bihar board class 10 Science Chapter 9 notes in hindi – प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन

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bihar board class 10 Science Chapter 9 – प्रकाश–परावर्तन तथा अपवर्तन

इस पोस्ट में हम bihar board class 10 Science Chapter 9 notes in hindi – प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन (class 10 science chapter 9) Physics के बारे में चर्चा कर रहे हैं। यदि आपके पास इस अध्याय से संबंधित कोई प्रश्न है तो आप कमेंट बॉक्स में टिप्पणी करें

यह पोस्ट बिहार बोर्ड परीक्षा के दृष्टिकोण से बहुत महत्वपूर्ण है। इसे पढ़ने से आपकी पुस्तक के सभी प्रश्न आसानी से हल हो जायेंगे। इसमें सभी पाठों के अध्यायवार नोट्स उपलब्ध कराये गये हैं। सभी विषयों को आसान भाषा में समझाया गया है।

ये नोट्स पूरी तरह से NCERTऔर SCERT बिहार पाठ्यक्रम पर आधारित हैं। इसमें विज्ञान के प्रत्येक पाठ को समझाया गया है, जो परीक्षा की दृष्टि से बहुत महत्वपूर्ण है। इस पोस्ट को पढ़कर आप बिहार बोर्ड कक्षा 10 विज्ञान और विज्ञान के किसी भी पाठ को आसानी से समझ सकते हैं और उस पाठ के प्रश्नों का उत्तर दे सकते हैं।

Bihar Board class 10th physics Ch-1 notes in hindi – प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन

प्रकाश का परावर्तन

bihar board class 10 Science Chapter 9 - प्रकाश–परावर्तन तथा अपवर्तन

प्रकाश

प्रकाश वह कारक है जिसकी सहायता से हम वस्तुओं को देखते हैं।

प्रकाश–स्त्रोत– 

जिस वस्तु से प्रकाश निकलता है, उसे प्रकाश स्त्रोत कहा जाता है। जैसे- सूर्य, तारे, बिजली का जलता हुआ बल्ब, मोमबत्ति, लैंप, लालटेन, दीया आदि। प्रकाश एक प्रकार की ऊर्जा है।

प्रदीप्त वस्तुएँ

वे वस्तुएँ, जो प्रकाश उत्सर्जित करती है, उसे प्रदीप्त वस्तुएँ कहते हैं। जैसे- सूर्य, बिजली का जलता बल्ब, जलती मोमबत्ति आदि।

अप्रदीप्त वस्तुएँ

वे वस्तुएँ जो प्रकाश उत्सर्जित नहीं करती है, उसे अप्रदीप्त वस्तुएँ कहते हैं। जैसे- टेबुल, कुर्सी, पुस्तक, पौधे आदि।

प्रकाश की किरण

एक सरल रेखा पर चलने वाले प्रकाश को प्रकाश की किरण कहते हैं।

प्रकाश का किरणपुंज–

 किरणों के समुह को प्रकाश का किरणपुंज कहते है।, मुख्यतः तीन प्रकार के होते हैं-

  1. अपसारी किरणपुंज
  2. समांतर किरणपुंज
  3. अभिसारी किरणपुंज
अपसारी किरणपुंज– 

अपसारी किरण तब होती है जब प्रकाश की किरणें एक बिंदु स्रोत से फैलती हैं।

समांतर किरणपुंज– 

जब प्रकाश की किरणें एक दूसरे के समांतर होती है, तो इस प्रकार के किरणपुंज को समांतर किरणपुंज कहते हैं।

अभिसारी किरणपुंज

जब प्रकाश की किरणें एक दूसरे के समानांतर होती हैं तो समानांतर किरणें बनती हैं।

पारदर्शी पदार्थ–

जब प्रकाश की किरणें एक बिंदु पर मिलती हैं तो अभिसारी किरण बनती है।

पारभाषा पदार्थ– 

वस्तुतः पारदर्शी पदार्थ प्रकाश को आसानी से पारित कर देते हैं। जैसे कांच, पानी, हवा इत्यादि।

