Gujarati

Refraction Through Prism Questions in Gujarati

Class 12 Physics · Ray Optics and Optical Instruments · Refraction Through Prism

354+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 354 questions in Gujarati

1
EasyMCQ
પ્રકાશના ઇન્ફ્રારેડ વર્ણપટને જોવા માટે કયા પ્રિઝમનો ઉપયોગ થાય છે?
A
રોક-સોલ્ટ
B
નિકોલ
C
ફ્લિન્ટ
D
ક્રાઉન

Solution

(A) સામાન્ય કાચના પ્રિઝમ,જેમ કે $Crown$ અથવા $Flint$ કાચ,ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોનું શોષણ કરે છે અને તેથી ઇન્ફ્રારેડ વર્ણપટના અભ્યાસ માટે તે યોગ્ય નથી.
$Rock-salt$ $(NaCl)$ ના સ્ફટિકો ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણો માટે પારદર્શક હોય છે,જે તેમને નોંધપાત્ર શોષણ વિના પસાર થવા દે છે.
તેથી,ઇન્ફ્રારેડ વિકિરણોનો વર્ણપટ મેળવવા અને તેનો અભ્યાસ કરવા માટે $Rock-salt$ પ્રિઝમનો ઉપયોગ થાય છે.
2
EasyMCQ
એક સમબાજુ પ્રિઝમ અને હવા વચ્ચેનો ક્રાંતિકોણ $45^o$ છે. જો આપાત કિરણ વક્રીભવનકારક સપાટીને લંબ હોય,તો
A
વિચલન પછી તે બીજી વક્રીભવનકારક સપાટીમાંથી બહાર આવશે.
B
તે બીજી સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે છે અને ત્રીજી સપાટીમાંથી હવામાં લંબરૂપે બહાર આવે છે.
C
તે બીજી અને ત્રીજી વક્રીભવનકારક સપાટી પરથી પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે છે અને અંતે પ્રથમ સપાટીમાંથી બહાર આવે છે.
D
તે પ્રિઝમની ત્રણેય બાજુઓ પરથી પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે છે અને ક્યારેય બહાર આવતું નથી.

Solution

(B) સમબાજુ પ્રિઝમ માટે,પ્રિઝમનો ખૂણો $A = 60^o$ છે.
આપેલ છે કે આપાત કિરણ પ્રથમ વક્રીભવનકારક સપાટીને લંબ છે,તેથી આપાતકોણ $i = 0^o$ છે.
તેથી,પ્રથમ સપાટી પર વક્રીભવનકોણ $r_1 = 0^o$ છે.
બીજી સપાટી પર આપાતકોણ $r_2 = A - r_1 = 60^o - 0^o = 60^o$ છે.
ક્રાંતિકોણ $C = 45^o$ આપેલ છે.
જેহেতু બીજી સપાટી પરનો આપાતકોણ $(60^o)$ એ ક્રાંતિકોણ $(45^o)$ કરતા વધારે છે,તેથી બીજી સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન થાય છે.
ત્યારબાદ પરાવર્તિત કિરણ ત્રીજી સપાટી (પાયા) પર $30^o$ ના આપાતકોણે અથડાય છે (ત્રિકોણની ભૂમિતિ પરથી ગણતરી કરતા).
જેহেতু $30^o < 45^o$,કિરણ ત્રીજી સપાટીમાંથી વક્રીભવન પામીને બહાર નીકળે છે.
આમ,કિરણ બીજી સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે છે અને ત્રીજી સપાટીમાંથી બહાર આવે છે.
Solution diagram
3
EasyMCQ
જ્યારે શ્વેત પ્રકાશ કાચના પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે પ્રિઝમની બીજી બાજુ વર્ણપટ મળે છે. નિર્ગમન કિરણપુંજમાં,જે કિરણનું વિચલન સૌથી ઓછું હોય છે તે:
A
જાંબલી કિરણ
B
લીલું કિરણ
C
લાલ કિરણ
D
પીળું કિરણ

Solution

(C) પાતળા પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિચલન $\delta = (\mu - 1)A$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\mu$ એ પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક છે અને $A$ એ પ્રિઝમનો ખૂણો છે.
કાચનો વક્રીભવનાંક લાલ પ્રકાશ માટે સૌથી ઓછો હોવાથી $(\mu_R < \mu_V)$,વિચલન $\delta$ એ $(\mu - 1)$ ના સમપ્રમાણમાં છે.
તેથી,લાલ કિરણ માટે વિચલન ન્યૂનતમ હોય છે ($\delta_R$ સૌથી ઓછું છે).
4
EasyMCQ
આપણે પોલીક્રોમેટિક પ્રકાશનું વિભાજન કરવા માટે ફ્લિન્ટ ગ્લાસ પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરીએ છીએ કારણ કે અલગ અલગ રંગોનો પ્રકાશ:
A
સમાન ઝડપે મુસાફરી કરે છે
B
સમાન ઝડપે મુસાફરી કરે છે પરંતુ પ્રિઝમના આકારને કારણે અલગ રીતે વિચલિત થાય છે
C
કાચના માધ્યમમાં અલગ અલગ ઝડપે મુસાફરી કરે છે
D
પ્રિઝમમાંથી પસાર થતી વખતે અલગ અલગ એનસોટ્રોપિક ગુણધર્મો ધરાવે છે

Solution

(C) વિક્ષેપન (Dispersion) એ શ્વેત પ્રકાશનું તેના ઘટક રંગોમાં વિભાજન થવાની ઘટના છે.
કાચ જેવા માધ્યમમાં, વક્રીભવનાંક $(n)$ એ પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ પર આધાર રાખે છે, જેને વિક્ષેપનનો ગુણધર્મ કહેવામાં આવે છે.
માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $v = c/n$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ફ્લિન્ટ ગ્લાસમાં અલગ-અલગ રંગો (તરંગલંબાઇ) માટે વક્રીભવનાંક અલગ-અલગ હોવાથી, તેઓ પ્રિઝમની અંદર અલગ-અલગ ઝડપે $(v)$ મુસાફરી કરે છે.
ઝડપમાં આ તફાવતને કારણે દરેક રંગ માટે વિચલનનો કોણ અલગ-અલગ હોય છે, જેના કારણે પ્રકાશનું વિભાજન થાય છે.
તેથી, સાચું કારણ એ છે કે અલગ-અલગ રંગોનો પ્રકાશ કાચના માધ્યમમાં અલગ-અલગ ઝડપે મુસાફરી કરે છે.
5
MediumMCQ
એક પ્રિઝમ $(\mu = 1.5)$ નો વક્રીભૂત કોણ $30^\circ$ છે. તેની એક સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થતા એકવર્ણી કિરણનું વિચલન કેટલું થશે? $(\sin 48^\circ 36' = 0.75)$.
A
$18^\circ 36'$
B
$20^\circ 30'$
C
$18^\circ$
D
$22^\circ 1'$

Solution

(A) આપેલ છે: વક્રીભવનાંક $\mu = 1.5$,પ્રિઝમ કોણ $A = 30^\circ$.
કિરણ એક સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થતું હોવાથી,આપાતકોણ $i_1 = 0^\circ$,જેનો અર્થ છે કે વક્રીભૂતકોણ $r_1 = 0^\circ$.
સંબંધ $r_1 + r_2 = A$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $0^\circ + r_2 = 30^\circ$ મળે છે,તેથી $r_2 = 30^\circ$.
બીજી સપાટી પર સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા: $\mu \sin r_2 = 1 \cdot \sin e$,જ્યાં $e$ એ નિર્ગમન કોણ છે.
$1.5 \times \sin 30^\circ = \sin e$
$1.5 \times 0.5 = \sin e$
$\sin e = 0.75$
આપેલ છે કે $\sin 48^\circ 36' = 0.75$,તેથી $e = 48^\circ 36'$.
પ્રિઝમ માટે વિચલન $\delta$ નું સૂત્ર $\delta = i_1 + e - A$ છે.
$i_1 = 0^\circ$ હોવાથી,$\delta = e - A = 48^\circ 36' - 30^\circ = 18^\circ 36'$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
Solution diagram
6
MediumMCQ
જ્યારે પ્રકાશના કિરણો પ્રિઝમ પર $45^o$ ના ખૂણે આપાત થાય છે,ત્યારે લઘુત્તમ વિચલન પ્રાપ્ત થાય છે. જો પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ હોય,તો પ્રિઝમનો ખૂણો......$^o$ હશે.
A
$30$
B
$40$
C
$50$
D
$60$

