अपवर्तनदेता हैरोशनी वह घटना है जो के परिवर्तन में शामिल है प्रसार गति विद्युत चुम्बकीय तरंग जब यह विभिन्न ऑप्टिकल मीडिया को पार करती है। दौरान अपवर्तन, इसकी लंबाई लहर प्रकाश परिवर्तन, जबकि आपका आवृत्ति बाकी है लगातार। अपवर्तन a accompanied के साथ हो भी सकता है और नहीं भी परिवर्तनपरदिशा प्रकाश के प्रसार से।
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प्रकाश अपवर्तन का परिचय
अपवर्तन तब होता है जब प्रकाश दो के बीच इंटरफेस को पार करता है ऑप्टिकल और पारदर्शी मीडिया, हवा और पानी की तरह। जब ऐसा होता है, वेगमेंप्रचारदेता हैरोशनीपरिवर्तन, चूँकि यह गति प्रत्येक प्रकाशिक माध्यम की विशेषता पर निर्भर करती है जिसे. कहा जाता है सूचीमेंअपवर्तननिरपेक्ष।
निरपेक्ष अपवर्तनांक है a महानताआयामहीन, अर्थात्, एक मात्रा जिसकी माप की कोई इकाई नहीं है, के बीच के अनुपात द्वारा गणना की जाती है निर्वात में प्रकाश की गति और उस माध्यम में प्रकाश की गति।
नहीं न - अपवर्तक सूचकांक
सी - निर्वात में प्रकाश की गति (c 3.0.10 .)8 एमएस)
वी - बीच में प्रकाश की गति (m/s)
किसी माध्यम का अपवर्तनांक जितना अधिक होगा, प्रकाश की गति उतनी ही धीमी होगीअगरफैलता इसके अंदर, दूसरे शब्दों में, हम कहते हैं कि मध्य अधिक है अपवर्तक चूँकि ऐसा कोई प्रकाशिक माध्यम नहीं है जिसमें प्रकाश निर्वात की तुलना में तेजी से यात्रा करता हो, निरपेक्ष अपवर्तनांक हमेशा होता है 1 से बड़ा या उसके बराबर।
नीचे दी गई तालिका में कुछ ज्ञात ऑप्टिकल मीडिया के अपवर्तनांक की जाँच करें:
ऑप्टिकल माध्यम |
अपवर्तक सूचकांक |
वायुमंडलीय हवा (25 डिग्री सेल्सियस) |
1,00029 |
पानी (25 डिग्री सेल्सियस) |
1,33 |
एथिल अल्कोहल |
1,36 |
टेबल नमक |
1,54 |
ग्लिसरीन |
1,90 |
ऐक्रेलिक |
1,49 |
हीरा |
2,42 |
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प्रकाश का अपवर्तन और उसके गुण
अपवर्तनदेता हैरोशनी हमेशा तब होता है जब सापेक्ष अपवर्तनांक दो साधनों के बीच है भिन्न हो1. का. सापेक्ष अपवर्तनांक का सूत्र नीचे दिखाया गया है, ध्यान दें:
नहीं न1,2 - मीडिया 1 और 2 के सापेक्ष अपवर्तनांक;
नहीं न1 और नहीं2 - प्रकाश स्रोत माध्यम और प्रकाश गंतव्य माध्यम का क्रमशः अपवर्तनांक;
वी1 और आप2 - उस माध्यम में प्रकाश के प्रसार की गति जिसमें प्रकाश क्रमशः निकलता और विसर्जित होता है।
निरपेक्ष अपवर्तनांक के विपरीत, जो उस माध्यम में प्रकाश की गति और निर्वात में प्रकाश की गति के बीच संबंध को मापता है, सापेक्ष अपवर्तनांक दो माध्यमों में प्रकाश प्रसार की गति के बीच संबंध को मापता है और, इसलिए, यह मान ग्रहण कर सकता है 1. से अधिक या कम.