अपारदर्शी पदार्थ–

वे पदार्थ जो प्रकाश को अपने में से होकर नहीं जाने देते, अपारदर्शी पदार्थ कहलाते हैं। जैसे- लकड़ी, लोहा, पत्थर, अलकतरा, पेंट, धातु की पलेट आदि।

प्रकाश का परावर्तन– 

प्रकाश के किसी वस्तु से टकराकर वापस आने की प्रक्रिया को परावर्तन कहते हैं।

किरण–आरेख– 

प्रकाश की किरणों का पथ दर्शानेवाले चित्रों को किरण-आरेख कहा जाता है।

आपतित किरण– 

किसी सतह पर पड़ने वाली किरण को आपतित किरण कहते हैं। चित्र में AO आपतित किरण है।

परावर्तित किरण– 

जिस माध्यम में चलकर आपतित किरण सतह पर आती है उसी माध्यम में लौट गई किरण को परावर्तित किरण कहते हैं। चित्र में OB परावर्तित किरण है।

आपतन बिंदु– 

जिस बिंदु पर आपतित किरण सतह से टकराती है, उसे आपतन बिंदु कहते हैं। चित्र में O आपतन बिंदु है।

अभिलंब–

किसी समतल सतह के किसी बिंदु पर खींचे हुए लंब को उस बिंदु पर अभिलंब कहते हैं। चित्र में ON अभिलंब है।

आपतन कोण–

परावर्तन कोण आपतन बिंदु पर खींचे गए अभिलंब से बनता है। चित्र में

∠NOA = i =आपतनकोण

परावर्तन कोण परावर्तित किरण, आपतन बिंदु पर खींचे गए अभिलंब से जो कोण बनाती है, उसे परावर्तन कोण कहते हैं। चित्र में

∠NOB = r = परावर्तन कोण

प्रकाश के परावर्तन दो नियम

  • आपतन बिंदु पर खींचा गया अभिलंब, परावर्तित किरण और आपतित किरण सभी एक ही तल में होते हैं।
  • परावर्तन कोण आपतन कोण के बराबर होता है।

ऊर्ध्वाधर रूप से गिरने वाली प्रकाश की किरण समतल दर्पण पर परावर्तन के बाद उसी दिशा में लौट आती है।

प्रतिबिंब– 

किसी बिन्दु-स्त्रोत से आती प्रकाश की किरणें दर्पण से परावर्तन के बाद जिस बिंदु पर मिलती है या जिस बिंदु से आती हुई प्रतित होती है, उसे उस बिंदु-स्त्रोत का प्रतिबिंब कहते हैं।

प्रतिबिंब दो प्रकार के होते हैं-
  • (1) वास्तविक प्रतिबिंब
  • (2) आभासी प्रतिबिंब
(1) वास्तविक प्रतिबिंब– 

किसी बिंदु-स्त्रोत से आती प्रकाश की किरणें दर्पण से परावर्तन के बाद जिस बिंदु पर वास्तव में मिलती है, उसे उस बिंदु-स्त्रोत का वास्तविक प्रतिबिंब कहते हैं।

(2) आभासी प्रतिबिंब–

 किसी बिंदु स्रोत से प्रकाश की किरणें परावर्तन के बाद उसी बिंदु से आती हुई प्रतीत होती हैं, जिसे आभासी छवि कहा जाता है।

वास्तविक प्रतिबिंब और आभासी प्रतिबिंब

  1. आभासी प्रतिबिंब स्क्रीन पर नहीं पाई जा सकतीं, लेकिन वास्तविक प्रतिबिंबस्क्रीन पर पाई जा सकती हैं।
  2. वास्तविक प्रतिबिंब हमेशा वस्तु के संबंध में उलटी होती है, जबकि आभासी प्रतिबिंब हमेशा वस्तु के संबंध में सीधी होती है।

Note-काई वस्तु समतल दर्पण से जितनी आगे होती है, उसका प्रतिबिंब दर्पण से उतना ही पीछे बनता है।

गोलीय दर्पण गोलिय दर्पण उस दर्पण को कहते हैं जिसकी परावर्तक सतह किसी खोखले गोले का एक भाग होती है।

