क्या अपवर्तन गति बदलता है? निश्चित रूप से, एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर अपवर्तन गति को बदल देगा।
कैसे पता चलेगा कि अपवर्तन गति बदलता है? जब प्रकाश विरल माध्यम से सघन माध्यम में जाता है, तो गति बदल जाएगी और निश्चित रूप से पता चल जाएगा कि अपवर्तन किरण अभिलंब की ओर चलती है या दूर।
इस घटना को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हम एक वास्तविक दुनिया के उदाहरण का उपयोग करेंगे और उन्हीं धारणाओं को यहां लागू करेंगे। सभी किनारों पर पहियों वाली एक गाड़ी को कंक्रीट की सड़क पर रखा जाता है। यदि इस गाड़ी पर निरंतर बल लगाने पर इस गाड़ी को घास वाले क्षेत्र में ले जाया जाए तो क्या होगा?
जब गाड़ी को घास की ओर ले जाया जाता है, तो गति बढ़ेगी और उसी दिशा में आगे बढ़ेगी, लेकिन केवल तभी मूल दिशा लंबवत लगती है. अन्यथा, गति संबंधित दिशा के अनुसार भिन्न हो सकती है।
अब गाड़ी को कंक्रीट की सड़क से घास क्षेत्र में एक कोण पर ले जाया जाता है। हम कार्ट की दिशा में बदलाव देख सकते हैं। घास की सतह में प्रवेश करने वाला पहिया धीमा हो जाएगा, जिससे दूसरा पहिया भी घास क्षेत्र में प्रवेश करेगा। तो कुल मिलाकर पहिया दायीं ओर गति करेगा।
अब जब कि गाड़ी के आगे के पहियों की गति अलग होती हैeds कंक्रीट सड़क पर लोगों की तुलना में। निरंतर गति के साथ, गाड़ी उसी दिशा में आगे बढ़ेगी जैसे आगे के पहिये। यह एक अलग माध्यम में प्रकाश तरंगों के समान है।
अपवर्तन गति कैसे बदलता है?
उदाहरण के साथ अपवर्तन परिवर्तन गति के विषय में उपरोक्त खंड में स्पष्टीकरण ने विभिन्न माध्यमों में बदलती गति पर एक प्रारंभिक दृष्टिकोण दिया है।
अब हमें निम्नलिखित प्रश्न से निपटने की आवश्यकता है कि अपवर्तन गति कैसे बदलता है। पहले की तरह ही उदाहरण का उपयोग करते हुए, हम देखेंगे कि प्रक्रिया कैसे चलती है। जब एक गाड़ी को कंक्रीट की सड़क से घास क्षेत्र में ले जाया जाता है, तो गाड़ी की गति बदल जाती है।
प्रकाश के अपवर्तन के मामले में भी ऐसा ही होता है यदि यह विरल से सघन माध्यम की ओर गति करता है और सघन माध्यम से विरल माध्यम बनाता है। अपवर्तन दिशा निर्धारित किया जाता है जब यह सामान्य की ओर बढ़ता है या सामान्य से दूर होता है।
जैसे जब हमने कहा था कि घास के क्षेत्र में प्रवेश करने पर गाड़ी के पहिये अपनी गति कम कर देंगे; इसी तरह, अपवर्तन गति विरल माध्यम को छोड़कर सघन माध्यम में प्रवेश करने पर घटेगा।
अगला मामला यह है कि जब गाड़ी घास के क्षेत्र से कंक्रीट की सड़क पर जाती है, तो पहिया निस्संदेह अपनी गति को बदल देगा और सतह पर खींचे गए सामान्य से आगे बढ़ेगा।
इसी तरह, विरल माध्यम में प्रवेश करने पर अपवर्तन अपनी गति बदल देगा सघन माध्यम छोड़ने के बाद। यहाँ भी गति कम होगी पाप यह मूल दिशा से अपनी दिशा बदल रहा है, अर्थात जब यह सामान्य से सतह की ओर बढ़ता है।
अपवर्तन गति क्यों बदलता है?
कुछ कारक प्रकाश की गति को अपवर्तन के रूप में बदलते हैं। आइए हम पहले वाले उदाहरण का ही उपयोग करें और इसे बेहतर ढंग से समझें।
उदाहरण के लिए, कंक्रीट की सड़क से घास क्षेत्र में जाने वाली गाड़ी गति और दिशा में बदलाव का अनुभव करती है। तो अपवर्तन गति क्यों बदलती है? कारण यह है कि घास के क्षेत्र में प्रवेश करने पर गाड़ी के पहियों पर प्रतिरोध लगाया जाता है।
घास क्षेत्र कंक्रीट सड़क की तुलना में अधिक प्रतिरोध प्रदान करता है, इसलिए जब गाड़ी का पहला पहिया प्रतिरोध के कारण घास को छूता है, तो गति बदल जाएगी, जिससे बाकी पहियों की गति बदल जाएगी।
इसी प्रकार, जब प्रकाश की किरण विरल माध्यम से सघन माध्यम में प्रवेश करती है, तो अपवर्तन की गति बदल जाएगी, साथ ही गति भी बदल जाएगी। एक अलग माध्यम के लिए अपवर्तनांक अलग होने का कारण अलग है।
RSI अपवर्तन अपनी गति बदलता है क्योंकि एक बार प्रकाश दूसरे माध्यम में प्रवेश करता है, यह यात्रा करने वाले माध्यम के अनुसार गति को बदल देगा। तो यह अंत में माध्यम और वेग में परिवर्तन के आधार पर एक तरंग दैर्ध्य या तो छोटा या लंबा होगा।
अपवर्तनांक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि यह प्रकाश तरंग की दिशा और गति को बदलने में सहायता करता है। जिसके आधार पर सूचकांक की गति को बढ़ाएगा या घटाएगा प्रकाश लहर।
अपवर्तन गति कब बदलता है?
