अपवर्तक सूचकांक: यह क्या है, टेबल, व्यायाम

अपवर्तक सूचकांक है आयामहीन भौतिक परिमाण जो की कमी को मापता है प्रकाश की गति जब यह किसी के माध्यम से प्रेषित होता है पारदर्शी ऑप्टिकल माध्यम. प्रकाश की गति को कम करने की क्षमता कहलाती है रिफ्रेंस

वे जीवित हैं दो प्रकार अपवर्तक सूचकांक: निरपेक्ष और सापेक्ष। हे निरपेक्ष अपवर्तनांक, जिसका न्यूनतम संभव मान 1 है, की गणना निर्वात में प्रकाश की गति और किसी अन्य माध्यम में प्रकाश की गति के बीच के अनुपात से की जाती है। हे सापेक्ष अपवर्तनांक, बदले में, निर्वात के अलावा दो माध्यमों में प्रकाश की गति के बीच के अनुपात से निर्धारित होता है, जो 1 से कम हो सकता है।

1 के बराबर एक अपवर्तनांक इंगित करता है कि, जिस माध्यम में यह फैलता है, प्रकाश उसी गति से यात्रा करता है जैसे वह निर्वात के माध्यम से यात्रा करता है। उदाहरण के लिए, 2 के बराबर अपवर्तन सूचकांक इंगित करता है कि, एक निर्वात में, प्रकाश एक माध्यम में दो बार तेजी से फैलता है, जिसका अपवर्तन सूचकांक 2 के बराबर होता है।

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निरपेक्ष और सापेक्ष अपवर्तनांक

हे के सूचकांकअपवर्तनपूर्ण निर्वात में प्रकाश की गति के अनुपात से गणना की जाती है, जिसका प्रतीक है

सी और जिसका मान लगभग के बराबर है 3,0.10⁸ एमएस (२९९,७९२,४५८ मीटर/सेकंड), और प्रकाश की गति a. में काफीपारदर्शक तथा सजातीय कोई भी, अक्षर v द्वारा दर्शाया गया है:

नहीं न - अपवर्तक सूचकांक

सी - निर्वात में प्रकाश की गति (3.0.10 .)⁸ एमएस)

वी - बीच में प्रकाश की गति

उपरोक्त सूत्र इंगित करता है कि कोई रास्ता नहीं है way अपवर्तन मान 1 से कम है, क्योंकि जिस माध्यम में प्रकाश अधिक गति से चलने में सक्षम है, वह निर्वात ही है।

हे सापेक्ष अपवर्तनांक दो ऑप्टिकल मीडिया, 1 और 2 के निरपेक्ष अपवर्तनांक के बीच अनुपात द्वारा गणना की जाती है, जब एक प्रकाश किरण द्वारा पार किया जाता है। इस तरह के सूचकांक की गणना निम्न आकृति में दिखाए गए अनुसार की जा सकती है। देखो:

नहीं न_1,2 - माध्यम 2. के संबंध में माध्यम 1 का अपवर्तनांक

वी₁ और आप₂- मीडिया 1 और 2. पर प्रकाश की गति

अपवर्तनांक और तरंगदैर्घ्य

हे अपवर्तक सूचकांक प्रकाशिक माध्यम का पर निर्भर करता है लंबाईमेंलहर उस प्रकाश से जो इसके माध्यम से गुजरता है। इस घटना के रूप में जाना जाता है रंगीन फैलाव. यही कारण है कि प्रिज्म या पानी की एक बूंद से गुजरते समय सफेद रोशनी, जो सभी के संयोजन से बनती है। दृश्यमान रंग (इसीलिए इसे पॉलीक्रोमैटिक कहा जा सकता है), यह फैलाव से गुजरता है, जिससे हमें रंगों के पृथक्करण का निरीक्षण करने की अनुमति मिलती है दृश्यमान प्रतिबिम्ब.

