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1सूत्र और विधियाँ
शुद्ध गतिकी
वेग
v = v0 + a·t
विस्थापन
s = v0·t + ½·a·t²
समय के बिना
v² = v0² + 2·a·s
इकाइयाँ
1 m/s = 3.6 km/h
विधि
जो ज्ञात है उसे सूचीबद्ध करें: v₀, v, a, t और s, इकाइयों सहित।
वह समीकरण चुनें जिसमें आपकी तीन ज्ञात राशियाँ और अज्ञात हो।
एक धनात्मक दिशा चुनें और विपरीत राशियों को ऋण चिह्न दें।
हल करें और जाँचें कि उत्तर भौतिक रूप से उचित है।
न्यूटन के नियम
द्वितीय नियम
ΣF = m·a
भार
W = m·g
गतिज घर्षण
Ff = μ·N
ढलान पर
ढलान के अनुदिश: m·g·sin θ, अभिलंब: m·g·cos θ
विधि
पिंड पर हर बल के साथ मुक्त-पिंड आरेख बनाएँ।
गति के अनुदिश एक धनात्मक दिशा चुनें।
बलों को गति के अनुदिश और उसके लंबवत घटकों में विभाजित करें (ढलान पर: अनुदिश m·g·sin θ, ढलान में m·g·cos θ)।
गति के अनुदिश ΣF = m·a लगाएँ; घर्षण गति के विरुद्ध μ·N है।
प्रक्षेप्य गति
घटक
vx = v0cos θ, vy = v0sin θ
स्थिति
x = vxt, y = h + vyt − ½gt²
अधिकतम ऊँचाई
H = h + vy²/(2g)
परास (समतल भूमि)
R = v0²·sin 2θ/g
विधि
प्रक्षेपण वेग को घटकों में विभाजित करें: vx = v₀·cos θ और vy = v₀·sin θ।
क्षैतिज गति की चाल नियत होती है; ऊर्ध्वाधर गति का त्वरण −g होता है।
ऊर्ध्वाधर गति से उड़ान का समय ज्ञात करें।
परास ज्ञात करने के लिए उस समय का क्षैतिज गति में उपयोग करें।
वृत्तीय गति
अभिकेंद्र त्वरण
a = v²/r = ω²·r
अभिकेंद्र बल
F = m·v²/r
कोणीय चाल
ω = v/r = 2π/T
समतल मोड़, घर्षण
vmax = √(μ·g·r)
कार्य और ऊर्जा
गतिज ऊर्जा
Ek = ½mv²
स्थितिज ऊर्जा
Ep = mgh
ऊर्जा संतुलन
Ek1 + Ep1 + W = Ek2 + Ep2 + losses
घर्षण का कार्य
W = μ·N·d
शक्ति
P = W/t
संवेग और टक्करें
संवेग
p = m·v
संरक्षण
Σm·v (before) = Σm·v (after)
पूर्णतः अप्रत्यास्थ
v′ = (m1v1 + m2v2)/(m1 + m2)
आवेग
J = F·Δt = m·Δv
विधि
एक धनात्मक दिशा चुनें और हर वेग को उसका चिह्न दें।
पहले का कुल संवेग लिखें: Σm·v।
पूर्णतः अप्रत्यास्थ टक्कर में पिंड बाद में साथ चलते हैं; प्रत्यास्थ टक्कर में गतिज ऊर्जा भी संरक्षित रहती है।
पहले के संवेग को बाद के संवेग के बराबर रखें और हल करें।
स्प्रिंग और लोलक
स्प्रिंग पर द्रव्यमान
T = 2π·√(m/k)
लोलक
T = 2π·√(L/g)
कोणीय आवृत्ति
ω = √(k/m) = 2π/T
अधिकतम चाल और त्वरण
vmax = A·ω, amax = A·ω²
ऊर्जा
E = ½·k·A²
तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकी
तरंग चाल
v = fλ, T = 1/f
डोरी
v = √(T/μ), μ = m/L
ध्वनि स्तर
β = 10·log10(I/I0), I0 = 10⁻¹² W/m²
बिंदु स्रोत
