સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબની ઘટના શું છે. પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન

પ્રથમ, ચાલો થોડી કલ્પના કરીએ. પૂર્વે ઉનાળાના ગરમ દિવસની કલ્પના કરો, એક આદિમ માણસ માછલીનો શિકાર કરવા માટે ભાલાનો ઉપયોગ કરે છે. તે તેની સ્થિતિની નોંધ લે છે, લક્ષ્ય લે છે અને કોઈ કારણસર એવી જગ્યાએ પ્રહાર કરે છે જ્યાં માછલી દેખાતી ન હોય. ચૂકી ગયા? ના, માછીમારના હાથમાં શિકાર છે! વાત એ છે કે આપણા પૂર્વજ એ વિષયને સાહજિક રીતે સમજી ગયા જેનો આપણે હવે અભ્યાસ કરીશું. રોજિંદા જીવનમાં, આપણે જોઈએ છીએ કે એક ગ્લાસ પાણીમાં નીચોવાયેલો ચમચો વાંકું દેખાય છે જ્યારે આપણે કાચની બરણીમાંથી જોઈએ છીએ, ત્યારે વસ્તુઓ વાંકાચૂકા દેખાય છે. આ બધા પ્રશ્નોને આપણે પાઠમાં ધ્યાનમાં લઈશું, જેનો વિષય છે: “પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન. પ્રકાશ રીફ્રેક્શનનો નિયમ. સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ."

અગાઉના પાઠોમાં, અમે બે કેસોમાં બીમના ભાવિ વિશે વાત કરી હતી: જો પ્રકાશનો કિરણ પારદર્શક રીતે એકરૂપ માધ્યમમાં ફેલાય તો શું થાય? સાચો જવાબ એ છે કે તે સીધી રેખામાં ફેલાશે. જ્યારે પ્રકાશનો કિરણ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે ત્યારે શું થાય છે? છેલ્લા પાઠમાં આપણે પ્રતિબિંબિત બીમ વિશે વાત કરી હતી, આજે આપણે પ્રકાશ બીમના તે ભાગને જોઈશું જે માધ્યમ દ્વારા શોષાય છે.

પ્રથમ ઓપ્ટીકલી પારદર્શક માધ્યમમાંથી બીજા ઓપ્ટીકલી પારદર્શક માધ્યમમાં ઘૂસી ગયેલા કિરણનું ભાવિ શું હશે?

ચોખા. 1. પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન

જો બીમ બે પારદર્શક માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે, તો પ્રકાશ ઉર્જાનો એક ભાગ પ્રથમ માધ્યમમાં પાછો ફરે છે, પ્રતિબિંબિત બીમ બનાવે છે, અને બીજો ભાગ બીજા માધ્યમમાં અંદરની તરફ જાય છે અને, નિયમ પ્રમાણે, તેની દિશા બદલે છે.

જ્યારે પ્રકાશ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તેના પ્રસારની દિશામાં ફેરફાર કહેવામાં આવે છે પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન(ફિગ. 1).

ચોખા. 2. ઘટના, પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબના ખૂણા

આકૃતિ 2 માં આપણે એક ઘટના બીમ જોઈએ છીએ, ઘટનાનો કોણ α દ્વારા સૂચવવામાં આવશે. કિરણ જે પ્રકાશના વક્રીભવન કિરણની દિશા નિર્ધારિત કરશે તેને વક્રીવર્તિત કિરણ કહેવામાં આવશે. ઈન્ટરફેસના લંબ વચ્ચેનો કોણ, ઘટનાના બિંદુથી પુનઃનિર્માણ થયેલ છે, અને વક્રીવર્તિત કિરણને આકૃતિમાં વક્રીભવન કોણ કહેવાય છે તે કોણ છે; ચિત્રને પૂર્ણ કરવા માટે, અમે પ્રતિબિંબિત બીમની છબી અને તે મુજબ, પ્રતિબિંબ કોણ β પણ આપીશું. આકસ્મિક કોણ અને વક્રીભવનના કોણ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે, શું આકસ્મિક કોણ અને બીમ કયા માધ્યમમાં પસાર થયો છે તે જાણીને અનુમાન લગાવવું શક્ય છે કે પ્રત્યાવર્તન કોણ હશે? તે તારણ આપે છે કે તે શક્ય છે!

અમે એક કાયદો મેળવીએ છીએ જે ઘટનાના કોણ અને પ્રત્યાવર્તનના કોણ વચ્ચેના સંબંધને માત્રાત્મક રીતે વર્ણવે છે. ચાલો હ્યુજેન્સના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીએ, જે માધ્યમમાં તરંગોના પ્રસારને નિયંત્રિત કરે છે. કાયદો બે ભાગો ધરાવે છે.

ઘટના કિરણ, વક્રીવર્તિત કિરણ અને ઘટનાના બિંદુ પર પુનઃસ્થાપિત કાટખૂણે એક જ સમતલમાં આવેલા છે.

આકસ્મિક ખૂણોની સાઈન અને પ્રત્યાવર્તન કોણની સાઈનનો ગુણોત્તર એ બે આપેલ માધ્યમો માટે સ્થિર મૂલ્ય છે અને આ માધ્યમોમાં પ્રકાશની ગતિના ગુણોત્તર સમાન છે.

આ કાયદાને સ્નેલનો કાયદો કહેવામાં આવે છે, તે ડચ વૈજ્ઞાનિકના માનમાં જેણે તેને સૌપ્રથમ ઘડ્યો હતો. રીફ્રેક્શનનું કારણ વિવિધ માધ્યમોમાં પ્રકાશની ગતિમાં તફાવત છે. તમે પ્રાયોગિક રીતે બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાં વિવિધ ખૂણા પર પ્રકાશના કિરણને નિર્દેશિત કરીને અને ઘટના અને પ્રત્યાવર્તનના ખૂણાને માપીને પ્રત્યાવર્તનના કાયદાની માન્યતા ચકાસી શકો છો. જો આપણે આ ખૂણાઓ બદલીએ, સાઈનને માપીએ અને આ ખૂણાઓની સાઈન્સનો ગુણોત્તર શોધી કાઢીએ, તો આપણને ખાતરી થઈ જશે કે વક્રીભવનનો નિયમ ખરેખર માન્ય છે.

હ્યુજેન્સના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને રીફ્રેક્શનના નિયમનો પુરાવો એ પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિની બીજી પુષ્ટિ છે.

સંબંધિત રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n 21 બતાવે છે કે પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રકાશ V 1 ની ઝડપ બીજા માધ્યમમાં પ્રકાશ V 2 ની ઝડપ કરતાં કેટલી વાર અલગ છે.

સંબંધિત રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ એ હકીકતનું સ્પષ્ટ નિદર્શન છે કે જ્યારે એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં જાય છે ત્યારે પ્રકાશની દિશા બદલાય છે તે કારણ બે માધ્યમોમાં પ્રકાશની જુદી જુદી ગતિ છે. "માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ઘનતા" ની વિભાવનાનો ઉપયોગ ઘણીવાર માધ્યમના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોને દર્શાવવા માટે થાય છે (ફિગ. 3).

ચોખા. 3. માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ઘનતા (α > γ)

જો કોઈ કિરણ પ્રકાશની ઊંચી ઝડપવાળા માધ્યમમાંથી પ્રકાશની ઓછી ઝડપવાળા માધ્યમમાં પસાર થાય છે, તો આકૃતિ 3 અને પ્રકાશના વક્રીભવનના નિયમ પરથી જોઈ શકાય છે તેમ, તે કાટખૂણે દબાવવામાં આવશે, એટલે કે , વક્રીભવન કોણ આકસ્મિક કોણ કરતાં ઓછું છે. આ કિસ્સામાં, બીમ ઓછા ગીચ ઓપ્ટિકલ માધ્યમથી વધુ ઓપ્ટિકલ ગાઢ માધ્યમમાં પસાર થયું હોવાનું કહેવાય છે. ઉદાહરણ: હવાથી પાણી સુધી; પાણીથી ગ્લાસ સુધી.

વિપરીત પરિસ્થિતિ પણ શક્ય છે: પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ બીજા માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ કરતાં ઓછી છે (ફિગ. 4).

ચોખા. 4. માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ઘનતા (α< γ)

પછી પ્રત્યાવર્તન કોણ ઘટનાના કોણ કરતા વધારે હશે, અને આવા સંક્રમણને ઓપ્ટિકલી વધુ ગીચતાથી ઓછા ઓપ્ટિકલી ગાઢ માધ્યમમાં (કાચથી પાણી સુધી) કરવામાં આવ્યું હોવાનું કહેવાય છે.

બે માધ્યમોની ઓપ્ટિકલ ઘનતા નોંધપાત્ર રીતે અલગ હોઈ શકે છે, આમ ફોટોગ્રાફમાં બતાવેલ પરિસ્થિતિ શક્ય બને છે (ફિગ. 5):

ચોખા. 5. મીડિયાની ઓપ્ટિકલ ઘનતામાં તફાવત

ઉચ્ચ ઓપ્ટિકલ ઘનતાવાળા વાતાવરણમાં, પ્રવાહીમાં શરીરની તુલનામાં માથું કેવી રીતે વિસ્થાપિત થાય છે તેની નોંધ લો.

