અગાઉના ફકરાઓમાં આપણે પ્રકાશના પ્રતિબિંબની ઘટનાનો અભ્યાસ કર્યો. ચાલો હવે બીજી ઘટનાથી પરિચિત થઈએ, જેમાં કિરણો તેમના પ્રસારની દિશા બદલી નાખે છે. આ ઘટના છે બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પ્રકાશનું રીફ્રેક્શન.§ 14-b માં કિરણો અને માછલીઘર સાથેના રેખાંકનો પર એક નજર નાખો. લેસરમાંથી નીકળતો બીમ સીધો હતો, પરંતુ જ્યારે તે માછલીઘરની કાચની દિવાલ પર પહોંચ્યો ત્યારે બીમ દિશા બદલી ગયો - રીફ્રેક્ટેડ

પ્રકાશના રીફ્રેક્શન દ્વારાબે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર કિરણની દિશામાં ફેરફાર કહેવાય છે, જ્યાં પ્રકાશ બીજા માધ્યમમાં જાય છે(પ્રતિબિંબ સાથે સરખામણી કરો). ઉદાહરણ તરીકે, આકૃતિમાં આપણે રીફ્રેક્શનના ઉદાહરણો દર્શાવ્યા છે પ્રકાશ બીમહવા અને પાણી, હવા અને કાચ, પાણી અને કાચની સીમાઓ પર.

ડાબા રેખાંકનોની સરખામણી પરથી, તે અનુસરે છે કે એર-ગ્લાસ મીડિયાની જોડી હવા-પાણીના માધ્યમની જોડી કરતાં વધુ મજબૂત રીતે પ્રકાશને રિફ્રેક્ટ કરે છે. જમણી બાજુના રેખાંકનોની સરખામણીથી, તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે હવામાંથી કાચ તરફ પસાર થાય છે, ત્યારે પાણીમાંથી કાચ તરફ પસાર થતાં કરતાં પ્રકાશ વધુ મજબૂત રીતે વક્રીવર્તિત થાય છે. એટલે કે, મીડિયાની જોડી, પારદર્શક થી ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન, વિવિધ રીફ્રેક્ટિવ શક્તિઓ ધરાવે છે, જેના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે સંબંધિત સૂચકરીફ્રેક્શન આગલા પૃષ્ઠ પર આપેલ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને તેની ગણતરી કરવામાં આવે છે, તેથી તે પ્રાયોગિક રીતે માપી શકાય છે. જો શૂન્યાવકાશને પ્રથમ માધ્યમ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે, તો નીચેના મૂલ્યો પ્રાપ્ત થાય છે:

આ મૂલ્યો પીળા પ્રકાશ માટે 20 °C પર માપવામાં આવે છે. અલગ તાપમાન અથવા પ્રકાશના અલગ રંગ પર, સૂચકો અલગ હશે (જુઓ § 14-h). ટેબલ પર ગુણાત્મક દેખાવ લેતા, અમે નોંધ કરીએ છીએ: કેવી રીતે વધુ સૂચકરીફ્રેક્શન એકતાથી અલગ પડે છે, શૂન્યાવકાશમાંથી મધ્યમ તરફ પસાર થતી વખતે બીમ જેટલો મોટો ખૂણો છે.હવાનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ લગભગ એકતા સમાન હોવાથી, પ્રકાશના પ્રસાર પર હવાનો પ્રભાવ વ્યવહારીક રીતે અગોચર છે.

1. TO આ ક્ષણેઓપ્ટિક્સ સાથે પરિચિત થવું ...
2. પ્રકાશના પ્રતિબિંબ અને વક્રીભવનની ઘટનામાં શું સામ્ય છે?
3. આપણે જે ઘટનાનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ તેનું પૂરું નામ શું છે?
4. § 14-b માં કિરણો અને માછલીઘર સાથેના યોજનાકીય રેખાંકનો અમને અવલોકન કરવાની મંજૂરી આપે છે:
5. તમે રીફ્રેક્શન વિશે તો જ વાત કરી શકો જો...
6. આકૃતિની ડાબી બાજુ ઘટનાને દર્શાવે છે...
7. મધ્ય ચિત્રમાં, વક્રીવર્તિત કિરણ ડાબી બાજુ કરતાં વધુ વિચલિત થાય છે. આપણે શું નિષ્કર્ષ દોરીએ છીએ?
8. જમણી ચિત્રમાં, વક્રીવર્તિત કિરણ મધ્ય કિરણ કરતાં ઓછું વિચલિત થાય છે. આનું કારણ શું છે?
9. પ્રયોગો હાથ ધરવા અથવા રેખાંકનોની તુલના કરીને, અમે સામાન્યીકરણ પર આવીએ છીએ: ...
10. મીડિયાની જોડીની રીફ્રેક્ટિવ પાવરને દર્શાવવા માટે, તેઓ ઉપયોગ કરે છે...
11. રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ફક્ત પરોક્ષ રીતે માપી શકાય છે કારણ કે ...
12. સરખામણી કરીને આપણે શું નિષ્કર્ષ દોરીએ છીએ કોષ્ટક મૂલ્યોરીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ?
13. અમે ભારપૂર્વક કહીએ છીએ કે હવા પ્રકાશના વક્રીભવન પર લગભગ કોઈ અસર કરતી નથી, ...