I = P/(4πr²)
अप्रगामी तरंगें
डोरी या खुली नली fn = n·v/(2L); बंद नली fn = n·v/(4L), n विषम
डॉप्लर प्रभाव
f′ = f·(v ± vo)/(v ∓ vs)
अपवर्तनांक
n = c/v, λ = λ0/n
स्नेल का नियम
n1sin θ1 = n2sin θ2
क्रांतिक कोण
sin θc = n2/n1
प्रकाशिक तंतु
NA = sin θa = √(n1² − n2²)
लेंस और दर्पण
1/f = 1/do + 1/di, m = −di/do, mirror f = R/2
द्वि-झिरी
d·sin θ = mλ, ym = mλL/d
झरझरी
d = 1/N, d·sin θ = mλ, mmax ≤ d/λ
एकल झिरी
a·sin θ = mλ (dark), w = 2λL/a
विधि
प्रश्न का प्रकार पहचानें: तरंग चाल, ध्वनि स्तर, अप्रगामी तरंग, डॉप्लर, अपवर्तन, लेंस या दर्पण, या व्यतिकरण।
पहले संबंध लिखें: v = fλ, β = 10·log(I/I₀), fₙ = n·v/(2L) या n·v/(4L), f′ = f(v ± vo)/(v ∓ vs), n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂, 1/f = 1/d₀ + 1/dᵢ, d·sin θ = mλ।
इकाइयाँ बदलें: nm, mm और cm से m में, और जाँचें कि कोण अभिलंब से मापे गए हैं या नहीं।
चिह्न और औचित्य जाँचें: आभासी प्रतिबिंब का dᵢ < 0 होता है, पास आता स्रोत ऊँचा सुनाई देता है, बंद नली में केवल विषम संनादी होते हैं।
2अभ्यास प्रश्न
1.शुद्ध गतिकीमध्यम
स्थिर 15 m/s से तेज़ चल रही एक कार खड़ी पुलिस कार के पास से गुज़रती है। उसी क्षण पुलिस कार चल पड़ती है और 4 m/s² से एकसमान रूप से त्वरित होती है। पुलिस कार को पकड़ने में कितना समय लगता है? t ज्ञात कीजिए।
vcar = 15 m/sapolice = 4 m/s²v0,police = 0
t = s
2.शुद्ध गतिकीकठिन
एक ट्राम विराम से शुरू होकर 5 s तक 2.5 m/s² से त्वरित होती है, फिर 7 s तक स्थिर चाल से चलती है, और अंत में रुकने तक 3.5 m/s² से ब्रेक लगाती है। दोनों स्टॉपों के बीच कुल दूरी s ज्ञात कीजिए।
a1 = 2.5 m/s²t1 = 5 st2 = 7 sa3 = −3.5 m/s²
s = m
3.न्यूटन के नियममध्यम
एक डिब्बा 5 m/s की प्रारंभिक चाल से समतल फ़र्श पर फिसलता है और 6.4 m के बाद रुक जाता है। g = 9.81 m/s² लें। गतिज घर्षण गुणांक μ ज्ञात कीजिए।
v₀ = 5 m/sd = 6.4 mg = 9.81 m/s²
μ =
4.न्यूटन के नियमकठिन
क्षैतिज मेज़ पर रखा 7 kg का एक गुटका एक हल्की डोरी द्वारा, जो घर्षणरहित घिरनी के ऊपर से जाती है, 3.5 kg के लटकते द्रव्यमान से जुड़ा है। गुटके और मेज़ के बीच गतिज घर्षण गुणांक 0.2 है। g = 9.81 m/s² लें। निकाय का त्वरण a ज्ञात कीजिए।
m1 = 7 kgm2 = 3.5 kgμ = 0.2g = 9.81 m/s²
a = m/s²
5.प्रक्षेप्य गतिमध्यम
समतल ज़मीन से एक गेंद क्षैतिज से 70° ऊपर प्रक्षेपित की जाती है और 20 m दूर गिरती है। वायु प्रतिरोध को नगण्य मानें और g = 9.81 m/s² लें। प्रक्षेपण चाल v0 ज्ञात कीजिए।