प्रिज्म में प्रयुक्त चश्मे का उच्च अपवर्तनांक प्रकाश के प्रकीर्णन का कारण बनता है।

अपवर्तनांक है विपरीत समानुपाती प्रकाश की तरंग दैर्ध्य, इसलिए प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जितनी कम होगी, किसी दिए गए माध्यम के लिए प्रकाश का अपवर्तनांक उतना ही अधिक होगा। इसलिए, उसी माध्यम का अपवर्तनांक लाल प्रकाश की तुलना में बैंगनी प्रकाश के लिए अधिक होगा, उदाहरण के लिए।

अपवर्तक सूचकांक और तापमान

अपवर्तनांक का संबंध से है तापमान बीच में, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि यह तापमान में बदलाव के कारण बदलता है, बल्कि घनत्व में बदलाव के कारण बदलता है। अपवर्तक सूचकांक और तापमान के बीच यह संबंध विकृतियों के गठन का कारण बनता है और मरीचिका गर्म सतहों के ऊपर, जैसे डामर या वाहन का हुड बहुत गर्म दिन पर, क्योंकि हवा के गर्म होने का कारण होता है फैलाव. इस तरह इसका घनत्व कम हो जाता है, साथ ही इसका अपवर्तनांक भी कम हो जाता है।

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अपवर्तक सूचकांक तालिका

निम्नलिखित तालिका ज्ञात पदार्थों के कुछ अपवर्तनांक प्रस्तुत करती है।

अपवर्तनांक पर हल किए गए अभ्यास

प्रश्न 1 - (यूएफपीआर) किसी दिए गए माध्यम में अपवर्तन n. का सूचकांक होता है₁. एक अन्य माध्यम का अपवर्तनांक n. है₂. उस विकल्प की जाँच करें जो दो मीडिया में प्रकाश की गति के मॉड्यूल के बीच संबंध को सही ढंग से व्यक्त करता है, जब n₂ = 2n₁.

ए) वी₂ = 4v₁

बी) वी₂ = 2v₁

सीवी₂ = वी₁

घ) वी₂ = वी₁/2

ई) वी₂ = वी₁/4

खाका: पत्र डी.

संकल्प:

चूँकि माध्यम 2 का अपवर्तनांक माध्यम के अपवर्तनांक का दुगुना है, इसे अवश्य ही समझा जाना चाहिए कि माध्यम 2 में प्रकाश के संचरण की गति, माध्यम में इसी गति से दुगुनी कम है 1.

प्रश्न २ - (ईयर) दो सजातीय और अलग मीडिया में प्रकाश की प्रसार गति को ध्यान में रखते हुए, क्रमशः बराबर २००,००० किमी/सेकंड और १२०,००० किमी/सेकेंड पर, पहले माध्यम से दूसरे माध्यम का सापेक्ष अपवर्तनांक निर्धारित करें। 300,000 किमी/सेकेंड के बराबर निर्वात में प्रकाश की गति पर विचार करें।

ए) 0.6

बी) 1.0

ग) 1.6

घ) 1.7

खाका: एक पत्र।

संकल्प:

प्रश्न को हल करने के लिए, दो मीडिया में प्रकाश के प्रसार की गति को विभाजित करना पर्याप्त है। चूँकि हम दूसरे माध्यम के संबंध में पहले माध्यम के अपवर्तन के सापेक्ष सूचकांक को जानना चाहते हैं, हमें निम्नलिखित गणना करनी चाहिए:

प्रश्न 3 - (एनेम) आकृति एक पारदर्शी सामग्री से बने एक ऑप्टिकल प्रिज्म का प्रतिनिधित्व करती है और जिसका अपवर्तनांक उस पर पड़ने वाले प्रकाश की आवृत्ति के साथ बढ़ता है। लाल, नीले और हरे रंग की रोशनी से बना एक प्रकाश पुंज A पर पड़ता है और चेहरे B पर निकलता है और, एक दर्पण द्वारा प्रतिबिंबित होने के बाद, यह रंगीन फोटोग्राफी के लिए एक फिल्म हिट करता है, जिसमें तीन का खुलासा होता है अंक।

नीचे से ऊपर तक फिल्म में दिखाई देने वाले चमकीले धब्बों को देखने पर निम्नलिखित रंग देखे जा सकते हैं:

ए) लाल, हरा, नीला।

बी) हरा, लाल, नीला।

ग) नीला, हरा, लाल।

डी) हरा, नीला, लाल।

ई) नीला, लाल, हरा।

खाका: एक पत्र।संकल्प:

यह ज्ञात है कि अपवर्तनांक का सीधा संबंध प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से होता है - तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होता है, माध्यम का अपवर्तनांक उतना ही अधिक होता है। इस प्रकार, प्रकाश की किरण जो सबसे अधिक विचलन से गुजरती है, वह नीली है, जो परावर्तित होने के बाद नीचे से ऊपर तक प्रकाश का पहला बिंदु बन जाती है।

राफेल हेलरब्रॉक द्वारा
भौतिक विज्ञान के अध्यापक

स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/indice-de-refracao.htm