प्रकाशिकी
पूर्ण आंतरिक परावर्तन
क्रांतिक कोनापलीकडे एकही प्रकाश बाहेर पडत नाही — किरण पूर्णपणे घन माध्यमातच परावर्तित होतो (θc = arcsin(n₂/n₁)).
पूर्ण आंतरिक परावर्तन — संवादी प्रकाशिकी सिम्युलेशन. क्रांतिक कोनापलीकडे एकही प्रकाश बाहेर पडत नाही — किरण पूर्णपणे घन माध्यमातच परावर्तित होतो (θc = arcsin(n₂/n₁)). थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
पूर्ण आंतरिक परावर्तन
क्रांतिक कोनापलीकडे एकही प्रकाश बाहेर पडत नाही — किरण पूर्णपणे घन माध्यमातच परावर्तित होतो (θc = arcsin(n₂/n₁)).
घन माध्यमातून हलक्या माध्यमाकडे प्रकाश जात असताना आपतन-कोन वाढवत नेल्यावर क्रांतिक कोन येतो जिथे अपवर्तित किरण पृष्ठभागाला घासत. θ_c पलीकडे सर्व ऊर्जा आत परावर्तित होते — फायबर-ऑप्टिक्स व हिऱ्याची चमक यांच्यामागचे तत्त्व.
- θ_c = arcsin(n₂/n₁)
- θ_c पलीकडे संचारण नाही
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
घन माध्यमातून (काचेसारखे) हलक्या माध्यमाकडे (हवेकडे) जाणारा प्रकाश आपतन-कोन तीक्ष्ण झाल्यावर अपवर्तित होण्याऐवजी पूर्ण परावर्तित होऊ शकतो. जास्त-अपवर्तनांकाच्या काचेचा क्रांतिक कोन लहान की मोठा?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- जास्त-अपवर्तनांकाच्या काचेचा क्रांतिक कोन मोठा.
- क्रांतिक कोन काचेच्या अपवर्तनांकावर अवलंबूण नाही.
- जास्त-अपवर्तनांकाच्या काचेचा क्रांतिक कोन लहान — पूर्ण आंतरिक परावर्तन सहजपणे सुरू होते.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- काचेचा अपवर्तनांक n₁
तुम्ही काय मापता:
- क्रांतिक कोन θ_c (°)
तपासणी कशी चालते
- टीआर प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. प्रकाश काचेतून हवेत जातो (n₂ = 1.0 निश्चित).
- क्रांतिक-कोन वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी काचेचा अपवर्तनांक निश्चित करा व क्रांतिक कोन नोंदवा.
मूलभूत समीकरण
पूर्ण आंतरिक परावर्तनासाठी क्रांतिक कोन — θc = arcsin(n₂/n₁)
घन माध्यमातून (n₁) हलक्या (n₂ < n₁) कडे जाणारा प्रकाश क्रांतिक कोन θ_c = asin(n₂/n₁) पलीकडील प्रत्येक आपतन-कोनावर पूर्ण आंतरिक परावर्तित होतो. या कोनापलीकडील कोणताही प्रकाश संचारित होत नाही — 100% परावर्तन.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी n₂ = 1.0 सह θ_c = asin(n₂/n₁) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
- जास्त-अपवर्तनांकाच्या काचेचा (प्रकाश जास्त वाकवणाऱ्याचा) क्रांतिक कोन लहान का असतो ते स्पष्ट करा — पूर्ण आंतरिक परावर्तन जास्त श्रेणीच्या आपतन-कोनांसाठी घडते.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- ऑप्टिकल फायबर प्रकाश जास्त-अपवर्तनांकाच्या काच-गाभ्यात अडकवून ठेवण्यासाठी पूर्ण आंतरिक परावर्तनावर अवलंबूण, त्याला फायबरच्या लांबीभर जवळपास शून्य नुकसानीत उडवते. फायबर-ऑप्टिक केबल निर्माते खूप जास्त-अपवर्तनांकाचे काच-गाभे कमी-अपवर्तनांकाच्या क्लॅडिंगमध्ये का वापरतात ते स्पष्ट करा.
- हिऱ्याचा अपवर्तनांक असामान्यपणे जास्त (सुमारे 2.42), त्याचा क्रांतिक कोन खूपच लहान (सुमारे 24°). यामुळे छान घडवलेला हिरा का चमचमीत चमकतो ते स्पष्ट करा — वरून आत गेलेला प्रकाश बाहेर पडण्याआधी अनेकदा पूर्ण आंतरिक परावर्तित होतो.
- AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
- General High School Physics — Light & optics
- NGSS High School Physics — Wave properties
- पूर्ण आंतरिक परावर्तनामध्ये स्वागत आहे
- वस्तु निवडा
- प्ले दाबा
- एकही प्रकाश संचारित नाही
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.