Solution

(D) લઘુત્તમ વિચલન માટે,આપાતકોણ $i$,પ્રિઝમનો ખૂણો $A$ અને લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ વચ્ચેનો સંબંધ $i = \frac{A + \delta_m}{2}$ છે.
આપેલ છે કે આપાતકોણ $i = 45^o$ અને વક્રીભવનાંક $\mu = \sqrt{2}$ છે.
પ્રિઝમના વક્રીભવનાંકનું સૂત્ર $\mu = \frac{\sin(\frac{A + \delta_m}{2})}{\sin(A/2)}$ છે.
$i = \frac{A + \delta_m}{2} = 45^o$ મૂકતા,આપણને $\mu = \frac{\sin(45^o)}{\sin(A/2)}$ મળે છે.
કિંમતો મૂકતા: $\sqrt{2} = \frac{1/\sqrt{2}}{\sin(A/2)}$.
આનું સાદું રૂપ આપતા $\sin(A/2) = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot \sqrt{2}} = \frac{1}{2}$ મળે છે.
તેથી,$A/2 = 30^o$,જેનો અર્થ છે કે $A = 60^o$.
7
EasyMCQ
$\omega$ વિભાજન શક્તિ ધરાવતા પ્રિઝમ દ્વારા વર્ણપટ રચાય છે. જો વિચલન કોણ $\delta$ હોય,તો કોણીય વિભાજન (angular dispersion) કેટલું થાય?
A
$\omega / \delta$
B
$\delta / \omega$
C
$1 / (\omega \delta)$
D
$\omega \delta$

Solution

(D) પ્રિઝમની વિભાજન શક્તિ $\omega$ ને કોણીય વિભાજન અને સરેરાશ વિચલનના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
ગાણિતિક રીતે,$\omega = \frac{\delta_v - \delta_r}{\delta}$,જ્યાં $\delta_v - \delta_r$ એ કોણીય વિભાજન છે અને $\delta$ એ સરેરાશ વિચલન છે.
તેથી,કોણીય વિભાજન $\theta = \delta_v - \delta_r = \omega \delta$ થાય.
8
MediumMCQ
$1.5$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પ્રિઝમ માટે લઘુત્તમ વિચલન કોણ એ પ્રિઝમ કોણ જેટલો છે. તો પ્રિઝમ કોણ .......$^o$ છે. (આપેલ છે: $\cos 41^o = 0.75$)
A
$62$
B
$41$
C
$82$
D
$31$

Solution

(C) પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક $n$,પ્રિઝમ કોણ $A$ અને લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ ના પદમાં સૂત્ર: $n = \frac{\sin(\frac{A + \delta_m}{2})}{\sin(\frac{A}{2})}$ છે.
અહીં આપેલ છે કે લઘુત્તમ વિચલન કોણ એ પ્રિઝમ કોણ જેટલો છે,એટલે કે $\delta_m = A$.
આ કિંમત સૂત્રમાં મૂકતા: $n = \frac{\sin(\frac{A + A}{2})}{\sin(\frac{A}{2})} = \frac{\sin(A)}{\sin(\frac{A}{2})}$.
ત્રિકોણમિતીય નિત્યસમ $\sin(2\theta) = 2\sin(\theta)\cos(\theta)$ નો ઉપયોગ કરતા,$\sin(A) = 2\sin(\frac{A}{2})\cos(\frac{A}{2})$ લખી શકાય.
તેથી,$n = \frac{2\sin(\frac{A}{2})\cos(\frac{A}{2})}{\sin(\frac{A}{2})} = 2\cos(\frac{A}{2})$.
અહીં $n = 1.5$ આપેલ છે,તેથી $1.5 = 2\cos(\frac{A}{2})$,જેનો અર્થ થાય છે કે $\cos(\frac{A}{2}) = \frac{1.5}{2} = 0.75$.
આપેલ છે કે $\cos(41^o) = 0.75$,તેથી ખૂણાઓને સરખાવતા: $\frac{A}{2} = 41^o$.
આમ,$A = 82^o$.
9
EasyMCQ
જ્યારે સફેદ પ્રકાશ પ્રિઝમના એક્રોમેટિક સંયોજનમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે શું જોવા મળે છે?
A
માત્ર વિચલન
B
માત્ર વિભાજન
C
વિચલન અને વિભાજન
D
ઉપરોક્તમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) પ્રિઝમનું એક્રોમેટિક સંયોજન એવી રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે કે તે વિભાજન (dispersion) વગર વિચલન (deviation) ઉત્પન્ન કરે.
આ સંયોજનમાં,બે પ્રિઝમની વિભાજન શક્તિ એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે કે પ્રથમ પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ વિભાજન બીજા પ્રિઝમ દ્વારા રદ થઈ જાય.
જો કે,પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ વિચલન રદ થતું નથી.
તેથી,જ્યારે સફેદ પ્રકાશ એક્રોમેટિક સંયોજનમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે માત્ર વિચલન જોવા મળે છે.
10
MediumMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ $60^{\circ}$ પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા પ્રિઝમ પર આપાત થાય ત્યારે લઘુત્તમ વિચલન અનુભવે છે. પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ છે. આપાતકોણ (ડિગ્રીમાં) . . . . . . છે.
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$75$

Solution

(B) લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં પ્રિઝમ માટે,વક્રીભવનાંક $\mu$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\mu = \frac{\sin(\frac{A + \delta_m}{2})}{\sin(\frac{A}{2})}$.
વળી,લઘુત્તમ વિચલન સમયે,આપાતકોણ $i$ એ પ્રિઝમ કોણ $A$ અને લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ સાથે $i = \frac{A + \delta_m}{2}$ તરીકે સંબંધિત છે.
આ કિંમતને વક્રીભવનાંકના સૂત્રમાં મૂકતા,આપણને મળે છે: $\mu = \frac{\sin i}{\sin(A/2)}$.
આપેલ છે: $\mu = \sqrt{2}$ અને $A = 60^{\circ}$.
કિંમતો મૂકતા: $\sqrt{2} = \frac{\sin i}{\sin(60^{\circ}/2)}$.
$\sqrt{2} = \frac{\sin i}{\sin 30^{\circ}}$.
કારણ કે $\sin 30^{\circ} = 0.5$,તેથી: $\sin i = \sqrt{2} \times 0.5 = \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
તેથી,$i = \arcsin(\frac{1}{\sqrt{2}}) = 45^{\circ}$.
11
MediumMCQ
હવામાં રહેલા પ્રિઝમ અને પાણીમાં ડૂબાડેલા પ્રિઝમના લઘુત્તમ વિચલન કોણનો ગુણોત્તર કેટલો થાય? (આપેલ છે: $_a\mu_g = 3/2$ અને $_a\mu_w = 4/3$)
A
$1/8$
B
$1/2$
C
$3/4$
D
$1/4$

Solution

(D) પાતળા પ્રિઝમ માટે,લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta = (\mu - 1)A$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $A$ એ પ્રિઝમનો કોણ છે અને $\mu$ એ આસપાસના માધ્યમની સાપેક્ષમાં પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક છે.
હવામાં,$\delta_a = (_a\mu_g - 1)A$.
પાણીમાં,$\delta_w = (_w\mu_g - 1)A$.
ગુણોત્તર $\frac{\delta_w}{\delta_a} = \frac{(_w\mu_g - 1)}{(_a\mu_g - 1)}$ થાય.
આપેલ છે કે $_w\mu_g = \frac{_a\mu_g}{_a\mu_w} = \frac{3/2}{4/3} = \frac{9}{8}$.
કિંમતો મૂકતા: $\frac{\delta_w}{\delta_a} = \frac{(9/8 - 1)}{(3/2 - 1)} = \frac{1/8}{1/2} = \frac{1}{8} \times 2 = \frac{1}{4}$.
12
MediumMCQ
ફ્લિન્ટ અને ક્રાઉન ગ્લાસ પ્રિઝમના ખૂણાઓ અનુક્રમે $A'$ અને $A$ છે. તેમને વિચલન વગરના વિભાજન (dispersion without deviation) માટે વાપરવાના હોય,તો તેમના ખૂણાઓનો ગુણોત્તર $A'/A$ કેટલો થશે?
A
$-\frac{(\mu_y - 1)}{(\mu_y' - 1)}$
B
$\frac{(\mu_y' - 1)}{(\mu_y - 1)}$
C
$(\mu_y' - 1)$
D
$(\mu_y - 1)$