अपवर्तन शब्द का अर्थ ही प्रकाश तरंग के एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करने की दिशा में परिवर्तन है।
जब प्रकाश तरंग विरल माध्यम से सघन माध्यम में प्रवेश करती है, तो सघन माध्यम को छूने वाले बीमों का पहला सेट तुरंत गति को बदल देगा। यानी बीम की स्पीड कम हो जाएगी।
जब यह पूरी तरह से सघन माध्यम में होगा, तो यह बाकी बीम को अपनी गति के अनुसार बदलने का कारण बनेगा। माध्यम की सतह प्रवेश करने वाली प्रकाश तरंग की गति और दिशा को बदलने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
इसके अलावा, अगर प्रकाश पुंज लंबवत दिशा में गमन करता है इसके लिए, गति बढ़ेगी और मूल दिशा की तरह उसी दिशा में चलती रहेगी। जिस माध्यम में प्रकाश यात्रा करता है वह मात्रा को बदलने में सहायता करेगा, जैसे वेग और तरंग दैर्ध्य।
इसी तरह, जब प्रकाश तरंग सघन माध्यम से विरल माध्यम में जाती है, तो गति बढ़ जाएगी और सतह के अभिलंब से दूर चली जाएगी। अतः प्रकाश के यात्रा करने के लिए माध्यम आवश्यक है।
अगर प्रकाश किरण आपतित सघन माध्यम हैजैसे-जैसे किरणपुंज की गति कम होती जाती है, यह अभिलंब की ओर बढ़ेगा, और जब प्रकाश पुंज विरल माध्यम पर आपतित होता है, तो गति बढ़ जाएगी और सामान्य से दूर झुक जाएगी।
गति और अपवर्तन के बीच संबंध
प्रकाश तरंगें तब होती हैं जब यह एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाती है, और गति इस बात का माप है कि यह कितना मुड़ा हुआ है।
अपवर्तन का अर्थ ही प्रकाश तरंग के एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रवेश करने की गति में परिवर्तन के कारण दिशा का परिवर्तन है। हम स्नेल के नियम n1/n2 = sin α2/sin α1 का उपयोग करके अवधारणा को आसानी से समझ सकते हैं, जो एक विचार देता है।
स्नेल का नियम वह नियम है जो एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने वाली प्रकाश तरंग के आपतित कोण और अपवर्तित कोण के बीच संबंध का वर्णन करता है। इससे हम अपवर्तन और गति के बीच के संबंध को आसानी से पकड़ सकते हैं।
अपवर्तन उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जब एक प्रकाश तरंग सामान्य की ओर या उससे दूर झुकती है। जब ऐसा होता है, डआने वाला माध्यम पर, प्रकाश की गति का वर्णन किया गया है, और इसलिए गति और प्रकाश की दिशा निर्धारित करने के लिए अपवर्तन की आवश्यकता होती है लहर।
प्रकाश तरंग की दिशा में परिवर्तन उस प्रकाश तरंग की गति में परिवर्तन की मात्रा से निर्धारित होता है जो किसी विशेष माध्यम में प्रवेश करती है। एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाने पर प्रकाश की गति का अध्ययन करने के लिए प्रारंभिक प्रयास किए गए थे।
अपवर्तन गति को कैसे बदलता है, इस पर समस्याएं
किसी माध्यम में प्रवेश करने और छोड़ने वाली किसी प्रकाश तरंग के अपवर्तन, परावर्तन, गति और दिशा से संबंधित किसी भी समस्या को हल करने का एक सूत्र है।
तो यहाँ, इस मामले में, हम स्नेल के नियम के सूत्र का उपयोग करते हैं, जो अपवर्तन, गति और दिशा को निर्धारित करने में मदद करेगा। मुख्य रूप से प्रतिबिंब गति को कैसे बदलता है।
समस्या 1:
पानी में प्रकाश की गति की गणना करें जब यह हवा (दुर्लभ माध्यम) से माध्यम में प्रवेश करता है। हवा में प्रकाश की गति है 3×108, और सघन माध्यम का अपवर्तनांक 1.333 है।
उपाय:
हम जानते हैं कि एक माध्यम में प्रकाश की गति और अपवर्तन के बीच संबंध n=c/v है। हम वेग प्राप्त करने के लिए इस सूत्र को पुनर्व्यवस्थित कर रहे हैं, v=c/n।
वी = सी / एन
वी = 3 × 108/ 1.333
वी = 2.2505 x 108 एम / एस
सघन माध्यम में प्रकाश की गति निर्वात में गति के आधे से अधिक प्रतीत होती है।
समस्या 2:
एसीटोन में प्रकाश की गति की गणना करें जब यह हवा (दुर्लभ माध्यम) से माध्यम में प्रवेश करती है। हवा में प्रकाश की गति है 3×108, और सघन माध्यम का अपवर्तनांक 1.36 है।
उपाय:
वी = सी / एन
वी = 3 × 108/ 1.36
वी = 2.2058 x 108 एम / एस
सघन माध्यम में प्रकाश की गति भी विरल माध्यम से प्रवेश करने पर कम हो जाती है।
आम सवाल-जवाब
जल में अपवर्तन क्यों होता है?
