प्रकाशिकी
पूर्ण आंतरिक परावर्तन
क्रांतिक कोण से अधिक प्रकाश बाहर नहीं निकलता — किरण सघन माध्यम में पूरी तरह परावर्तित होती है (θc = arcsin(n₂/n₁))।
पूर्ण आंतरिक परावर्तन — इंटरैक्टिव प्रकाशिकी सिमुलेशन। क्रांतिक कोण से अधिक प्रकाश बाहर नहीं निकलता — किरण सघन माध्यम में पूरी तरह परावर्तित होती है (θc = arcsin(n₂/n₁))। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।
पूर्ण आंतरिक परावर्तन
क्रांतिक कोण से परे कोई प्रकाश बाहर नहीं — किरण सघन माध्यम में पूर्ण परावर्तित (θc = arcsin(n₂/n₁))।
जब प्रकाश सघन से विरल माध्यम में यात्रा करता है, तो बढ़ता आपतन कोण अंततः क्रांतिक कोण तक पहुँचता है जहाँ अपवर्तित किरणें सतह को छूती हुई निकलेंगी। θ_c से परे सारी ऊर्जा आंतरिक रूप से परावर्तित होती है — यही सिद्धांत फाइबर ऑप्टिक्स और हीरे की चमक के पीछे है।
- θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- θ_c से परे संचरण नहीं
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
सघन माध्यम (जैसे कांच) से कम सघन माध्यम (जैसे हवा) की ओर यात्रा करने वाला प्रकाश, यदि घटना कोण पर्याप्त तीव्र हो, तो अपवर्तित होने के बजाय पूरी तरह परावर्तित हो सकता है। क्या उच्च अपवर्तनांक ग्लास का क्रांतिक कोण छोटा या बड़ा होता है?
तौलने की भविष्यवाणी
- उच्च अपवर्तनांक ग्लास का क्रांतिक कोण बड़ा होता है।
- क्रांतिक कोण कांच के सूचकांक पर निर्भर नहीं करता है।
- उच्च अपवर्तनांक ग्लास का क्रिटिकल कोण छोटा होता है - कुल आंतरिक प्रतिबिंब अधिक आसानी से चालू हो जाता है।
परिवर्तनशील भूमिकाएँ
आपने क्या सेट किया:
- ग्लास इंडेक्स n₁
आप क्या मापते हैं:
- क्रांतिक कोण θ_c (°)
जाँच कैसे चलती है
- टीआईआर प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएं। प्रकाश कांच से हवा में यात्रा करता है (n₂ = 1.0 स्थिर)।
- critical-angle रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए ग्लास का अपवर्तनांक सेट करें और क्रांतिक कोण रिकॉर्ड करें।
शासक समीकरण
संपूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए क्रांतिक कोण — θc = arcsin(n₂/n₁)
सघन माध्यम (n₁) से कम सघन माध्यम (n₂ <n₁) की ओर यात्रा करने वाला प्रकाश क्रांतिक कोण θ_c = asin(n₂/n₁). से परे किसी भी घटना कोण के लिए पूरी तरह से आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित करता है। इस कोण से परे, कोई भी प्रकाश संचारित नहीं होता है - 100 % प्रतिबिंब।
मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है
- एक परीक्षण के लिए, n₂ = 1.0 का उपयोग करके θ_c = asin(n₂/n₁) की गणना करें। तालिका से तुलना करें.
- बताएं कि उच्च अपवर्तनांक ग्लास (प्रकाश को अधिक मजबूती से मोड़ने वाले) का क्रांतिक कोण छोटा क्यों होता है - कुल आंतरिक प्रतिबिंब घटना कोणों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए होता है।
जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है
- ऑप्टिकल फाइबर high-index ग्लास कोर के अंदर प्रकाश को फंसाने के लिए कुल आंतरिक प्रतिबिंब पर निर्भर करते हैं, इसे लगभग बिना किसी नुकसान के फाइबर की लंबाई के साथ उछालते हैं। बताएं कि fiber-optic केबल निर्माता lower-index क्लैडिंग से घिरे high-index ग्लास कोर का उपयोग क्यों करते हैं।
- हीरे में असामान्य रूप से उच्च अपवर्तक सूचकांक (लगभग 2.42) होता है, जो इसे बहुत छोटा क्रांतिक कोण (लगभग 24 °) देता है। बताएं कि यह well-cut हीरे को शानदार ढंग से क्यों चमकाता है - ऊपर से प्रवेश करने वाली रोशनी बाहर निकलने से पहले कई बार पूरी तरह से आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित होती है।
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- TIR में आपका स्वागत है
- वस्तु चुनें
- चलाएँ दबाएँ
- कोई प्रकाश संचरित नहीं
- निरीक्षक खोलें
- आपने कर दिखाया!
दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।