प्रकाश तत्वों, कानूनों और प्रयोग का अपवर्तन

प्रकाश का अपवर्तन वह प्रकाशीय घटना है जो तब होती है जब प्रकाश दो मीडिया की अलग सतह पर अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक के साथ टकराता है। जब ऐसा होता है तो प्रकाश अपनी दिशा और गति बदल देता है.

अपवर्तन होता है, उदाहरण के लिए, जब प्रकाश हवा से पानी में गुजरता है, क्योंकि पानी में अपवर्तनांक कम होता है। यह एक ऐसी घटना है जिसे पूल में पूरी तरह से देखा जा सकता है, जब यह देखते हुए कि पानी के नीचे शरीर के रूप किस दिशा से विचलित होने लगते हैं.

यह एक ऐसी घटना है जो विभिन्न तरंग प्रकारों को प्रभावित करती है, हालांकि प्रकाश का मामला सबसे अधिक प्रतिनिधि है और वह है जो हमारे दिन में अधिक उपस्थिति रखता है.

प्रकाश के अपवर्तन की व्याख्या डच भौतिक विज्ञानी विलेब्रोड स्नेल वैन रोयेन द्वारा की गई थी, जिन्होंने इसे समझाने के लिए एक कानून स्थापित किया था जिसे स्नेल के नियम के रूप में जाना जाता है।.

प्रकाश के अपवर्तन पर विशेष ध्यान देने वाले वैज्ञानिकों में से एक आइजैक न्यूटन थे। इसका अध्ययन करने के लिए उन्होंने प्रसिद्ध ग्लास प्रिज्म बनाया। प्रिज्म में, प्रकाश उसके एक चेहरे द्वारा, विभिन्न रंगों में अपवर्तित और विघटित होकर उसमें प्रवेश करता है। इस तरह, प्रकाश के अपवर्तन की घटना के माध्यम से साबित हुआ कि सफेद प्रकाश इंद्रधनुष के सभी रंगों से बना है.

सूची

• 1 अपवर्तन के तत्व
  • 1.1 विभिन्न मीडिया में प्रकाश के अपवर्तन का सूचकांक
• अपवर्तन के 2 नियम
  • २.१ अपवर्तन का पहला नियम
  • २.२ अपवर्तन का दूसरा नियम
  • २.३ फ़र्मेट का सिद्धांत
  • 2.4 स्नेल के नियम के परिणाम
  • 2.5 सीमा कोण और कुल आंतरिक प्रतिबिंब
• ३ प्रयोग
  • 3.1 कारण 
• ४ दिन में प्रकाश का अपवर्तन
• 5 संदर्भ 

अपवर्तन के तत्व

प्रकाश के अपवर्तन के अध्ययन में जिन मुख्य तत्वों पर विचार किया जाना चाहिए, वे निम्नलिखित हैं: - घटना किरण, जो कि दो भौतिक मीडिया की पृथक्करण सतह पर किरण की घटना है। वह किरण जो माध्यम को पार करती है, अपनी दिशा और उसके वेग को संशोधित करती है।-सामान्य रेखा, जो दो मीडिया की पृथक्करण सतह पर लंबवत काल्पनिक रेखा होती है। घटना का कोण (i), जिसे परिभाषित किया गया है। सामान्य किरण के साथ घटना किरण द्वारा निर्मित कोण। अपवर्तन कोण (r), जिसे अपवर्तित किरण के साथ सामान्य द्वारा निर्मित कोण के रूप में परिभाषित किया जाता है।.

-इसके अलावा, किसी माध्यम के अपवर्तनांक (n) पर भी विचार करना चाहिए, जो निर्वात में प्रकाश की गति और माध्यम में प्रकाश की गति का भागफल है.

n = c / v

इस संबंध में, यह याद रखने योग्य है कि निर्वात में प्रकाश की गति 300,000,000 m / s का मान लेती है.

विभिन्न मीडिया में प्रकाश का अपवर्तन सूचकांक

कुछ सबसे सामान्य साधनों में प्रकाश का अपवर्तनांक निम्न हैं:

अपवर्तन के नियम

स्नेल के नियम को अक्सर अपवर्तन के नियम के रूप में संदर्भित किया जाता है, लेकिन सच्चाई यह है कि यह कहा जा सकता है कि अपवर्तन के नियम दो हैं.

अपवर्तन का पहला नियम

घटना किरण, अपवर्तित किरण और सामान्य किरण अंतरिक्ष के एक ही विमान में हैं। इस कानून में, स्नेल द्वारा कटौती भी प्रतिबिंब लागू होती है.

अपवर्तन का दूसरा नियम

दूसरा अपवर्तन या स्नेल के नियम का नियम, निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है:

n₁ सेन आई = एन₂ सेन आर

N हो रहा है₁ माध्यम का अपवर्तक सूचकांक जिसमें से प्रकाश आता है; मैं घटना के कोण; n₂ माध्यम का अपवर्तक सूचकांक जिसमें प्रकाश अपवर्तित होता है; आर अपवर्तन कोण.

फर्मट का सिद्धांत

Fermat के न्यूनतम समय या सिद्धांत की शुरुआत से, हम प्रतिबिंब के दोनों नियमों और अपवर्तन के नियमों को घटा सकते हैं, जिसे हम केवल देखते हैं.

यह सिद्धांत पुष्टि करता है कि वास्तविक प्रक्षेपवक्र प्रकाश की किरण का अनुसरण करता है जो अंतरिक्ष के दो बिंदुओं के बीच चलता है, वह है जिसे पार करने के लिए छोटे समय की आवश्यकता होती है.

