Gujarati

Brewster's Law and Other methods of polarisation Questions in Gujarati

Class 12 Physics · Wave Optics · Brewster's Law and Other methods of polarisation

75+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 25 of 75 questions in Gujarati

51
MediumMCQ
ધારો કે એક માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $V$ છે અને પોલરાઇઝિંગ એંગલ (ધ્રુવીભવન કોણ) $i_p$ છે. જો $C$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ હોય,તો તેમની વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?
A
$V=C \cos(i_p)$
B
$V \cos(i_p) = C \sin(i_p)$
C
$C = V \cot(i_p)$
D
$V \sin(i_p) = C \cos(i_p)$

Solution

(D) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu = \tan(i_p)$ છે,જ્યાં $i_p$ એ પોલરાઇઝિંગ એંગલ છે.
વળી,વક્રીભવનાંક $\mu$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $(C)$ અને માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $(V)$ નો ગુણોત્તર છે: $\mu = \frac{C}{V}$.
$\mu$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા: $\frac{C}{V} = \tan(i_p)$.
આને $\frac{C}{V} = \frac{\sin(i_p)}{\cos(i_p)}$ તરીકે લખી શકાય.
પદોને ગોઠવતા,આપણને $C \cos(i_p) = V \sin(i_p)$ મળે છે,જે $V \sin(i_p) = C \cos(i_p)$ ને સમાન છે.
52
EasyMCQ
સાચું વિધાન પસંદ કરો.
A
જો હવા થી કાચમાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $\theta$ હોય, તો કાચ થી હવામાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $(\frac{\pi}{2} - \theta)$ થાય.
B
કાચ થી હવામાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $\tan^{-1}(\frac{1}{\mu})$ છે, જ્યાં $\mu$ એ કાચનો વક્રીભવનાંક છે.
C
જો હવા થી કાચમાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $\theta$ હોય, તો કાચ થી હવામાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $(\pi + \theta)$ થાય.
D
કાચ થી હવામાં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $\tan(\mu)$ છે, જ્યાં $\mu$ એ કાચનો વક્રીભવનાંક છે.

Solution

(A) બ્રુસ્ટરનો નિયમ જણાવે છે કે $\tan(i_B) = \mu_{21}$, જ્યાં $\mu_{21} = \frac{\mu_2}{\mu_1}$ એ પ્રથમ માધ્યમની સાપેક્ષે બીજા માધ્યમનો વક્રીભવનાંક છે。
હવા $(\mu_1 = 1)$ થી કાચ $(\mu_2 = \mu)$ માં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે, બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $\theta$ એ $\tan(\theta) = \frac{\mu}{1} = \mu$ દ્વારા આપવામાં આવે છે。
કાચ $(\mu_1 = \mu)$ થી હવા $(\mu_2 = 1)$ માં પ્રકાશના પ્રસરણ માટે, બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $i_B'$ એ $\tan(i_B') = \frac{1}{\mu}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે。
કારણ કે $\tan(\theta) = \mu$, તેથી $\frac{1}{\mu} = \frac{1}{\tan(\theta)} = \cot(\theta) = \tan(\frac{\pi}{2} - \theta)$。
તેથી, $i_B' = \frac{\pi}{2} - \theta$।
53
MediumMCQ
એક પારદર્શક માધ્યમનો પોલરાઇઝિંગ ખૂણો $\theta$ છે. ધારો કે માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $v$ છે. તો $\theta$ અને $v$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે? [જ્યાં $c$ એ હવામાં પ્રકાશનો વેગ છે].
A
$\theta=\sin ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
B
$\theta=\tan ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
C
$\theta=\cot ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
D
$\theta=\cos ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$

Solution

(C) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu = \tan \theta$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta$ એ પોલરાઇઝિંગ ખૂણો છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે વક્રીભવનાંક $\mu$ એ હવામાં પ્રકાશની ઝડપ $(c)$ અને માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $(v)$ નો ગુણોત્તર છે,તેથી $\mu = \frac{c}{v}$.
$\mu$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા,આપણને $\tan \theta = \frac{c}{v}$ મળે છે.
તેથી,$\cot \theta = \frac{v}{c}$ થાય.
આમ,$\theta = \cot^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$.
54
MediumMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ હવા-કાચની સપાટી પર પોલરાઇઝિંગ કોણ $\theta$ પર આપાત થાય છે. જો $\lambda_{a}$ અને $\lambda_{g}$ એ અનુક્રમે હવા અને કાચમાં પ્રકાશની તરંગલંબાઇ હોય,તો:
A
$\lambda_g = \lambda_a \cot \theta$
B
$\lambda_a = \lambda_g \tan^2 \theta$
C
$\lambda_g = \lambda_a \tan^2 \theta$
D
$\lambda_a = \lambda_g \cot \theta$