पानी में अपवर्तन होता है क्योंकि पानी का अपवर्तनांक दुर्लभ माध्यम की तुलना में अधिक होता है।
जब प्रकाश किरण विरल से यात्रा करती है और सघन माध्यम को छूती है, तो यह तुरंत दिशा बदल देती है। इसका कारण यह है कि वायु एक दुर्लभ माध्यम है और पानी एक सघन माध्यम है, जो क्रमशः दोनों माध्यमों के अपवर्तनांक से निर्धारित होता है। चूँकि पानी हवा से सघन है, प्रकाश तरंग अभिलम्ब की ओर झुकेगी, जिसे अपवर्तन कहते हैं।
दूसरे माध्यम में प्रवेश करने पर प्रकाश अपवर्तित क्यों होता है?
प्रकाश जब दूसरे माध्यम में प्रवेश करता है तो परावर्तित होता है क्योंकि सभी माध्यमों के अपवर्तनांक के अलग-अलग मान होते हैं।
इसे अपवर्तन भी माना जाता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि जब प्रकाश किरण माध्यम में प्रवेश करती है और गति बदलती है, तो वह अपनी दिशा भी बदल लेती है। इस प्रकार, हम देख सकते हैं कि यदि प्रकाश पुंज सतह के लंबवत है, तो दिशा में कोई परिवर्तन नहीं होगा, केवल गति में परिवर्तन होगा।
यदि प्रकाश की गति सभी माध्यमों में स्थिर है, तो क्या विभिन्न माध्यमों में प्रवेश करते समय प्रकाश पुंज झुक जाएगा?
निश्चित रूप से नहीं, प्रकाश पुंज किसी भिन्न माध्यम में प्रवेश करते समय तभी झुकता है जब प्रकाश की गति भिन्न माध्यम में भिन्न होती है।
यदि सभी माध्यमों में प्रकाश की गति स्थिर है, तो प्रकाश तरंगों का झुकना नहीं होगा। प्रकाश की गति के मान के कारण किसी भिन्न माध्यम में प्रवेश करने पर प्रकाश तरंग की गति में परिवर्तन का अनुभव होगा। दो माध्यमों के बीच गति में अंतर इसलिए होता है कि जब प्रकाश हवा के माध्यम से पानी में जाता है तो पानी पर तरंग होती है।
क्या होगा यदि प्रकाश तरंग विरल माध्यम से ऋणात्मक अपवर्तनांक वाले माध्यम में गमन करती है?
सबसे पहले हमें प्रकाश की परिपक्वता को जानना होगा, चाहे वह कण हो या तरंग।
वेग का परिमाण मान गति माना जाता है। गति ऋणात्मक नहीं हो सकती है, और जब हम वेग पर विचार करते हैं, तो यह निश्चित रूप से ऋणात्मक नहीं हो सकता। इस प्रश्न का उत्तर मुख्यतः व्यावहारिकता है। यदि प्रकाश एक तरंग है, तो प्रकाश के चरण वेग के आधार पर हमें निष्कर्ष निकालना चाहिए। अपवर्तनांक दो मात्राओं का अनुपात है, इसके धनात्मक या ऋणात्मक होने का प्रश्न ही नहीं उठता।
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नमस्ते...मैं कीर्तन श्रीकुमार हूं, वर्तमान में पीएच.डी. कर रहा हूं। भौतिकी में और मेरी विशेषज्ञता का क्षेत्र नैनो-विज्ञान है। मैंने अपनी स्नातक और स्नातकोत्तर की पढ़ाई क्रमशः स्टेला मैरिस कॉलेज और लोयोला कॉलेज से पूरी की। मुझे अपने शोध कौशल का पता लगाने में गहरी रुचि है और मैं भौतिकी विषयों को सरल तरीके से समझाने की क्षमता भी रखता हूं। शिक्षा के अलावा मुझे अपना समय संगीत और किताबें पढ़ने में बिताना पसंद है।
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