જો કે, સંબંધિત રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ હંમેશા કામ કરવા માટે અનુકૂળ લાક્ષણિકતા નથી, કારણ કે તે પ્રથમ અને બીજા માધ્યમમાં પ્રકાશની ગતિ પર આધાર રાખે છે, પરંતુ આવા ઘણા સંયોજનો અને બે માધ્યમોના સંયોજનો હોઈ શકે છે (પાણી - હવા, કાચ - હીરા, ગ્લિસરીન - આલ્કોહોલ, ગ્લાસ - પાણી અને તેથી વધુ). કોષ્ટકો ખૂબ જ બોજારૂપ હશે, તે કામ કરવા માટે અસુવિધાજનક હશે, અને પછી તેઓએ એક નિરપેક્ષ માધ્યમ રજૂ કર્યું, જેની સરખામણીમાં અન્ય માધ્યમોમાં પ્રકાશની ગતિની તુલના કરવામાં આવે છે. શૂન્યાવકાશને નિરપેક્ષ તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો અને શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ સાથે પ્રકાશની ઝડપની તુલના કરવામાં આવી હતી.

માધ્યમ n નો સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ- આ એક એવો જથ્થો છે જે માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ઘનતાને લાક્ષણિકતા આપે છે અને પ્રકાશની ગતિના ગુણોત્તર સમાન છે સાથેઆપેલ વાતાવરણમાં પ્રકાશની ગતિના વેક્યૂમમાં.

નિરપેક્ષ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કાર્ય માટે વધુ અનુકૂળ છે, કારણ કે આપણે હંમેશા શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ જાણીએ છીએ તે 3·10 8 m/s બરાબર છે અને તે સાર્વત્રિક ભૌતિક સ્થિરાંક છે.

સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બાહ્ય પરિમાણો પર આધારિત છે: તાપમાન, ઘનતા અને પ્રકાશની તરંગલંબાઇ પર પણ, તેથી કોષ્ટકો સામાન્ય રીતે આપેલ તરંગલંબાઇ શ્રેણી માટે સરેરાશ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સૂચવે છે. જો આપણે હવા, પાણી અને કાચના પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકોની તુલના કરીએ (ફિગ. 6), તો આપણે જોઈએ છીએ કે હવામાં એકતાની નજીક રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ છે, તેથી સમસ્યાઓ ઉકેલતી વખતે અમે તેને એકતા તરીકે લઈશું.

ચોખા. 6. વિવિધ માધ્યમો માટે સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકોનું કોષ્ટક

મીડિયાના નિરપેક્ષ અને સંબંધિત રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વચ્ચેનો સંબંધ મેળવવો મુશ્કેલ નથી.

સાપેક્ષ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, એટલે કે, માધ્યમ એકથી મધ્યમ બે તરફ જતા કિરણ માટે, બીજા માધ્યમમાં સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અને પ્રથમ માધ્યમમાં સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સના ગુણોત્તર સમાન છે.

ઉદાહરણ તરીકે: = ≈ 1.16

જો બે માધ્યમોના સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો લગભગ સમાન હોય, તો આનો અર્થ એ છે કે જ્યારે એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં પસાર થાય છે ત્યારે સંબંધિત રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ એકતા સમાન હશે, એટલે કે, પ્રકાશ કિરણ વાસ્તવમાં રીફ્રેક્ટેડ થશે નહીં. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે વરિયાળીના તેલમાંથી બેરીલ રત્ન તરફ પસાર થાય છે, ત્યારે પ્રકાશ વ્યવહારીક રીતે વાળશે નહીં, એટલે કે, તે વરિયાળીના તેલમાંથી પસાર થતી વખતે સમાન વર્તન કરશે, કારણ કે તેમનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અનુક્રમે 1.56 અને 1.57 છે, તેથી રત્ન હોઈ શકે છે. જાણે પ્રવાહીમાં છુપાયેલું હોય, તે ખાલી દેખાતું નથી.

જો આપણે પારદર્શક કાચમાં પાણી રેડીએ અને કાચની દીવાલમાંથી પ્રકાશમાં જોઈએ, તો આપણે સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબની ઘટનાને કારણે સપાટી પર ચાંદીની ચમક જોશું, જેની હવે ચર્ચા કરવામાં આવશે. જ્યારે લાઇટ બીમ ગીચ ઓપ્ટિકલ માધ્યમથી ઓછા ગાઢ ઓપ્ટિકલ માધ્યમમાં પસાર થાય છે, ત્યારે એક રસપ્રદ અસર જોઇ શકાય છે. નિશ્ચિતતા માટે, અમે ધારીશું કે પ્રકાશ પાણીમાંથી હવામાં આવે છે. ચાલો ધારીએ કે જળાશયની ઊંડાઈમાં પ્રકાશ S નો એક બિંદુ સ્ત્રોત છે, જે બધી દિશામાં કિરણો ઉત્સર્જિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મરજીવો ફ્લેશલાઇટ ચમકે છે.

SO 1 બીમ પાણીની સપાટી પર સૌથી નાના કોણ પર પડે છે, આ બીમ આંશિક રીતે રીફ્રેક્ટેડ છે - O 1 A 1 બીમ અને આંશિક રીતે પાણીમાં પરાવર્તિત થાય છે - O 1 B 1 બીમ. આમ, ઘટના બીમની ઉર્જાનો એક ભાગ રીફ્રેક્ટેડ બીમમાં ટ્રાન્સફર થાય છે, અને બાકીની ઉર્જા પરાવર્તિત બીમમાં ટ્રાન્સફર થાય છે.

ચોખા. 7. કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ

SO 2 બીમ, જેની ઘટનાનો કોણ વધારે છે, તે પણ બે બીમમાં વિભાજિત થાય છે: રીફ્રેક્ટેડ અને પરાવર્તિત, પરંતુ મૂળ બીમની ઊર્જા તેમની વચ્ચે અલગ રીતે વિતરિત થાય છે: રીફ્રેક્ટેડ બીમ O 2 A 2 O 1 કરતા મંદ હશે. એ 1 બીમ, એટલે કે, તે ઊર્જાનો નાનો હિસ્સો પ્રાપ્ત કરશે, અને પ્રતિબિંબિત બીમ O 2 B 2, તે મુજબ, બીમ O 1 B 1 કરતાં વધુ તેજસ્વી હશે, એટલે કે, તે ઊર્જાનો મોટો હિસ્સો પ્રાપ્ત કરશે. જેમ જેમ ઘટનાનો ખૂણો વધે છે તેમ તેમ સમાન પેટર્ન જોવા મળે છે - ઘટના બીમની ઉર્જાનો વધુને વધુ મોટો હિસ્સો પ્રતિબિંબિત બીમમાં જાય છે અને નાનો અને નાનો હિસ્સો રીફ્રેક્ટેડ બીમમાં જાય છે. રીફ્રેક્ટેડ બીમ મંદ અને ઝાંખું બને છે અને અમુક સમયે સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ જાય છે જ્યારે તે ઘટનાના કોણ સુધી પહોંચે છે, જે 90 0 ના વક્રીભવનના કોણને અનુરૂપ હોય છે. આ સ્થિતિમાં, રીફ્રેક્ટેડ બીમ OA એ પાણીની સપાટીની સમાંતર જવું જોઈએ, પરંતુ ત્યાં જવા માટે કંઈ જ બાકી ન હતું - ઘટના બીમ SO ની બધી ઊર્જા સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત બીમ OB પર ગઈ. સ્વાભાવિક રીતે, ઘટનાના કોણમાં વધુ વધારા સાથે, રીફ્રેક્ટેડ બીમ ગેરહાજર રહેશે. વર્ણવેલ ઘટના એ સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ છે, એટલે કે, ધ્યાનમાં લેવાયેલા ખૂણાઓ પરનું ઘન ઓપ્ટિકલ માધ્યમ પોતાનામાંથી કિરણો બહાર કાઢતું નથી, તે બધા તેની અંદર પ્રતિબિંબિત થાય છે. આ ઘટના જે ખૂણા પર થાય છે તેને કહેવામાં આવે છે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબનો મર્યાદિત કોણ.

સીમિત કોણનું મૂલ્ય પ્રત્યાવર્તનના નિયમમાંથી સરળતાથી શોધી શકાય છે:

= => = આર્ક્સીન, પાણી માટે ≈ 49 0

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની ઘટનાની સૌથી રસપ્રદ અને લોકપ્રિય એપ્લિકેશન કહેવાતા વેવગાઇડ્સ અથવા ફાઇબર ઓપ્ટિક્સ છે. આ સિગ્નલ મોકલવાની બરાબર પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ આધુનિક ટેલિકોમ્યુનિકેશન કંપનીઓ ઇન્ટરનેટ પર કરે છે.

અમે પ્રકાશના પ્રત્યાવર્તનનો નિયમ મેળવ્યો, એક નવો ખ્યાલ રજૂ કર્યો - સંબંધિત અને સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો, અને કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની ઘટના અને તેના ઉપયોગો, જેમ કે ફાઈબર ઓપ્ટિક્સ પણ સમજી શક્યા. તમે પાઠ વિભાગમાં સંબંધિત પરીક્ષણો અને સિમ્યુલેટરનું વિશ્લેષણ કરીને તમારા જ્ઞાનને એકીકૃત કરી શકો છો.