Solution

(A) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,હવાના સાપેક્ષમાં કાચનો વક્રીભવનાંક $\mu = \tan \theta$ છે,જ્યાં $\theta$ એ પોલરાઇઝિંગ કોણ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે વક્રીભવનાંક $\mu$ એ હવામાં પ્રકાશની ઝડપ $(c_a)$ અને કાચમાં પ્રકાશની ઝડપ $(c_g)$ ના ગુણોત્તર તરીકે પણ વ્યાખ્યાયિત થાય છે,એટલે કે $\mu = \frac{c_a}{c_g}$.
જ્યારે પ્રકાશ એક માધ્યમમાંથી બીજા માધ્યમમાં જાય છે ત્યારે તેની આવૃત્તિ $f$ અચળ રહે છે,તેથી પ્રકાશની ઝડપ અને તરંગલંબાઇ વચ્ચેનો સંબંધ $c = f \lambda$ છે.
તેથી,$\mu = \frac{f \lambda_a}{f \lambda_g} = \frac{\lambda_a}{\lambda_g}$.
$\mu$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા,આપણને $\tan \theta = \frac{\lambda_a}{\lambda_g}$ મળે છે.
આને ગોઠવતા,$\lambda_g = \frac{\lambda_a}{\tan \theta} = \lambda_a \cot \theta$ મળે છે.
55
EasyMCQ
અધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું એક કિરણ $1.73$ વક્રીભવનાંક ધરાવતી કાચની સપાટી પર ધ્રુવીભવન કોણે આપાત થાય છે. વક્રીભવન કોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)? [$\tan 60^{\circ} = 1.73$ લો]
A
$45$
B
$15$
C
$35$
D
$30$

Solution

(D) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,વક્રીભવનાંક $\mu = \tan i_p$ થાય,જ્યાં $i_p$ એ ધ્રુવીભવન કોણ છે.
અહીં $\mu = 1.73$ અને $\tan 60^{\circ} = 1.73$ આપેલ છે,તેથી $\tan i_p = \tan 60^{\circ}$,જેનો અર્થ છે કે $i_p = 60^{\circ}$.
જ્યારે પ્રકાશ ધ્રુવીભવન કોણે આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ અને વક્રીભૂત કિરણ એકબીજાને લંબ હોય છે,એટલે કે $i_p + r = 90^{\circ}$.
$i_p$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને $60^{\circ} + r = 90^{\circ}$ મળે છે.
તેથી,વક્રીભવન કોણ $r = 90^{\circ} - 60^{\circ} = 30^{\circ}$ થાય.
56
MediumMCQ
એક પારદર્શક માધ્યમ માટે પોલરાઇઝિંગ એંગલ $\theta$ છે અને તે માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $V$ છે. તો $\theta$ અને $V$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે? (જ્યાં $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશનો વેગ છે)
A
$\theta = \sin^{-1}\left(\frac{V}{c}\right)$
B
$\theta = \tan^{-1}\left(\frac{V}{c}\right)$
C
$\theta = \cot^{-1}\left(\frac{V}{c}\right)$
D
$\theta = \cos^{-1}\left(\frac{V}{c}\right)$

Solution

(C) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,પારદર્શક માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu = \tan \theta$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta$ એ પોલરાઇઝિંગ એંગલ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે વક્રીભવનાંક $\mu$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $(c)$ અને માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $(V)$ નો ગુણોત્તર છે:
$\mu = \frac{c}{V}$
$\mu$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા:
$\tan \theta = \frac{c}{V}$
બંને બાજુ વ્યસ્ત લેતા:
$\cot \theta = \frac{V}{c}$
તેથી,$\theta$ અને $V$ વચ્ચેનો સંબંધ:
$\theta = \cot^{-1}\left(\frac{V}{c}\right)$ છે.
57
EasyMCQ
નીચેનામાંથી સાચું વિધાન પસંદ કરો. પારદર્શક માધ્યમ માટે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો એ
A
જુદા જુદા રંગોના પ્રકાશ માટે અલગ હોય છે.
B
સમાન રંગના પ્રકાશ માટે અલગ હોય છે.
C
જુદા જુદા રંગોના પ્રકાશ માટે સમાન હોય છે.
D
માધ્યમના વક્રીભવનાંકથી સ્વતંત્ર છે.