माध्यम 1 से मध्यम 2 तक जाने वाले प्रकाश की गति में परिवर्तन प्रकाश पुंज के पार्श्व विस्थापन का कारण बन सकता है। यह परिवर्तन तब होता है जब विचाराधीन प्रकाश किरण टकराती है लंबरूप में सतह पर (90º), उसी दिशा में जैसे सीधेयोजना के लिए सामान्य। सामान्य रेखा, बदले में, के मापन के लिए एक संदर्भ के रूप में प्रयोग की जाती है आपतन कोण तथा अपवर्तन, जैसा कि निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है:
θमैं औरआर – घटना और अपवर्तन कोण
नहीं न1 और नहीं2- मीडिया 1 और 2. का अपवर्तनांक
प्रकाश के अपवर्तन के बारे में एक अन्य महत्वपूर्ण तथ्य निर्भरता के बीच अपवर्तक सूचकांक और यह प्रकाश आवृत्ति घटना। प्रकाश की गति में परिवर्तन, अन्य कारकों के साथ, प्रकाश के "रंग" पर निर्भर करता है: प्रकाश तरंग की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, माध्यम का निरपेक्ष अपवर्तनांक उतना ही कम होगा. इसलिए सफेद रोशनी बिखरे हुए प्रिज्म से गुजरते समय कई रंगीन बैंडों में: इसके प्रत्येक घटक में अपवर्तन का एक विशिष्ट सूचकांक होता है और इससे उनमें से प्रत्येक दिशा में एक विशिष्ट परिवर्तन से गुजरता है। प्रकाश की विभिन्न आवृत्तियों को बेहतर ढंग से समझना चाहते हैं? हमारे पाठ तक पहुँचें: विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम.
अपवर्तन के नियम
एक बार जब हम अपवर्तन की मुख्य अवधारणाओं को जान लेते हैं, तो हम समझ सकते हैं कि कैसे अपवर्तन के नियम:
→ अपवर्तन का पहला नियम
अपवर्तन का प्रथम नियम बताता है कि प्रकाश किरणेंघटना तथा अपवर्तित, साथ ही सामान्य रेखा, सीधी हैं समतलीय, अर्थात्, उन्हें एक ही तल में समाहित किया जाना चाहिए।
→ अपवर्तन का दूसरा नियम - स्नेल-डेसकार्टेस कानून
अपवर्तन का दूसरा नियम, के रूप में भी जाना जाता है स्नेल-डेसकार्टेस का नियम, गणना करने के लिए प्रयोग किया जाता है घूम कर जाएंकोणीय प्रकाश की अपवर्तित किरण से पीड़ित। इस नियम के अनुसार आपतन कोणों और अपवर्तन कोणों की ज्याओं के बीच का अनुपात आपतित में प्रकाश की गति और अपवर्तित मीडिया के अनुपात के बराबर होता है। अपवर्तन के दूसरे नियम का सूत्र नीचे दिखाया गया है, ध्यान दें:
प्रकाश के अपवर्तन पर हल किए गए अभ्यास
प्रश्न 1) एक प्रकाशीय माध्यम का निरपेक्ष अपवर्तनांक निर्धारित करें जिसमें प्रकाश 2.4.10. की गति से फैलता है8 एमएस।
डेटा: सी = 3.0.108 एमएस
ए) 1.75
बी) 1.50
ग) 1.25
घ) 2.50
ई) 1.45
टेम्पलेट: पत्र सी. अभ्यास को हल करने के लिए, आइए अपवर्तन सूत्र के निरपेक्ष सूचकांक का उपयोग करें:
प्रश्न 2) प्रकाश की एक किरण जो एक माध्यम से आती है जिसमें इसकी प्रसार गति 1.5.10. है8 m/s दूसरे ऑप्टिकल माध्यम के इंटरफेस पर पड़ता है, जिसमें प्रकाश 2.0.10. की गति से फैलता है8 एमएस। इन ऑप्टिकल मीडिया के बीच आपेक्षिक अपवर्तनांक की गणना करें।
ए) 1.33
बी) 1.40
ग) 0.72
घ) 2.57
ई) 0.63
टेम्पलेट: एक पत्र। हम आपेक्षिक अपवर्तनांक सूत्र का प्रयोग करेंगे:
राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक
