પ્રકાશના રીફ્રેક્શનના નિયમ માટેનું સૂત્ર - સામાન્ય અને ચોક્કસ કેસ

પ્રકાશના વક્રીભવનના નિયમનો ઉપયોગ વિવિધ ક્ષેત્રોમાં થાય છે અને તમને તે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે જ્યારે કિરણો એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં અથડાશે ત્યારે તે કેવી રીતે વર્તે છે. આ ઘટનાની વિશેષતાઓ, તેની ઘટનાના કારણો અને અન્ય મહત્વપૂર્ણ ઘોંઘાટને સમજવું સરળ છે. રીફ્રેક્શનના પ્રકારોને સમજવું પણ યોગ્ય છે, કારણ કે કાયદાના સિદ્ધાંતોની ગણતરી અને વ્યવહારિક ઉપયોગમાં આનું ખૂબ મહત્વ છે.

મોટેભાગે, પાણીના પારદર્શક ગ્લાસમાં સ્ટ્રો અથવા ચમચી સાથે એક સારું ઉદાહરણ બતાવવામાં આવે છે.

પ્રકાશના રીફ્રેક્શનની ઘટના શું છે

લગભગ દરેક વ્યક્તિ આ ઘટનાથી પરિચિત છે, કારણ કે તે રોજિંદા જીવનમાં વ્યાપકપણે જોવા મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે સ્વચ્છ પાણીવાળા જળાશયના તળિયે જુઓ છો, તો તે હંમેશા તેના કરતાં વધુ નજીક લાગે છે. માછલીઘરમાં વિકૃતિ જોઇ શકાય છે, આ વિકલ્પ લગભગ દરેકને પરિચિત છે.પરંતુ આ મુદ્દાને સમજવા માટે, કેટલાક મહત્વપૂર્ણ પાસાઓ ધ્યાનમાં લેવા જરૂરી છે.

રીફ્રેક્શન માટેનાં કારણો

અહીં, વિવિધ માધ્યમોની લાક્ષણિકતાઓ કે જેના દ્વારા પ્રકાશ પ્રવાહ પસાર થાય છે તે નિર્ણાયક મહત્વ ધરાવે છે. તેમની ઘનતા મોટાભાગે અલગ હોય છે, તેથી પ્રકાશ જુદી જુદી ઝડપે પ્રવાસ કરે છે. આ તેના ગુણધર્મોને સીધી અસર કરે છે.

જ્યારે સૂર્ય કિરણ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે સ્પેક્ટ્રમના તમામ રંગોમાં વિઘટિત થાય છે.

જ્યારે એક માધ્યમથી બીજામાં જાય છે (તેમના જોડાણના બિંદુએ), ઘનતા અને અન્ય લક્ષણોમાં તફાવતને કારણે પ્રકાશ તેની દિશા બદલે છે. વિચલન અલગ હોઈ શકે છે, મીડિયાની લાક્ષણિકતાઓમાં વધુ તફાવત, અંતમાં વિકૃતિ વધારે છે.

માર્ગ દ્વારા! જ્યારે પ્રકાશનું વક્રીવર્તન થાય છે, ત્યારે તેમાંનો કેટલોક ભાગ હંમેશા પ્રતિબિંબિત થાય છે.

વાસ્તવિક જીવન ઉદાહરણો

તમે લગભગ દરેક જગ્યાએ વિચારણા હેઠળની ઘટનાના ઉદાહરણો મેળવી શકો છો, જેથી દરેક વ્યક્તિ જોઈ શકે કે વક્રીભવન વસ્તુઓની ધારણાને કેવી રીતે અસર કરે છે. સૌથી લાક્ષણિક વિકલ્પો છે:

1. જો તમે એક ગ્લાસ પાણીમાં ચમચી અથવા ટ્યુબ મૂકો છો, તો તમે જોઈ શકો છો કે વસ્તુ કેવી રીતે સીધી થવાનું બંધ કરે છે અને બે વાતાવરણની સરહદથી શરૂ કરીને વિચલિત થાય છે. આ ઓપ્ટિકલ ભ્રમનો ઉપયોગ મોટાભાગે ઉદાહરણ તરીકે થાય છે.
2. ગરમ હવામાનમાં, ખાબોચિયાની અસર ઘણીવાર પેવમેન્ટ પર થાય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે તાપમાનમાં તીવ્ર ઘટાડો (પૃથ્વીની નજીક) ની જગ્યાએ, કિરણો રીફ્રેક્ટ થાય છે જેથી આંખો આકાશનું થોડું પ્રતિબિંબ જુએ.
3. મૃગજળ પણ રીફ્રેક્શનના પરિણામે દેખાય છે. અહીં બધું વધુ જટિલ છે, પરંતુ તે જ સમયે, આ ઘટના ફક્ત રણમાં જ નહીં, પણ પર્વતોમાં અને મધ્ય ગલીમાં પણ જોવા મળે છે. બીજો વિકલ્પ એ છે કે જ્યારે ક્ષિતિજ રેખાની પાછળની વસ્તુઓ દેખાય છે.
   મિરાજ એ કુદરતના અજાયબીઓમાંનું એક છે, જે પ્રકાશના વક્રીભવનને કારણે ચોક્કસપણે થાય છે.
4. રોજિંદા જીવનમાં વપરાતી ઘણી વસ્તુઓમાં પણ રીફ્રેક્શનના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ થાય છે: ચશ્મા, બૃહદદર્શક કાચ, પીફોલ્સ, પ્રોજેક્ટર અને સ્લાઇડ શો મશીન, દૂરબીન અને ઘણું બધું.
5. પ્રશ્નમાં રહેલા કાયદાને લાગુ કરીને ઘણા પ્રકારના વૈજ્ઞાનિક સાધનો કામ કરે છે. આમાં માઇક્રોસ્કોપ, ટેલિસ્કોપ અને અન્ય અત્યાધુનિક ઓપ્ટિકલ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.

રીફ્રેક્શનનો કોણ શું છે

રીફ્રેક્શન એંગલ એ એંગલ છે જે અલગ અલગ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિશન પ્રોપર્ટીઝ ધરાવતા બે પારદર્શક માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાં રીફ્રેક્શનની ઘટનાને કારણે રચાય છે. તે રીફ્રેક્ટેડ પ્લેન તરફ દોરવામાં આવેલી લંબ રેખાથી નક્કી થાય છે.

જો પાણી કરતાં વધુ ઘનતાવાળા પ્રવાહીને ગ્લાસમાં રેડવામાં આવે, તો વક્રીભવનનો કોણ મોટો થશે.

આ ઘટના બે કાયદાઓને કારણે છે - ઊર્જાનું સંરક્ષણ અને વેગનું સંરક્ષણ. માધ્યમના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર સાથે, તરંગની ગતિ અનિવાર્યપણે બદલાય છે, પરંતુ તેની આવર્તન સમાન રહે છે.

રીફ્રેક્શનનો કોણ નક્કી કરે છે

સૂચક બદલાઈ શકે છે અને મુખ્યત્વે બે માધ્યમોની લાક્ષણિકતાઓ પર આધાર રાખે છે જેના દ્વારા પ્રકાશ પસાર થાય છે. તેમની વચ્ચે જેટલો મોટો તફાવત છે, તેટલું વધારે દ્રશ્ય વિચલન.

ઉપરાંત, કોણ ઉત્સર્જિત તરંગોની લંબાઈ પર આધાર રાખે છે. જેમ જેમ આ સૂચક બદલાય છે તેમ તેમ વિચલન પણ બદલાય છે. કેટલાક માધ્યમોમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોની આવર્તનનો પણ મોટો પ્રભાવ છે, પરંતુ આ વિકલ્પ હંમેશા જોવા મળતો નથી.