गोलीय दर्पण प्रायः काँच के एक टुकड़े को रजतित करके बनाया जाता है जो एक खोखले गोले का भाग होता है।

काँच के इस टुकड़े की बाहरी सतह से रजतित करने पर अवतल दर्पण बनता हैजबकि टुकड़े को भीतरी सतह से रजतित करने पर उत्तल दर्पण बनता है।

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ध्रुव गोलीय दर्पण के मध्यबिंदु को दर्पण का ध्रुव कहते हैं। बिंदु P दर्पण का ध्रुव है।

  • वक्रता केंद्र – गोलाकार दर्पण जिस गोले का भाग होता है उसके केंद्र को दर्पण का वक्रता केंद्र कहा जाता है। बिंदु C दर्पण का वक्रता केंद्र है।
  • वक्रता त्रिज्या – गोलीय दर्पण जिस गोले का भाग होता है उसकी त्रिज्या दर्पण की वक्रता त्रिज्या कहलाती है। चित्र में PC=R दर्पण की वक्रता त्रिज्या है।

प्रधान या मुख्य अक्ष– गोलीय दर्पण के ध्रुव से वक्रता केन्द्र को मिलानेवाली सरल रेखा को दर्पण का प्रधान या मुख्य अक्ष कहते हैं। चित्र में P तथा C को मिलानेवाली सरल रेखा PC मुख्य अक्ष है।

दर्पण – दर्पण या आईना प्रकाश के परावर्तन के सिद्धांत पर कार्य करता है।

दर्पण मुख्यः रूप से तीन प्रकार के होते हैं

  1. समतल दर्पण
  2. उत्तल दर्पण
  3. अवतल दर्पण

गोलीय दर्पण कितने प्रकार के होते हैं

  1. उत्तल दर्पण और
  2. अवतल दर्पण

उदय दर्पण—उत्तल दर्पण में परावर्तक सतह बाहर की तरफ उभरा रहता है।

अवतल दर्पण वैसा दर्पण जिसका परावर्तक सतह अंदर की तरफ दबा रहता है उसे अवतल दर्पण कहते हैं।

समतल दर्पण द्वारा बने प्रतिबिंब की विशेषताएँ

  1. प्रतिबिंब दर्पण के पीछे बनता है।
  2. प्रतिबिंब का आकार बराबर वस्तु के आकार होता है।
  3. प्रतिबिंब वस्तु की अपेक्षा सीधा बनता है।
  4. प्रतिबिंब पाशि्र्वक रूप से उल्टा होता है।
  5. प्रतिबिंब दर्पण से उतना ही पीछे बनता है जितना वस्तु दर्पण से आगे अर्थात् सामने रहता है।

अवतल दर्पण का फोकस– यह अवतल दर्पण के मुख्य अक्ष पर वह स्थान है, जहाँ मुख्य अक्ष के समानांतर आने वाली किरणें दर्पण से परावर्तन के बाद मिलती हैं।

उत्तल दर्पण का फोकस किसी उत्तल दर्पण का फोकस उसके मुख्य अक्ष पर वह बिंदु है। जहाँ से मुख्य अक्ष के समांतर आती किरणें दर्पण से परावर्तन के बाद आती हुई प्रतीत होती है।

फोकस दूरी– फोकस (F) से दर्पण के ध्रुव (P) की दूरी को दर्पण की फोकस-दूरी कहते हैं।

एक परावर्तक की लंबाई और उसकी वक्रता त्रिज्या के बीच का संबंध, एक गोलाकार दर्पण की फोकल लंबाई उसकी वक्रता त्रिज्या की आधी होती है।

अवतल दर्पण का उपयोग

  • अवतल प्रतिबिंब बनाने के लिए किया जाता है।
  • अवतल दर्पण के सबसे महत्वपूर्ण उपयोग निम्नलिखित हैं।
  • अवतल दर्पण का उपयोग शेविंग दर्पण के रूप में (शेविंग के लिए) किया जाता है।
  • अवतल दर्पण का उपयोग टॉर्च, वाहनों की हेडलाइट और सर्चलाइट में रिफ्लेक्टर के लिए किया जाता है।
  • डॉक्टर मरीजों के कान, नाक, दांत, गले आदि की जांच के लिए अवतल दर्पण का उपयोग करते हैं।
  • सौर हीटरों के लिए, सूर्य से ऊर्जा विशाल अवतल दर्पणों द्वारा सबसे छोटे क्षेत्र में केंद्रित होती है।