θ = 70°R = 20 mg = 9.81 m/s²
v0 = m/s
6.प्रक्षेप्य गतिकठिन
एक गेंद 55 m ऊँची चट्टान के शीर्ष से क्षैतिज से 45° ऊपर फेंकी जाती है। वायु प्रतिरोध नगण्य मानें। गेंद के ज़मीन से टकराने तक उड़ान का समय t ज्ञात कीजिए।
v0 = 35 m/sθ = 45°h = 55 mg = 9.81 m/s²
t = s
7.वृत्तीय गतिमध्यम
एक कार 145 m त्रिज्या वाला समतल मोड़ लेती है। टायरों और सड़क के बीच स्थैतिक घर्षण गुणांक 0.5 है। g = 9.81 m/s² लें। वह अधिकतम चाल vmax ज्ञात कीजिए जिस पर कार बिना फिसले मोड़ ले सकती है।
r = 145 mμs = 0.5g = 9.81 m/s²
vmax = m/s
8.वृत्तीय गतिकठिन
1.4 m लंबी हल्की डोरी पर एक 0.8 kg गेंद को ऊर्ध्वाधर वृत्त में घुमाया जाता है। निम्नतम बिंदु पर इसकी चाल 12 m/s है। वायु प्रतिरोध को नगण्य मानें और g = 9.81 m/s² लें। उच्चतम बिंदु पर डोरी में तनाव Ttop ज्ञात कीजिए।
m = 0.8 kgr = 1.4 mvbottom = 12 m/sg = 9.81 m/s²
Ttop = N
9.कार्य और ऊर्जामध्यम
समतल सड़क पर 120 km/h से चल रही एक कार ज़ोर से ब्रेक लगाती है और पहिए जाम होकर फिसलते हुए रुक जाती है। टायरों और सड़क के बीच गतिज घर्षण गुणांक 0.7 है। रुकने की दूरी d ज्ञात कीजिए।
v = 120 km/hμ = 0.7g = 9.81 m/s²
d = m
10.कार्य और ऊर्जाकठिन
एक 10 kg गाड़ी 5.2 m की ऊँचाई पर विराम से एक चिकने ट्रैक पर छोड़ी जाती है जो 2 m त्रिज्या वाले ऊर्ध्वाधर वृत्ताकार लूप में जाता है। लूप के शीर्ष पर ट्रैक द्वारा गाड़ी पर लगाया गया अभिलंब बल N ज्ञात कीजिए।
m = 10 kgh = 5.2 mR = 2 mg = 9.81 m/s²
N = N
11.संवेग और टक्करेंमध्यम
9 m/s से चल रहा 1 kg का एक ग्लाइडर घर्षणरहित पटरी पर विरामावस्था में रखे 4.5 kg के ग्लाइडर से पूर्णतः प्रत्यास्थ आमने-सामने टक्कर करता है। टक्कर के बाद दूसरे ग्लाइडर का वेग v′2 ज्ञात कीजिए।
m1 = 1 kgm2 = 4.5 kgv1 = 9 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
12.संवेग और टक्करेंकठिन
0.5 kg की एक गेंद 27 m/s से दीवार से टकराती है और 13 m/s से सीधे वापस लौटती है। संपर्क 25 ms तक रहता है। दीवार द्वारा गेंद पर लगाया गया औसत बल Favg ज्ञात कीजिए।
m = 0.5 kgvin = 27 m/svout = 13 m/sΔt = 25 ms
Favg = N
13.स्प्रिंग और लोलकमध्यम
2.4 s आवर्तकाल पाने के लिए सरल लोलक कितना लंबा होना चाहिए? g = 9.81 m/s² लें। L ज्ञात कीजिए।
T = 2.4 sg = 9.81 m/s²
L = m
14.स्प्रिंग और लोलककठिन
एक पिंड 2.9 s आवर्तकाल और 18 cm आयाम के साथ सरल आवर्त गति में दोलन करता है। संतुलन से 16.2 cm विस्थापन तक जाने में इसे न्यूनतम कितना समय t लगता है?