ચાલો હ્યુજેન્સના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશના વક્રીભવનના નિયમનો પુરાવો મેળવીએ. તે સમજવું અગત્યનું છે કે રીફ્રેક્શનનું કારણ બે અલગ-અલગ માધ્યમોમાં પ્રકાશની ઝડપમાં તફાવત છે. ચાલો પહેલા માધ્યમમાં પ્રકાશની ગતિને V 1 તરીકે અને બીજા માધ્યમમાં V 2 (ફિગ. 8) તરીકે દર્શાવીએ.

ચોખા. 8. પ્રકાશના રીફ્રેક્શનના નિયમનો પુરાવો

પ્લેન લાઇટ વેવને બે માધ્યમો વચ્ચેના સપાટ ઇન્ટરફેસ પર પડવા દો, ઉદાહરણ તરીકે હવાથી પાણી સુધી. તરંગ સપાટી AS કિરણો માટે લંબ છે અને , મીડિયા MN વચ્ચેનો ઇન્ટરફેસ પ્રથમ કિરણ દ્વારા પહોંચે છે, અને કિરણ સમય અંતરાલ ∆t પછી સમાન સપાટી પર પહોંચે છે, જે ઝડપ દ્વારા વિભાજિત પાથ SV સમાન હશે. પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રકાશનો.

તેથી, બિંદુ B પર ગૌણ તરંગ માત્ર ઉત્તેજિત થવાનું શરૂ થાય તે ક્ષણે, બિંદુ A થી તરંગ પહેલેથી જ ત્રિજ્યા AD સાથે ગોળાર્ધનું સ્વરૂપ ધરાવે છે, જે ∆ પર બીજા માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ જેટલી છે. t: AD = ·∆t, એટલે કે, દ્રશ્ય ક્રિયામાં હ્યુજેન્સનો સિદ્ધાંત. પ્રત્યાવર્તન તરંગની તરંગ સપાટી બીજા માધ્યમમાં તમામ ગૌણ તરંગો માટે સપાટીની સ્પર્શક દોરીને મેળવી શકાય છે, જેનાં કેન્દ્રો મીડિયા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર આવેલા છે, આ કિસ્સામાં આ પ્લેન BD છે, તે પરબિડીયું છે ગૌણ તરંગો. બીમનો આકસ્મિક કોણ α એ ત્રિકોણ ABC માં કોણ CAB જેટલો છે, આમાંના એક ખૂણાની બાજુઓ બીજાની બાજુઓ પર લંબ છે. પરિણામે, SV પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રકાશની ઝડપ ∆t દ્વારા સમાન હશે.

CB = ∆t = AB sin α

બદલામાં, પ્રત્યાવર્તન કોણ ત્રિકોણ ABD માં કોણ ABD સમાન હશે, તેથી:

АD = ∆t = АВ sin γ

પદ દ્વારા અભિવ્યક્તિઓના શબ્દને વિભાજીત કરવાથી, આપણને મળે છે:

n એ એક સ્થિર મૂલ્ય છે જે ઘટનાના કોણ પર આધારિત નથી.

આપણે પ્રકાશના વક્રીભવનનો નિયમ મેળવ્યો છે, આકસ્મિક કોણની સાઈન અને રીફ્રેક્શનના કોણની સાઈન એ આ બે માધ્યમો માટે સ્થિર મૂલ્ય છે અને આપેલ બે માધ્યમોમાં પ્રકાશની ગતિના ગુણોત્તર સમાન છે.

અપારદર્શક દિવાલો સાથેનું ઘન જહાજ ગોઠવવામાં આવે છે જેથી નિરીક્ષકની આંખ તેના તળિયાને જોઈ શકતી નથી, પરંતુ જહાજની સીડીની દિવાલ સંપૂર્ણપણે જુએ છે. વાસણમાં કેટલું પાણી રેડવું જોઈએ જેથી નિરીક્ષક કોણ D થી b = 10 સેમીના અંતરે સ્થિત પદાર્થ F જોઈ શકે? વેસલ ધાર α = 40 સે.મી. (ફિગ. 9).

આ સમસ્યા હલ કરતી વખતે શું ખૂબ મહત્વનું છે? અનુમાન કરો કે આંખ વાસણના તળિયાને જોતી નથી, પરંતુ બાજુની દિવાલનો આત્યંતિક બિંદુ જુએ છે, અને જહાજ એક ક્યુબ છે, જ્યારે આપણે તેને રેડીશું ત્યારે પાણીની સપાટી પર બીમની ઘટનાનો કોણ હશે. 45 0 ની બરાબર.

ચોખા. 9. એકીકૃત રાજ્ય પરીક્ષા કાર્ય

બીમ F બિંદુ પર પડે છે, આનો અર્થ એ છે કે આપણે ઑબ્જેક્ટને સ્પષ્ટપણે જોઈ શકીએ છીએ, અને જો પાણી ન હોય તો કાળી ટપકાંવાળી રેખા બીમનો માર્ગ બતાવે છે, એટલે કે, બિંદુ D. ત્રિકોણ NFK થી, કોણની સ્પર્શક β, વક્રીભવનના ખૂણાની સ્પર્શક, એ અડીને સામેની બાજુનો ગુણોત્તર છે અથવા, આકૃતિના આધારે, h ઓછા b ભાગ્યા h.

tg β = = , h એ પ્રવાહીની ઊંચાઈ છે જે આપણે રેડ્યું છે;

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની સૌથી તીવ્ર ઘટનાનો ઉપયોગ ફાઈબર ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં થાય છે.

ચોખા. 10. ફાઇબર ઓપ્ટિક્સ

જો નક્કર કાચની નળીના છેડે પ્રકાશનો કિરણ નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, તો બહુવિધ કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ પછી બીમ ટ્યુબની વિરુદ્ધ બાજુથી બહાર આવશે. તે તારણ આપે છે કે ગ્લાસ ટ્યુબ એ પ્રકાશ તરંગ અથવા વેવગાઇડનું વાહક છે. ટ્યુબ સીધી અથવા વક્ર છે કે કેમ તે ધ્યાનમાં લીધા વિના આવું થશે (આકૃતિ 10). પ્રથમ પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાઓ, વેવગાઇડ્સનું આ બીજું નામ છે, તેનો ઉપયોગ હાર્ડ-ટુ-પહોંચના સ્થળોને પ્રકાશિત કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો (તબીબી સંશોધન દરમિયાન, જ્યારે પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાના એક છેડે પ્રકાશ પૂરો પાડવામાં આવે છે, અને બીજો છેડો ઇચ્છિત સ્થાનને પ્રકાશિત કરે છે). મુખ્ય એપ્લીકેશન દવા છે, મોટરની ખામી શોધે છે, પરંતુ આવા વેવગાઇડ્સનો સૌથી વધુ ઉપયોગ માહિતી ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમમાં થાય છે. પ્રકાશ તરંગ દ્વારા સિગ્નલને પ્રસારિત કરતી વખતે વાહકની આવર્તન રેડિયો સિગ્નલની આવર્તન કરતાં મિલિયન ગણી વધારે હોય છે, જેનો અર્થ એ થાય છે કે આપણે પ્રકાશ તરંગનો ઉપયોગ કરીને જે માહિતી પ્રસારિત કરી શકીએ છીએ તે પ્રસારિત માહિતીની માત્રા કરતા લાખો ગણી વધારે છે. રેડિયો તરંગો દ્વારા. સરળ અને સસ્તી રીતે માહિતીનો ભંડાર પહોંચાડવાની આ એક શ્રેષ્ઠ તક છે. સામાન્ય રીતે, લેસર રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરીને ફાઇબર કેબલ દ્વારા માહિતી પ્રસારિત થાય છે. મોટી માત્રામાં પ્રસારિત માહિતી ધરાવતા કમ્પ્યુટર સિગ્નલના ઝડપી અને ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા ટ્રાન્સમિશન માટે ફાયબર ઓપ્ટિક્સ અનિવાર્ય છે. અને આ બધાનો આધાર પ્રકાશના રીફ્રેક્શન જેવી સરળ અને સામાન્ય ઘટના છે.

સંદર્ભો

1. તિખોમિરોવા એસ.એ., યાવોર્સ્કી બી.એમ. ભૌતિકશાસ્ત્ર (મૂળભૂત સ્તર) - એમ.: નેમોસીન, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. ભૌતિકશાસ્ત્ર 10 મા ધોરણ. - એમ.: નેમોસીન, 2014.
3. કિકોઈન આઈ.કે., કિકોઈન એ.કે. ભૌતિકશાસ્ત્ર - 9, મોસ્કો, શિક્ષણ, 1990.

1. Edu.glavsprav.ru ().
2. Nvtc.ee ().
3. Raal100.narod.ru ().
4. Optika.ucoz.ru ().

હોમવર્ક

1. પ્રકાશના રીફ્રેક્શનને વ્યાખ્યાયિત કરો.
2. પ્રકાશના વક્રીભવનનું કારણ જણાવો.
3. કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની સૌથી લોકપ્રિય એપ્લિકેશનને નામ આપો.

