सिद्ध कीजिए कि $\mu \geqslant \sqrt{2}$ अपवर्तनांक वाले पदार्थ के लिए,किसी भी कोण पर आपतित प्रकाश आपतन सतह के लंबवत लंबाई के अनुदिश निर्देशित होगा।

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(N/A) चित्र में दिखाए अनुसार,मान लीजिए कि एक प्रकाश किरण $\overrightarrow{PQ}$ एक सघन पारदर्शी माध्यम की सतह $AB$ पर $i$ आपतन कोण पर आपतित होती है। अपवर्तन के बाद,किरण $\overrightarrow{QR}$ विरल माध्यम की सतह $AC$ पर बिंदु $R$ पर $\phi$ आपतन कोण पर आपतित होती है। प्रकाश के बाहर निकले बिना निर्देशित होने के लिए,इसे प्रत्येक इंटरफ़ेस पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन $(TIR)$ से गुजरना होगा। अतः,हमें $\phi \geq C$ की आवश्यकता है,जहाँ $C$ क्रांतिक कोण है।
ज्यामिति से,$\phi + r = 90^{\circ}$,इसलिए $\phi = 90^{\circ} - r$.
$TIR$ के लिए शर्त $\phi \geq C$ है,जिसका अर्थ है $\sin \phi \geq \sin C$.
$\phi = 90^{\circ} - r$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\sin(90^{\circ} - r) \geq \sin C$ प्राप्त होता है,जो सरल होकर $\cos r \geq \frac{1}{\mu}$ हो जाता है (चूंकि $\sin C = \frac{1}{\mu}$)।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$\cos^2 r \geq \frac{1}{\mu^2}$,या $1 - \sin^2 r \geq \frac{1}{\mu^2}$.
बिंदु $Q$ पर स्नेल के नियम से,$\sin i = \mu \sin r$,इसलिए $\sin r = \frac{\sin i}{\mu}$.
इसे प्रतिस्थापित करने पर,$1 - \frac{\sin^2 i}{\mu^2} \geq \frac{1}{\mu^2}$.
$\mu^2$ से गुणा करने पर,हमें $\mu^2 - \sin^2 i \geq 1$,या $\mu^2 \geq 1 + \sin^2 i$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\sin^2 i$ का अधिकतम मान $1$ है ($i = 90^{\circ}$ पर),यह शर्त सभी $i$ के लिए मान्य होनी चाहिए,इसलिए $\mu^2 \geq 1 + 1 = 2$,जिसका अर्थ है $\mu \geq \sqrt{2}$.
अतः,$\mu \geq \sqrt{2}$ के लिए,प्रकाश हमेशा $TIR$ का अनुभव करेगा और माध्यम के भीतर निर्देशित होगा।

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जैसा कि दिखाया गया है,प्रकाश की एक संकीर्ण किरण $R$ त्रिज्या वाले एक अर्ध-गोलाकार कांच के बेलन पर आपतित होती है। जब किरण केंद्र पर होती है तो प्रकाश बेलन से बाहर निकल सकता है। जब किरण को मध्य रेखा से $d$ दूरी पर समानांतर स्थानांतरित किया जाता है,तो इसकी निचली सतह से कोई प्रकाश बाहर नहीं निकल सकता है। कांच का अपवर्तनांक ज्ञात कीजिए।

माध्यम $A$ और $B$ में प्रकाश की गति क्रमशः $2.0 \times 10^{10} \, cm/s$ और $1.5 \times 10^{10} \, cm/s$ है। प्रकाश की एक किरण माध्यम $B$ से $A$ में $\theta$ आपतन कोण पर प्रवेश करती है। यदि किरण का पूर्ण आंतरिक परावर्तन होता है,तो:

$8 \text{ cm}$ मोटाई वाला एक बड़ा कांच का स्लैब $(\mu = 5/3)$ एक समतल सतह पर प्रकाश के बिंदु स्रोत के ऊपर रखा गया है। यह देखा गया है कि प्रकाश स्लैब की ऊपरी सतह से $R \text{ cm}$ त्रिज्या के एक गोलाकार क्षेत्र से बाहर निकलता है। $R$ का मान क्या है?

माध्यम $M_{1}$ और $M_{2}$ में प्रकाश की गति क्रमशः $1.5 \times 10^{8} \text{ m/s}$ और $2 \times 10^{8} \text{ m/s}$ है। एक किरण माध्यम $M_{1}$ से माध्यम $M_{2}$ में $\theta$ आपतन कोण के साथ यात्रा करती है। किरण का पूर्ण आंतरिक परावर्तन होता है। तो आपतन कोण $\theta$ का मान क्या होगा?

नीचे दिए गए अपवर्तन के लिए किरण आरेख पर विचार करें। कोण $\theta$ का अधिकतम मान ज्ञात कीजिए जिसके लिए प्रकाश ऊर्ध्वाधर सतह पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन का अनुभव करता है:

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