Solution

(A) વિચલન વગરના વિભાજન માટે,બે પ્રિઝમના સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ વિચલન શૂન્ય હોવું જોઈએ.
પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિચલન $\delta = A(\mu - 1)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
ક્રાઉન ગ્લાસ પ્રિઝમ (ખૂણો $A$,વક્રીભવનાંક $\mu_y$) અને ફ્લિન્ટ ગ્લાસ પ્રિઝમ (ખૂણો $A'$,વક્રીભવનાંક $\mu_y'$) ના સંયોજન માટે,કુલ વિચલન $\delta_{net} = A(\mu_y - 1) + A'(\mu_y' - 1) = 0$ થાય.
ગુણોત્તર $A'/A$ શોધવા માટે સમીકરણને ફરીથી ગોઠવતા:
$A'(\mu_y' - 1) = -A(\mu_y - 1)$
$\frac{A'}{A} = -\frac{(\mu_y - 1)}{(\mu_y' - 1)}$.
13
EasyMCQ
પ્રિઝમની એક સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ સ્પર્શક રીતે આપાત થાય છે. વક્રીભવન પછી,કિરણ બીજી સપાટીમાંથી બહાર આવતું નથી. જો ક્રાંતિકોણ $C$ હોય,તો પ્રિઝમનો ખૂણો કેટલો હોવો જોઈએ?
A
$2C$ જેટલો
B
$2C$ કરતા ઓછો
C
$2C$ કરતા વધારે
D
ઉપરનામાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે પ્રિઝમનો ખૂણો $A$ છે. જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ એક સપાટી પર સ્પર્શક રીતે આપાત થાય છે,ત્યારે આપાતકોણ $90^{\circ}$ હોય છે અને પ્રથમ સપાટી પર વક્રીભવનકોણ ક્રાંતિકોણ $C$ જેટલો હોય છે.
વક્રીભૂત કિરણ અને પ્રિઝમની બે સપાટીઓ દ્વારા બનતા ત્રિકોણમાં,બીજી સપાટી પરનો ખૂણો $\theta$ છે. પ્રિઝમની ભૂમિતિ પરથી,$A = C + \theta$.
કિરણ બીજી સપાટીમાંથી બહાર ન નીકળે તે માટે,તે સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન $(TIR)$ થવું જોઈએ. આ માટે બીજી સપાટી પરનો આપાતકોણ ક્રાંતિકોણ કરતા વધારે હોવો જોઈએ,એટલે કે $\theta > C$.
આ કિંમતને પ્રિઝમના ખૂણાના સમીકરણમાં મૂકતા: $A = C + \theta > C + C$,જે દર્શાવે છે કે $A > 2C$.
Solution diagram
14
MediumMCQ
એક સમાંતર એકરંગી પ્રકાશનું કિરણ એક સમબાજુ પ્રિઝમની એક સપાટી પર આપાત થાય છે. આપાતકોણ $55^o$ છે અને નિર્ગમન કોણ $46^o$ છે. લઘુત્તમ વિચલન કોણ કેટલો હશે?
A
$41^o$ કરતા ઓછો
B
$41^o$ જેટલો
C
$41^o$ કરતા વધારે
D
આપેલ પૈકી એક પણ નહીં

Solution

(A) પ્રિઝમ માટે,આપાતકોણ $(i_1)$,નિર્ગમન કોણ $(i_2)$,પ્રિઝમ કોણ $(A)$ અને વિચલન કોણ $(\delta)$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે:
$i_1 + i_2 = A + \delta$
આપેલ છે: $i_1 = 55^o$,$i_2 = 46^o$,અને સમબાજુ પ્રિઝમ માટે,$A = 60^o$.
આ કિંમતો મૂકતા:
$55^o + 46^o = 60^o + \delta$
$101^o = 60^o + \delta$
$\delta = 41^o$
આપણે જાણીએ છીએ કે લઘુત્તમ વિચલન કોણ $(\delta_m)$ ત્યારે મળે છે જ્યારે આપાતકોણ અને નિર્ગમન કોણ સમાન હોય $(i_1 = i_2)$. અહીં $i_1 \neq i_2$ $(55^o \neq 46^o)$ હોવાથી,વિચલન $\delta = 41^o$ એ લઘુત્તમ વિચલન નથી.
વિચલનનો આલેખ પરવલયાકાર હોય છે જેનું લઘુત્તમ મૂલ્ય $i_1 = i_2$ પર મળે છે,તેથી જ્યારે $i_1 \neq i_2$ હોય ત્યારે મળતું વિચલન હંમેશા લઘુત્તમ વિચલન કરતા વધારે હોય છે.
તેથી,$\delta_m < \delta$,જેનો અર્થ છે કે $\delta_m < 41^o$.
15
EasyMCQ
એક સ્ત્રોતમાંથી આવતા પ્રકાશના કિરણો $\mu$ વક્રીભવનાંક અને $\alpha$ પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા કાચના પ્રિઝમ પર આપાત થાય છે. લગભગ લંબ આપાતકાણે,બહાર આવતા કિરણોનું વિચલન કોણ કેટલું હશે?
A
$(\mu - 2)\alpha$
B
$(\mu - 1)\alpha$
C
$(\mu + 1)\alpha$
D
$(\mu + 2)\alpha$

Solution

(B) પાતળા પ્રિઝમ માટે અથવા લગભગ લંબ આપાતકાણે,વિચલન કોણ $\delta$ નું સૂત્ર $\delta = (\mu - 1)A$ છે,જ્યાં $\mu$ એ વક્રીભવનાંક છે અને $A$ એ પ્રિઝમનો કોણ છે.
અહીં પ્રિઝમનો કોણ $\alpha$ આપેલ છે,તેથી સૂત્રમાં $A = \alpha$ મૂકતા.
આથી,વિચલન કોણ $\delta = (\mu - 1)\alpha$ મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
16
EasyMCQ
પ્રિઝમને લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં મૂકવાથી,વર્ણપટની છબીઓ:
A
ઉલટી બને છે
B
વધુ પહોળી બને છે
C
સ્પષ્ટ બને છે
D
તીવ્ર બને છે

Solution

(C) જ્યારે પ્રિઝમને લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે પ્રકાશના કિરણો પ્રિઝમમાંથી સપ્રમાણ રીતે પસાર થાય છે.
આ સ્થિતિમાં,પ્રકાશનું વક્રીભવન સૌથી વધુ સમાન હોય છે,જે વિચલન અસરોને ઘટાડે છે.
પરિણામે,રચાયેલી વર્ણપટની છબીઓ તીક્ષ્ણ,સ્પષ્ટ અને અલગ દેખાય છે.
17
MediumMCQ
ક્રાઉન ગ્લાસના ત્રણ પ્રિઝમ,જે દરેકનો પ્રિઝમ કોણ $9^o$ છે,અને ફ્લિન્ટ ગ્લાસના બે પ્રિઝમનો ઉપયોગ કરીને ડાયરેક્ટ વિઝન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપ બનાવવામાં આવે છે. જો ફ્લિન્ટ ગ્લાસ માટે વક્રીભવનાંક $\mu = 1.60$ અને ક્રાઉન ગ્લાસ માટે $\mu = 1.53$ હોય,તો ફ્લિન્ટ ગ્લાસના પ્રિઝમનો કોણ કેટલા ડિગ્રી હશે ($^o$ માં)?
A
$11.9$
B
$16$
C
$15.3$
D
$9.11$

Solution

(A) ડાયરેક્ટ વિઝન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપ માટે,પ્રિઝમના સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ વિચલન શૂન્ય હોવું જોઈએ.
ધારો કે $A_c = 9^o$ એ ક્રાઉન ગ્લાસ પ્રિઝમનો કોણ છે અને $A_f$ એ ફ્લિન્ટ ગ્લાસ પ્રિઝમનો કોણ છે.
વક્રીભવનાંક $\mu_c = 1.53$ અને $\mu_f = 1.60$ છે.
કુલ વિચલન $\delta_{net} = 3 \times \delta_c - 2 \times \delta_f = 0$.
વિચલન માટેનું સૂત્ર $\delta = (\mu - 1)A$ મૂકતા:
$3(\mu_c - 1)A_c - 2(\mu_f - 1)A_f = 0$.
$3(1.53 - 1) \times 9^o = 2(1.60 - 1) \times A_f$.
$3(0.53) \times 9^o = 2(0.60) \times A_f$.
$14.31^o = 1.2 \times A_f$.
$A_f = \frac{14.31}{1.2} = 11.925^o \approx 11.9^o$.
18
MediumMCQ
વિચલન વગરનું વિભાજન (dispersion without deviation) ઉત્પન્ન કરવા માટે ફ્લિન્ટ ગ્લાસ પ્રિઝમને ક્રાઉન ગ્લાસ પ્રિઝમ સાથે જોડવામાં આવે છે. સરેરાશ કિરણો માટે તેમના વક્રીભવનાંક અનુક્રમે $1.602$ અને $1.500$ છે. જો ફ્લિન્ટ પ્રિઝમનો પ્રિઝમ કોણ $10^{\circ}$ હોય,તો ક્રાઉન પ્રિઝમનો પ્રિઝમ કોણ કેટલો હશે?
A
$12^{\circ} 2.4'$
B
$12^{\circ} 4'$
C
$1.24^{\circ}$
D
$12^{\circ}$

