएकाले आकृति पछाडि सरेर रेटिनामा बन्छ। दूरदृष्टिका लागि भने लेजरले कोर्नियाको छेउतिरको भागमा काम गर्छ। यसो गर्दा बिच भाग अलि बढी उठ्छ र प्रकाशलाई बढी बङ्ग्याउँछ। विशेष किसिमको पराबैजनी लेजर, अर्थात् एक्सिमर लेजर प्रयोग गरेर कोर्नियालाई नयाँ आकार दिई दृष्टिदोष हटाउने प्रक्रियालाई आँखाको लेजर सर्जरी भनिन्छ। यो कोर्नियाका बाहिरी तहमा गरिन्छ।

लेजिक (laser-assisted in situ keratomileusis) सबैभन्दा प्रचलित विधि हो। यसमा कोर्नियाको अगाडिपट्टि निकै पातलो फ्ल्याप काटेर पल्टाइन्छ। त्यसपछि लेजरले मुनिको कोर्नियाबाट कपालभन्दा पातलो तह हटाएर त्यसलाई नयाँ आकार दिन्छ। अन्त्यमा फ्ल्यापलाई फेरि ठाउँमै राखिन्छ र यो आफैँ निको हुन्छ।

दृष्टिदोषबाहेक आँखामा अरू समस्या पनि देखिन्छन्।

क. मोतीविन्दु

उमेर बढ्दै जाँदा आँखाको लेन्सका क्रिस्टलिन प्रोटिन एकै ठाउँमा जम्मा भएर लेन्स धमिलो हुन सक्छ। यसले गर्दा वस्तुबाट आएको प्रकाश सफासँग रेटिनासम्म पुग्न सक्दैन र सबै कुरा धमिलो, फिका र चर्को उज्यालोमा तिरमिराउने देखिन्छ। धमिलोपना बढ्दै जाँदा लेन्सको पारदर्शिता हराउँछ र अन्त्यमा मानिस पूरै अन्धो हुन्छ। धमिलो लेन्सका कारण नानीमा देखिने खरानी वा दुधे रङको धब्बालाई मोतीविन्दु भनिन्छ। मोतीविन्दु प्रायः वृद्ध मानिसमा देखिन्छ। सूर्यबाट आउने पराबैजनी किरण, धूमपान र मधुमेहले मोतीविन्दु हुने सम्भावना बढाउँछन् र यो चाँडै पनि देखिन सक्छ। चर्को घाममा सनग्लास र टोपी लगाउँदा आँखा जोगिन्छन्।

मोतीविन्दुको उपचार शल्यक्रियाबाट गरिन्छ। कोर्नियाको छेउमा मसिनो चिरा पारेर अल्ट्रासाउन्डको मदतले धमिलो लेन्सलाई साना टुक्रामा फुटाइन्छ र मसिनो नलीबाट तानेर निकालिन्छ। त्यसको ठाउँमा सिलिकन वा एक्रेलिकबाट बनेको सानो कृत्रिम लेन्स, अर्थात् इन्ट्राउकुलर लेन्स (IOL) राखिन्छ। शल्यक्रियामा करिब 15 मिनेट लाग्छ र धेरै बिरामीले भोलिपल्टै राम्ररी देख्न थाल्छन्।

ख. कलर ब्लाइन्डनेस

हामीले देख्ने रङ आँखामा आइपुग्ने प्रकाश र रेटिनामा रङ छुट्याउने कोषमा भर पर्छ। निलो वस्तुले धेरैजसो निलो प्रकाश परावर्तन गर्छ। त्यो प्रकाश रेटिनाका निलो प्रकाशप्रति संवेदनशील कोन कोषले सोस्छन् र मस्तिष्कमा “निलो” भन्ने सन्देश पुग्छ। रेटिनामा रातो, हरियो र निलो प्रकाशप्रति संवेदनशील गरी तीन किसिमका कोन कोष करोडौँको सङ्ख्यामा हुन्छन्। हरेक किसिमका कोषले कति बलियो प्रतिक्रिया दिन्छन् भन्ने आधारमा मस्तिष्कले हरेक रङ छुट्याउँछ। केही कोन कोषले राम्ररी काम नगरेमा केही रङ छुट्याउन सकिँदैन।

रेटिनाका कोन कोषमा दोष भएर रङ छुट्याउन नसक्नुलाई कलर ब्लाइन्डनेस भनिन्छ। यसको सबैभन्दा सामान्य किसिम रातो-हरियो कलर ब्लाइन्डनेस हो। यसमा रातो र हरियो रङ उस्तै देखिन्छन्। यसको मुख्य कारण वंशाणुक्रम हो, अर्थात् यो पुस्तौँपुस्ता सर्छ। रोग वा हानिकारक किरणले कोन कोष बिग्रँदा पनि कलर ब्लाइन्डनेस हुन सक्छ। रातो र हरियो कोनका जिन X क्रोमोजोममा हुने भएकाले यो पुरुषमा धेरै बढी हुन्छ: करिब 12 जना पुरुषमा 1 देखि 25 जनामा 1 जनालाई हुन्छ भने करिब 200 जना महिलामा 1 जनालाई मात्र हुन्छ।