ઓપ્ટિકલી એનિસોટ્રોપિક સામગ્રીઓમાં, કોણ પ્રકાશના ધ્રુવીકરણ અને તેની દિશા દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.

રીફ્રેક્શનના પ્રકાર

સૌથી સામાન્ય પ્રકાશનું સામાન્ય રીફ્રેક્શન છે, જ્યારે, મીડિયાની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓને લીધે, વિકૃતિ અસર એક અથવા બીજી ડિગ્રી સુધી અવલોકન કરી શકાય છે.પરંતુ અન્ય જાતો છે જે સમાંતર દેખાય છે અથવા તેને એક અલગ ઘટના તરીકે ગણી શકાય છે.

જ્યારે ઊભી રીતે ધ્રુવિત તરંગ બે માધ્યમોની સીમાને ચોક્કસ ખૂણા પર અથડાવે છે (જેને બ્રુસ્ટર એંગલ કહેવાય છે), ત્યારે તમે કુલ રીફ્રેક્શન જોઈ શકો છો. આ કિસ્સામાં, ત્યાં કોઈ પ્રતિબિંબિત તરંગ હશે નહીં.

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ માત્ર ત્યારે જ અવલોકન કરી શકાય છે જ્યારે કિરણોત્સર્ગ ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ધરાવતા માધ્યમમાંથી ઓછા ગાઢ માધ્યમમાં પસાર થાય છે. આ કિસ્સામાં, તે તારણ આપે છે કે પ્રત્યાવર્તન કોણ ઘટનાના કોણ કરતા વધારે છે. એટલે કે, એક વિપરીત સંબંધ છે. તદુપરાંત, કોણમાં વધારા સાથે, તેના ચોક્કસ મૂલ્યો સુધી પહોંચવા પર, સૂચક 90 ડિગ્રી સમાન બની જાય છે.

જો પ્રકાશ ચોક્કસ ખૂણા પર બે માધ્યમોની સીમા પર પડે છે, તો તે સરળ રીતે પ્રતિબિંબિત થઈ શકે છે.

જો તમે મૂલ્યમાં વધુ વધારો કરો છો, તો પછી બીમ બીજા માધ્યમમાં પસાર થયા વિના બે પદાર્થોની સીમામાંથી પ્રતિબિંબિત થશે. તે આ ઘટના છે જેને સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે.

પણ વાંચો

પ્રકાશ પ્રતિબિંબના નિયમો અને તેમની શોધનો ઇતિહાસ

 

અહીં તમારે સૂચકોની ગણતરી સંબંધિત સમજૂતીની જરૂર છે, કારણ કે સૂત્ર પ્રમાણભૂત એકથી અલગ છે. આ કિસ્સામાં, તે આના જેવો દેખાશે:

પાપ _{વગેરે}= n₂₁

આ ઘટનાને કારણે ઓપ્ટિકલ ફાઈબરની રચના થઈ, એક એવી સામગ્રી જે અમર્યાદિત અંતર પર અન્ય વિકલ્પો દ્વારા અપ્રાપ્ય ઝડપે વિશાળ માત્રામાં માહિતી પ્રસારિત કરી શકે છે. અરીસાથી વિપરીત, આ કિસ્સામાં પ્રતિબિંબ બહુવિધ પ્રતિબિંબ સાથે પણ ઊર્જા ગુમાવ્યા વિના થાય છે.

ઓપ્ટિકલ ફાઇબરની એક સરળ રચના છે:

1. લાઇટ ટ્રાન્સમિટિંગ કોર પ્લાસ્ટિક અથવા કાચનો બનેલો છે. તેનો ક્રોસ સેક્શન જેટલો મોટો છે, તેટલી વધુ માહિતી પ્રસારિત કરી શકાય છે.
2. કોરમાં પ્રકાશ પ્રવાહને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે શેલ જરૂરી છે જેથી તે તેના દ્વારા જ પ્રચાર કરે. તે મહત્વનું છે કે ફાઇબરમાં પ્રવેશના બિંદુએ, બીમ મર્યાદા કરતાં વધુ ખૂણા પર પડે છે, પછી તે ઊર્જાના નુકશાન વિના પ્રતિબિંબિત થશે.
3. રક્ષણાત્મક અલગતા ફાઇબરને નુકસાન અટકાવે છે અને પ્રતિકૂળ અસરોથી રક્ષણ આપે છે. આ ભાગને કારણે કેબલને અંડરગ્રાઉન્ડ પણ નાંખી શકાશે.