Solution

(A) વિચલન વગરના વિભાજન માટે,સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ વિચલન શૂન્ય હોવું જોઈએ.
વિચલન વગરના વિભાજનની શરત છે: $(\mu - 1)A + (\mu' - 1)A' = 0$.
અહીં,$\mu = 1.602$ (ફ્લિન્ટ ગ્લાસ),$A = 10^{\circ}$,અને $\mu' = 1.500$ (ક્રાઉન ગ્લાસ).
મૂલ્યો લેતા: $(\mu - 1)A = (\mu' - 1)A'$.
કિંમતો મૂકતા: $(1.602 - 1) \times 10^{\circ} = (1.500 - 1) \times A'$.
$0.602 \times 10^{\circ} = 0.500 \times A'$.
$A' = \frac{6.02}{0.500} = 12.04^{\circ}$.
કારણ કે $0.04^{\circ} = 0.04 \times 60' = 2.4'$,તેથી ખૂણો $A' = 12^{\circ} 2.4'$ થાય.
19
EasyMCQ
એક પ્રિઝમ માટે લઘુત્તમ વિચલન કોણ $40^o$ છે અને પ્રિઝમનો કોણ $60^o$ છે. આ સ્થિતિમાં આપાતકોણ .....$^o$ હશે.
A
$30$
B
$60$
C
$50$
D
$100$

Solution

(C) પ્રિઝમ માટે,લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં આપાતકોણ $i$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$i = \frac{A + \delta_m}{2}$
આપેલ છે:
પ્રિઝમનો કોણ,$A = 60^o$
લઘુત્તમ વિચલન કોણ,$\delta_m = 40^o$
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$i = \frac{60^o + 40^o}{2}$
$i = \frac{100^o}{2}$
$i = 50^o$
તેથી,આપાતકોણ $50^o$ છે.
20
EasyMCQ
જ્યારે પીળા પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય ત્યારે લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં તેનો આપાતકોણ કેટલો હોય છે?
A
નિર્ગમન કોણ કરતા ઓછો
B
નિર્ગમન કોણ કરતા વધારે
C
આપાતકોણ અને નિર્ગમન કોણનો સરવાળો $90^{\circ}$ હોય છે
D
નિર્ગમન કોણ જેટલો

Solution

(D) લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં,પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમમાંથી સંમિત રીતે પસાર થાય છે.
પ્રિઝમના ગુણધર્મો અનુસાર,જ્યારે વિચલન લઘુત્તમ હોય ત્યારે આપાતકોણ $(i)$ એ નિર્ગમન કોણ $(e)$ ની બરાબર હોય છે.
તેથી,$\angle i = \angle e$.
21
EasyMCQ
જ્યારે સફેદ પ્રકાશ પોલા પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે
A
કોઈ વિભાજન (dispersion) અને કોઈ વિચલન (deviation) થતું નથી
B
વિભાજન થાય છે પણ વિચલન થતું નથી
C
વિચલન થાય છે પણ વિભાજન થતું નથી
D
વિભાજન અને વિચલન બંને થાય છે

Solution

(A) પોલો પ્રિઝમ હવા વડે ભરેલો હોય છે. હવાનો વક્રીભવનાંક આશરે $1$ હોવાથી,પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમની સપાટીઓ પર કોઈ નોંધપાત્ર વક્રીભવન અનુભવ્યા વિના પસાર થાય છે.
પરિણામે,પ્રકાશની દિશામાં કોઈ ફેરફાર થતો નથી (કોઈ વિચલન નથી) અને સફેદ પ્રકાશનું તેના ઘટક રંગોમાં વિભાજન થતું નથી (કોઈ વિભાજન નથી).
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.
Solution diagram
22
DifficultMCQ
$45^o$ ના પ્રિઝમ પર $60^o$ ના ખૂણે પ્રકાશનું કિરણ આપાત થાય છે. જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ બીજી સપાટી પર $90^o$ ના ખૂણે બહાર નીકળે છે,ત્યારે પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\mu$ અને વિચલન કોણ $\delta$ કેટલા હશે?
A
$\mu = \sqrt{2}, \delta = 30^o$
B
$\mu = 1.5, \delta = 15^o$
C
$\mu = \frac{\sqrt{3}}{2}, \delta = 30^o$
D
$\mu = \sqrt{\frac{3}{2}}, \delta = 15^o$

Solution

(D) આપેલ છે: આપાતકોણ $i = 60^o$,પ્રિઝમનો કોણ $A = 45^o$,નિર્ગમન કોણ $e = 90^o$ (સપાટી સાથે,તેથી લંબ સાથેનો નિર્ગમન કોણ $e' = 0^o$ થાય).
$1$. પ્રિઝમની ભૂમિતિ પરથી,બીજી સપાટી પર વક્રીભવન કોણ $r_2 = 0^o$ છે કારણ કે કિરણ લંબ રૂપે બહાર નીકળે છે.
$2$. સંબંધ $A = r_1 + r_2$ નો ઉપયોગ કરતા,$45^o = r_1 + 0^o$,તેથી $r_1 = 45^o$.
$3$. પ્રથમ સપાટી પર સ્નેલના નિયમનો ઉપયોગ કરતા: $\mu = \frac{\sin i}{\sin r_1} = \frac{\sin 60^o}{\sin 45^o} = \frac{\sqrt{3}/2}{1/\sqrt{2}} = \sqrt{\frac{3}{2}}$.
$4$. વિચલન કોણ $\delta$ નું સૂત્ર $\delta = i + e' - A$ છે. કિરણ લંબ રૂપે બહાર નીકળતું હોવાથી,લંબ સાથેનો નિર્ગમન કોણ $e' = 0^o$ છે.
$5$. આમ,$\delta = 60^o + 0^o - 45^o = 15^o$.
તેથી,$\mu = \sqrt{\frac{3}{2}}$ અને $\delta = 15^o$.
Solution diagram
23
EasyMCQ
એક પ્રિઝમ કે જેનો ખૂણો નાનો છે અને જેનો વક્રીભવનાંક $1.5$ છે,તેના દ્વારા $5^o$ નું વિચલન જોવા મળે છે. પ્રિઝમનો ખૂણો .......$^o$ છે.
A
$7.5$
B
$10$
C
$5$
D
$3.3$

Solution

(B) પાતળા પ્રિઝમ માટે,વિચલન કોણ $\delta$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે: $\delta = (\mu - 1)A$,જ્યાં $\mu$ એ વક્રીભવનાંક છે અને $A$ એ પ્રિઝમનો ખૂણો છે.
આપેલ છે: $\delta = 5^o$ અને $\mu = 1.5$.
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$5^o = (1.5 - 1)A$
$5^o = 0.5 \times A$
$A = \frac{5}{0.5} = 10^o$.
તેથી,પ્રિઝમનો ખૂણો $10^o$ છે.
24
MediumMCQ
પ્રિઝમ સાથે માપવામાં આવેલ લઘુત્તમ વિચલન કોણ $30^o$ છે અને પ્રિઝમનો કોણ $60^o$ છે. પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
A
$\sqrt{2}$
B
$2$
C
$3/2$
D
$4/3$

Solution

(A) પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ શોધવા માટેનું સૂત્ર,પ્રિઝમ કોણ $A$ અને લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ ના સંદર્ભમાં નીચે મુજબ છે:
$\mu = \frac{\sin((A + \delta_m)/2)}{\sin(A/2)}$
અહીં $A = 60^o$ અને $\delta_m = 30^o$ આપેલ છે:
$\mu = \frac{\sin((60^o + 30^o)/2)}{\sin(60^o/2)}$
$\mu = \frac{\sin(45^o)}{\sin(30^o)}$
$\mu = \frac{1/\sqrt{2}}{1/2} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$
તેથી,પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ છે.
25
EasyMCQ
પ્રિઝમનો ખૂણો $A$,વિચલન કોણ $\delta$,આપાતકોણ $i$ અને નિર્ગમન કોણ $e$ ધરાવતા પ્રિઝમ સાથે લઘુત્તમ વિચલન જોવા મળે છે. તો સામાન્ય રીતે આપણી પાસે શું હોય છે?
A
$i > e$
B
$i < e$
C
$i = e$
D
$i = e = \delta$

Solution

(C) લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં,પ્રકાશનું કિરણ પ્રિઝમમાંથી સમપ્રમાણ રીતે પસાર થાય છે.
આ સમપ્રમાણતા સૂચવે છે કે આપાતકોણ એ નિર્ગમન કોણ જેટલો હોય છે.
તેથી,લઘુત્તમ વિચલન કોણ પર,આપણી પાસે $\angle i = \angle e$ અને $\angle r_1 = \angle r_2$ હોય છે.
26
MediumMCQ
$4^o$ ના ખૂણાવાળો અને $1.54$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા કાચમાંથી બનેલો એક પાતળો પ્રિઝમ $P_1$,$1.72$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા કાચમાંથી બનેલા બીજા પાતળા પ્રિઝમ $P_2$ સાથે જોડવામાં આવે છે જેથી વિચલન વગરનું વિભાજન (dispersion without deviation) ઉત્પન્ન થાય. પ્રિઝમ $P_2$ નો ખૂણો ......$^o$ છે.
A
$2.6$
B
$3$
C
$4$
D
$5.33$