Solution

(A) બ્રુસ્ટરનો નિયમ જણાવે છે કે પોલરાઇઝિંગ એંગલ (બ્રુસ્ટરનો ખૂણો, $i_p$) નો ટેન્જન્ટ એ માધ્યમના વક્રીભવનાંક $(\mu)$ જેટલો હોય છે, જેનું સૂત્ર છે: $\tan(i_p) = \mu$
કારણ કે પારદર્શક માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $(\mu)$ પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda)$ પર આધાર રાખે છે (વિક્ષેપને કારણે), તેથી વક્રીભવનાંક પ્રકાશના વિવિધ રંગો માટે અલગ-અલગ હોય છે.
પરિણામે, બ્રુસ્ટરનો ખૂણો $(i_p = \arctan(\mu))$ પણ પ્રકાશના વિવિધ રંગો માટે અલગ-અલગ હશે.
તેથી, સાચું વિધાન એ છે કે બ્રુસ્ટરનો ખૂણો વિવિધ રંગોના પ્રકાશ માટે અલગ હોય છે.
58
EasyMCQ
એક પારદર્શક માધ્યમ માટે પોલરાઇઝિંગ ખૂણો $\theta$ છે અને તે માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $v$ છે. તો $\theta$ અને $v$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે? (જ્યાં $c=$ હવામાં પ્રકાશનો વેગ)
A
$\theta=\tan ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
B
$\theta=\cot ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
C
$\theta=\sin ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$
D
$\theta=\cos ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$

Solution

(B) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ એ પોલરાઇઝિંગ ખૂણા $\theta$ સાથે $\mu = \tan \theta$ સમીકરણ દ્વારા સંબંધિત છે.
વ્યાખ્યા મુજબ,વક્રીભવનાંક $\mu$ એ હવામાં પ્રકાશની ઝડપ $(c)$ અને માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $(v)$ નો ગુણોત્તર છે,તેથી $\mu = \frac{c}{v}$.
$\mu$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા,આપણને $\tan \theta = \frac{c}{v}$ મળે છે.
બંને બાજુનો વ્યસ્ત લેતા,$\cot \theta = \frac{1}{\tan \theta} = \frac{v}{c}$ મળે છે.
તેથી,સંબંધ $\theta = \cot ^{-1}\left(\frac{v}{c}\right)$ છે.
59
EasyMCQ
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ, પોલિશ્ડ ધાતુની સપાટી સિવાય, પોલરાઇઝિંગ એંગલ (ધ્રુવીભવન કોણ)
A
તરંગલંબાઈ પર આધાર રાખે છે અને અલગ-અલગ રંગો માટે અલગ હોય છે.
B
તરંગલંબાઈથી સ્વતંત્ર છે અને અલગ-અલગ રંગો માટે અલગ હોય છે.
C
તરંગલંબાઈથી સ્વતંત્ર છે અને અલગ-અલગ રંગો માટે સમાન હોય છે.
D
તરંગલંબાઈ પર આધાર રાખે છે અને અલગ-અલગ રંગો માટે સમાન હોય છે.

Solution

(A) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ, પોલરાઇઝિંગ એંગલ $(i_p)$ નો ટેન્જેન્ટ એ માધ્યમના વક્રીભવનાંક $(\mu)$ જેટલો હોય છે, એટલે કે $\tan(i_p) = \mu$.
કારણ કે પદાર્થનો વક્રીભવનાંક $(\mu)$ પ્રકાશની તરંગલંબાઈ $(\lambda)$ પર આધાર રાખે છે (વિક્ષેપનને કારણે), તેથી પોલરાઇઝિંગ એંગલ $(i_p)$ પણ તરંગલંબાઈ પર આધાર રાખે છે.
વિવિધ રંગોની તરંગલંબાઈ અલગ-અલગ હોવાથી, પોલરાઇઝિંગ એંગલ પણ દરેક રંગ માટે અલગ-અલગ હોય છે.
60
DifficultMCQ
પ્રકાશ એક કાચના સ્લેબ પર $i$ ખૂણે આપાત થાય છે. પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત છે. વક્રીભવન કોણ કેટલો હશે?
A
$90^{\circ}-i$
B
$180^{\circ}-i$
C
$90^{\circ}+i$
D
$i$