અમે § 81 માં ધ્યાન દોર્યું છે કે જ્યારે પ્રકાશ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે, ત્યારે પ્રકાશ ઊર્જા બે ભાગમાં વહેંચાય છે: એક ભાગ પ્રતિબિંબિત થાય છે, બીજો ભાગ બીજા માધ્યમમાં ઇન્ટરફેસ દ્વારા ઘૂસી જાય છે. હવાથી કાચમાં પ્રકાશના સંક્રમણના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને, એટલે કે ઓપ્ટિકલી ઓછી ઘનતાવાળા માધ્યમથી ઓપ્ટિકલી ઘનતાવાળા માધ્યમમાં, અમે જોયું કે પ્રતિબિંબિત ઊર્જાનું પ્રમાણ ઘટનાના કોણ પર આધારિત છે. આ કિસ્સામાં, પ્રતિબિંબિત ઊર્જાનો અપૂર્ણાંક મોટા પ્રમાણમાં વધે છે કારણ કે ઘટનાનો કોણ વધે છે; જો કે, ઘટનાના ખૂબ મોટા ખૂણા પર પણ, જ્યારે લાઇટ બીમ લગભગ ઇન્ટરફેસ સાથે સ્લાઇડ કરે છે, ત્યારે પણ કેટલીક પ્રકાશ ઊર્જા બીજા માધ્યમમાં જાય છે (જુઓ §81, કોષ્ટકો 4 અને 5).

એક નવી રસપ્રદ ઘટના ઊભી થાય છે જો કોઈપણ માધ્યમમાં પ્રસરણ કરતો પ્રકાશ આ માધ્યમ અને ઓપ્ટિકલી ઓછી ગીચ હોય તેવા માધ્યમની વચ્ચેના ઈન્ટરફેસ પર પડે, એટલે કે નીચો સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઈન્ડેક્સ હોય. અહીં પણ, પ્રતિબિંબિત ઉર્જાનો અપૂર્ણાંક ઘટનાના વધતા ખૂણો સાથે વધે છે, પરંતુ વધારો એક અલગ નિયમને અનુસરે છે: ઘટનાના ચોક્કસ ખૂણાથી શરૂ કરીને, તમામ પ્રકાશ ઊર્જા ઇન્ટરફેસમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. આ ઘટનાને કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે.

ચાલો આપણે ફરીથી વિચારીએ, જેમ કે §81 માં, કાચ અને હવા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પ્રકાશની ઘટનાઓ. ઘટનાના જુદા જુદા ખૂણા પર કાચમાંથી પ્રકાશ બીમને ઇન્ટરફેસ પર પડવા દો (ફિગ. 186). જો આપણે પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ ઊર્જાના અપૂર્ણાંક અને ઇન્ટરફેસમાંથી પસાર થતી પ્રકાશ ઊર્જાના અપૂર્ણાંકને માપીએ, તો આપણે કોષ્ટકમાં આપેલ મૂલ્યો મેળવીએ છીએ. 7 (કોષ્ટક 4ની જેમ કાચમાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ હતો).

ચોખા. 186. કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ: કિરણોની જાડાઈ ઈન્ટરફેસમાંથી ચાર્જ થયેલી અથવા પસાર થતી પ્રકાશ ઊર્જાના અપૂર્ણાંકને અનુરૂપ છે

ઘટનાનો કોણ કે જેમાંથી તમામ પ્રકાશ ઊર્જા ઇન્ટરફેસમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે તેને કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબનો મર્યાદિત કોણ કહેવામાં આવે છે. કાચ માટે કે જેના માટે ટેબલ સંકલિત કરવામાં આવ્યું હતું. 7 (), મર્યાદિત કોણ આશરે છે.

કોષ્ટક 7. જ્યારે પ્રકાશ કાચમાંથી હવામાં જાય છે ત્યારે ઘટનાના વિવિધ ખૂણાઓ માટે પ્રતિબિંબિત ઊર્જાના અપૂર્ણાંક

ચાલો નોંધ લઈએ કે જ્યારે પ્રકાશ ઇન્ટરફેસ પર મર્યાદિત કોણ પર બને છે, ત્યારે વક્રીભવનનો કોણ બરાબર હોય છે, એટલે કે, આ કેસ માટે વક્રીભવનના નિયમને વ્યક્ત કરતા સૂત્રમાં,

જ્યારે આપણે મૂકવાનું હોય અથવા . અહીંથી આપણે શોધીએ છીએ

તેનાથી વધુ ઘટનાના ખૂણા પર, કોઈ વક્રીવર્તિત કિરણ નથી. ઔપચારિક રીતે, આ એ હકીકતને અનુસરે છે કે પ્રત્યાવર્તનના કાયદાથી મોટા ઘટનાના ખૂણા પર, એકતા કરતાં મોટા મૂલ્યો પ્રાપ્ત થાય છે, જે દેખીતી રીતે અશક્ય છે.

કોષ્ટકમાં કોષ્ટક 8 કેટલાક પદાર્થો માટે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબના મર્યાદિત ખૂણાઓ દર્શાવે છે, જેનાં પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકો કોષ્ટકમાં આપેલ છે. 6. સંબંધની માન્યતા ચકાસવી સરળ છે (84.1).

કોષ્ટક 8. હવા સાથેની સીમા પર કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબનો સીમિત કોણ

પાણીમાં હવાના પરપોટાની સીમા પર કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ જોઈ શકાય છે. તેઓ ચમકે છે કારણ કે તેમના પર પડતો સૂર્યપ્રકાશ પરપોટામાં પ્રવેશ્યા વિના સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત થાય છે. આ ખાસ કરીને તે હવાના પરપોટામાં નોંધનીય છે જે હંમેશા પાણીની અંદરના છોડના દાંડી અને પાંદડા પર હાજર હોય છે અને જે સૂર્યમાં ચાંદીના બનેલા દેખાય છે, એટલે કે, એવી સામગ્રીમાંથી જે પ્રકાશને ખૂબ સારી રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે.

કાચની ફરતી અને ટર્નિંગ પ્રિઝમ્સની ડિઝાઇનમાં કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ એપ્લિકેશન શોધે છે, જેની ક્રિયા ફિગમાંથી સ્પષ્ટ છે. 187. પ્રિઝમ માટે સીમિત કોણ આપેલ પ્રકારના કાચના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ પર આધાર રાખે છે; તેથી, આવા પ્રિઝમનો ઉપયોગ પ્રકાશ કિરણોના પ્રવેશ અને બહાર નીકળવાના ખૂણાઓની પસંદગીના સંદર્ભમાં કોઈ મુશ્કેલીઓનો સામનો કરતું નથી. ફરતી પ્રિઝમ સફળતાપૂર્વક અરીસાઓના કાર્યો કરે છે અને ફાયદાકારક છે કે તેમના પ્રતિબિંબિત ગુણધર્મો યથાવત રહે છે, જ્યારે ધાતુના ઓક્સિડેશનને કારણે ધાતુના અરીસાઓ સમય જતાં ઝાંખા પડી જાય છે. એ નોંધવું જોઇએ કે રેપિંગ પ્રિઝમ અરીસાઓની સમકક્ષ ફરતી સિસ્ટમ કરતાં ડિઝાઇનમાં સરળ છે. ફરતી પ્રિઝમનો ઉપયોગ થાય છે, ખાસ કરીને, પેરિસ્કોપ્સમાં.

ચોખા. 187. કાચની ફરતી પ્રિઝમ (a), રેપિંગ પ્રિઝમ (b) અને વક્ર પ્લાસ્ટિક ટ્યુબમાં કિરણોનો માર્ગ - પ્રકાશ માર્ગદર્શિકા (c)

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ

આંતરિક પ્રતિબિંબ- બે પારદર્શક માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસમાંથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના પ્રતિબિંબની ઘટના, જો કે તરંગ ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા માધ્યમથી બનેલી ઘટના હોય.

અપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ- આંતરિક પ્રતિબિંબ, જો કે ઘટનાનો કોણ નિર્ણાયક ખૂણા કરતા ઓછો હોય. આ કિસ્સામાં, બીમ રીફ્રેક્ટેડ અને પરાવર્તિતમાં વિભાજિત થાય છે.

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ- આંતરિક પ્રતિબિંબ, જો કે ઘટનાનો કોણ ચોક્કસ નિર્ણાયક કોણ કરતાં વધી જાય. આ કિસ્સામાં, ઘટના તરંગ સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને પ્રતિબિંબ ગુણાંકનું મૂલ્ય પોલિશ્ડ સપાટીઓ માટે તેના ઉચ્ચતમ મૂલ્યો કરતાં વધી જાય છે. વધુમાં, કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબનું પ્રતિબિંબ તરંગલંબાઇથી સ્વતંત્ર છે.

આ ઓપ્ટિકલ ઘટના એક્સ-રે શ્રેણી સહિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની વિશાળ શ્રેણી માટે જોવા મળે છે.

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સના માળખામાં, ઘટનાની સમજૂતી નજીવી છે: સ્નેલના કાયદાના આધારે અને તે ધ્યાનમાં લેતા કે વક્રીભવનનો કોણ 90°થી વધી શકતો નથી, આપણે તે ઘટનાના ખૂણા પર મેળવીએ છીએ કે જેની સાઈન તેના ગુણોત્તર કરતા વધારે છે. નાના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને મોટા ગુણાંકમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ સંપૂર્ણપણે પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રતિબિંબિત થવું જોઈએ.

ઘટનાના તરંગ સિદ્ધાંત અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ હજી પણ બીજા માધ્યમમાં પ્રવેશ કરે છે - કહેવાતા "બિન-યુનિફોર્મ તરંગ" ત્યાં પ્રચાર કરે છે, જે ઝડપથી ક્ષીણ થાય છે અને તેની સાથે ઊર્જા વહન કરતું નથી. બીજા માધ્યમમાં અસમાન તરંગના ઘૂંસપેંઠની લાક્ષણિક ઊંડાઈ તરંગલંબાઈના ક્રમની છે.