स्नेल के नियम के परिणाम

पिछले अभिव्यक्ति से घटाए गए कुछ प्रत्यक्ष परिणाम हैं:

क) यदि एन₂ > n₁ ; सेन आर < sen i o sea r < i

इसलिए जब प्रकाश की किरण मध्यम से कम अपवर्तक सूचकांक के साथ एक माध्यम से उच्च अपवर्तक सूचकांक के साथ गुजरती है, तो अपवर्तित किरण सामान्य से संपर्क करती है.

b) यदि एन २ < n₁ ; सेन आर> पाप आई या आर> आई

इसलिए जब प्रकाश की एक किरण एक माध्यम से एक उच्च अपवर्तक सूचकांक के साथ एक माध्यम से एक कम सूचकांक के साथ गुजरती है, तो अपवर्तित किरण सामान्य से दूर चली जाती है.

c) यदि आपतन कोण शून्य है, तो अपवर्तन किरण का कोण भी शून्य होता है.

कोण और कुल आंतरिक प्रतिबिंब को सीमित करें

स्नेल के नियम का एक और महत्वपूर्ण परिणाम है, जिसे सीमा कोण के रूप में जाना जाता है। यह घटना के कोण को दिया गया नाम है जो 90 angle के अपवर्तक कोण से मेल खाता है.

जब ऐसा होता है, तो अपवर्तित किरण दो मीडिया की पृथक्करण सतह के साथ प्रवाहित होती है। इस कोण को महत्वपूर्ण कोण भी कहा जाता है.

सीमा कोण से ऊपर के कोणों के लिए, कुल आंतरिक प्रतिबिंब नामक घटना होती है। जब ऐसा होता है, तो अपवर्तन नहीं होता है, क्योंकि प्रकाश की पूरी किरण आंतरिक रूप से परिलक्षित होती है। कुल आंतरिक प्रतिबिंब केवल तब होता है जब एक मध्यम से उच्च अपवर्तक सूचकांक के साथ मध्यम से कम अपवर्तक सूचकांक के साथ स्थानांतरित किया जाता है.

कुल आंतरिक प्रतिबिंब का एक अनुप्रयोग ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रकाश का प्रवाह होता है, जिसमें ऊर्जा की हानि नहीं होती है। इसके लिए धन्यवाद, हम फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क द्वारा की पेशकश की उच्च डेटा ट्रांसफर गति का आनंद ले सकते हैं.

प्रयोगों

अपवर्तन की घटना का निरीक्षण करने में सक्षम होने के लिए एक बहुत ही बुनियादी प्रयोग में पानी से भरे गिलास में एक पेंसिल या एक कलम शुरू करना शामिल है। प्रकाश के अपवर्तन के परिणामस्वरूप, जलमग्न कलम या पेंसिल का हिस्सा प्रक्षेपवक्र के संबंध में थोड़ा टूटा हुआ या विचलित होता है, जिसकी किसी को उम्मीद होगी.

आप लेजर पॉइंटर के साथ भी इसी तरह का प्रयोग करने की कोशिश कर सकते हैं। बेशक, लेजर प्रकाश की दृश्यता में सुधार के लिए पानी के गिलास में दूध की कुछ बूंदें डालना आवश्यक है। इस मामले में, यह सिफारिश की जाती है कि प्रकाश किरण के मार्ग की बेहतर सराहना करने के लिए कम रोशनी की स्थिति में प्रयोग किया जाए.

दोनों मामलों में, घटना के विभिन्न कोणों का प्रयास करना दिलचस्प है और निरीक्षण करते हैं कि इन परिवर्तनों के रूप में अपवर्तन कोण कैसे भिन्न होता है.

का कारण बनता है 

इस प्रकाशीय प्रभाव के कारणों को प्रकाश के अपवर्तन में मांगा जाना चाहिए, जिससे पेंसिल की छवि (या लेजर बीम) पानी के नीचे विक्षेपित हो जाती है, जिस छवि को हम हवा में देखते हैं।.

दिन में प्रकाश का अपवर्तन

प्रकाश की अपवर्तन हमारे दिन प्रति दिन की कई स्थितियों में देखी जा सकती है। हम में से कुछ ने पहले ही उनका नाम रखा है, अन्य हम नीचे उनका उल्लेख करेंगे.

अपवर्तन का एक परिणाम यह है कि वे वास्तव में हैं की तुलना में पूल उथले दिखाई देते हैं.

अपवर्तन का एक और प्रभाव इंद्रधनुष है जो तब होता है क्योंकि प्रकाश वातावरण में पानी की बूंदों को पारित करके अपवर्तित होता है। यह एक ही घटना है जो तब होती है जब प्रकाश की किरण एक प्रिज्म से गुजरती है.

प्रकाश के अपवर्तन का एक और परिणाम यह है कि हम सूर्य के सूर्यास्त का निरीक्षण करते हैं, जब वास्तव में ऐसा हुए कई मिनट हो चुके हैं.

संदर्भ

1. प्रकाश (n.d)। विकिपीडिया में। En.wikipedia.org से 14 मार्च 2019 को लिया गया.
2. बर्क, जॉन रॉबर्ट (1999)। भौतिकी: चीजों की प्रकृति। मेक्सिको सिटी: इंटरनेशनल थॉमसन एडिटर्स. 
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7. क्रॉफोर्ड जूनियर, फ्रैंक एस। (1968). वेव्स (बर्कले फिजिक्स कोर्स, खंड 3), मैकग्रा-हिल.