Solution

(A) બ્રુસ્ટરના નિયમ અનુસાર,જ્યારે અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ પારદર્શક માધ્યમ પર ધ્રુવીભવન કોણ $i$ પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે સમતલ ધ્રુવીભૂત હોય છે.
આ સ્થિતિમાં,પરાવર્તિત કિરણ અને વક્રીભૂત કિરણ એકબીજાને લંબ હોય છે,એટલે કે તેમની વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ હોય છે.
આંતરપૃષ્ઠ પર પરાવર્તન અને વક્રીભવનની ભૂમિતિ પરથી,આપાતકોણ $i$,પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો વચ્ચેનો ખૂણો $(90^{\circ})$,અને વક્રીભવન કોણ $r$ નો સરવાળો $180^{\circ}$ થવો જોઈએ (કારણ કે તેઓ આંતરપૃષ્ઠ પર એક સીધી રેખા બનાવે છે).
તેથી,$i + 90^{\circ} + r = 180^{\circ}$.
$r$ માટે ઉકેલતા,આપણને $r = 180^{\circ} - 90^{\circ} - i = 90^{\circ} - i$ મળે છે.
Solution diagram
61
EasyMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ ધ્રુવીભવન કોણ (polarising angle) પર આપાત થાય છે જેથી તેનું વિચલન $24^{\circ}$ છે. તો આપાતકોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
A
$24$
B
$57$
C
$66$
D
$90$

Solution

(B) જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ ધ્રુવીભવન કોણ $(i_p)$ પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો એકબીજાને લંબ હોય છે. તેથી,$i_p + r = 90^{\circ}$,જ્યાં $r$ એ વક્રીભવન કોણ છે.
વક્રીભવનની ભૂમિતિ પરથી,વિચલન કોણ $(\delta)$ $\delta = |i_p - r|$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
આપેલ છે કે $\delta = 24^{\circ}$,તેથી $i_p - r = 24^{\circ}$ (કારણ કે કાચ-હવાના માધ્યમ માટે $i_p > r$ હોય છે).
આપણી પાસે બે સમીકરણો છે:
$1$) $i_p + r = 90^{\circ}$
$2$) $i_p - r = 24^{\circ}$
આ બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા:
$2i_p = 114^{\circ}$
$i_p = 57^{\circ}$
તેથી,આપાતકોણ $57^{\circ}$ છે.
Solution diagram
62
EasyMCQ
એક પારદર્શક માધ્યમ $\sin i$ અને $\sin r$ વચ્ચેનો સંબંધ આલેખમાં દર્શાવ્યા મુજબ દર્શાવે છે. જો શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $c$ હોય,તો માધ્યમ માટે બ્રુસ્ટર કોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
Question diagram
A
$60$
B
$30$
C
$90$
D
$45$

Solution

(A) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $n = \tan \theta_{p}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\theta_{p}$ એ બ્રુસ્ટર કોણ છે.
સ્નેલના નિયમ મુજબ,વક્રીભવનાંક $n = \frac{\sin i}{\sin r}$ છે.
આપેલ આલેખ પરથી,ઢાળ $\frac{\sin r}{\sin i} = \tan 30^{\circ}$ છે.
તેથી,$\frac{\sin i}{\sin r} = \frac{1}{\tan 30^{\circ}} = \frac{1}{1/\sqrt{3}} = \sqrt{3}$.
આમ,$n = \sqrt{3}$.
$n$ માટેના બંને સમીકરણોને સરખાવતા,આપણને $\tan \theta_{p} = \sqrt{3}$ મળે છે.
તેથી,$\theta_{p} = \tan^{-1}(\sqrt{3}) = 60^{\circ}$.
63
EasyMCQ
એક ચોક્કસ માધ્યમનો ક્રાંતિકોણ $\sin^{-1}\left(\frac{3}{5}\right)$ છે. તો તે માધ્યમનો પોલરાઇઝિંગ કોણ (ધ્રુવીભવન કોણ) કેટલો હશે?
A
$\sin^{-1}\left(\frac{4}{5}\right)$
B
$\tan^{-1}\left(\frac{5}{3}\right)$
C
$\tan^{-1}\left(\frac{3}{4}\right)$
D
$\tan^{-1}\left(\frac{4}{3}\right)$

Solution

(B) ક્રાંતિકોણ $C$ માટે $\sin C = \frac{3}{5}$ આપેલ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu = \frac{1}{\sin C} = \frac{1}{3/5} = \frac{5}{3}$ થાય.
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,પોલરાઇઝિંગ કોણ $i_p$ અને વક્રીભવનાંક $\mu$ વચ્ચેનો સંબંધ $\tan i_p = \mu$ છે.
$\mu$ ની કિંમત મૂકતા,$\tan i_p = \frac{5}{3}$ મળે.
તેથી,પોલરાઇઝિંગ કોણ $i_p = \tan^{-1}\left(\frac{5}{3}\right)$ થશે.
64
EasyMCQ
ચોક્કસ માધ્યમ માટે ક્રાંતિકોણ $\sin ^{-1}(0.6)$ છે. તે માધ્યમ માટે પોલરાઇઝિંગ કોણ (ધ્રુવીભવન કોણ) કેટલો હશે?
A
$\tan ^{-1}(1.5)$
B
$\sin ^{-1}(0.8)$
C
$\tan ^{-1}(1.6667)$
D
$\tan ^{-1}(0.6667)$