પ્રકાશનું કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ

ચાલો બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર બે મોનોક્રોમેટિક કિરણોની ઘટનાના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને આંતરિક પ્રતિબિંબને ધ્યાનમાં લઈએ. કિરણો વધુ ગાઢ માધ્યમ (ઘેરા વાદળી રંગમાં દર્શાવેલ) ના ઝોનમાંથી રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે ઓછા ગાઢ માધ્યમ (આછા વાદળી રંગમાં દર્શાવેલ) રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથેની સીમામાં પડે છે.

લાલ બીમ એક ખૂણા પર પડે છે, એટલે કે, મીડિયાની સીમા પર તે વિભાજિત થાય છે - તે આંશિક રીતે રીફ્રેક્ટેડ અને આંશિક રીતે પ્રતિબિંબિત થાય છે. બીમનો ભાગ એક ખૂણા પર પ્રત્યાવર્તન થાય છે.

લીલો બીમ પડે છે અને સંપૂર્ણપણે પ્રતિબિંબિત થાય છે src="/pictures/wiki/files/100/d833a2d69df321055f1e0bf120a53eff.png" border="0">.

પ્રકૃતિ અને તકનીકમાં સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ

એક્સ-રે પ્રતિબિંબ

ચરાઈની ઘટનાઓમાં એક્સ-રેનું વક્રીવર્તન સૌપ્રથમ એમ.એ. કુમાખોવ દ્વારા ઘડવામાં આવ્યું હતું, જેમણે એક્સ-રે મિરર વિકસાવ્યું હતું અને 1923માં આર્થર કોમ્પટન દ્વારા સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત થયું હતું.

અન્ય તરંગ ઘટના

રીફ્રેક્શનનું પ્રદર્શન, અને તેથી કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની અસર શક્ય છે, ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ સ્નિગ્ધતા અથવા ઘનતાના ઝોન વચ્ચેના સંક્રમણ દરમિયાન સપાટી પર અને પ્રવાહીની જાડાઈમાં ધ્વનિ તરંગો માટે.

ધીમી ન્યુટ્રોનના બીમ માટે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબની અસર જેવી જ ઘટનાઓ જોવા મળે છે.

જો બ્રુસ્ટર એંગલ પર ઇન્ટરફેસ પર ઊભી રીતે ધ્રુવીકૃત તરંગની ઘટના હોય, તો સંપૂર્ણ રીફ્રેક્શનની અસર જોવામાં આવશે - ત્યાં કોઈ પ્રતિબિંબિત તરંગ હશે નહીં.

નોંધો

વિકિમીડિયા ફાઉન્ડેશન.

• 2010.
• સંપૂર્ણ શ્વાસ

સંપૂર્ણ પરિવર્તન

અન્ય શબ્દકોશોમાં "કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ" શું છે તે જુઓ:કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ - પ્રતિબિંબ એલ. મેગ રેડિયેશન (ખાસ કરીને, પ્રકાશ) જ્યારે તે ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા માધ્યમમાંથી બે પારદર્શક માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે. પી.વી. ઓ. ત્યારે થાય છે જ્યારે ઘટનાનો ખૂણો i ચોક્કસ મર્યાદિત (જટિલ) કોણ કરતાં વધી જાય...

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબભૌતિક જ્ઞાનકોશ

કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ- કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ. જ્યારે પ્રકાશ n1 > n2 સાથે માધ્યમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ થાય છે જો ઘટનાનો કોણ a2 > apr; ઘટનાના કોણ પર a1 સચિત્ર જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ - ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનનું પ્રતિબિંબ (ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન જુઓ) (પ્રકાશ) અથવા અન્ય શ્રેણીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન (ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયો તરંગો) જ્યારે તે ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા માધ્યમમાંથી બે પારદર્શક માધ્યમોના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે... ...

અન્ય શબ્દકોશોમાં "કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ" શું છે તે જુઓ:ગ્રેટ સોવિયેત જ્ઞાનકોશ - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો, ત્યારે થાય છે જ્યારે તેઓ મોટા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n1 ધરાવતા માધ્યમથી નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n2 ધરાવતા માધ્યમમાં ઘટનાના ખૂણા પર મર્યાદિત કોણ apr કરતાં વધી જાય છે, જે ગુણોત્તર sinapr=n2/n1 દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે. સંપૂર્ણ... ...

અન્ય શબ્દકોશોમાં "કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ" શું છે તે જુઓ:આધુનિક જ્ઞાનકોશ - પૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ, સીમા પર પ્રકાશના રીફ્રેક્શન વિના પ્રતિબિંબ. જ્યારે પ્રકાશ ગીચ માધ્યમ (ઉદાહરણ તરીકે, કાચ) થી ઓછા ગાઢ માધ્યમ (પાણી અથવા હવા) તરફ જાય છે, ત્યારે ત્યાં રીફ્રેક્શન એંગલનો એક ઝોન હોય છે જેમાં પ્રકાશ સીમામાંથી પસાર થતો નથી...

વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશસંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ - જે માધ્યમથી તે પડે છે તેના પર સંપૂર્ણ વળતર સાથે ઓપ્ટીકલી ઓછી ઘનતાવાળા માધ્યમમાંથી પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ. [ભલામણ કરેલ શરતોનો સંગ્રહ. અંક 79. ભૌતિક ઓપ્ટિક્સ. યુએસએસઆરની એકેડેમી ઓફ સાયન્સ. વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પરિભાષાની સમિતિ. 1970] વિષયો...

અન્ય શબ્દકોશોમાં "કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબ" શું છે તે જુઓ:ટેકનિકલ અનુવાદકની માર્ગદર્શિકા - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ત્યારે થાય છે જ્યારે તેઓ 2 માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર ત્રાંસી રીતે બને છે, જ્યારે રેડિયેશન મોટા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n1 ધરાવતા માધ્યમમાંથી નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n2 ધરાવતા માધ્યમમાં પસાર થાય છે, અને ઘટનાનો કોણ i મર્યાદિત કોણ કરતાં વધી જાય છે. .

વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો, 2 મીડિયા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર ત્રાંસી ઘટનાઓ સાથે થાય છે, જ્યારે રેડિયેશન મોટા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n1 ધરાવતા માધ્યમથી નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ n2 સાથે માધ્યમમાં પસાર થાય છે, અને ઘટનાનો કોણ i મર્યાદિત કોણ ipr કરતાં વધી જાય છે. . જ્ઞાનકોશીય શબ્દકોશ

કહેવાતા ફાઇબર ઓપ્ટિક્સમાં વપરાય છે. ફાઈબર ઓપ્ટિક્સ એ ઓપ્ટિક્સની શાખા છે જે ફાઈબર-ઓપ્ટિક લાઇટ ગાઈડ દ્વારા પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગના પ્રસારણ સાથે કામ કરે છે. ફાઈબર ઓપ્ટિક લાઇટ ગાઈડ એ વ્યક્તિગત પારદર્શક તંતુઓની સિસ્ટમ છે જે બંડલ્સ (બંડલ્સ) માં એસેમ્બલ થાય છે. નીચા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા પદાર્થથી ઘેરાયેલા પારદર્શક ફાઇબરમાં પ્રવેશતો પ્રકાશ ઘણી વખત પ્રતિબિંબિત થાય છે અને ફાઇબર સાથે ફેલાય છે (જુઓ. આકૃતિ 5.3).

1) દવા અને વેટરનરી ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં, પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાઓનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે આંતરિક પોલાણને પ્રકાશિત કરવા અને છબીઓ પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે.

દવામાં ફાઈબર ઓપ્ટિક્સના ઉપયોગનું એક ઉદાહરણ છે એન્ડોસ્કોપ- આંતરિક પોલાણ (પેટ, ગુદામાર્ગ, વગેરે) ની તપાસ કરવા માટેનું એક વિશેષ ઉપકરણ. આવા ઉપકરણોની જાતોમાંની એક ફાઇબર છે ગેસ્ટ્રોસ્કોપ. તેની સહાયથી, તમે માત્ર પેટની દૃષ્ટિની તપાસ કરી શકતા નથી, પણ ડાયગ્નોસ્ટિક હેતુઓ માટે જરૂરી ચિત્રો પણ લઈ શકો છો.

2) પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાઓનો ઉપયોગ કરીને, ગાંઠો પર રોગનિવારક અસરોના હેતુ માટે લેસર રેડિયેશન આંતરિક અવયવોમાં પણ પ્રસારિત થાય છે.

3) ફાઈબર ઓપ્ટિક્સને ટેક્નોલોજીમાં વ્યાપક એપ્લિકેશન મળી છે. તાજેતરના વર્ષોમાં માહિતી પ્રણાલીના ઝડપી વિકાસને કારણે, સંચાર ચેનલો દ્વારા માહિતીના ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા અને ઝડપી પ્રસારણની જરૂર છે. આ હેતુ માટે, ફાઇબર-ઓપ્ટિક લાઇટ માર્ગદર્શિકાઓ સાથે પ્રચાર કરતા લેસર બીમ દ્વારા સંકેતો પ્રસારિત થાય છે.

પ્રકાશની તરંગ ગુણધર્મો

દખલ સ્વેટા.