1.8. પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો સિદ્ધાંત (પ્રતિક્રિયાનો કાયદો)

આ સિદ્ધાંત એક છે મહત્વપૂર્ણ જોગવાઈઓ ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ. જ્યારે બે માધ્યમોની સીમા પર પ્રત્યાવર્તન થાય છે, ત્યારે કિરણો પરસ્પર રહે છે, એટલે કે. જ્યારે પ્રકાશ કિરણોની દિશા ઉલટી હોય છે સંબંધિત સ્થિતિબદલાતું નથી. જ્યારે પ્રકાશ પ્રતિબિંબિત થાય છે ત્યારે સમાન પરિસ્થિતિ સાચી છે. પ્રકાશ કિરણોના માર્ગની ઉલટાવી શકાય તેવો સિદ્ધાંત કોઈપણ સંખ્યામાં પ્રતિબિંબ અથવા રીફ્રેક્શન્સ માટે પરિપૂર્ણ થાય છે, કારણ કે તે દરેક માટે અવલોકન કરવામાં આવે છે.

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સના નિયમોપાસે મહાન મૂલ્ય. પ્રથમ, તેઓ સ્થાપિત કરે છે કે કિરણો, જ્યારે ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે હંમેશા ઘટનાના પ્લેનમાં રહે છે (આકસ્મિક કિરણો અને સામાન્ય દ્વારા રચાય છે). બીજું, તેઓ સ્થાપિત કરે છે સંખ્યાત્મક અવલંબનકિરણોના કોઓર્ડિનેટ્સ જ્યારે એક સપાટીથી બીજી સપાટી પર જાય છે, એટલે કે. તમને જટિલ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ દ્વારા બીમના પાથની ગણતરી કરવાની મંજૂરી આપે છે. ત્રીજે સ્થાને, તેઓ કિરણોના વિપરીત પાથમાં ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સનું વિશ્લેષણ કરવાની શક્યતા સૂચવે છે.

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ એ ઓપ્ટિકલ સાધનોનો સૈદ્ધાંતિક પાયો છે.ઓપ્ટિકલ સાધનોની એસેમ્બલી અને ગોઠવણી માટેનો તકનીકી આધાર મુખ્યત્વે ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સની સ્થિતિ પર આધારિત છે. સ્થાયી ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સ અને ભાગોને માપતી વખતે, ઉપકરણોના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે અને તેમની ભૂલોનો અભ્યાસ કરતી વખતે ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સના નિયમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

કુદરતે માણસને એક ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ સાધન - આંખથી સજ્જ કર્યું છે, પરંતુ તેની ક્ષમતાઓ મર્યાદિત છે. માણસ દ્વારા બનાવવામાં આવેલા ઓપ્ટિકલ સાધનોએ દ્રષ્ટિની શક્યતાઓને નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, નગ્ન આંખ લગભગ 0.1 મીમીના કદ સાથે વસ્તુઓને અલગ કરી શકે છે; બૃહદદર્શક કાચના ઉપયોગથી આ ક્ષમતા વધીને 0.01 mm થઈ ગઈ, અને માઈક્રોસ્કોપની મદદથી 0.15 માઈક્રોન કદ સુધીની વસ્તુઓને અલગ પાડવાનું શક્ય બન્યું, વગેરે.

ઓપ્ટિકલ સાધનો હવે એટલા વ્યાપક અને વિકસિત થઈ ગયા છે કે તેને પ્રકાશિત કરવાની જરૂર છે અલગ જૂથોસામાન્ય ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો દ્વારા એકીકૃત અને સજાતીય સમસ્યાઓ ઉકેલવામાં વિશિષ્ટ ઉપકરણો.

ઓપ્ટિકલ સાધનોના પાંચ મુખ્ય પ્રકારો છે:

• ટેલિસ્કોપિક સિસ્ટમ્સ ( સ્પોટિંગ અવકાશ);
• માઇક્રોસ્કોપ;
• ફોટોગ્રાફિક ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સ;
• પ્રક્ષેપણ ઉપકરણો;
• લાઇટિંગ ઉપકરણો.

