$0.05 \, mm$ कोर व्यास वाले एक ऑप्टिकल फाइबर को बिना प्रकाश के गंभीर नुकसान के कितनी न्यूनतम त्रिज्या पर मोड़ा जा सकता है (जैसा कि चित्र में दिखाया गया है) ($, mm$ में)? कोर का अपवर्तनांक $1.6$ और क्लैडिंग का अपवर्तनांक $1.5$ है।

$12 \ m$ की गहराई पर एक मछली द्वारा देखे गए प्रकाश के वृत्त की त्रिज्या क्या होगी? (पानी का अपवर्तनांक $\mu = 4/3$)

एक बिंदु स्रोत $S$ को चित्र में दिखाए अनुसार विभिन्न परतों के तल पर रखा गया है। सबसे निचली परत का अपवर्तनांक $\mu_0$ है। किसी अन्य ऊपरी परत का अपवर्तनांक $\mu(n) = \mu_0 - \frac{\mu_0}{4n - 18}$ है,जहाँ $n = 1, 2, \dots$ है। स्रोत $S$ से $30^\circ$ से थोड़ा अधिक आपतन कोण $i$ वाली प्रकाश की एक किरण निकलती है। $n$ के किस मान वाली परत की ऊपरी सतह पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन होगा?

लाल,हरे और नीले रंगों से बना प्रकाश का एक पुंज एक समकोण प्रिज्म पर आपतित होता है। उपरोक्त लाल,हरे और नीले तरंग दैर्ध्य के लिए प्रिज्म के पदार्थ का अपवर्तनांक क्रमशः $1.39, 1.44$ और $1.47$ है।
प्रिज्म क्या करेगा?

कथन: बैंगनी रंग के लिए क्रांतिक कोण न्यूनतम होता है।
कारण: क्योंकि क्रांतिक कोण $\theta_c = \sin^{-1} \left( \frac{1}{\mu} \right)$ और $\mu \propto \frac{1}{\lambda}$ होता है।

ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश का मार्गदर्शन $n_1$ अपवर्तनांक वाले एक पतले ठोस कांच के सिलेंडर और उसके चारों ओर $n_2$ अपवर्तनांक वाले माध्यम की संरचना द्वारा समझा जा सकता है। इस संरचना में प्रकाश का मार्गदर्शन $n_1$ और $n_2$ माध्यमों के इंटरफेस पर होने वाले क्रमिक पूर्ण आंतरिक परावर्तन के कारण होता है। आपतन कोण $i$ जिसका मान $i_m$ से कम है,वाले सभी किरणें $n_1$ अपवर्तनांक वाले माध्यम में ही सीमित रहती हैं। संरचना का न्यूमेरिकल एपर्चर $(NA)$ $\sin i_m$ के रूप में परिभाषित है।
$1.$ दो संरचनाओं $S_1$ $(n_1=\sqrt{45}/4, n_2=3/2)$ और $S_2$ $(n_1=8/5, n_2=7/5)$ के लिए,पानी का अपवर्तनांक $4/3$ और हवा का $1$ लेते हुए,सही विकल्प(विकल्पों) है(हैं):
$(A)$ पानी में डूबे $S_1$ का $NA$,$\frac{16}{3\sqrt{15}}$ अपवर्तनांक वाले द्रव में डूबे $S_2$ के $NA$ के समान है।
$(B)$ $\frac{6}{\sqrt{15}}$ अपवर्तनांक वाले द्रव में डूबे $S_1$ का $NA$,पानी में डूबे $S_2$ के $NA$ के समान है।
$(C)$ हवा में रखे $S_1$ का $NA$,$\frac{4}{\sqrt{15}}$ अपवर्तनांक वाले द्रव में डूबे $S_2$ के $NA$ के समान है।
$(D)$ हवा में रखे $S_1$ का $NA$,पानी में रखे $S_2$ के $NA$ के समान है।
$2.$ यदि समान अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल वाली,लेकिन अलग-अलग न्यूमेरिकल एपर्चर $NA_1$ और $NA_2$ $(NA_2 < NA_1)$ वाली दो संरचनाओं को अनुदैर्ध्य रूप से जोड़ा जाता है,तो संयुक्त संरचना का न्यूमेरिकल एपर्चर क्या होगा?
$(A)$ $\frac{NA_1 NA_2}{NA_1+NA_2}$ $(B)$ $NA_1+NA_2$ $(C)$ $NA_1$ $(D)$ $NA_2$