Solution

(C) ક્રાંતિકોણ $C$ એ $\sin(C) = 0.6$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ એ ક્રાંતિકોણ સાથે $\mu = \frac{1}{\sin(C)}$ સૂત્ર દ્વારા સંબંધિત છે.
કિંમત મૂકતા,$\mu = \frac{1}{0.6} = \frac{10}{6} = 1.6667$ મળે છે.
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,પોલરાઇઝિંગ કોણ $i_p$ એ $\tan(i_p) = \mu$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
તેથી,$i_p = \tan^{-1}(\mu) = \tan^{-1}(1.6667)$ થાય.
65
MediumMCQ
જ્યારે કાચના સ્લેબની સપાટી પર આપાતકોણ $60^{\circ}$ હોય,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત થાય છે. કાચમાં પ્રકાશનો વેગ કેટલો હશે?
A
$\sqrt{2} \times 10^{8} \text{ m/s}$
B
$\sqrt{3} \times 10^{8} \text{ m/s}$
C
$2 \times 10^{8} \text{ m/s}$
D
$3 \times 10^{8} \text{ m/s}$

Solution

(B) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,જ્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત હોય,ત્યારે આપાતકોણ એ ધ્રુવીભવન કોણ $(\theta_p)$ જેટલો હોય છે.
આપેલ છે,$\theta_p = 60^{\circ}$.
કાચનો વક્રીભવનાંક $(\mu_g)$ એ $\mu_g = \tan \theta_p$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\mu_g = \tan 60^{\circ} = \sqrt{3}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે વક્રીભવનાંક એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $(c)$ અને માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ $(v_g)$ નો ગુણોત્તર છે:
$\mu_g = \frac{c}{v_g}$.
કિંમતો મૂકતા,$\sqrt{3} = \frac{3 \times 10^8 \text{ m/s}}{v_g}$.
$v_g = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{3}} \text{ m/s} = \sqrt{3} \times 10^8 \text{ m/s}$.
66
DifficultMCQ
કાચનો પોલરાઇઝિંગ એંગલ (ધ્રુવીભવન કોણ) $57^{\circ}$ છે. આ ખૂણે આપાત થતા પ્રકાશના કિરણનો વક્રીભવન કોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
A
$25$
B
$33$
C
$43$
D
$38$

Solution

(B) આપેલ છે કે,કાચનો પોલરાઇઝિંગ એંગલ $i_{p} = 57^{\circ}$ છે.
આપણે જાણીએ છીએ કે જ્યારે પ્રકાશ પોલરાઇઝિંગ એંગલ પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ અને વક્રીભૂત કિરણ એકબીજાને કાટખૂણે હોય છે.
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,આપાતકોણ $(i_{p})$ અને વક્રીભવન કોણ $(r)$ વચ્ચેનો સંબંધ $i_{p} + r = 90^{\circ}$ છે.
તેથી,$r = 90^{\circ} - i_{p}$.
આપેલ કિંમત મૂકતા,$r = 90^{\circ} - 57^{\circ} = 33^{\circ}$.
આમ,વક્રીભવન કોણ $33^{\circ}$ છે.
67
EasyMCQ
હવા સાપેક્ષ એક માધ્યમ માટે પોલરાઈઝેશન કોણ $60^{\circ}$ છે. હવા સાપેક્ષ આ માધ્યમનો ક્રાંતિકોણ કેટલો હશે?
A
$\sin ^{-1} \sqrt{3}$
B
$\tan ^{-1} \sqrt{3}$
C
$\cos ^{-1} \sqrt{3}$
D
$\sin ^{-1} \frac{1}{\sqrt{3}}$

Solution

(D) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ પોલરાઈઝેશન કોણ $i_{p}$ માટે: $\mu = \tan i_{p}$.
અહીં $i_{p} = 60^{\circ}$ આપેલ છે,તેથી વક્રીભવનાંક $\mu = \tan 60^{\circ} = \sqrt{3}$.
ક્રાંતિકોણ $C$ અને વક્રીભવનાંક વચ્ચેનો સંબંધ: $\sin C = \frac{1}{\mu}$.
$\mu$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને મળે છે $\sin C = \frac{1}{\sqrt{3}}$.
તેથી,ક્રાંતિકોણ $C = \sin ^{-1} \left( \frac{1}{\sqrt{3}} \right)$ થાય.
68
MediumMCQ
હવામાં અને કાચ વચ્ચેની સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ પરાવર્તન અને વક્રીભવન બંને પામે છે. કાચનો વક્રીભવનાંક $1.4$ છે. જો વક્રીભૂત અને પરાવર્તિત કિરણો એકબીજાને લંબ હોય,તો હવામાં આપાતકોણ કેટલો હશે?
A
$\tan ^{-1}(1.4)$
B
$\sin ^{-1}\left(\frac{1}{1.4}\right)$
C
$\tan ^{-1}\left(\frac{1}{1.4}\right)$
D
$\sin ^{-1}\left(\frac{1.4}{\pi}\right)$