T = 2.9 sA = 18 cmx = 16.2 cm
t = s
15.तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकीमध्यम
दोनों सिरों पर बँधी डोरी 0.65 m लंबी है; उस पर तरंगें 300 m/s से चलती हैं। उसके मूल (प्रथम संनादी) की आवृत्ति f1 ज्ञात करें।
v = 300 m/sn = 1L = 0.65 m
f1 = Hz
16.तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकीकठिन
एक वस्तु 60 cm वक्रता त्रिज्या वाले अवतल दर्पण के सामने 25 cm पर है। आवर्धन m ज्ञात करें (उल्टे प्रतिबिंब के लिए ऋणात्मक)।
do = 25 cmR = 60 cm
m =
3विलयन
1.शुद्ध गतिकी
उत्तर: t = 7.5 s
Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.
समान दूरियाँ
v·t = ½·a·t² → t = 2v/a = 2·15/4 = 7.5 s
उत्तर
t = 7.5 s
उस क्षण पुलिस कार 2v = 30 m/s से चलती है।
2.शुद्ध गतिकी
उत्तर: s = 141.1 m
Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.
अधिकतम चाल
v = a1·t1 = 2.5·5 = 12.5 m/s
हर चरण की दूरी
s1 = ½·2.5·5² = 31.25 m
s2 = 12.5·7 = 87.5 m
s3 = 12.5²/(2·3.5) = 22.32 m
कुल दूरी
s = 31.25 + 87.5 + 22.32 = 141.1 m
उत्तर
s = 141.1 m
3.न्यूटन के नियम
उत्तर: μ = 0.1991
Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.
मंदन
a = v₀²/(2d) = 5²/(2·6.4) = 1.953 m/s²
घर्षण गुणांक
μ·m·g = m·a → μ = a/g = 1.953/9.81 = 0.1991
उत्तर
μ = 0.1991
4.न्यूटन के नियम
उत्तर: a = 1.962 m/s²
न्यूटन का द्वितीय नियम: किसी पिंड पर नेट बल उसके द्रव्यमान और त्वरण के गुणनफल के बराबर होता है, ΣF = m·a। एक मुक्त-पिंड आरेख बनाएँ, गति की दिशा में एक धनात्मक दिशा चुनें, और उस दिशा में सभी बल जोड़ें: लगाए गए बल, गति के विरुद्ध घर्षण μ·N, और गुरुत्व के घटक।
Projectile motion: with no air resistance, x = vxt and y = h + vyt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.
परास सूत्र को v₀ के लिए हल करें
v₀ = √(g·R/sin 2θ) = √(9.81·20/sin 140°) = 17.47 m/s
उत्तर
v0 = 17.47 m/s
6.प्रक्षेप्य गति
उत्तर: t = 6.715 s
प्रक्षेप्य गति: वायु प्रतिरोध के बिना x = vxt और y = h + vyt − ½gt²। दोनों दिशाएँ स्वतंत्र हैं, सिवाय इसके कि उनका समय एक ही है।
प्रक्षेपण वेग को विभाजित करें
क्षैतिज वेग स्थिर रहता है; ऊर्ध्वाधर गति का नीचे की ओर स्थिर त्वरण g = 9.81 m/s² है।
vx = v0·cos θ = 35·cos 45° = 24.75 m/s
vy = v0·sin θ = 35·sin 45° = 24.75 m/s
उड़ान का समय
y(t) = h + vy·t − ½gt² = 0 को धनात्मक मूल के लिए हल करें।
0 = 55 + 24.75·t − 4.905·t²
t = (vy + √(vy² + 2gh))/g = (24.75 + √(612.5 + 1079))/9.81 = 6.715 s
उत्तर
t = 6.715 s
7.वृत्तीय गति
उत्तर: vmax = 26.67 m/s
एकसमान वृत्तीय गति: r त्रिज्या के वृत्त पर v चाल से चलती वस्तु केंद्र की ओर a = v²/r से त्वरित होती है, इसलिए उसे भीतर की ओर नेट बल F = m·v²/r चाहिए। यह बल किसी वास्तविक स्रोत से आता है: घर्षण, तनाव, गुरुत्व या अभिलंब बल।
घर्षण अभिकेंद्र बल प्रदान करता है
m·v²/r = μ·m·g
v = √(μ·g·r) = √(0.5·9.81·145) = 26.67 m/s
उत्तर
vmax = 26.67 m/s (96.01 km/h)
8.वृत्तीय गति
उत्तर: Ttop = 43.05 N
Uniform circular motion: an object moving at speed v on a circle of radius r accelerates towards the centre with a = v²/r, so it needs a net inward force F = m·v²/r. That force is supplied by something real: friction, tension, gravity or a normal force.