Solution

(B) વિચલન વગરના વિભાજન માટે,બે પાતળા પ્રિઝમના સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ વિચલન શૂન્ય હોવું જોઈએ.
વિચલન વગરના વિભાજન માટેની શરત છે: $(\mu - 1)A + (\mu' - 1)A' = 0$.
અહીં,$A = 4^o$,$\mu = 1.54$,અને $\mu' = 1.72$ છે.
પ્રિઝમ વિચલન વગરનું વિભાજન ઉત્પન્ન કરવા માટે જોડાયેલા હોવાથી,પ્રથમ પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિચલન બીજા પ્રિઝમ દ્વારા વિરુદ્ધ દિશામાં સંતુલિત થવું જોઈએ.
તેથી,$(\mu - 1)A = -(\mu' - 1)A'$.
માત્રા લેતા: $(\mu - 1)A = (\mu' - 1)A'$.
કિંમતો મૂકતા: $(1.54 - 1) \times 4^o = (1.72 - 1) \times A'$.
$0.54 \times 4^o = 0.72 \times A'$.
$A' = \frac{0.54 \times 4}{0.72} = \frac{2.16}{0.72} = 3^o$.
આમ,પ્રિઝમ $P_2$ નો ખૂણો $3^o$ છે.
27
EasyMCQ
બે પ્રિઝમ $P_1$ $(\mu_v = 1.523, \mu_r = 1.515)$ અને $P_2$ $(\mu'_v = 1.666, \mu'_r = 1.650)$ ને જોડીને એક એક્રોમેટિક પ્રિઝમ બનાવવામાં આવે છે,જ્યાં $\mu$ એ વક્રીભવનાંક દર્શાવે છે. જો પ્રિઝમ $P_1$ નો ખૂણો $10^o$ હોય,તો પ્રિઝમ $P_2$ નો ખૂણો .....$^o$ થશે.
A
$5$
B
$7.8$
C
$10.6$
D
$20$

Solution

(A) બે પ્રિઝમના એક્રોમેટિક સંયોજન માટે,કુલ વિભાજન (dispersion) શૂન્ય હોવું જોઈએ.
શૂન્ય કુલ વિભાજન માટેની શરત છે: $A(\mu_v - \mu_r) + A'(\mu'_v - \mu'_r) = 0$.
અહીં,$A = 10^o$,$\mu_v - \mu_r = 1.523 - 1.515 = 0.008$,અને $\mu'_v - \mu'_r = 1.666 - 1.650 = 0.016$ છે.
આ કિંમતોને સમીકરણમાં મૂકતા:
$10^o(0.008) + A'(0.016) = 0$.
$0.08 + A'(0.016) = 0$.
$A'(0.016) = -0.08$.
$A' = -\frac{0.08}{0.016} = -5^o$.
પ્રિઝમ ખૂણાનું મૂલ્ય $5^o$ છે (ઋણ નિશાની સૂચવે છે કે બીજા પ્રિઝમને પહેલા પ્રિઝમની વિરુદ્ધ દિશામાં ગોઠવવો આવશ્યક છે).
28
DifficultMCQ
એક પ્રિઝમનો ખૂણો $30^o$ છે અને તેનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ છે. તેની એક સપાટી પર ચાંદીનો ઢોળ ચડાવેલ છે. બીજી સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ કયા આપાતકોણે આપાત કરવું જોઈએ જેથી ચાંદીવાળી સપાટી પરથી પરાવર્તન પામ્યા પછી,તે તેના મૂળ માર્ગે પાછું ફરે?
A
$30^o$
B
$60^o$
C
$45^o$
D
$\sin^{-1}(\sqrt{1.5})$

Solution

(C) પ્રકાશનું કિરણ ચાંદીવાળી સપાટી પરથી પરાવર્તન પામ્યા પછી તેના મૂળ માર્ગે પાછું ફરે તે માટે,તેણે ચાંદીવાળી સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થવું જોઈએ (સપાટી સાથે $90^o$ ના ખૂણે અથવા લંબ સાથે $0^o$ ના ખૂણે).
પ્રિઝમમાં,પ્રિઝમનો ખૂણો $A = r_1 + r_2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. અહીં,કિરણ બીજી સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થાય છે,તેથી $r_2 = 0^o$.
આપેલ છે કે $A = 30^o$,તેથી $30^o = r_1 + 0^o$,જેનો અર્થ છે કે $r_1 = 30^o$.
પ્રથમ સપાટી પર સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા:
$\mu = \frac{\sin i}{\sin r_1}$
$\sqrt{2} = \frac{\sin i}{\sin 30^o}$
$\sin i = \sqrt{2} \times \sin 30^o = \sqrt{2} \times \frac{1}{2} = \frac{1}{\sqrt{2}}$
$i = \sin^{-1}\left(\frac{1}{\sqrt{2}}\right) = 45^o$.
આમ,આપાતકોણ $45^o$ છે.
Solution diagram
29
EasyMCQ
$30^o$ ના પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા પ્રિઝમની એક સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ $60^o$ ના ખૂણે આપાત થાય છે. પ્રિઝમમાંથી બહાર આવતું કિરણ આપાત કિરણ સાથે $30^o$ નો ખૂણો બનાવે છે. તો નિર્ગમન કિરણ:
A
જે સપાટીમાંથી બહાર આવે છે તેને લંબ છે
B
જે સપાટીમાંથી બહાર આવે છે તેની સાથે $30^o$ ના ખૂણે નમેલું છે
C
જે સપાટીમાંથી બહાર આવે છે તેની સાથે $60^o$ ના ખૂણે નમેલું છે
D
આમાંથી કોઈ પણ નહીં

Solution

(A) પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિચલન $\delta = i + e - A$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $i$ એ આપાતકોણ છે,$e$ એ નિર્ગમન કોણ છે અને $A$ એ પ્રિઝમ કોણ છે.
આપેલ છે: $i = 60^o$,$A = 30^o$,અને $\delta = 30^o$.
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા: $30^o = 60^o + e - 30^o$.
$e$ માટે ઉકેલતા: $e = 30^o + 30^o - 60^o = 0^o$.
નિર્ગમન કોણ $e = 0^o$ હોવાથી,નિર્ગમન કિરણ પ્રિઝમની સપાટીને લંબ (પરપેન્ડીક્યુલર) હશે.
તેથી,તે જે સપાટીમાંથી બહાર આવે છે તેની સાથે $90^o$ નો ખૂણો બનાવશે.
30
EasyMCQ
કાચના પાતળા પ્રિઝમમાં (વક્રીભવનાંક $\mu = 1.5$),લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ અને પ્રિઝમ કોણ $A$ (જ્યાં પાતળા પ્રિઝમ માટે $A = 2r$) વચ્ચેનો નીચેનામાંથી કયો સંબંધ સાચો છે?
A
$\delta_m = r$
B
$\delta_m = 1.5r$
C
$\delta_m = 2r$
D
$\delta_m = 0.5r$

Solution

(A) પાતળા પ્રિઝમ માટે,લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ નું સૂત્ર: $\delta_m = (\mu - 1)A$ છે.
પાતળા પ્રિઝમમાં,પ્રિઝમ કોણ $A$ અને વક્રીભવન કોણ $r$ વચ્ચેનો સંબંધ $A = 2r$ છે.
આપેલ વક્રીભવનાંક $\mu = 1.5$ અને $A = 2r$ ને સૂત્રમાં મૂકતા:
$\delta_m = (1.5 - 1) \times (2r)$
$\delta_m = 0.5 \times 2r$
$\delta_m = r$.
તેથી,સાચો સંબંધ $\delta_m = r$ છે.
31
EasyMCQ
આકૃતિઓ $A$ ખૂણાવાળા પ્રિઝમમાંથી પસાર થતા કિરણના ત્રણ કિસ્સાઓ દર્શાવે છે. લઘુત્તમ વિચલનને અનુરૂપ કિસ્સો કયો છે?
Question diagram
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) પ્રિઝમ માટે,લઘુત્તમ વિચલનની શરત એ છે કે આપાતકોણ $(i)$ એ નિર્ગમન કોણ $(e)$ જેટલો હોવો જોઈએ.
આ સંમિતિ સૂચવે છે કે પ્રિઝમની અંદરનું વક્રીભૂત કિરણ પ્રિઝમના પાયાને સમાંતર હોય છે.
આપેલી આકૃતિઓમાં,કિસ્સો $(3)$ દર્શાવે છે કે પ્રિઝમની અંદરનું વક્રીભૂત કિરણ પ્રિઝમના પાયાને સમાંતર છે.
તેથી,કિસ્સો $(3)$ એ લઘુત્તમ વિચલનની શરતને અનુરૂપ છે.
32
MediumMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ સમબાજુ કાચના પ્રિઝમમાંથી એવી રીતે પસાર થાય છે કે આપાતકોણ એ નિર્ગમનકોણ જેટલો છે અને આ દરેક ખૂણા પ્રિઝમના ખૂણાના $3/4$ ભાગના છે. વિચલનકોણ ......$^o$ છે.
A
$45$
B
$39$
C
$20$
D
$30$

