અમિશ્રિત પારદર્શક પ્રવાહીઓ $A, B, C, D$ અને $E$ ને એક લંબચોરસ કાચના પાત્રમાં તેમની ઘનતા મુજબ સ્તરોમાં રાખવામાં આવ્યા છે. પ્રવાહીઓના વક્રીભવનાંક નીચેના કોષ્ટકમાં આપેલા છે. પાત્રને બાજુમાંથી પ્રકાશિત કરવામાં આવે છે અને $1.61$ વક્રીભવનાંક ધરાવતો કાચનો એક નાનો ટુકડો પ્રવાહીના સ્તરોમાં હળવેકથી નાખવામાં આવે છે. નીચે ઉતરતી વખતે કાચનો ટુકડો કયા પ્રવાહીમાં દેખાશે નહીં?
| પ્રવાહી | વક્રીભવનાંક |
| :--- | :--- |
| $A$ | $1.51$ |
| $B$ | $1.53$ |
| $C$ | $1.61$ |
| $D$ | $1.52$ |
| $E$ | $1.65$ |

ધારો કે હવામાં ગતિ કરતું પ્રકાશનું કિરણ $\sqrt{2n}$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા માધ્યમમાં આપાત થાય છે. આપાતકોણ એ વક્રીભૂતકોણ કરતાં બમણો છે. તો,આપાતકોણ કેટલો હશે?

પ્રકાશનું કિરણ $\mu=\sqrt{3}$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા નક્કર કાચના ગોળામાં $60^{\circ}$ ના આપાતકોણે પ્રવેશે છે. આ કિરણ ગોળાની દૂરની સપાટી પર પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત બંને થાય છે. આ સપાટી પર પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો વચ્ચેનો ખૂણો (ડિગ્રીમાં) કેટલો હશે......

માધ્યમના પ્રકાશીય ગુણધર્મો સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $(\epsilon_r)$ અને સાપેક્ષ પરમીએબિલિટી $(\mu_r)$ દ્વારા નક્કી થાય છે. વક્રીભવનાંક $n = \sqrt{\epsilon_r \mu_r}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત છે. સામાન્ય પદાર્થો માટે $\epsilon_r > 0$ અને $\mu_r > 0$ હોય છે અને વર્ગમૂળ માટે ધન ચિહ્ન લેવામાં આવે છે. $1964$ માં,રશિયન વૈજ્ઞાનિક વી. વેસેલાગોએ $\epsilon_r < 0$ અને $\mu_r < 0$ ધરાવતા પદાર્થોના અસ્તિત્વની આગાહી કરી હતી. ત્યારથી,આવી 'મેટા-મટીરીયલ્સ' પ્રયોગશાળાઓમાં બનાવવામાં આવી છે અને તેમના પ્રકાશીય ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. આવા પદાર્થો માટે $n = -\sqrt{\epsilon_r \mu_r}$ હોય છે. જ્યારે પ્રકાશ આવા વક્રીભવનાંક ધરાવતા માધ્યમમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તરંગો પ્રસરણની દિશાથી વિરુદ્ધ દિશામાં ગતિ કરે છે.
$(i)$ ઉપરના વર્ણન મુજબ,દર્શાવો કે જો પ્રકાશના કિરણો હવા (વક્રીભવનાંક $= 1$) માંથી આવા માધ્યમમાં $2^{nd}$ ચરણમાં $\theta_i$ ખૂણે પ્રવેશે,તો વક્રીભૂત કિરણ $3^{rd}$ ચરણમાં હોય છે.
$(ii)$ સાબિત કરો કે આવા માધ્યમ માટે સ્નેલનો નિયમ લાગુ પડે છે.

પ્રાથમિક મેઘધનુષના નિર્માણમાં,સૂર્યપ્રકાશના કિરણો વરસાદના ટીપામાંથી ન્યૂનતમ વિચલન સાથે કઈ પ્રક્રિયા પછી બહાર આવે છે?

એક માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ છે. જો આપાતકોણ એ વક્રીભવનકોણ કરતા બમણો હોય,તો આપાતકોણ કેટલો થાય?