शीर्ष पर चाल
2r ऊँचाई पर गतिज ऊर्जा स्थितिज ऊर्जा में बदलती है।
vtop² = 12² − 4·9.81·1.4 = 89.06 m²/s²
शीर्ष पर बल
तनाव और गुरुत्व दोनों नीचे, केंद्र की ओर हैं।
T + m·g = m·vtop²/r
T = 0.8·89.06/1.4 − 0.8·9.81 = 43.05 N
उत्तर
Ttop = 43.05 N
9.कार्य और ऊर्जा
उत्तर: d = 80.9 m
कार्य–ऊर्जा सिद्धांत: गतिज ऊर्जा में परिवर्तन सभी बलों द्वारा किए गए कार्य के बराबर है। गुरुत्व और स्प्रिंग को स्थितिज ऊर्जा (mgh और ½kx²) के रूप में लिखने से यह एक संतुलन बन जाता है: प्रारंभिक ऊर्जा = अंतिम ऊर्जा + घर्षण में खोई ऊर्जा (μN·d)।
मूल इकाइयों में चाल
v = 120/3.6 = 33.33 m/s
ऊर्जा संतुलन
½mv² = μmg·d → d = v²/(2μg) = 33.33²/(2·0.7·9.81) = 80.9 m
उत्तर
d = 80.9 m
चाल दोगुनी करने से रुकने की दूरी चार गुना हो जाती है।
10.कार्य और ऊर्जा
उत्तर: N = 19.62 N
कार्य–ऊर्जा सिद्धांत: गतिज ऊर्जा में परिवर्तन सभी बलों द्वारा किए गए कार्य के बराबर है। गुरुत्व और स्प्रिंग को स्थितिज ऊर्जा (mgh और ½kx²) के रूप में लिखने से यह एक संतुलन बन जाता है: प्रारंभिक ऊर्जा = अंतिम ऊर्जा + घर्षण में खोई ऊर्जा (μN·d)। वृत्तीय पथ पर केंद्र की ओर नेट बल mv²/r के बराबर होना चाहिए।
शीर्ष पर चाल
v² = 2g(h − 2R) = 2·9.81·(5.2 − 4) = 23.54 m²/s²
शीर्ष पर बल
m·g = 10·9.81 = 98.1 N
N = mv²/R − mg = 10·23.54/2 − 98.1 = 19.62 N
उत्तर
N = 19.62 N
गाड़ी ठीक तब लूप पूरा करती है जब h = 2.5R; तब शीर्ष पर N = 0।
11.संवेग और टक्करें
उत्तर: v′2 = 3.273 m/s
संवेग संरक्षण: जब टक्कर के दौरान कोई बाह्य बल कार्य नहीं करता, तो पहले का कुल संवेग Σm·v बाद के कुल संवेग के बराबर होता है। वेगों की दिशा होती है, इसलिए एक धनात्मक दिशा चुनें और विपरीत दिशा के वेगों को ऋण चिह्न दें। प्रत्यास्थ टक्कर में गतिज ऊर्जा भी संरक्षित रहती है; पूर्णतः अप्रत्यास्थ टक्कर में पिंड आपस में चिपक जाते हैं।
विरामावस्था वाले लक्ष्य से प्रत्यास्थ टक्कर
संवेग और ऊर्जा संरक्षण को साथ हल करने पर ये दो परिणाम मिलते हैं।
v′1 = (1 − 4.5)/(1 + 4.5)·9 = −5.727 m/s
v′2 = 2·1/(1 + 4.5)·9 = 3.273 m/s
उत्तर
v′2 = 3.273 m/s
12.संवेग और टक्करें
उत्तर: Favg = 800 N
संवेग संरक्षण: जब टक्कर के दौरान कोई बाह्य बल कार्य नहीं करता, तो पहले का कुल संवेग Σm·v बाद के कुल संवेग के बराबर होता है। वेगों की दिशा होती है, इसलिए एक धनात्मक दिशा चुनें और विपरीत दिशा के वेगों को ऋण चिह्न दें। प्रत्यास्थ टक्कर में गतिज ऊर्जा भी संरक्षित रहती है; पूर्णतः अप्रत्यास्थ टक्कर में पिंड आपस में चिपक जाते हैं।
संवेग में परिवर्तन