Solution

(D) આપેલ છે કે પ્રિઝમ સમબાજુ છે,તેથી પ્રિઝમનો ખૂણો $A = 60^o$ છે.
પ્રશ્ન મુજબ,આપાતકોણ $i$ એ નિર્ગમનકોણ $e$ જેટલો છે,અને બંને પ્રિઝમના ખૂણાના $3/4$ ભાગના છે.
તેથી,$i = e = \frac{3}{4} \times 60^o = 45^o$.
પ્રિઝમ માટે,આપાતકોણ,નિર્ગમનકોણ,પ્રિઝમનો ખૂણો અને વિચલનકોણ $\delta$ વચ્ચેનો સંબંધ નીચે મુજબ છે: $i + e = A + \delta$.
જ્ઞાત કિંમતો મૂકતા: $45^o + 45^o = 60^o + \delta$.
$90^o = 60^o + \delta$.
તેથી,વિચલનકોણ $\delta = 90^o - 60^o = 30^o$ મળે છે.
33
MediumMCQ
$30^\circ$ ના ખૂણાવાળા પ્રિઝમ $ABC$ ની સપાટી $AC$ પર ચાંદીનો ઢોળ ચડાવેલ છે. સપાટી $AB$ પર $45^\circ$ ના ખૂણે આપાત થતું પ્રકાશનું કિરણ સપાટી $AB$ પર વક્રીભવન અને સપાટી $AC$ પર પરાવર્તન પામ્યા બાદ પોતાનો માર્ગ પાછો ખેડે છે. પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
Question diagram
A
$1.5$
B
$\frac{3}{\sqrt{2}}$
C
$\sqrt{2}$
D
$\frac{4}{3}$

Solution

(C) પ્રકાશનું કિરણ પોતાનો માર્ગ પાછો ખેડે તે માટે,તેણે ચાંદીવાળી સપાટી $AC$ પર લંબરૂપે આપાત થવું પડે.
ધારો કે સપાટી $AB$ પર આપાતકોણ $i = 45^\circ$ છે અને વક્રીભૂતકોણ $r$ છે.
પ્રિઝમની ભૂમિતિ મુજબ,પ્રિઝમનો ખૂણો $A = 30^\circ$ છે.
કિરણ સપાટી $AC$ પર લંબરૂપે આપાત થતું હોવાથી,સપાટી $AC$ પર આપાતકોણ $0^\circ$ છે.
પ્રિઝમમાં,ખૂણો $A = r_1 + r_2$. અહીં,$r_1 = r$ અને $r_2 = 0^\circ$.
તેથી,$r = A = 30^\circ$.
સપાટી $AB$ પર સ્નેલના નિયમનો ઉપયોગ કરતા: $\mu = \frac{\sin i}{\sin r} = \frac{\sin 45^\circ}{\sin 30^\circ}$.
$\mu = \frac{1/\sqrt{2}}{1/2} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2}$.
આમ,પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ છે.
Solution diagram
34
EasyMCQ
પ્રકાશનું કિરણ લઘુત્તમ વિચલન સ્થિતિમાં પ્રિઝમ પર આપાત થાય છે અને $34^o$ નું વિચલન અનુભવે છે. જો પ્રિઝમનો છાયાંકિત ભાગ દૂર કરવામાં આવે,તો કિરણ:
Question diagram
A
$34^o$ નું વિચલન અનુભવશે
B
$68^o$ નું વિચલન અનુભવશે
C
$17^o$ નું વિચલન અનુભવશે
D
પ્રિઝમમાંથી બહાર આવશે નહીં

Solution

(C) પાતળા પ્રિઝમ માટે,વિચલન કોણ $\delta$ એ $\delta = (n - 1)A$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ વક્રીભવનાંક છે અને $A$ એ પ્રિઝમનો કોણ છે.
શરૂઆતમાં,વિચલન $\delta = 34^o = (n - 1)A$ છે.
જ્યારે છાયાંકિત ભાગ દૂર કરવામાં આવે છે,ત્યારે અસરકારક પ્રિઝમ કોણ $A' = A/2$ બને છે.
નવું વિચલન $\delta'$ એ $\delta' = (n - 1)A' = (n - 1)(A/2)$ થશે.
શરૂઆતની કિંમત મૂકતા: $\delta' = \frac{1}{2} \times (n - 1)A = \frac{1}{2} \times 34^o = 17^o$.
આમ,કિરણ $17^o$ નું વિચલન અનુભવશે.
35
MediumMCQ
$75^o$ ના પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા પ્રિઝમની એક વક્રીભવનકારક સપાટી પર એકરંગી પ્રકાશનું કિરણ આપાત થાય છે. તે પ્રિઝમમાંથી પસાર થઈને બીજી સપાટી પર ક્રાંતિકોણે આપાત થાય છે. જો પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ હોય,તો પ્રિઝમની પ્રથમ સપાટી પર આપાતકોણ .......$^o$ છે.
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$0$

Solution

(B) આપેલ છે: પ્રિઝમ કોણ $A = 75^o$,વક્રીભવનાંક $\mu = \sqrt{2}$.
ધારો કે પ્રથમ સપાટી પર વક્રીભવનકોણ $r_1$ છે અને બીજી સપાટી પર આપાતકોણ $r_2$ છે. કિરણ બીજી સપાટી પર ક્રાંતિકોણ $C$ પર આપાત થાય છે,તેથી $r_2 = C$.
આપણે જાણીએ છીએ કે પ્રિઝમ માટે,$A = r_1 + r_2 = r_1 + C$.
ક્રાંતિકોણ $C$ માટેનું સૂત્ર $\sin C = \frac{1}{\mu} = \frac{1}{\sqrt{2}}$ છે. તેથી,$C = 45^o$.
કિંમતો મૂકતા: $75^o = r_1 + 45^o$,જે આપણને $r_1 = 30^o$ આપે છે.
પ્રથમ સપાટી પર સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા: $\mu = \frac{\sin i}{\sin r_1}$.
$\sqrt{2} = \frac{\sin i}{\sin 30^o} = \frac{\sin i}{0.5}$.
$\sin i = \sqrt{2} \times 0.5 = \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
તેથી,$i = 45^o$.
Solution diagram
36
EasyMCQ
સમાન વક્રીભવનાંક ધરાવતા ત્રણ કાચના પ્રિઝમ $A, B$ અને $C$ ને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એકબીજાના સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યા છે,જેમાં પ્રિઝમ વચ્ચે કોઈ હવા નથી. એકરંગી પ્રકાશનું કિરણ $OP$ પ્રિઝમ એસેમ્બલીમાંથી પસાર થાય છે અને $QR$ તરીકે બહાર આવે છે. ન્યૂનતમ વિચલનની શરતો કયા પ્રિઝમમાં સંતોષાય છે?
Question diagram
A
$A$ અને $C$
B
$B$ અને $C$
C
$A$ અને $B$
D
બધા જ પ્રિઝમ $A, B$ અને $C$ માં

Solution

(C) પ્રિઝમમાં ન્યૂનતમ વિચલન માટેની શરત એ છે કે પ્રિઝમની અંદરનું વક્રીભૂત કિરણ પ્રિઝમના પાયાને સમાંતર હોવું જોઈએ.
આકૃતિમાં પ્રકાશના કિરણના માર્ગને જોતા,પ્રિઝમ $A$ ની અંદરનું કિરણ તેના પાયાને સમાંતર છે અને પ્રિઝમ $B$ ની અંદરનું કિરણ પણ તેના પાયાને સમાંતર છે.
તેથી,ન્યૂનતમ વિચલનની શરત પ્રિઝમ $A$ અને $B$ માં સંતોષાય છે.
37
EasyMCQ
$45^o -45^o -90^o$ ખૂણા ધરાવતા પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $1.5$ છે. કર્ણની બાજુ પર લંબ રૂપે આપાત થતા પ્રકાશના કિરણનો માર્ગ નીચેનામાંથી કઈ આકૃતિમાં દર્શાવેલ છે?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(A) પ્રિઝમના દ્રવ્ય માટે ક્રાંતિકોણ $i_c$ એ $\sin(i_c) = \frac{1}{\mu} = \frac{1}{1.5} = \frac{2}{3} \approx 0.667$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
અહીં $\sin(45^o) = \frac{1}{\sqrt{2}} \approx 0.707$ હોવાથી,$\sin(45^o) > \sin(i_c)$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $45^o > i_c$.
જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ કર્ણ $BC$ પર લંબ રૂપે આપાત થાય છે,ત્યારે તે વિચલન વગર પ્રિઝમમાં પ્રવેશે છે અને $AB$ સપાટી પર $45^o$ ના આપાતકોણે અથડાય છે.
આપાતકોણ $45^o$ એ ક્રાંતિકોણ $i_c$ કરતા મોટો હોવાથી,કિરણ $AB$ સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન $(TIR)$ અનુભવે છે.
પરાવર્તન પછી,કિરણ પાયા $BC$ ને સમાંતર ગતિ કરે છે અને $AC$ સપાટી પર $45^o$ ના આપાતકોણે અથડાય છે.
ફરીથી,$45^o > i_c$ હોવાથી,કિરણ $AC$ સપાટી પર $TIR$ અનુભવે છે અને કર્ણ $BC$ માંથી લંબ રૂપે બહાર નીકળે છે.
આ માર્ગ વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ આકૃતિને અનુરૂપ છે.
38
EasyMCQ
પ્રિઝમ દ્વારા વિચલન કોણ $(\delta)$ (વક્રીભવનાંક = $\mu$ અને પ્રિઝમનો કોણ $A$ નાનો છે તેમ ધારતા) નીચેનામાંથી કયા સૂત્ર દ્વારા આપી શકાય?
A
$\delta = (\mu - 1)A$
B
$\delta = (\mu + 1)A$
C
$\delta = \frac{\sin \frac{A + \delta}{2}}{\sin \frac{A}{2}}$
D
$\delta = \frac{\mu - 1}{\mu + 1}A$