साइन्स प्लेग्राउन्डमा रङ दृष्टि जाँच (अङ्ग्रेजीमा) गर्न सकिन्छ।

ग. रतन्धो

रेटिनाका रड कोषले हामीलाई मधुरो प्रकाशमा देख्न मदत गर्छन्। यसैले लगभग अँध्यारो कोठामा पनि फर्निचर कहाँ छ भनेर थाहा पाउन सकिन्छ। कहिलेकाहीँ रोग, चोटपटक, पोषणको कमी वा अन्य कारणले रड कोषले राम्ररी काम नगर्दा मधुरो उज्यालो भएका ठाउँका वस्तु पटक्कै देखिँदैनन्। राति वा मधुरो उज्यालोमा देख्न गाह्रो हुनुलाई रतन्धो (निक्टलोपिया) भनिन्छ। यो रेटिनाको समस्या हो।

रड कोषमा रोडप्सिन नामक प्रकाश संवेदनशील पिग्मेन्ट हुन्छ। यो एक किसिमको प्रोटिन र भिटामिन A मिलेर बन्छ। शरीरमा पर्याप्त भिटामिन A नहुँदा रोडप्सिन कम बन्ने भएकाले भिटामिन A को कमी रतन्धोको प्रमुख कारणमध्ये एक हो। रतन्धो वंशाणुगत पनि हुन सक्छ।

घ. कोर्नियामा लाग्ने चोट

आँखाको केन्द्रित गर्ने धेरैजसो काम कोर्नियाले गर्छ। कोर्नियाको रिफ्र्याक्टिभ इन्डेक्स 1.376 र सामर्थ्य करिब +43 D हुन्छ। यो आँखाको कुल सामर्थ्यको करिब दुई तिहाइ हो। तसर्थ कोर्नियालाई कोतारिनबाट र चोटपटकबाट जोगाउनुपर्छ। आँखामा धुलो वा बालुवा परेर माड्दा कोर्निया कोतारिन सक्छ। ढुङ्गा, धातुका टुक्रा र दुर्घटनाले पनि कोर्नियामा चोट लाग्न सक्छ। कन्ट्याक्ट लेन्स लामो समयसम्म लगाउँदा वा राम्ररी सफा नगरी प्रयोग गर्दा कोर्नियामा सङ्क्रमण हुन सक्छ। कोर्नियामा हुने ब्याक्टेरियल, भाइरल वा फङ्गल सङ्क्रमणबाट रोग लागेर दृष्टिमा समस्या आउँछ:

• सङ्क्रमणले कोर्नियामा खुला घाउ, अर्थात् कोर्नियल अल्सर (केराटाइटिस) हुन सक्छ। समयमै उपचार नगरे यसले मानिसलाई दृष्टिविहीन बनाउन सक्छ;
• कोर्नियल इडिमा मा कोर्नियाका तहबिच तरल जम्ने भएकाले कोर्निया धमिलो भएर वस्तु धमिलो देखिन्छन्;
• केराटोकोनसमा कोर्निया बिस्तारै सोलीजस्तो आकारको हुँदै जान्छ। यसबाट सुरुमा अदूरदृष्टि हुन्छ र पछि दृष्टि नै गुम्न सक्छ।

कोर्नियाका धेरैजसो समस्या उचित उपचारबाट निको हुन्छन्। उपचारबाट निको हुन नसक्ने कोर्नियालाई फेर्न सकिन्छ।

कोर्निया प्रत्यारोपण

नेपालमा मोतीविन्दुपछि अन्धोपनको दोस्रो मुख्य कारण कोर्निया बिग्रनु हो। शल्यक्रियाद्वारा बिग्रेको कोर्नियाको ठाउँमा निरोगी कोर्निया राख्ने प्रक्रियालाई कोर्निया प्रत्यारोपण भनिन्छ। जन्मैदेखि कोर्निया धमिलो भएका र सङ्क्रमण वा चोटपटकको समयमै उपचार नहुँदा कोर्निया बिग्रेका मानिसलाई यसबाट मदत मिल्छ।

निरोगी कोर्निया मृत्युपछि आँखा दान गर्ने प्रतिज्ञा गरेका मानिसबाट पाइन्छ। दानकर्ताको मृत्युपछि कोर्नियालाई सुक्नबाट र घामबाट जोगाउन आँखा राम्ररी बन्द गरिन्छ। डाक्टरहरूले सकेसम्म चाँडो, केही घण्टाभित्रै पूरै आँखा नभई कोर्निया मात्र झिकेर सुरक्षित रूपमा भण्डारण गर्छन्। कोर्निया जति चाँडो झिकिन्छ, यसको गुणस्तर त्यति नै राम्रो हुन्छ। नेपालमा दान गरिएका कोर्नियाको सङ्कलन, भण्डारण र वितरणका लागि तिलगङ्गा आँखा प्रतिष्ठानअन्तर्गत नेपाल आँखा बैङ्क स्थापना गरिएको छ। एक जना दानकर्ताले दुई जनालाई दृष्टि दिन सक्छन्।

1. सही विकल्प छनोट गर्नुहोस्

2. फरक लेख्नुहोस्

3. कारण लेख्नुहोस्

4. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

5. गणितीय समस्या समाधान गर्नुहोस्