દખલગીરી- પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિના તેજસ્વી અભિવ્યક્તિઓમાંથી એક. આ રસપ્રદ અને સુંદર ઘટના અમુક પરિસ્થિતિઓમાં જોવા મળે છે જ્યારે બે અથવા વધુ પ્રકાશ બીમ સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે છે. આપણે ઘણી વાર દખલગીરીની ઘટનાઓનો સામનો કરીએ છીએ: ડામર પર તેલના ડાઘના રંગો, વિન્ડો ગ્લાસને ઠંડું કરવાનો રંગ, કેટલાક પતંગિયા અને ભમરોની પાંખો પર વિચિત્ર રંગીન પેટર્ન - આ બધું પ્રકાશની દખલગીરીનું અભિવ્યક્તિ છે.

પ્રકાશની દખલ- બે અથવા વધુ જગ્યામાં ઉમેરો સુસંગતપ્રકાશ તરંગો, જેમાં તે વિવિધ બિંદુઓ પર બહાર આવે છે કંપનવિસ્તાર લાભ અથવા નુકસાનપરિણામી તરંગ.

સુસંગતતા.

સુસંગતતાઅનેક ઓસીલેટરી અથવા તરંગ પ્રક્રિયાઓની સમય અને અવકાશમાં સંકલિત ઘટના કહેવાય છે, એટલે કે. સમય સાથે સમાન આવર્તન અને સતત તબક્કાના તફાવત સાથેના તરંગો.

મોનોક્રોમેટિક તરંગો (સમાન તરંગલંબાઇના તરંગો ) - સુસંગત છે.

કારણ કે વાસ્તવિક સ્ત્રોતોસખત રીતે મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરતા નથી, પછી કોઈપણ સ્વતંત્ર પ્રકાશ સ્રોતો દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગો હંમેશા અસંગત. સ્ત્રોતમાં, પ્રકાશ અણુઓ દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે, જેમાંથી પ્રત્યેક પ્રકાશ માત્ર ≈ 10 -8 સેકંડના સમય માટે ઉત્સર્જિત કરે છે. ફક્ત આ સમય દરમિયાન અણુ દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગોમાં સતત કંપનવિસ્તાર અને ઓસિલેશનનો તબક્કો હોય છે. પરંતુ સુસંગત મેળવોતરંગોને એક સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશના બીમને 2 પ્રકાશ તરંગોમાં વિભાજિત કરીને અને વિવિધ માર્ગોમાંથી પસાર થયા પછી, તેમને ફરીથી જોડીને વિભાજિત કરી શકાય છે. પછી તબક્કો તફાવત તરંગ માર્ગોમાં તફાવત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવશે: at સતત તબક્કા તફાવતપણ હશે સતત .

શરત હસ્તક્ષેપ મહત્તમ :

જો ઓપ્ટિકલ પાથ તફાવત ∆શૂન્યાવકાશ માં બરાબર છે અર્ધ-તરંગોની સમાન સંખ્યા અથવા (તરંગલંબાઇની પૂર્ણાંક સંખ્યા)

સમાન તબક્કામાં.

શરત ન્યૂનતમ હસ્તક્ષેપ.

જો ઓપ્ટિકલ પાથ તફાવત ∆ની સમાન અર્ધ-તરંગોની વિચિત્ર સંખ્યા

પછી બિંદુ M પર ઉત્તેજિત ઓસિલેશન થશે એન્ટિફેઝમાં.

પ્રકાશ દખલગીરીનું એક લાક્ષણિક અને સામાન્ય ઉદાહરણ સાબુ ફિલ્મ છે.

દખલગીરીનો ઉપયોગ -ઓપ્ટિક્સનું કોટિંગ: લેન્સમાંથી પસાર થતા પ્રકાશનો ભાગ પ્રતિબિંબિત થાય છે (જટિલ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સમાં 50% સુધી). પ્રતિબિંબ વિરોધી પદ્ધતિનો સાર એ છે કે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સની સપાટીઓ પાતળા ફિલ્મોથી ઢંકાયેલી હોય છે જે દખલગીરીની ઘટના બનાવે છે. ઘટના પ્રકાશની ફિલ્મની જાડાઈ d=l/4, પછી પ્રતિબિંબિત પ્રકાશમાં પાથ તફાવત હોય છે, જે ન્યૂનતમ હસ્તક્ષેપને અનુરૂપ હોય છે

પ્રકાશનું વિવર્તન

વિવર્તનકહેવાય છે અવરોધોની આસપાસ તરંગો વક્રતા,તેમના માર્ગમાં, અથવા વ્યાપક અર્થમાં - તરંગ પ્રચારમાં કોઈપણ વિચલનઅવરોધોની નજીક સીધા થી.

વિવર્તન અવલોકન કરવાની ક્ષમતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇના ગુણોત્તર અને અવરોધોના કદ (અસંગતતા) પર આધારિત છે.

વિવર્તન વિવર્તન જાળી પર ફ્રેનહોફર.

એક-પરિમાણીય વિવર્તન જાળી - સમાન પહોળાઈના સમાંતર સ્લિટ્સની સિસ્ટમ, સમાન પ્લેનમાં પડેલી અને સમાન પહોળાઈના અપારદર્શક અંતરાલો દ્વારા અલગ પડે છે.

કુલ વિવર્તન પેટર્નતમામ સ્લિટ્સમાંથી આવતા તરંગોના પરસ્પર હસ્તક્ષેપનું પરિણામ છે - વિવર્તન જાળીમાં, તમામ સ્લિટ્સમાંથી આવતા પ્રકાશના સુસંગત વિવર્તિત બીમની બહુ-બીમ દખલ થાય છે.

જો a - પહોળાઈદરેક તિરાડ (MN); b - અપારદર્શક વિસ્તારોની પહોળાઈતિરાડો વચ્ચે (NC), પછી મૂલ્ય d = a+ bકહેવાય છે વિવર્તન જાળીનો સતત (કાળ)..

જ્યાં N 0 એ એકમ લંબાઈ દીઠ સ્લોટની સંખ્યા છે.

કિરણો (1-2) અને (3-4) નો પાથ તફાવત ∆ CF બરાબર છે

1. .ન્યૂનતમ સ્થિતિજો પાથ તફાવત CF = (2n+1)l/2- અર્ધ-તરંગલંબાઇની વિષમ સંખ્યાની બરાબર છે, પછી બીમ 1-2 અને 3-4 ની ઓસિલેશન એન્ટિફેઝમાં હશે, અને તેઓ એકબીજાને રદ કરશે રોશની:

n = 1,2,3,4 … (4.8)

કુલ પ્રતિબિંબનો મર્યાદિત કોણ એ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પ્રકાશની ઘટનાનો કોણ છે, જે 90 ડિગ્રીના વક્રીભવન કોણને અનુરૂપ છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક્સ એ ઓપ્ટિક્સની એક શાખા છે જે ઓપ્ટિકલ ફાઈબરમાં ઉદ્ભવતી અને બનતી ભૌતિક ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરે છે.

4. ઓપ્ટીકલી અસંગત માધ્યમમાં વેવ પ્રચાર. રે બેન્ડિંગની સમજૂતી. મિરાજ. ખગોળીય રીફ્રેક્શન. રેડિયો તરંગો માટે અસંગત માધ્યમ.

મિરાજ એ વાતાવરણમાં એક ઓપ્ટિકલ ઘટના છે: હવાના સ્તરો વચ્ચેની સીમા દ્વારા પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ જે ઘનતામાં તીવ્ર રીતે અલગ હોય છે. નિરીક્ષક માટે, આવા પ્રતિબિંબનો અર્થ એ છે કે દૂરના પદાર્થ (અથવા આકાશના ભાગ) સાથે, તેની વર્ચ્યુઅલ છબી દૃશ્યમાન છે, ઑબ્જેક્ટની તુલનામાં સ્થાનાંતરિત છે. મિરાજને નીચલા ભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે, જે ઑબ્જેક્ટની નીચે દેખાય છે, ઉપલા, ઑબ્જેક્ટની ઉપર અને બાજુમાં દેખાય છે.

ઊતરતી મિરાજ

તે અતિશય ગરમ સપાટ સપાટી પર, ઘણી વખત રણ અથવા ડામર રોડ પર ખૂબ મોટા વર્ટિકલ ટેમ્પરેચર ગ્રેડિયન્ટ (તેની ઊંચાઈ સાથે ઘટાડો) સાથે જોવા મળે છે. આકાશની વર્ચ્યુઅલ છબી સપાટી પર પાણીનો ભ્રમ બનાવે છે. તેથી, ઉનાળાના ગરમ દિવસે અંતર સુધીનો રસ્તો ભીનો લાગે છે.

સુપિરિયર મિરાજ

ઊંધી તાપમાન વિતરણ (તેની ઊંચાઈ સાથે વધે છે) સાથે ઠંડી પૃથ્વીની સપાટી ઉપર અવલોકન.

ફાટા મોર્ગના

પદાર્થોના દેખાવની તીવ્ર વિકૃતિ સાથે જટિલ મૃગજળ ઘટનાને ફાટા મોર્ગાના કહેવામાં આવે છે.

વોલ્યુમ મૃગજળ

પર્વતોમાં, ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, એકદમ નજીકના અંતરે "વિકૃત સ્વ" જોવાનું ખૂબ જ દુર્લભ છે. આ ઘટના હવામાં "સ્થાયી" પાણીની વરાળની હાજરી દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે.