उत्तल दर्पण का उपयोग

  • उत्तल प्रतिबिंब बनाने के लिए किया जाता है।
  • उत्तल दर्पण का उपयोग मोटर कार, स्कूटर या बस आदि में साइड मिरर या रियर व्यू मिरर के रूप में किया जाता है।

प्रश्न: शेविंग दर्पण में अवतल दर्पण का प्रयोग क्यों किया जाता है इसका क्या कारण है?

उत्तर: क्योंकि अवतल दर्पण एक सीधी, बड़ी डिजिटल छवि बनाता है, इसलिए इसे अवतल दर्पण के पास रखा जाता है, जो शेविंग दर्पण के रूप में काम करता है।

प्रश्न उत्तल दर्पण का उपयोग सहायक दर्पण के रूप में क्या किया जाता है?

उत्तर: उत्तल सतहों वाले दर्पण हमेशा किसी वस्तु का सीधा चित्र बनाते हैं, भले ही वह छोटा हो। उनका देखने का क्षेत्र विशाल है. इसलिए उत्तल दर्पण को किनारों पर दर्पण के रूप में उपयोग किया जाता है।

चिह्न परिपाटी
दर्पण का उपयोग करते समय लंबाई और दूरियां मापते समय पालन किए जाने वाले नियमों को प्रतीक परिपाटी के रूप में जाना जाता है। विज्ञान में प्रकाश का अपवर्तन और परावर्तन किसी वस्तु की छवि को निर्धारित करने के लिए किसी वस्तु की छवि की पहचान करने के लिए, दूरियों के एक संकेत-सम्मेलन की आवश्यकता होती है ताकि छवियों के विभिन्न स्थानों के बीच अंतर स्पष्ट रूप से देखा जा सके। इसे समन्वय संकेत सम्मेलन के रूप में जाना जाता है।

निर्देशांक चिह्न परिपाटी पर आधारित

  • दर्पण की प्राथमिक धुरी को XX’ नाम से ग्रहण किया गया है।
  • सभी दूरियाँ गोलाकार दर्पण के ध्रुव P से निर्धारित होती हैं।
  • आपतित प्रकाश की दिशा में मापी गई दूरियाँ धनात्मक हैं और आपतित प्रकाश की दिशा में मापी गई सभी दूरियाँ ऋणात्मक हैं।
  • दर्पण की धुरी के लंबवत मापी जाने वाली दूरियाँ अर्थात “XX’ तब सकारात्मक होती हैं जब वे अक्ष के ऊपर होती हैं जबकि नकारात्मक होती हैं जब वे अक्ष के नीचे होती हैं।

ध्यान दें कि अवतल दर्पण की वक्रता का व्यास (R) और फोकल लंबाई (f) ऋणात्मक है।

दर्पण के उत्तल की वक्रता त्रिज्या (R) और फोकल लंबाई (f) सकारात्मक हैं।

आवर्धन विषय के आकार के संबंध में छवि की ऊंचाई के अनुपात को आवर्धन के रूप में जाना जाता है। इसे m अक्षर से दर्शाया जाता है।

M = छवि की ऊंचाई/वस्तु की ऊंचाई

M = H’/H

2. प्रकाश का अपवर्तन

प्रकाश का अपवर्तन एक पारदर्शी माध्यम से गुजरते समय प्रकाश किरणों की दिशा बदलने (अर्थात मुड़ने) की विधि है, जिसे अपवर्तित प्रकाश के रूप में जाना जाता है।

उदाहरण के लिए, जब पेंसिल को पानी के ऊपर रखा जाता है तो वह मुड़ी हुई दिखाई देती है।

पानी से भरी खाली बाल्टी में रखी कोई वस्तु ऊपर उठती हुई प्रतीत होती है।

ध्यान दें कि निर्वात में प्रकाश की दर तीन लाख किलोमीटर प्रति सेकंड (300000 किमी/घंटा) है।