ઓપ્ટિકલ ફાઈબર માહિતીના પ્રસારણને મૂળભૂત રીતે નવા સ્તરે લાવવાની મંજૂરી આપે છે.

રીફ્રેક્શનનો નિયમ કેવી રીતે શોધાયો?

આ શોધ કરવામાં આવી હતી વિલેબ્રોર્ડ સ્નેલિયસ, એક ડચ ગણિતશાસ્ત્રી, 1621 માં. શ્રેણીબદ્ધ પ્રયોગો પછી, તે મુખ્ય પાસાઓને ઘડવામાં સક્ષમ હતા જે આજ સુધી વર્ચ્યુઅલ રીતે યથાવત છે. તેમણે જ પ્રથમ ઘટના અને પ્રતિબિંબના ખૂણાઓના સાઇનના ગુણોત્તરની સ્થિરતા નોંધી હતી.

શોધની સામગ્રી સાથેનું પ્રથમ પ્રકાશન ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિક દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું રેને ડેસકાર્ટેસ. તે જ સમયે, નિષ્ણાતો અસંમત છે, કોઈ માને છે કે તેણે સ્નેલની સામગ્રીનો ઉપયોગ કર્યો હતો, અને કોઈને ખાતરી છે કે તેણે સ્વતંત્ર રીતે તેને ફરીથી શોધી કાઢ્યું છે.

પણ વાંચો

પ્રકાશનું વિક્ષેપ જેને કહેવાય છે

 

રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સની વ્યાખ્યા અને સૂત્ર

ઘટના અને પ્રત્યાવર્તન કિરણો, તેમજ બે માધ્યમોના જંકશનમાંથી પસાર થતા લંબરૂપ સમાન વિમાનની અંદર છે. વક્રીભવનના કોણની સાઈનના સંદર્ભમાં આકસ્મિક કોણની સાઈન એ સ્થિર મૂલ્ય છે. આ રીતે વ્યાખ્યા સંભળાય છે, જે પ્રસ્તુતિમાં અલગ હોઈ શકે છે, પરંતુ અર્થ હંમેશા એક જ રહે છે. ગ્રાફિકલ સમજૂતી અને સૂત્ર નીચે ચિત્રમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

સૂત્ર સાર્વત્રિક છે અને વિવિધ વાતાવરણ માટે યોગ્ય છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે સૂચકાંકો રીફ્રેક્શનમાં કોઈ એકમો હોતા નથી. એક સમયે, વિચારણા હેઠળની ઘટનાના ભૌતિક પાયાનો અભ્યાસ કરતી વખતે, એક સાથે બે વૈજ્ઞાનિકો - ક્રિશ્ચિયન હ્યુજેન્સ હોલેન્ડથી અને ફ્રાન્સથી પિયર ડી ફર્મેટ સમાન નિષ્કર્ષ પર આવ્યા હતા. તેમના મતે, ઘટનાની સાઈન અને રીફ્રેક્શનની સાઈન એ માધ્યમોમાંના વેગના ગુણોત્તર જેટલો હોય છે જેના દ્વારા તરંગો પસાર થાય છે. જો પ્રકાશ એક માધ્યમથી બીજા કરતાં વધુ ઝડપથી પ્રવાસ કરે છે, તો તે ઓપ્ટિકલી ઓછી ગીચ છે.

માર્ગ દ્વારા! શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ અન્ય કોઈપણ પદાર્થ કરતા વધારે.