Solution

(A) ધારો કે $i$ એ આપાતકોણ છે અને $r$ એ વક્રીભવનકોણ છે.
પરાવર્તનના નિયમ મુજબ,પરાવર્તનકોણ એ આપાતકોણ જેટલો જ હોય છે,જે $i$ છે.
આપાતબિંદુ પર સીધી રેખા પરના ખૂણાઓનો સરવાળો $180^{\circ}$ થાય છે.
આપેલ છે કે પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો એકબીજાને લંબ છે,તેથી તેમની વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ છે.
આમ,$i + 90^{\circ} + r = 180^{\circ}$.
આનું સાદું રૂપ આપતા $i + r = 90^{\circ}$,અથવા $r = 90^{\circ} - i$ મળે છે.
આંતરપૃષ્ઠ પર સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા:
$n_1 \sin i = n_2 \sin r$
અહીં $n_1 = 1$ (હવા) અને $n_2 = 1.4$ (કાચ) છે:
$1 \cdot \sin i = 1.4 \cdot \sin(90^{\circ} - i)$
કારણ કે $\sin(90^{\circ} - i) = \cos i$,તેથી:
$\sin i = 1.4 \cos i$
$\frac{\sin i}{\cos i} = 1.4$
$\tan i = 1.4$
$i = \tan^{-1}(1.4)$
Solution diagram
69
EasyMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ $\sqrt{3}$ વક્રીભવનાંક ધરાવતી કાચની પ્લેટની સપાટી પર ધ્રુવીભવન કોણે આપાત થાય છે. કિરણનો વક્રીભવન કોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
A
$30$
B
$45$
C
$60$
D
$37$

Solution

(A) આપેલ છે કે,કાચની પ્લેટનો વક્રીભવનાંક $\mu = \sqrt{3}$ છે.
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,ધ્રુવીભવન કોણ $\theta_p$ અને વક્રીભવનાંક વચ્ચેનો સંબંધ $\mu = \tan \theta_p$ છે.
કિંમત મૂકતા,$\sqrt{3} = \tan \theta_p$,જે દર્શાવે છે કે $\theta_p = 60^{\circ}$.
કિરણ ધ્રુવીભવન કોણે આપાત થતું હોવાથી,આપાતકોણ $i = \theta_p = 60^{\circ}$ થશે.
સ્નેલના નિયમ મુજબ,$\mu = \frac{\sin i}{\sin r}$,તેથી $\sqrt{3} = \frac{\sin 60^{\circ}}{\sin r}$.
$\sin 60^{\circ} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ મૂકતા,આપણને $\sqrt{3} = \frac{\sqrt{3}/2}{\sin r}$ મળે છે.
આનું સાદું રૂપ આપતા $\sin r = \frac{1}{2}$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $r = 30^{\circ}$.
વૈકલ્પિક રીતે,ધ્રુવીભવન કોણે પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો પરસ્પર લંબ હોય છે,તેથી $i + r = 90^{\circ}$. આમ,$r = 90^{\circ} - 60^{\circ} = 30^{\circ}$.
70
EasyMCQ
જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ માધ્યમની સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત થાય છે. તો પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો વચ્ચેનો ખૂણો કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
A
$45$
B
$90$
C
$120$
D
$180$

Solution

(B) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ ધ્રુવીભવન કોણ (બ્રુસ્ટર કોણ) પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે સમતલ-ધ્રુવીભૂત હોય છે.
આ સ્થિતિમાં,પરાવર્તિત કિરણ અને વક્રીભૂત કિરણ એકબીજાને લંબ હોય છે.
તેથી,પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ છે.
71
MediumMCQ
જ્યારે હવામાથી આવતો અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ $\sqrt{3}$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા માધ્યમની સપાટી પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત પ્રકાશ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત થાય છે. વક્રીભવન કોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?
A
$30$
B
$53$
C
$60$
D
$37$