J = m·Δv = 0.5·(13 + 27) = 20 N·s
औसत बल
Favg = J/Δt = 20/0.025 = 800 N
उत्तर
Favg = 800 N
13.स्प्रिंग और लोलक
उत्तर: L = 1.431 m
सरल आवर्त गति: k कठोरता वाले स्प्रिंग पर द्रव्यमान m कोणीय आवृत्ति ω = √(k/m) और आवर्तकाल T = 2π/ω = 2π·√(m/k) से दोलन करता है। L लंबाई वाले सरल लोलक के लिए T = 2π·√(L/g)। आयाम A के साथ अधिकतम चाल A·ω, अधिकतम त्वरण A·ω² और ऊर्जा ½·k·A² होती है।
लंबाई के लिए हल करें
L = g·(T/2π)² = 9.81·(2.4/2π)² = 1.431 m
उत्तर
L = 1.431 m
14.स्प्रिंग और लोलक
उत्तर: t = 0.5168 s
Simple harmonic motion: a mass m on a spring of stiffness k oscillates with angular frequency ω = √(k/m) and period T = 2π/ω = 2π·√(m/k). A simple pendulum of length L has T = 2π·√(L/g). With amplitude A, the largest speed is A·ω, the largest acceleration A·ω² and the energy ½·k·A².
कोणीय आवृत्ति
ω = 2π/T = 2π/2.9 = 2.167 rad/s
समय के लिए हल करें
0.9 = sin(ω·t) → ω·t = arcsin(0.9) = 1.12 rad
t = 1.12/2.167 = 0.5168 s
उत्तर
t = 0.5168 s
15.तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकी
उत्तर: f1 = 230.8 Hz
अप्रगामी तरंगें और डॉप्लर प्रभाव: दोनों सिरों पर बँधी डोरी, या दोनों सिरों पर खुली नली, में पूरी अर्ध-तरंगदैर्ध्य समाती हैं: L = nλ/2, fn = n·v/(2L), n = 1, 2, 3, … एक सिरे पर बंद नली में बंद सिरे पर निस्पंद और खुले सिरे पर प्रस्पंद होता है: L = nλ/4, केवल विषम n के साथ, fn = n·v/(4L)। जब स्रोत या प्रेक्षक उनके बीच की रेखा के अनुदिश चलते हैं, f′ = f·(v ± vo)/(v ∓ vs): एक-दूसरे की ओर गति के लिए ऊपरी चिह्न उपयोग करें। लगभग समान आवृत्ति की दो तरंगें |f₁ − f₂| पर विस्पंद बनाती हैं।
इस विधा की तरंगदैर्ध्य
λ = 2L/n = 2·0.65/1 = 1.3 m
आवृत्ति
f = v/λ = 300/1.3 = 230.8 Hz
उत्तर
f1 = 230.8 Hz
16.तरंगें, ध्वनि और प्रकाशिकी
उत्तर: m = 6
ज्यामितीय प्रकाशिकी: सीमा पर n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂ (स्नेल का नियम), जहाँ कोण अभिलंब से मापे जाते हैं और n = c/v। धीमे माध्यम में जाने पर किरण अभिलंब की ओर मुड़ती है। सघन माध्यम (n₁ > n₂) से क्रांतिक कोण θc = arcsin(n₂/n₁) से आगे सारा प्रकाश परावर्तित हो जाता है: पूर्ण आंतरिक परावर्तन। पतले लेंस और गोलीय दर्पण 1/f = 1/do + 1/di का पालन करते हैं, आवर्धन m = −di/do के साथ। चिह्न परिपाटी: अभिसारी लेंस और अवतल दर्पण के लिए f > 0 (f = R/2), अपसारी लेंस और उत्तल दर्पण के लिए f < 0; वास्तविक प्रतिबिंब के लिए di > 0, आभासी के लिए di < 0, और उल्टे प्रतिबिंब के लिए m < 0।