← अध्ययनअपवर्तनांक और प्रकाश की चाल
आज क्या सीखेंगेअपवर्तनांक की परिभाषा और उससे माध्यम में चाल निकालना।
📖 उदाहरण से समझें (Learn with an Example)निर्वात में प्रकाश 3 लाख किलोमीटर प्रति सेकंड चलता है—पर काँच में यह काफी धीमा पड़ जाता है।
यह कितना धीमा पड़ेगा, वही संख्या उस माध्यम का अपवर्तनांक है।
🧠 समझिए (Understand)निर्वात में प्रकाश 3 × 10⁸ m/s की अत्यधिक चाल से गमन करता है; विभिन्न माध्यमों में यह चाल भिन्न-भिन्न होती है।
किसी पारदर्शी माध्यम का अपवर्तनांक (Refractive index, n) प्रकाश की निर्वात में चाल तथा उसी माध्यम में चाल का अनुपात होता है, यानी n = c/v।
अपवर्तनांक जितना अधिक होगा, माध्यम उतना ही अधिक प्रकाशिक रूप से सघन होगा और उसमें प्रकाश की चाल उतनी ही कम।
हीरे का अपवर्तनांक 2.42 है, जो सभी ज्ञात पदार्थों में सबसे अधिक है। इसका अर्थ है कि हीरे में प्रकाश की चाल निर्वात की तुलना में 2.42 गुना कम हो जाती है।
वायु का अपवर्तनांक लगभग 1.0003 है, इसलिए वह सबसे कम प्रकाशिक घनत्व वाला माध्यम माना जाता है और उसमें प्रकाश सबसे तेज चलता है।
ध्यान रखिए कि प्रकाशिक घनत्व और द्रव्यमान घनत्व अलग-अलग बातें हैं—किरोसिन का द्रव्यमान घनत्व जल से कम है, फिर भी उसका अपवर्तनांक जल से अधिक है।
सूत्र (Formula)n = c / v; c = 3 × 10⁸ m/s
✍️ कैसे करें (How to solve)- पहले अपवर्तनांक और c लिखिए।
- फिर v = c/n से माध्यम में चाल निकालिए।
- तुलना का प्रश्न हो तो जिसका n कम, उसमें चाल अधिक।
उदाहरण 1 (Example 1) — काँच में प्रकाश की चालप्रकाश वायु से 1.50 अपवर्तनांक की काँच की प्लेट में प्रवेश करता है। काँच में प्रकाश की चाल कितनी है? निर्वात में प्रकाश की चाल 3 × 10⁸ m/s है।
अपवर्तनांक की परिभाषा है n = c/v, जहाँ c निर्वात में चाल और v माध्यम में चाल है।
इसे पलटने पर v = c/n मिलता है।
मान रखने पर v = (3 × 10⁸)/1.50 = 2 × 10⁸ m/s।
काँच में प्रकाश की चाल 2 × 10⁸ m/s है, यानी निर्वात की चाल से काफी कम।
उदाहरण 2 (Example 2) — हीरे का अपवर्तनांकहीरे का अपवर्तनांक 2.42 है। इस कथन का क्या अभिप्राय है?
अपवर्तनांक निर्वात में प्रकाश की चाल और माध्यम में चाल का अनुपात है।
2.42 का अर्थ है कि हीरे में प्रकाश की चाल निर्वात की तुलना में 2.42 गुना कम हो जाती है।
यह सभी ज्ञात पदार्थों में सबसे अधिक अपवर्तनांक है, इसीलिए हीरे में प्रकाश सबसे अधिक मुड़ता है और वह चमकदार दिखता है।
⚠️ आम ग़लती (Common mistake)जिस माध्यम का द्रव्यमान घनत्व अधिक है उसी का अपवर्तनांक भी अधिक होगा। ❌
किरोसिन का द्रव्यमान घनत्व जल से कम है, फिर भी उसका अपवर्तनांक जल से अधिक है।
प्रकाशिक घनत्व और द्रव्यमान घनत्व अलग-अलग हैं।
खुद जाँचें — 3 छोटे सवाल
पहले विकल्प चुनें। फिर उत्तर और उसका कारण देखें। यह समझ की जाँच है।
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