"સ્નેલનો કાયદો" નો ભૌતિક અર્થ

જ્યારે પ્રકાશ શૂન્યાવકાશમાંથી અન્ય કોઈપણ પદાર્થમાં જાય છે, ત્યારે તે અનિવાર્યપણે તેના પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ઘનતા જેટલી વધારે છે, અણુઓ સાથે પ્રકાશની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વધુ મજબૂત અને તેના પ્રસારની ગતિ ઓછી છે, જ્યારે વધતી ઘનતા સાથે, પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંક પણ વધે છે.

સંપૂર્ણ પ્રત્યાવર્તન એ અક્ષર n દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અને તમને એ સમજવાની મંજૂરી આપે છે કે શૂન્યાવકાશમાંથી કોઈપણ માધ્યમ તરફ જતી વખતે પ્રકાશની ગતિ કેવી રીતે બદલાય છે.

સાપેક્ષ રીફ્રેક્શન (એન₂₁) એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં જતી વખતે પ્રકાશની ગતિમાં થતા ફેરફારના પરિમાણો બતાવે છે.

વિડિયો ગ્રાફિક્સ અને એનિમેશનની મદદથી ગ્રેડ 8 ના ભૌતિકશાસ્ત્રના કાયદાને ખૂબ જ સરળ રીતે સમજાવે છે.

ટેકનોલોજીમાં કાયદાનો અવકાશ

ઘટના અને વ્યવહારુ સંશોધનની શોધ પછી ઘણો સમય વીતી ગયો છે. પરિણામોએ વિવિધ ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મોટી સંખ્યામાં ઉપકરણો વિકસાવવા અને અમલમાં મૂકવામાં મદદ કરી, તે સૌથી સામાન્ય ઉદાહરણોનું વિશ્લેષણ કરવા યોગ્ય છે:

1. આંખના સાધનો. તમને વિવિધ અભ્યાસો હાથ ધરવા અને પેથોલોજીને ઓળખવા માટે પરવાનગી આપે છે.
2. પેટ અને આંતરિક અવયવોના અભ્યાસ માટેનું ઉપકરણ. તમે કૅમેરાની રજૂઆત કર્યા વિના સ્પષ્ટ છબી મેળવી શકો છો, જે પ્રક્રિયાને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે અને ઝડપી બનાવે છે.
3. ટેલિસ્કોપ અને અન્ય ખગોળશાસ્ત્રીય સાધનો, વક્રીભવનના કારણે, નરી આંખે ન જોઈ શકાય તેવી છબીઓ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.
   ટેલિસ્કોપના લેન્સમાં પ્રકાશનું વક્રીભવન ઉચ્ચ-ચોકસાઇ સંશોધન પ્રદાન કરીને, ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને પ્રકાશ એકત્રિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
4. દૂરબીન અને તેના જેવા ઉપકરણો પણ ઉપરોક્ત સિદ્ધાંતોના આધારે કાર્ય કરે છે. આમાં માઇક્રોસ્કોપનો પણ સમાવેશ થાય છે.
5. ફોટો અને વિડિયો સાધનો, અથવા તેના બદલે તેના ઓપ્ટિક્સ, પ્રકાશના રીફ્રેક્શનનો ઉપયોગ કરે છે.
6. ફાઈબર ઓપ્ટિક રેખાઓ જે કોઈપણ અંતર પર મોટી માત્રામાં માહિતી પ્રસારિત કરે છે.

વિડિઓ પાઠ: પ્રકાશના રીફ્રેક્શનના નિયમ અનુસાર નિષ્કર્ષ.

પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન એ એક ઘટના છે જે વિવિધ માધ્યમોની લાક્ષણિકતાઓને કારણે છે. તે તેમના જોડાણના બિંદુ પર અવલોકન કરી શકાય છે, વિચલનનો કોણ પદાર્થો વચ્ચેના તફાવત પર આધાર રાખે છે. આધુનિક વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીમાં આ સુવિધાનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.