पानी में प्रकाश की गति 225,000 किमी/सेकेंड (225,000 किलोमीटर/घंटा) है।

चश्में में इसकी स्पीड लाइट एक सेकंड में 2 मिलियन किलोमीटर (200000 किमी/घंटा) है।

  • पानी हवा की तुलना में अधिक सघन माध्यम है।
  • काँच पानी की तुलना में प्रकाशिक रूप से सघन माध्यम है।
  • पानी कांच से भी अधिक दुर्लभ पदार्थ है।

प्रकाश के अपवर्तन की व्याख्या

आपतित किरण आपतित किरण प्रकाश जो सतह पर गिरती है जो दो मीडिया को अलग करती है उसे आपतित किरण के रूप में जाना जाता है। चित्र में छवि में, PQ घटना रे है।

घटना बिंदु वह स्थान जहां आपतित किरण मीडिया को अलग करने वाली सतह से टकराती है, उसे “घटना बिंदु” के रूप में जाना जाता है। चित्र Q में, यह वह जगह है जहां घटना की रेखा है।

सामान्य: सतह पर किसी भी दिशा में खींची गई एक सीधी रेखा दिए गए बिंदु पर सामान्य कहलाती है। चित्र में, NQM को मानक कहा जाता है।

अपवर्तित किरण अन्य माध्यमों में प्रकाश की ओर मुड़ी हुई किरण को अपवर्तित किरण के रूप में जाना जाता है। चित्र में, QR अपवर्तित किरण है।

  • आपतन कोण – आपतित किरण प्रभाव कोण के चारों ओर खींची गई एक काल्पनिक रेखा के संबंध में जो कोण बनाती है उसे कोण कहा जाता है। आरेख में NQP = I + झुकाव का कोण
  • अपवर्तन कोण – अपने प्रभाव बिंदु पर खींची गई रेखा की तुलना में अपवर्तित प्रकाश जो कोण बनाता है उसे अपवर्तन कोण के रूप में जाना जाता है। आरेख में MQR = r= अपवर्तित कोण

जब एक किरण प्रकाश को ऑप्टिकली घने माध्यम से अधिक ऑप्टिकली दुर्लभ माध्यम में स्थानांतरित किया जाता है, तो यह सामान्य की ओर विस्थापित हो जाता है।

यदि प्रकाश की किरण कम विरल माध्यम से अधिक सघन माध्यम की ओर जाती है, तो वह अभिलंब की ओर झुक जाती है।

यदि प्रकाश की किरण दो सामग्रियों को विभाजित करने वाले तल से लंबवत गुजरती है, तो वह बिना झुके सीधी यात्रा करती है।

लंबवत परावर्तित किरण सीधे लोहे से होकर गुजरती है।

अपवर्तक सूचकांक – किसी माध्यम में अपवर्तक सूचकांक निर्वात में प्रकाश की गति और माध्यम में प्रकाश की गति की गति के बीच का अनुपात है। अपवर्तनांक को अक्षर n से दर्शाया जाता है।

किसी माध्यम के लिए अपवर्तनांक निर्वात में प्रकाश की गति या माध्यम में प्रकाश की गति है

जैसा-

कांच के लिए अपवर्तनांक

= शून्य में प्रकाश की चाल/काँच में प्रकाश की चाल

= 300000 किमी/सेकंड (200000 किमी/सेकंड)

= 1.5

निरपेक्ष अपवर्तनांक: निर्वात की तुलना में माध्यम की अपवर्तक दर को माध्यम के निरपेक्ष अपवर्तनांक के रूप में जाना जाता है।

सापेक्ष अपवर्तनांक: दो माध्यमों के निरपेक्ष अपवर्तनांक के बीच के अनुपात को सापेक्ष अपवर्तनांक कहा जाता है।

माध्यम 1 का माध्यम 2 के सापेक्ष अपवर्तनांक

मध्यम में प्रकाश की गति, माध्यम में प्रकाश की गति 2. माध्यम में प्रकाश की गति 1

प्रिज्म: कोई भी पारदर्शी पदार्थ जो एक कोण पर झुकी हुई दो समतल सतहों के बीच घिरा होता है, प्रिज्म कहलाता है।