Solution

(A) પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$\mu = \frac{\sin \left(\frac{A + \delta}{2}\right)}{\sin \left(\frac{A}{2}\right)}$
ખૂબ જ પાતળા પ્રિઝમ માટે,પ્રિઝમનો કોણ $A$ અને વિચલન કોણ $\delta$ ખૂબ જ નાના હોય છે. તેથી,આપણે $\sin \theta \approx \theta$ આસન્નમૂલ્યનો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.
આ કિંમત સૂત્રમાં મૂકતા:
$\mu \approx \frac{\frac{A + \delta}{2}}{\frac{A}{2}}$
પદનું સાદું રૂપ આપતા:
$\mu = \frac{A + \delta}{A}$
$\mu A = A + \delta$
$\delta = \mu A - A$
$\delta = (\mu - 1)A$
આમ,પાતળા પ્રિઝમ માટે વિચલન કોણ $\delta = (\mu - 1)A$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
39
DifficultMCQ
એક પ્રિઝમનો ખૂણો $A$ છે. તેની એક વક્રીભવનકારક સપાટી પર ચાંદીનો ઢોળ ચડાવેલ છે. પ્રથમ સપાટી પર $2A$ ના આપાતકોણે આપાત થતા પ્રકાશના કિરણો ચાંદીવાળી સપાટી પર પરાવર્તન પામ્યા બાદ તે જ માર્ગે પાછા ફરે છે. પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ કેટલો હશે?
A
$2 \sin A$
B
$2 \cos A$
C
$\frac{1}{2} \cos A$
D
$\tan A$

Solution

(A) પ્રકાશનું કિરણ તેના મૂળ માર્ગે પાછું ફરે તે માટે,તેણે ચાંદીવાળી સપાટી પર લંબરૂપે ($90^{\circ}$ ના ખૂણે) આપાત થવું પડે.
પ્રિઝમની અંદર બનતા ત્રિકોણમાં,ચાંદીવાળી સપાટી પાસેનો ખૂણો $90^{\circ}$ છે અને શિરોબિંદુ પાસેનો ખૂણો $A$ છે. તેથી,પ્રથમ સપાટી પર વક્રીભવનકોણ $r = 90^{\circ} - A$ થશે.
પ્રથમ સપાટી પર સ્નેલના નિયમ મુજબ: $\mu = \frac{\sin i}{\sin r}$.
અહીં $i = 2A$ અને $r = 90^{\circ} - A$ આપેલ છે,તેથી:
$\mu = \frac{\sin(2A)}{\sin(90^{\circ} - A)}$
$\mu = \frac{2 \sin A \cos A}{\cos A}$
$\mu = 2 \sin A$.
Solution diagram
40
EasyMCQ
એક કિરણ $60^\circ$ ના પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા પ્રિઝમમાંથી લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં પસાર થાય છે અને $30^\circ$ નું વિચલન અનુભવે છે. પ્રિઝમ પર આપાતકોણ કેટલો હશે?
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$90$

Solution

(B) લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં,આપાતકોણ $i$,પ્રિઝમ કોણ $A$ અને લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ સાથે નીચેના સૂત્ર દ્વારા સંબંધિત છે:
$i = \frac{A + \delta_m}{2}$
આપેલ છે:
પ્રિઝમ કોણ $A = 60^\circ$
લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m = 30^\circ$
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$i = \frac{60^\circ + 30^\circ}{2} = \frac{90^\circ}{2} = 45^\circ$
તેથી,આપાતકોણ $45^\circ$ છે.
41
MediumMCQ
જ્યારે $\lambda$ તરંગલંબાઈનો પ્રકાશ લઘુત્તમ વિચલન સ્થિતિમાં રાખેલા સમબાજુ પ્રિઝમ પર આપાત થાય છે,ત્યારે માલૂમ પડે છે કે વિચલન કોણ એ પ્રિઝમના કોણ જેટલો જ છે. તો $\lambda$ તરંગલંબાઈ માટે પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
A
$\sqrt{3}$
B
$\frac{\sqrt{3}}{2}$
C
$2$
D
$\sqrt{2}$

Solution

(A) સમબાજુ પ્રિઝમ માટે,પ્રિઝમનો કોણ $A = 60^{\circ}$ છે.
લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં,વિચલન કોણ $\delta_m$ એ પ્રિઝમના કોણ જેટલો જ છે,તેથી $\delta_m = A = 60^{\circ}$.
પ્રિઝમના દ્રવ્યના વક્રીભવનાંક $\mu$ માટેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\mu = \frac{\sin\left(\frac{A + \delta_m}{2}\right)}{\sin\left(\frac{A}{2}\right)}$
$A = 60^{\circ}$ અને $\delta_m = 60^{\circ}$ કિંમતો મૂકતા:
$\mu = \frac{\sin\left(\frac{60^{\circ} + 60^{\circ}}{2}\right)}{\sin\left(\frac{60^{\circ}}{2}\right)}$
$\mu = \frac{\sin(60^{\circ})}{\sin(30^{\circ})}$
$\mu = \frac{\sqrt{3}/2}{1/2} = \sqrt{3}$
42
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કઈ આકૃતિ પ્રિઝમ દ્વારા સફેદ પ્રકાશનું વિભાજન (dispersion) યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે?
A
Option A
B
Option B
C
Option C
D
Option D

Solution

(D) સાચી આકૃતિ $(D)$ છે.
જ્યારે સફેદ પ્રકાશ પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે,ત્યારે પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઇઓ માટે વક્રીભવનાંક અલગ-અલગ હોવાને કારણે તેનું વિભાજન થાય છે.
કોશીના સૂત્ર મુજબ,ટૂંકી તરંગલંબાઇ (જાંબલી) માટે વક્રીભવનાંક વધુ હોય છે અને લાંબી તરંગલંબાઇ (લાલ) માટે વક્રીભવનાંક ઓછો હોય છે.
પરિણામે,જાંબલી પ્રકાશનું વિચલન સૌથી વધુ થાય છે અને લાલ પ્રકાશનું વિચલન સૌથી ઓછું થાય છે.
સાચી રજૂઆતમાં,પ્રિઝમમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી જાંબલી કિરણ $(V)$ નીચે હોવું જોઈએ અને લાલ કિરણ $(R)$ ઉપર હોવું જોઈએ,જે આકૃતિ $(D)$ માં દર્શાવેલ છે.
43
MediumMCQ
આકૃતિમાં કાચનું એક ત્રિકોણીય પ્રિઝમ દર્શાવેલ છે. જો $\theta = 45^o$ હોય,તો એક સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થતું કિરણ પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન અનુભવે છે. કાચનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
Question diagram
A
$n < \frac{1}{2}$
B
$n > \frac{1}{\sqrt{2}}$
C
$n > \sqrt{2}$
D
$n < \sqrt{2}$