ખગોળીય વક્રીભવન એ વાતાવરણમાંથી પસાર થતી વખતે અવકાશી પદાર્થોમાંથી પ્રકાશ કિરણોના વક્રીભવનની ઘટના છે કારણ કે ગ્રહોના વાતાવરણની ઘનતા હંમેશા ઊંચાઈ સાથે ઘટતી જાય છે, તેથી પ્રકાશનું વક્રીવર્તન એ રીતે થાય છે કે તમામ કિસ્સાઓમાં વક્ર કિરણોની બહિર્મુખતા હોય છે. પરાકાષ્ઠા તરફ નિર્દેશિત. આ સંદર્ભમાં, રીફ્રેક્શન હંમેશા અવકાશી પદાર્થોની છબીઓને તેમની સાચી સ્થિતિથી ઉપર "ઉછેર કરે છે".

રીફ્રેક્શન પૃથ્વી પર સંખ્યાબંધ ઓપ્ટિકલ-વાતાવરણીય અસરોનું કારણ બને છે: વિસ્તૃતીકરણ દિવસની લંબાઈભૌમિતિક વિચારણાઓના આધારે સૂર્ય જે ક્ષણે ઉદય પામ્યો હોવો જોઈએ તે ક્ષણ કરતાં ઘણી મિનિટો વહેલો ક્ષિતિજની ઉપર વક્રીભવનને કારણે સોલર ડિસ્ક વધે છે તે હકીકતને કારણે; ક્ષિતિજની નજીક ચંદ્ર અને સૂર્યની દૃશ્યમાન ડિસ્કની સ્થૂળતા એ હકીકતને કારણે છે કે ડિસ્કની નીચલી ધાર ઉપલા કરતા વક્રીભવન દ્વારા વધારે છે; તારાઓનું ઝબૂકવું વગેરે. વિવિધ તરંગલંબાઇઓ (વાદળી અને વાયોલેટ કિરણો લાલ કિરણો કરતાં વધુ વિચલિત થાય છે) સાથે પ્રકાશ કિરણોના વક્રીભવનની તીવ્રતામાં તફાવતને કારણે, ક્ષિતિજની નજીક અવકાશી પદાર્થોનો દેખીતો રંગ જોવા મળે છે.

5. રેખીય ધ્રુવીકૃત તરંગનો ખ્યાલ. કુદરતી પ્રકાશનું ધ્રુવીકરણ. અધ્રુવિત કિરણોત્સર્ગ. ડિક્રોઇક પોલરાઇઝર્સ. પોલરાઇઝર અને લાઇટ વિશ્લેષક. માલુસનો કાયદો.

તરંગ ધ્રુવીકરણ- માં વિક્ષેપના વિતરણની સમપ્રમાણતા તોડવાની ઘટના ટ્રાન્સવર્સતરંગ (ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોમાં ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રની શક્તિઓ) તેના પ્રસારની દિશાને સંબંધિત. IN રેખાંશધ્રુવીકરણ તરંગમાં થઈ શકતું નથી, કારણ કે આ પ્રકારના તરંગોમાં વિક્ષેપ હંમેશા પ્રસારની દિશા સાથે સુસંગત હોય છે.

રેખીય - વિક્ષેપ ઓસિલેશન એક પ્લેનમાં થાય છે. આ કિસ્સામાં તેઓ વિશે વાત કરે છે " પ્લેન-ધ્રુવીકરણતરંગ";

પરિપત્ર - કંપનવિસ્તાર વેક્ટરનો અંત ઓસિલેશનના પ્લેનમાં એક વર્તુળનું વર્ણન કરે છે. વેક્ટરના પરિભ્રમણની દિશા પર આધાર રાખીને, ત્યાં હોઈ શકે છે અધિકારઅથવા બાકી.

પ્રકાશ ધ્રુવીકરણ એ પ્રકાશ તરંગના ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ વેક્ટરના ઓસિલેશનને ઓર્ડર કરવાની પ્રક્રિયા છે જ્યારે પ્રકાશ ચોક્કસ પદાર્થોમાંથી પસાર થાય છે (પ્રક્રિયા દરમિયાન) અથવા જ્યારે પ્રકાશ પ્રવાહ પ્રતિબિંબિત થાય છે.

ડિક્રોઇક પોલરાઇઝરમાં ઓછામાં ઓછું એક ડિક્રોઇક ઓર્ગેનિક પદાર્થ ધરાવતી ફિલ્મ હોય છે, અણુઓ અથવા અણુઓના ટુકડાઓ જેનું માળખું સપાટ હોય છે. ફિલ્મના ઓછામાં ઓછા ભાગમાં સ્ફટિકીય માળખું છે. ડાયક્રોઇક પદાર્થમાં 400 - 700 nm અને/અથવા 200 - 400 nm અને 0.7 - 13 μm ની સ્પેક્ટ્રલ રેન્જમાં ઓછામાં ઓછા એક મહત્તમ સ્પેક્ટ્રલ શોષણ વળાંક હોય છે. પોલરાઇઝરનું ઉત્પાદન કરતી વખતે, સબસ્ટ્રેટ પર ડિક્રોઇક ઓર્ગેનિક પદાર્થ ધરાવતી ફિલ્મ લાગુ કરવામાં આવે છે, તેના પર ઓરિએન્ટિંગ અસર લાગુ કરવામાં આવે છે, અને તેને સૂકવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ફિલ્મ લાગુ કરવા માટેની શરતો અને ઓરિએન્ટિંગ પ્રભાવના પ્રકાર અને તીવ્રતા પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી કરીને ફિલ્મનો ક્રમ પરિમાણ, વર્ણપટ શ્રેણી 0.7 - 13 μm માં સ્પેક્ટ્રલ શોષણ વળાંક પર ઓછામાં ઓછા એક મહત્તમને અનુરૂપ હોય. ઓછામાં ઓછું 0.8 નું મૂલ્ય ધરાવે છે. ફિલ્મના ઓછામાં ઓછા ભાગનું સ્ફટિક માળખું એ ત્રિ-પરિમાણીય સ્ફટિક જાળી છે જે ડાઇક્રોઇક કાર્બનિક પદાર્થોના અણુઓ દ્વારા રચાય છે. ધ્રુવીકરણની સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણી વિસ્તૃત થાય છે જ્યારે તેની ધ્રુવીકરણ લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો થાય છે.

માલુસનો કાયદો એ ભૌતિક કાયદો છે જે ઘટના પ્રકાશના ધ્રુવીકરણ પ્લેન અને ધ્રુવીકરણ વચ્ચેના ખૂણા પરના ધ્રુવીકરણમાંથી પસાર થયા પછી રેખીય રીતે ધ્રુવીકૃત પ્રકાશની તીવ્રતાની અવલંબનને વ્યક્ત કરે છે.

જ્યાં આઈ 0 - પોલરાઇઝર પર પ્રકાશની ઘટનાની તીવ્રતા, આઈ- પોલરાઇઝરમાંથી નીકળતા પ્રકાશની તીવ્રતા, k એ- પોલરાઇઝર પારદર્શિતા ગુણાંક.

6. બ્રુસ્ટરની ઘટના. તરંગો માટે પ્રતિબિંબ ગુણાંક માટે ફ્રેસ્નેલ સૂત્રો કે જેનું વિદ્યુત વેક્ટર ઘટનાના સમતલમાં આવેલું છે અને એવા તરંગો માટે કે જેના ઇલેક્ટ્રિક વેક્ટર ઘટનાના પ્લેન પર લંબ છે. ઘટનાના કોણ પર પ્રતિબિંબ ગુણાંકની અવલંબન. પ્રતિબિંબિત તરંગોના ધ્રુવીકરણની ડિગ્રી.

બ્રુસ્ટરનો કાયદો એ ઓપ્ટિક્સનો એક કાયદો છે જે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સના કોણ સાથેના સંબંધને વ્યક્ત કરે છે કે જેના પર ઇન્ટરફેસમાંથી પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ ઘટનાના પ્લેન પર લંબરૂપ સમતલમાં સંપૂર્ણપણે ધ્રુવીકરણ કરવામાં આવશે, અને રીફ્રેક્ટેડ બીમ આંશિક રીતે ધ્રુવીકરણ કરવામાં આવે છે. ઘટનાઓ, અને રીફ્રેક્ટેડ બીમનું ધ્રુવીકરણ તેના સૌથી મોટા મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે. તે સ્થાપિત કરવું સરળ છે કે આ કિસ્સામાં પ્રતિબિંબિત અને રીફ્રેક્ટેડ કિરણો પરસ્પર લંબરૂપ છે. અનુરૂપ કોણને બ્રુસ્ટર કોણ કહેવામાં આવે છે. બ્રુસ્ટરનો કાયદો: , ક્યાં n 21 - પ્રથમની તુલનામાં બીજા માધ્યમનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, θ બ્ર- ઘટના કોણ (બ્રુસ્ટર કોણ). ઘટનાના કંપનવિસ્તાર (U inc) અને KBB રેખામાં પ્રતિબિંબિત (U રેફ) તરંગો સંબંધ દ્વારા સંબંધિત છે:

K bv = (U pad - U neg) / (U pad + U neg)

વોલ્ટેજ પ્રતિબિંબ ગુણાંક (K U) દ્વારા, KVV નીચે પ્રમાણે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

K bv = (1 - K U) / (1 + K U) સંપૂર્ણ સક્રિય લોડ સાથે, BV બરાબર છે:

K bv = R / ρ પર R< ρ или

K bv = ρ / R માટે R ≥ ρ

જ્યાં R એ સક્રિય લોડ પ્રતિકાર છે, ρ એ રેખાની લાક્ષણિક અવબાધ છે

7. પ્રકાશ હસ્તક્ષેપનો ખ્યાલ. બે અસંગત અને સુસંગત તરંગોનો ઉમેરો જેની ધ્રુવીકરણ રેખાઓ એકરૂપ થાય છે. તેમના તબક્કાઓમાં તફાવત પર બે સુસંગત તરંગોના ઉમેરા પર પરિણામી તરંગની તીવ્રતાનું નિર્ભરતા. તરંગના માર્ગોમાં ભૌમિતિક અને ઓપ્ટિકલ તફાવતનો ખ્યાલ. હસ્તક્ષેપ મેક્સિમા અને મિનિમાનું નિરીક્ષણ કરવા માટેની સામાન્ય શરતો.

