प्रकाश का परावर्तन तथा अपवर्तन
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प्रकाश-परावर्तन तथा अपवर्तन

1-प्रकाश का परावर्तन-

प्रकाश की किरणों का किसी वस्तु से टकराकर लौटना प्रकाश की किरणों का परावर्तन या प्रकाश का परावर्तन (REFLECTION OF LIGHT) कहलाता है।

एक उच्च कोटि का पॉलिश किया हुआ चमकीला वस्तु उसपर पड़ने वाली प्रकाश की अधिकांश किरणों को परावर्तित कर देता है। जैसे कि दर्पण या आईना (Mirror), जिसकी सतह एक चमकीले पदार्थ से पॉलिश की रहती है जो उसपर पड़ने वाली प्रकाश की अधिकांश किरणों को परावर्तित कर देती है।

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2-प्रकाश के अपवर्तन का नियम-

(i) आपतित किरण (incident ray), अपवर्तित किरण (refractive ray) तथा दोनों माध्यमों को पृथक करने वाले पृष्ठ के आपतन बिन्दु (point of incidence) पर अभिलम्ब (normal) सभी एक ही तल में होते हैं।

(ii) प्रकाश के किसी निश्चित रंग तथा निश्चित माध्यमों के युग्म (pair of medium) के लिये आपतन कोण (angle of incidence) की ज्या (sine) तथा अपवर्तन कोण (angle of refraction) की ज्या (sine) का अनुपात (ratio) स्थिर (constant) होता है

3-लेंस (ताल) के प्रकार:

ऐसे लेंस जिसके दोनों गोलीय पृष्ठ बाहर की ओर उभरे हों को उत्तल लेंस (Convex lens) कहते हैं। उत्तल लेंस को द्वि उत्तल लेंस (Double convex lens) भी कहते हैं।

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एक उत्तल लेंस किनारों की अपेक्षा मध्य भाग में मोटा होता है।

उत्तल लेंस प्रकाश की किरणों को अभिसरित करता है, अत: उत्तल लेंस को अभिसारी लेंस (Converging Lens) भी कहते हैं।

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4-अवतल लेंस [अवतल ताल

लेंस जो अंदर की ओर वक्रित दो गोलीय पृष्ठों से घिरा होता है, को अवतल लेंस कहते हैं। ऐसे लेंस को द्वि – अवतल लेंस भी कहते हैं। ऐसा लेंस बीच की अपेक्षा किनारे से मोटा होता है।

एक अवतल लेंस किरणों को अपसरित (Diverge) कर देता है, अत: ऐसे लेंस को अपसारी लेंस या अपसारी ताल (Diverging lens) भी कहते हैं।

5-गोलीय लेंस [गोलीय ताल से संबधित महत्वपूर्ण पद

वक्रता केन्द्र

एक गोलीय ताल दो गोले के सतह के संयोग (जुड़ने) से बनता है, अत: उन दो गोलों के केन्द्र उनसे बने लेंस (ताल) का वक्रता केन्द्र होता है या कहलाता है।

चूँकि एक लेंस दो गोलों के भागों को मिलाने से बनता है, अत: एक लेंस का दो वक्रता केन्द्र होता है।

एक लेंस (ताल [lens]) के वक्रता केन्द्रों को क्रमश: C1C1 तथा C2C2 से निरूपित किया जाता है।

6-प्रकाशिक केन्द्र

लेंस का केन्द्रीय बिन्दु इसका प्रकाशिक केन्द्र (Optical center) कहलाता है। प्रकाशिक केन्द्र (Optical Centre) को प्राय: अंगरेजी के OO अक्षर से निरूपित किया जाता है।

7-मुख्य अक्ष

लेंस [ताल (Lens)] के वक्रता केन्द्रों से गुजरने वाली सीधी काल्पनिक रेखा लेंस का मुख्य अक्ष कहलाती है।

8-मुख्य फोकस

अनंत से आने वाली प्रकाश की किरणें, जो कि मुख्य अक्ष के समानांतर होती हैं, उत्तल लेंस [ताल (Lens)] से अपवर्तन के पश्चात जिस बिन्दु पर अभिसरित होती है या अवतल लेंस के जिस बिन्दु से अपसरित होती है, उस बिन्दु को लेंस [ताल (Lens)] का मुख्य फोकस कहते हैं।

किसी भी लेंस [ताल (Lens)] का दो मुख्य फोकस होता है, जो कि लेंस के दोनों तरफ होता है।

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प्रकाश का परावर्तन तथा अपवर्तन

लेंस के मुख्य फोकस को अंगरेजी के अक्षर F1F1 तथा F2F2 से निरूपित किया जाता है।

9-फोकस दूरी

लेंस के मुख्य फोकस (Principal Focus) तथा प्रकाशिक केन्द्र (Optical center (OO)) के बीच की दूरी को फोकस दूरी (Focal Length) कहते हैं। फोकस दूरी को अंगरेजी के छोटे अक्षर ff से निरूपित किया जाता है।

फोकल दूरी का मान लेंस के वक्रता केन्द्र तथा प्रकाशिक केन्द्र के बीच की दूरी का आधा होता है।

अर्थात C1=2f1C1=2f1

10-कुछ महत्वपूर्ण प्रश्न-

प्रश्न 1. वायु में गमन करती प्रकाश की एक किरण जल में तिरछी प्रवेश करती है। क्या प्रकाश किरण अभिलंब की ओर झुकेगी अथवा अभिलंब से दूर हटेगीबताइए क्यों ?

उत्तर-वायु में गमन करती प्रकाश की एक किरण जल में तिरछी प्रवेश करती है, तब वह अभिलंब की ओर झुक जाती है। यह इसलिए होता है क्योंकि वायु विरल तथा जल सघन माध्यम है तथा विरल माध्यम में प्रकाश की चाल सघन माध्यम की अपेक्षा अधिक होती है। अत: विरल माध्यम से सघन माध्यम में गमन करने वाली प्रकाश की किरण धीमी हो जाती है तथा अभिलंब की ओर झुक जाती है।

2-. सारणी से अधिकतम प्रकाशिक घनत्व के माध्यम को ज्ञात कीजिए। न्यूनतम प्रकाशिक घनत्व के माध्यम को भी ज्ञात कीजिए।

उत्तर-अधिकतम प्रकाशित घनत्व का माध्यम है हीरा क्योंकि इसका अपवर्तनांक सबसे अधिक है = 2.42 न्यूनतम प्रकाशित घनत्व का माध्यम है वायु और वायु का अपवर्तनांक सबसे कम है और वह है = 1.0003।

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