ઓપ્ટિકલ સાધનોનું વર્ગીકરણ શરૂઆતમાં બે વર્ગો પર આધારિત હોઈ શકે છે - ઇમેજિંગ અને નોન-ઇમેજિંગ. અગાઉનાને વિસ્તરણ મૂલ્ય અનુસાર વિભાજિત કરી શકાય છે, બાદમાં - ઊર્જા અને પ્રકાશિત વિસ્તારની રચનાના સિદ્ધાંત અનુસાર. નોંધ કરો કે આધુનિકમાં ઓપ્ટિકલ સાધનોબે અથવા વધુ પ્રકારનાં ઉપકરણોની લાક્ષણિકતાઓ એક જ સમયે જોડી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મેટાલોગ્રાફિક માઇક્રોસ્કોપ નિયમિત માઇક્રોસ્કોપ, તેમજ ફોટોગ્રાફિક સાધન વગેરે તરીકે સેવા આપી શકે છે. આ ઉપરાંત, મિરર, લેન્સ અને મિરર-લેન્સ સિસ્ટમ્સ છે. મિરર-લેન્સ સિસ્ટમમાં મિરર અને લેન્સ ઓપ્ટિકલ તત્વો હોય છે. તેઓ સ્પોટલાઇટ્સ, હેડલાઇટ્સ, ટેલિસ્કોપ્સ, માઇક્રોસ્કોપ અને ટેલિફોટો લેન્સમાં લાગુ કરવામાં આવે છે. લેન્સમાં માત્ર ગોળાકાર અથવા એસ્ફેરિકલ લેન્સ હોય છે. તેમના ઉપયોગના ઉદાહરણો કન્ડેન્સર્સ - લાઇટિંગ સિસ્ટમ્સ છે. ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપ્સ(રિફ્લેક્ટર), જે પ્રકાશ-સંગ્રહ તત્વ તરીકે ઉપયોગ કરે છે અંતર્મુખ અરીસાઓગોળાકાર અને ગોળાકાર બંને આકારોને અરીસાના ઉપકરણો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. રાસ્ટર સિસ્ટમ્સ, જટિલ પ્રોફાઇલની સ્ટેપ્ડ સપાટી સાથેના ઓપ્ટિકલ ભાગો (ઉદાહરણ તરીકે, ફ્રેસ્નલ લેન્સ), પ્રકાશ માર્ગદર્શિકાઓ અને ઓપ્ટિકલ ફાઇબરનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમના ઘટકો તરીકે થઈ શકે છે.

પાછલા ફકરામાં જ્યારે પ્રકાશ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે ત્યારે બનતી ઘટનાઓને ધ્યાનમાં લેતા, અમે ધારીએ છીએ કે પ્રકાશ ચોક્કસ દિશામાં પ્રસારિત થાય છે, જે ફિગમાં દર્શાવેલ છે. 180, 181 તીર. ચાલો હવે પ્રશ્ન ઉઠાવીએ: જો પ્રકાશ વિરુદ્ધ દિશામાં પ્રસારિત થાય તો શું થશે? પ્રકાશ પ્રતિબિંબના કિસ્સામાં, આનો અર્થ એ થાય છે કે ઘટના બીમ ડાબી બાજુથી નીચે તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવશે નહીં, જેમ કે ફિગમાં. 182, a, અને જમણી બાજુથી નીચેની તરફ, જેમ કે ફિગમાં. 182, બી; વક્રીભવનના કિસ્સામાં, અમે ફિગની જેમ, પ્રથમ માધ્યમથી બીજામાં નહીં પરંતુ પ્રકાશના માર્ગને ધ્યાનમાં લઈશું. 182, c, અને બીજા પર્યાવરણથી પ્રથમ સુધી, જેમ કે ફિગમાં. 182, જી,

સચોટ માપન દર્શાવે છે કે પરાવર્તનના કિસ્સામાં અને રીફ્રેક્શનના કિસ્સામાં, કિરણો અને ઇન્ટરફેસના લંબ વચ્ચેના ખૂણાઓ યથાવત રહે છે, ફક્ત તીરની દિશા બદલાય છે. આમ, જો પ્રકાશ કિરણ દિશામાં પડે છે (ફિગ. 182, b), તો પ્રતિબિંબિત બીમ દિશામાં જશે, એટલે કે તે તારણ આપે છે કે, પ્રથમ કેસની તુલનામાં, ઘટના અને પ્રતિબિંબિત બીમ સ્થાનો બદલાઈ ગયા છે. તે જ પ્રકાશ બીમના રીફ્રેક્શન દરમિયાન જોવા મળે છે. ચાલો - એક ઘટના કિરણ, - એક રીફ્રેક્ટેડ કિરણ (ફિગ. 182, c). જો પ્રકાશ દિશામાં પડે છે (ફિગ. 182, ડી), તો વક્રીવર્તિત કિરણ દિશામાં જાય છે, એટલે કે ઘટના અને પ્રત્યાવર્તન કિરણોના વિનિમય સ્થાનો.