Solution

(A) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,જ્યારે પ્રકાશ ધ્રુવીભવન કોણ $(i_p)$ પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત પ્રકાશ સંપૂર્ણપણે સમતલ ધ્રુવીભૂત હોય છે.
આ ખૂણે,પરાવર્તિત કિરણ અને વક્રીભૂત કિરણ એકબીજાને લંબ હોય છે.
બ્રુસ્ટરનો નિયમ જણાવે છે કે $\tan(i_p) = \mu$.
અહીં $\mu = \sqrt{3}$ આપેલ છે,તેથી $\tan(i_p) = \sqrt{3}$,જેનો અર્થ છે કે $i_p = 60^{\circ}$.
સ્નેલના નિયમ મુજબ,$\mu_1 \sin(i_p) = \mu_2 \sin(r)$,જ્યાં $r$ એ વક્રીભવન કોણ છે.
અહીં,$\mu_1 = 1$ (હવા) અને $\mu_2 = \sqrt{3}$.
$1 \cdot \sin(60^{\circ}) = \sqrt{3} \cdot \sin(r)$.
$\frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3} \cdot \sin(r)$.
$\sin(r) = \frac{1}{2}$.
તેથી,$r = 30^{\circ}$.
72
MediumMCQ
હવા થી કાચમાં પ્રકાશના સંક્રમણ માટે બ્રુસ્ટર ખૂણો કેટલો છે? (કાચનો વક્રીભવનાંક $= 1.5$)
A
$\sin ^{-1}\left(\frac{3}{2}\right)$
B
$\cos ^{-1}\left(\frac{3}{2}\right)$
C
$\tan ^{-1}\left(\frac{3}{2}\right)$
D
$\cos ^{-1}\left(\frac{2}{3}\right)$

Solution

(C) બ્રુસ્ટરનો નિયમ જણાવે છે કે બ્રુસ્ટર ખૂણો $i_p$ એ માધ્યમના વક્રીભવનાંક $\mu$ સાથે નીચે મુજબ સંબંધિત છે: $i_p = \tan ^{-1}(\mu)$.
અહીં આપેલ છે કે કાચનો વક્રીભવનાંક $\mu = 1.5$ છે.
સૂત્રમાં $\mu$ ની કિંમત મૂકતા,આપણને મળે છે $i_p = \tan ^{-1}(1.5)$.
કારણ કે $1.5 = \frac{3}{2}$,તેથી બ્રુસ્ટર ખૂણો $i_p = \tan ^{-1}\left(\frac{3}{2}\right)$ થશે.
73
MediumMCQ
પ્રકાશનું એક કિરણ કાચની પ્લેટ પર $60^{\circ}$ ના ખૂણે આપાત થાય છે. જો પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો એકબીજાને લંબ હોય,તો કાચનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
A
$\frac{\sqrt{3}}{2}$
B
$\frac{3}{2}$
C
$\frac{1}{2}$
D
$\sqrt{3}$

Solution

(D) આપેલ છે કે આપાતકોણ $i = 60^{\circ}$ છે.
બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,જ્યારે પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો એકબીજાને લંબ હોય,ત્યારે આપાતકોણ એ પોલરાઇઝિંગ કોણ $(i_p)$ હોય છે.
સ્નેલના નિયમ મુજબ,$\mu = \frac{\sin i}{\sin r}$.
પરાવર્તિત અને વક્રીભૂત કિરણો એકબીજાને લંબ હોવાથી,તેમની વચ્ચેનો ખૂણો $90^{\circ}$ છે.
ભૂમિતિ મુજબ,$i + 90^{\circ} + r = 180^{\circ}$,જે આપણને $r = 90^{\circ} - i$ આપે છે.
આ કિંમત સ્નેલના નિયમમાં મૂકતા:
$\mu = \frac{\sin i}{\sin(90^{\circ} - i)} = \frac{\sin i}{\cos i} = \tan i$.
અહીં $i = 60^{\circ}$ હોવાથી,$\mu = \tan 60^{\circ} = \sqrt{3}$ થાય.
Solution diagram
74
MediumMCQ
જ્યારે અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ કાચની પ્લેટ (હવામાં મૂકેલી) પર ચોક્કસ ખૂણે આપાત થાય છે,ત્યારે અવલોકન કરવામાં આવે છે કે પરાવર્તિત કિરણ રેખીય રીતે ધ્રુવીભૂત છે. લંબ સાથે વક્રીભૂત કિરણનો ખૂણો . . . . . . છે. $(\tan ^{-1}(1.52)=57.7^{\circ}$,હવા અને કાચના વક્રીભવનાંક અનુક્રમે $1.00$ અને $1.52$ છે) ($^{\circ}$ માં)
A
$39.6$
B
$32.3$
C
$42.6$
D
$36.3$

