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एक सुदुर संवेदन उपग्रह, पृथ्वी की सतह से औसतन $500 \,km$ की दूरी पर अपनी कक्षा में गति करता है। इस उपग्रह में लगे कैमरे, जिसके पर्दे का क्षेत्रफल $A$ है, पर चित्र बनता है। यदि केमरे में लगे लेन्स की फोकस दूरी $50 \,cm$ है, तो उपग्रह के कैमरे के द्वारा ........ $A$ स्थलीय क्षेत्र प्रेक्षित (observed) किया जा सकता है ?
$2 \times 10^3$
$10^6$
$10^{12}$
$4 \times 10^{12}$
Solution

(c)
Consider the given diagram,
Assuming area observed and screen both circular, we have
$\theta_1=\theta_2 \Rightarrow \frac{d_1}{f}=\frac{d_2}{h} \Rightarrow \frac{d_2}{d_1}=\frac{h}{f}$
where, $d_1=$ diameter of camera screen and $d_2=$ diameter of area on earth.
Now, $\frac{area \,observed \,on \,earth}{area \,of \,screen}=\frac{A_0}{A}$
$=\frac{\left(\frac{\pi \cdot d_2^2}{4}\right)}{\left(\frac{\pi \cdot d_1^2}{4}\right)}=\frac{d_2^2}{d_1^2}$
$\Rightarrow \quad \frac{A_0}{A}=\left(\frac{h}{f_1}\right)^2=\left(\frac{500 \times 10^{+3}}{50 \times 10^{-2}}\right)^2$
$=\left(10 \times 10^3 \times 10^2\right)^2=\left(10^6\right)^2=10^{12}$