प्रकाशिकी
न्यूनतम विचलन
सममित मार्ग पर विचलन सबसे कम होता है — कांच का अपवर्तनांक मापने का यह पारंपरिक तरीका है।
न्यूनतम विचलन — इंटरैक्टिव प्रकाशिकी सिमुलेशन। सममित मार्ग पर विचलन सबसे कम होता है — कांच का अपवर्तनांक मापने का यह पारंपरिक तरीका है। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
न्यूनतम विक्षेप
सममित पारगमन पर विक्षेप न्यूनतम — काँच का अपवर्तनांक मापने का क्लासिक तरीका।
जब प्रिज्म से गुज़रता किरण पथ सममित होता है, तो विचलन न्यूनतम होता है और अपवर्तनांक मापने के लिए ज्यामिति सरल हो जाती है। स्पेक्ट्रोमीटर अक्सर n(λ) के सटीक निर्धारण के लिए इस कोण पर समायोजित होते हैं।
- सममित संचरण
- अपवर्तनांक n मापें
जाँच संक्षिप्त
प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं
यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।
ड्राइविंग प्रश्न
प्रिज्म के माध्यम से एक किरण एक विशेष घटना कोण - सममित मार्ग पर अपना सबसे छोटा संभव विचलन कोण प्राप्त करती है, जहाँ प्रिज्म के अंदर की किरण उसके आधार के समानांतर यात्रा करती है। क्या wider-apex प्रिज्म का न्यूनतम विचलन बड़ा होता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- हाँ - एक बड़ा शीर्ष कोण किरण को अधिक समग्र रूप से मोड़ता है, जिससे बड़ा न्यूनतम विचलन होता है।
- बड़ा शीर्ष कोण छोटा न्यूनतम विचलन देता है।
- न्यूनतम विचलन शीर्ष कोण पर निर्भर नहीं करता.
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- शीर्ष कोण ए (°)
आप क्या मापते हैं:
- न्यूनतम विचलन δ_मिनट (°)
जाँच कैसे चलती है
- min-deviation प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। यह 60 °/n=1.5 प्रिज्म अपने symmetric-passage घटना कोण पर सेट है, जो विचलन को कम करता है।
- विचलन रीडआउट सक्षम करें.
- प्रत्येक परीक्षण के लिए शीर्ष कोण सेट करें (सूचकांक n = 1.5 निश्चित), फिर प्रिज्म को घुमाएँ — आपतन कोण स्लाइडर खींचें — जब तक विचलन रीडआउट घटना बंद न कर दे और फिर से बढ़ना शुरू न कर दे। उस न्यूनतम मान को रिकॉर्ड करें: यही उस शीर्ष कोण के लिए न्यूनतम विचलन है।
शासक समीकरण
न्यूनतम विचलन सूत्र — n = sin((A+δmin)/2) / sin(A/2)
सममित मार्ग (प्रिज्म के अंदर आधार के समानांतर किरण) देने वाले घटना कोण पर, विचलन अपने न्यूनतम तक पहुंच जाता है: δ_min = 2 ·asin(n·sin(A/2)) - A. इस विशेष कोण का उपयोग प्रिज्म के अपवर्तक सूचकांक को सटीक रूप से मापने के लिए प्रयोगात्मक रूप से किया जाता है।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, n = 1.5 का उपयोग करके δ_min = 2 ·asin(n·sin(A/2)) - A की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
- बताएं कि क्यों सममित मार्ग (कांच के अंदर प्रिज्म के आधार के समानांतर यात्रा करने वाली किरण) किसी दिए गए शीर्ष कोण और सूचकांक के लिए सबसे छोटा संभव विचलन देता है - कोई भी अन्य घटना कोण अधिक विचलन पैदा करता है, कम नहीं।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- minimum-deviation फॉर्मूला को शीर्ष कोण से ग्लास के अपवर्तक सूचकांक को मापने और न्यूनतम विचलन मापने के लिए उलटा किया जा सकता है: n = sin((A+δ_min)/2)/sin(A/2). यह क्लासिक prism-spectrometer तकनीक है। प्रयोगात्मक रूप से न्यूनतम ज्ञात करना (प्रिज्म को धीरे-धीरे घुमाकर और यह देखना कि विचलन कहाँ कम होना बंद हो जाता है) एक मनमाना घटना कोण पर मापने से अधिक विश्वसनीय क्यों हो सकता है?
- एक बड़ा शीर्ष कोण प्रिज्म सफेद प्रकाश को व्यापक स्पेक्ट्रम में फैलाता है। अपने δ_min-बनाम-A संबंध का उपयोग करके समझाएं कि स्पेक्ट्रोमीटर डिज़ाइनर एक बड़ा शीर्ष कोण क्यों चुन सकते हैं जब उन्हें बेहतर तरंग दैर्ध्य रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है।
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- न्यूनतम विक्षेप में आपका स्वागत है
- प्रिज्म
- चलाएँ दबाएँ
- सममित पारगमन
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।