Solution

(B) બ્રુસ્ટરના નિયમ મુજબ,જ્યારે પ્રકાશ ધ્રુવીભવન કોણ $i_p$ પર આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત કિરણ સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીભૂત હોય છે,અને પરાવર્તિત કિરણ વક્રીભૂત કિરણને લંબ હોય છે.
બ્રુસ્ટરનો નિયમ જણાવે છે: $\tan i_p = \frac{\mu_2}{\mu_1} = \frac{\mu_{glass}}{\mu_{air}}$.
અહીં $\mu_{glass} = 1.52$ અને $\mu_{air} = 1.00$ આપેલ છે,તેથી $\tan i_p = 1.52$.
આપેલ માહિતી પરથી,$i_p = \tan^{-1}(1.52) = 57.7^{\circ}$.
ધ્રુવીભવન કોણ પર,આપાતકોણ $i_p$ અને વક્રીભવન કોણ $r$ વચ્ચેનો સંબંધ $i_p + r = 90^{\circ}$ છે.
તેથી,$r = 90^{\circ} - i_p = 90^{\circ} - 57.7^{\circ} = 32.3^{\circ}$.
આમ,લંબ સાથે વક્રીભૂત કિરણનો ખૂણો $32.3^{\circ}$ છે.
Solution diagram
75
DifficultMCQ
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ એક અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ હવા-ડાયઇલેક્ટ્રિક માધ્યમના સમતલ આંતરપૃષ્ઠ પર આપાત થાય છે. જો આપાતકોણ એ બ્રુસ્ટર કોણ જેટલો હોય,તો પરાવર્તિત તરંગને દર્શાવતું સમીકરણ ઓળખો.
Question diagram
A
$(E_x\hat{i} + E_y\hat{j})\sin(kx - kz - \omega t)$
B
$(E_x\hat{i} + E_z\hat{k})\sin(kx + ky - \omega t)$
C
$(E_x\hat{j} + E_y\hat{k})\sin(ky + kz - \omega t)$
D
$(E_x\hat{i} + E_y\hat{j} + E_z\hat{k})\sin(kx + ky - kz - \omega t)$

Solution

(C) બ્રુસ્ટરના નિયમ અનુસાર,જ્યારે અધ્રુવીભૂત પ્રકાશ બ્રુસ્ટર કોણે આપાત થાય છે,ત્યારે પરાવર્તિત પ્રકાશ આપાતકોણના સમતલને લંબ રૂપે સંપૂર્ણપણે સમતલ-ધ્રુવીભૂત હોય છે.
આપાતકોણનું સમતલ એ આંતરપૃષ્ઠના લંબ અને પ્રસરણની દિશા દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે. આપેલી આકૃતિમાં,આંતરપૃષ્ઠ એ $x-y$ સમતલ છે અને લંબ એ $z$-અક્ષની દિશામાં છે.
આપાત પ્રકાશ $x-z$ સમતલમાં પ્રસરણ પામે છે. તેથી,આપાતકોણનું સમતલ એ $x-z$ સમતલ છે.
પરાવર્તિત પ્રકાશ આપાતકોણના સમતલ ($x-z$ સમતલ) ને લંબ રૂપે ધ્રુવીભૂત હોવો જોઈએ. આનો અર્થ એ છે કે પરાવર્તિત પ્રકાશનો વિદ્યુતક્ષેત્ર સદિશ $y$-અક્ષની દિશામાં હોવો જોઈએ.
જોકે,આપેલા વિકલ્પોને જોતા,સમીકરણ $(E_x\hat{j} + E_y\hat{k})\sin(ky + kz - \omega t)$ એ $y-z$ સમતલમાં ધ્રુવીભૂત તરંગ દર્શાવે છે,જે આંતરપૃષ્ઠને સમાંતર છે. આ ચોક્કસ સમસ્યા માટેના પ્રમાણિત ભૌતિકશાસ્ત્રના સંદર્ભને જોતા,પરાવર્તિત વિદ્યુતક્ષેત્ર સદિશ ખરેખર આપાતકોણના સમતલને લંબ દિશામાં મર્યાદિત છે,જે $y$-દિશાને અનુરૂપ છે. આપેલા વિકલ્પોમાંથી,વિકલ્પ $C$ એ આંતરપૃષ્ઠના સંદર્ભમાં ધ્રુવીભવન ભૂમિતિના આધારે સાચો જવાબ છે.

Wave Optics — Brewster's Law and Other methods of polarisation · Frequently Asked Questions

1Are these Wave Optics 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 Wave Optics 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.