પ્રકાશ હસ્તક્ષેપ એ બે અથવા વધુ પ્રકાશ તરંગોની તીવ્રતાનો બિનરેખીય ઉમેરો છે. આ ઘટના અવકાશમાં વૈકલ્પિક મેક્સિમા અને મિનિમા તીવ્રતા સાથે છે. તેના વિતરણને દખલગીરી પેટર્ન કહેવામાં આવે છે. જ્યારે પ્રકાશ દખલ કરે છે, ત્યારે અવકાશમાં ઊર્જાનું પુનઃવિતરણ થાય છે.

જો તરંગો વચ્ચેનો તબક્કો તફાવત સમય પર આધારિત ન હોય તો તરંગો અને તેમને ઉત્તેજિત કરતા સ્ત્રોતોને સુસંગત કહેવામાં આવે છે. તરંગો અને તેમને ઉત્તેજિત કરતા સ્ત્રોતોને અસંગત કહેવામાં આવે છે જો તરંગો વચ્ચેનો તબક્કો સમયાંતરે બદલાય છે. તફાવત માટે સૂત્ર:

, ક્યાં , ,

8. પ્રકાશની દખલગીરીનું નિરીક્ષણ કરવા માટેની પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓ: યંગનો પ્રયોગ, ફ્રેસ્નેલ બાયપ્રિઝમ, ફ્રેસ્નેલ મિરર્સ. હસ્તક્ષેપ મેક્સિમા અને મિનિમાની સ્થિતિની ગણતરી.

યંગનો પ્રયોગ - પ્રયોગમાં, પ્રકાશના કિરણને બે સમાંતર સ્લિટ્સ સાથે અપારદર્શક સ્ક્રીન સ્ક્રીન પર નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે, જેની પાછળ પ્રોજેક્શન સ્ક્રીન ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે. આ પ્રયોગ પ્રકાશની દખલગીરી દર્શાવે છે, જે તરંગ સિદ્ધાંતનો પુરાવો છે. સ્લિટ્સની વિશિષ્ટતા એ છે કે તેમની પહોળાઈ લગભગ ઉત્સર્જિત પ્રકાશની તરંગલંબાઇ જેટલી છે. દખલગીરી પર સ્લોટ પહોળાઈની અસર નીચે ચર્ચા કરવામાં આવી છે.

જો આપણે ધારીએ કે પ્રકાશમાં કણો હોય છે ( પ્રકાશનો કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંત), પછી પ્રોજેક્શન સ્ક્રીન પર તમે સ્ક્રીનના સ્લિટ્સમાંથી પસાર થતી પ્રકાશની માત્ર બે સમાંતર પટ્ટીઓ જોઈ શકો છો. તેમની વચ્ચે, પ્રોજેક્શન સ્ક્રીન વર્ચ્યુઅલ રીતે અપ્રકાશિત રહેશે.

ફ્રેસ્નેલ બાયપ્રિઝમ - ભૌતિકશાસ્ત્રમાં - શિરોબિંદુઓ પર ખૂબ નાના ખૂણાઓ સાથે ડબલ પ્રિઝમ.
ફ્રેસ્નલ બાયપ્રિઝમ એ એક ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ છે જે એક પ્રકાશ સ્ત્રોતમાંથી બે સુસંગત તરંગો બનાવવાની મંજૂરી આપે છે, જે સ્ક્રીન પર સ્થિર હસ્તક્ષેપ પેટર્નને અવલોકન કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
ફ્રેન્કેલ બાયપ્રિઝમ પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિને પ્રાયોગિક રીતે સાબિત કરવાના સાધન તરીકે કામ કરે છે.

ફ્રેસ્નેલ મિરર્સ એ એક ઓપ્ટિકલ ઉપકરણ છે જે 1816 માં ઓ.જે. ફ્રેસ્નેલ દ્વારા સુસંગત પ્રકાશ બીમની દખલગીરીની ઘટનાનું નિરીક્ષણ કરવા માટે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું. ઉપકરણમાં બે સપાટ અરીસાઓ I અને II નો સમાવેશ થાય છે, જે એક ડાયહેડ્રલ કોણ બનાવે છે જે 180° થી માત્ર થોડી કોણીય મિનિટોથી અલગ પડે છે (પ્રકાશની દખલગીરી લેખમાં આકૃતિ 1 જુઓ). જ્યારે અરીસાઓને સ્ત્રોત Sમાંથી પ્રકાશિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે અરીસાઓમાંથી પ્રતિબિંબિત કિરણોના કિરણોને સુસંગત સ્ત્રોતો S1 અને S2 માંથી નીકળતા ગણી શકાય, જે S ની વર્ચ્યુઅલ છબીઓ છે. બીમ ઓવરલેપ થતી જગ્યામાં હસ્તક્ષેપ થાય છે. જો સ્ત્રોત S રેખીય (સ્લિટ) અને ફોટોનની ધારની સમાંતર હોય, તો જ્યારે મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશથી પ્રકાશિત થાય છે, ત્યારે સ્લિટની સમાંતર સમાન અંતરે ઘેરા અને પ્રકાશ પટ્ટાઓના સ્વરૂપમાં એક દખલગીરી પેટર્ન સ્ક્રીન M પર જોવા મળે છે, જે બીમ ઓવરલેપના વિસ્તારમાં ગમે ત્યાં ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે. પટ્ટાઓ વચ્ચેનું અંતર પ્રકાશની તરંગલંબાઇ નક્કી કરવા માટે વાપરી શકાય છે. ફોટોન સાથે હાથ ધરવામાં આવેલા પ્રયોગો પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિના નિર્ણાયક પુરાવાઓમાંના એક હતા.

9. પાતળા ફિલ્મોમાં પ્રકાશની દખલ. પ્રતિબિંબિત અને પ્રસારિત પ્રકાશમાં પ્રકાશ અને ઘેરા પટ્ટાઓની રચના માટેની શરતો.

10. સમાન ઢોળાવની સ્ટ્રીપ્સ અને સમાન જાડાઈની સ્ટ્રીપ્સ. ન્યૂટનની દખલગીરી વાગે છે. શ્યામ અને પ્રકાશ રિંગ્સની ત્રિજ્યા.

11. સામાન્ય પ્રકાશની ઘટનાઓમાં પાતળી ફિલ્મોમાં પ્રકાશની દખલગીરી. ઓપ્ટિકલ સાધનોનું કોટિંગ.

12. મિશેલસન અને જેમિનના ઓપ્ટિકલ ઇન્ટરફેરોમીટર. બે-બીમ ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સનું નિર્ધારણ.

13. પ્રકાશના મલ્ટિ-બીમ હસ્તક્ષેપનો ખ્યાલ. ફેબ્રી-પેરોટ ઇન્ટરફેરોમીટર. સમાન કંપનવિસ્તારના તરંગોની મર્યાદિત સંખ્યાનો ઉમેરો, જેનાં તબક્કાઓ અંકગણિત પ્રગતિ બનાવે છે. દખલકારી તરંગોના તબક્કાના તફાવત પર પરિણામી તરંગની તીવ્રતાનું અવલંબન. હસ્તક્ષેપના મુખ્ય મેક્સિમા અને મિનિમાની રચના માટેની સ્થિતિ. મલ્ટી-બીમ હસ્તક્ષેપ પેટર્નની પ્રકૃતિ.

14. તરંગ વિવર્તનનો ખ્યાલ. વેવ પેરામીટર અને ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સના કાયદાની લાગુ પડવાની મર્યાદા. હ્યુજેન્સ-ફ્રેસ્નેલ સિદ્ધાંત.

15. ફ્રેસ્નલ ઝોન પદ્ધતિ અને પ્રકાશના રેક્ટિલિનિયર પ્રચારનો પુરાવો.

16. ગોળાકાર છિદ્ર દ્વારા ફ્રેસ્નલ વિવર્તન. ગોળાકાર અને પ્લેન વેવ ફ્રન્ટ માટે ફ્રેસ્નલ ઝોનની ત્રિજ્યા.

17. અપારદર્શક ડિસ્ક પર પ્રકાશનું વિવર્તન. ફ્રેસ્નલ ઝોનના વિસ્તારની ગણતરી.

18. ગોળાકાર છિદ્રમાંથી પસાર થતી વખતે તરંગના કંપનવિસ્તારમાં વધારો કરવાની સમસ્યા. કંપનવિસ્તાર અને તબક્કા ઝોન પ્લેટો. ફોકસિંગ અને ઝોન પ્લેટ્સ. સ્ટેપ્ડ ફેઝ ઝોન પ્લેટના મર્યાદિત કેસ તરીકે ફોકસિંગ લેન્સ. લેન્સ ઝોનિંગ.