Solution

(C) પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન માટે,આપાતકોણ $i$ એ ક્રાંતિકોણ $C$ કરતા વધારે હોવો જોઈએ,એટલે કે $i > C$.
આકૃતિ પરથી,કિરણ કર્ણ પર $i = \theta = 45^o$ ના આપાતકોણે અથડાય છે.
પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન થવા માટે,આપણી પાસે $\theta > C$ હોવું જોઈએ.
બંને બાજુ સાઈન લેતા,$\sin \theta > \sin C$.
કારણ કે $\sin C = \frac{1}{n}$,જ્યાં $n$ એ હવાના સાપેક્ષ કાચનો વક્રીભવનાંક છે,તેથી $\sin \theta > \frac{1}{n}$.
$n$ માટે ગોઠવતા,આપણને $n > \frac{1}{\sin \theta}$ મળે છે.
$\theta = 45^o$ મૂકતા,આપણને $n > \frac{1}{\sin 45^o} = \frac{1}{1/\sqrt{2}} = \sqrt{2}$ મળે છે.
આમ,કાચનો વક્રીભવનાંક $n > \sqrt{2}$ હોવો જોઈએ.
44
EasyMCQ
શ્વેત પ્રકાશને $5^o$ ના પ્રિઝમ કોણ ધરાવતા પ્રિઝમમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. જો લાલ અને વાદળી રંગના કિરણો માટે વક્રીભવનાંક અનુક્રમે $1.64$ અને $1.66$ હોય,તો બંને રંગો વચ્ચેનો વિચલન કોણ .....$^o$ થશે.
A
$0.1$
B
$0.2$
C
$0.3$
D
$0.4$

Solution

(A) પાતળા પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કોણીય વિભાજન $\theta$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે: $\theta = (\mu_b - \mu_r)A$,જ્યાં $\mu_b$ એ વાદળી પ્રકાશ માટેનો વક્રીભવનાંક છે,$\mu_r$ એ લાલ પ્રકાશ માટેનો વક્રીભવનાંક છે,અને $A$ એ પ્રિઝમનો કોણ છે.
આપેલ છે:
$\mu_b = 1.66$
$\mu_r = 1.64$
$A = 5^o$
આ કિંમતોને સૂત્રમાં મૂકતા:
$\theta = (1.66 - 1.64) \times 5^o$
$\theta = 0.02 \times 5^o$
$\theta = 0.1^o$
તેથી,બંને રંગો વચ્ચેનો વિચલન કોણ $0.1^o$ છે.
45
MediumMCQ
$6^o$ ના ખૂણાવાળા અને $1.54$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા કાચના બનેલા એક પાતળા પ્રિઝમ $P_1$ ને $1.72$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા બીજા પાતળા પ્રિઝમ $P_2$ સાથે જોડવામાં આવે છે જેથી વિચલન વગરનું વિભાજન (dispersion without deviation) મળે. પ્રિઝમ $P_2$ નો ખૂણો કેટલો હશે?
A
$5^o 24'$
B
$4^o 30'$
C
$6^o$
D
$8^o$

Solution

(B) બે પાતળા પ્રિઝમના સંયોજન માટે વિચલન વગરનું વિભાજન મેળવવા માટે,સંયોજન દ્વારા ઉત્પન્ન થતું કુલ વિચલન શૂન્ય હોવું જોઈએ.
વિચલન ન થવાની શરત આ મુજબ છે: $(\mu_1 - 1)A + (\mu_2 - 1)A' = 0$.
અહીં,$A = 6^o$,$\mu_1 = 1.54$,અને $\mu_2 = 1.72$ છે.
કિંમતો મૂકતા: $(1.54 - 1) \times 6^o + (1.72 - 1) \times A' = 0$.
$0.54 \times 6^o + 0.72 \times A' = 0$.
$3.24^o + 0.72 \times A' = 0$.
$A' = -\frac{3.24^o}{0.72} = -4.5^o$.
ઋણ નિશાની દર્શાવે છે કે બીજો પ્રિઝમ પ્રથમ પ્રિઝમની સાપેક્ષમાં ઉલટો ગોઠવેલો છે.
ખૂણાનું મૂલ્ય $4.5^o$ છે,જે $4^o 30'$ જેટલું થાય છે.
46
DifficultMCQ
જો સમબાજુ પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{3}$ હોય,તો પ્રિઝમનો લઘુત્તમ વિચલન કોણ ......$^o$ છે.
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$75$

Solution

(C) સમબાજુ પ્રિઝમ માટે,પ્રિઝમનો કોણ $A = 60^\circ$ છે.
લઘુત્તમ વિચલન કોણ $\delta_m$ ના સંદર્ભમાં વક્રીભવનાંક $\mu$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\mu = \frac{\sin\left(\frac{A + \delta_m}{2}\right)}{\sin\left(\frac{A}{2}\right)}$
અહીં $\mu = \sqrt{3}$ અને $A = 60^\circ$ આપેલ છે,તેથી:
$\sqrt{3} = \frac{\sin\left(\frac{60^\circ + \delta_m}{2}\right)}{\sin(30^\circ)}$
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin(30^\circ) = 0.5 = \frac{1}{2}$,તેથી:
$\sqrt{3} \times \frac{1}{2} = \sin\left(30^\circ + \frac{\delta_m}{2}\right)$
$\frac{\sqrt{3}}{2} = \sin\left(30^\circ + \frac{\delta_m}{2}\right)$
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}$,તેથી:
$60^\circ = 30^\circ + \frac{\delta_m}{2}$
$\frac{\delta_m}{2} = 30^\circ$
$\delta_m = 60^\circ$
47
EasyMCQ
પ્રિઝમમાં વક્રીભૂત પ્રકાશના કિરણનો માર્ગ પ્રિઝમના પાયાને સમાંતર ત્યારે જ હોય છે જ્યારે
A
પ્રકાશ ચોક્કસ તરંગલંબાઇનો હોય
B
કિરણ એક સપાટી પર લંબરૂપે આપાત થાય
C
કિરણ લઘુત્તમ વિચલન અનુભવે
D
પ્રિઝમ ચોક્કસ પ્રકારના કાચનો બનેલો હોય

Solution

(C) જ્યારે આપાતકોણ વધે છે,ત્યારે વિચલનકોણ ઘટે છે જ્યાં સુધી તે ચોક્કસ આપાતકોણ પર લઘુત્તમ ન થાય.
ત્રિકોણીય પ્રિઝમ માટે વિચલનકોણના આ લઘુત્તમ મૂલ્યને લઘુત્તમ વિચલનકોણ કહેવામાં આવે છે.
લઘુત્તમ વિચલનની સ્થિતિમાં,પ્રિઝમની અંદરનું વક્રીભૂત કિરણ પ્રિઝમના પાયાને સમાંતર બને છે.
48
DifficultMCQ
એક પ્રિઝમનો ખૂણો $60^o$ છે અને તેનો વક્રીભવનાંક $\sqrt{2}$ છે. તેમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના કિરણ દ્વારા અનુભવાતું લઘુત્તમ વિચલન કોણ......$^o$ છે.
A
$20$
B
$30$
C
$60$
D
$45$

Solution

(B) પ્રિઝમના વક્રીભવનાંકનું સૂત્ર $\mu = \frac{\sin((A + \delta_m)/2)}{\sin(A/2)}$ છે.
આપેલ છે: પ્રિઝમનો ખૂણો $A = 60^o$,વક્રીભવનાંક $\mu = \sqrt{2}$.
કિંમતો મૂકતા: $\sqrt{2} = \frac{\sin((60^o + \delta_m)/2)}{\sin(60^o/2)}$.
$\sqrt{2} = \frac{\sin((60^o + \delta_m)/2)}{\sin(30^o)}$.
કારણ કે $\sin(30^o) = 0.5$,તેથી $\sqrt{2} \times 0.5 = \sin((60^o + \delta_m)/2)$.
$\frac{1}{\sqrt{2}} = \sin((60^o + \delta_m)/2)$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin(45^o) = \frac{1}{\sqrt{2}}$,તેથી $(60^o + \delta_m)/2 = 45^o$.
$60^o + \delta_m = 90^o$.
$\delta_m = 30^o$.
49
EasyMCQ
પ્રિઝમમાં નીચેનામાંથી કયા રંગનું વિચલન સૌથી વધુ થાય છે?
A
પીળો
B
વાદળી
C
લીલો
D
નારંગી

Solution

(B) પ્રિઝમ દ્વારા ઉત્પન્ન થતું વિચલન $\delta = (\mu - 1)A$ સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\mu$ એ પ્રિઝમના દ્રવ્યનો વક્રીભવનાંક છે અને $A$ એ પ્રિઝમનો ખૂણો છે.
કોશીના સૂત્ર મુજબ,વક્રીભવનાંક $\mu$ એ તરંગલંબાઇ $\lambda$ ના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે $(\mu \propto 1/\lambda^2)$.
તેથી,ટૂંકી તરંગલંબાઇ ધરાવતો પ્રકાશ વધુ વક્રીભવનાંક અનુભવે છે અને પરિણામે તેનું વિચલન વધુ થાય છે.
આપેલા વિકલ્પો (પીળો,વાદળી,લીલો,નારંગી) માંથી,વાદળી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ સૌથી ઓછી છે.
આમ,વાદળી પ્રકાશનું વિચલન સૌથી વધુ થાય છે.

Ray Optics and Optical Instruments — Refraction Through Prism · Frequently Asked Questions

1Are these Ray Optics and Optical Instruments questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Ray Optics and Optical Instruments Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.