नोट प्रिज्म 5 सतहों और 12 किनारों से बना है।

लेंस लेंस एक पारदर्शी पदार्थ है जो दो निश्चित ज्यामितीय सतहों से घिरा होता है।

लेंस दो प्रकार के होते हैं

  • उत्तल लेंस – उत्तल लेंस किनारों की अपेक्षा मध्य क्षेत्र में अधिक मोटा होता है।
  • अवतल लेंस अवतल लेंस बीच में छोटा होता है, लेकिन इसके किनारे मोटे होते हैं।

प्रकाश के लिए अपवर्तन नियम

प्रकाश के अपवर्तन के दो नियम हैं:

आपतित विकिरण के साथ-साथ आपतित औसत और अपवर्तित किरण एक ही तल में रहते हैं।

किन्हीं दो माध्यमों और प्रकाश की किसी विशिष्ट छाया के लिए उस ज्या कोण और कोण परावर्तन का अनुपात एक निरपेक्ष संख्या है।

जब प्रकाश जिस कोण पर गिरता है वह कोण I है और परावर्तन का कोण कोण r है। प्रकाश के परावर्तन के इस दूसरे नियम के अनुसार,

sin i/sin r =एकनियतांक

स्नेल का नियम – दो मीडिया के लिए और प्रकाश के किसी विशिष्ट रंग के लिए आपतन कोण के साइन और कोण के अपवर्तक कोण के बीच का अनुपात एक समान मात्रा है।

उस स्थिति में जब आपतन कोण i है, और परावर्तन कोण कोण r है। प्रकाश के परावर्तन के स्नेल के नियम पर आधारित,

sin i/sin r =एकनियतांक

उत्तल लेंस तीन प्रकार के होते हैं:

  • उभयलिंगी लेंस – जिस लेंस के दोनों किनारे उत्तल होते हैं उसे उभयलिंगी लेंस कहा जाता है।
  • अवतल लेंस – जिसका एक तल समतल तथा दूसरा उत्तल होता है उसे उत्तल लेंस कहते हैं।
  • अवतल लेंस – एक तल जो अवतल होता है जबकि दूसरा उत्तल होता है उसे अवतल लेंस के रूप में जाना जाता है।

अवतल लेंस तीन रूपों में आता है:

उभयलिंगी लेंस – जिस लेंस की दोनों भुजाएं अवतल होती हैं उसे उभयलिंगी लेंस कहा जाता है।

प्लैनोकॉनकेव लेंस प्लैनोकॉनकेव लेंस – एक समतल समतल होता है, जबकि दूसरा अवतल होता है जिसे प्लैनोकॉनकेव लेंस के नाम से भी जाना जाता है।

उत्तल-अवतल लेंस – एक तल उत्तल होता है, जबकि दूसरा अवतल होता है, इसे उत्तल लेंस भी कहा जाता है।

प्रश्न 1.1. उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस क्यों कहा जाता है?

उत्तर: उत्तल लेंस का प्राथमिक कार्य इसके माध्यम से गुजरने वाली प्रकाश की किरण को संकीर्ण करना है। यही कारण है कि उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस के रूप में जाना जाता है।

प्रश्न 2.2. क्या अवतल लेंस को अपसारी लेंस कहा जाता है?

उत्तर: अवतल लेंस का प्राथमिक कार्य इससे गुजरने वाली किरण को अपसरित करना है। यही कारण है कि अवतल लेंस को अपसारी लेंस के रूप में जाना जाता है।

नोट उत्तल लेंस की फोकल लंबाई धनात्मक होती है जबकि अवतल लेंस के लिए यह ऋणात्मक होती है। अवतल लेंस ऋणात्मक होता है।

लेंस की शक्ति – लेंस की शक्ति को RA द्वारा मापा जाता है

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About the author

My name is Najir Hussain, I am from West Champaran, a state of India and a district of Bihar, I am a digital marketer and coaching teacher. I have also done B.Com. I have been working in the field of digital marketing and Teaching since 2022

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