ચોખા. 182. પ્રતિબિંબ (a, b) અને પ્રત્યાવર્તન (c, d) દરમિયાન પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવું. જો, તો પછી

આમ, પ્રતિબિંબ અને રીફ્રેક્શન બંને દરમિયાન, પ્રકાશ એકબીજાની વિરુદ્ધ બંને દિશામાં સમાન માર્ગે મુસાફરી કરી શકે છે (ફિગ. 183). પ્રકાશના આ ગુણધર્મને પ્રકાશ કિરણોની વિપરીતતા કહેવામાં આવે છે.

પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો અર્થ એ છે કે જો પ્રથમ માધ્યમથી બીજામાં સંક્રમણ વખતે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બરાબર હોય, તો જ્યારે બીજા માધ્યમથી પ્રથમ તરફ પસાર થાય ત્યારે તે સમાન હોય છે. ખરેખર, પ્રકાશને એક ખૂણા પર પડવા દો અને એક ખૂણા પર વક્રીભવન થવા દો, જેથી . જો, કિરણોના રિવર્સ કોર્સ દરમિયાન, પ્રકાશ એક ખૂણા પર પડે છે, તો તે કોણ (ઉલટાવી શકાય તેવું) પર વક્રીવર્તિત થવું જોઈએ. આ કિસ્સામાં, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તેથી છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે બીમ હવામાંથી કાચ તરફ જાય છે અને જ્યારે તે કાચમાંથી હવામાં પસાર થાય છે . પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવી મિલકત બહુવિધ પ્રતિબિંબ અને રીફ્રેક્શન દરમિયાન પણ સચવાય છે, જે કોઈપણ ક્રમમાં થઈ શકે છે. આ એ હકીકતને અનુસરે છે કે દરેક પ્રતિબિંબ અથવા રીફ્રેક્શન સાથે પ્રકાશ કિરણની દિશા ઉલટાવી શકાય છે.

ચોખા. 183. પ્રત્યાવર્તન દરમિયાન પ્રકાશ કિરણોની વિપરીતતા માટે

આમ, જો, જ્યારે પ્રકાશ ચંદ્ર કોઈપણ પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબીત માધ્યમની સિસ્ટમમાંથી બહાર આવે છે, ત્યારે પ્રકાશ કિરણને ફરજ પાડવામાં આવે છે. છેલ્લો તબક્કોબરાબર પાછળ પ્રતિબિંબિત થાય છે, તે સમગ્ર સિસ્ટમમાંથી વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરશે અને તેના સ્ત્રોત પર પાછા આવશે.

પ્રકાશ કિરણોની દિશાની ઉલટાવી શકાય તેવું સૈદ્ધાંતિક રીતે પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબના નિયમોનો ઉપયોગ કરીને અને નવા પ્રયોગોનો આશરો લીધા વિના સાબિત કરી શકાય છે. પ્રકાશ પ્રતિબિંબના કેસ માટે, સાબિતી એકદમ સરળ છે (આ પ્રકરણના અંતે વ્યાયામ 22 જુઓ). પ્રકાશ રીફ્રેક્શનના કેસ માટે વધુ જટિલ પુરાવો ઓપ્ટિક્સ પાઠ્યપુસ્તકોમાં મળી શકે છે.

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ એ ઓપ્ટિક્સનો અત્યંત સરળ કેસ છે. આવશ્યકપણે આ એક સરળ સંસ્કરણ છે તરંગ ઓપ્ટિક્સ, જે હસ્તક્ષેપ અને વિવર્તન જેવી ઘટનાને ધ્યાનમાં લેતું નથી અને ફક્ત ધારતું નથી. અહીં બધું અત્યંત સરળ છે. અને તે સારું છે.

મૂળભૂત ખ્યાલો

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ- ઓપ્ટિક્સની એક શાખા જે પારદર્શક માધ્યમોમાં પ્રકાશના પ્રસારના નિયમોની તપાસ કરે છે, પ્રકાશના પ્રતિબિંબના નિયમો અરીસાની સપાટીઓ, ઇમેજિંગના સિદ્ધાંતો જ્યારે પ્રકાશ ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમમાંથી પસાર થાય છે.

મહત્વપૂર્ણ!આ બધી પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લીધા વિના ગણવામાં આવે છે તરંગ ગુણધર્મોસ્વેતા!

જીવનમાં, ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ, એક અત્યંત સરળ મોડેલ હોવા છતાં, વ્યાપક એપ્લિકેશન શોધે છે. તે કેવી રીતે છે શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સઅને સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત. શાસ્ત્રીય મિકેનિક્સના માળખામાં જરૂરી ગણતરી કરવી ઘણી વખત ઘણી સરળ હોય છે.

ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સનો મૂળ ખ્યાલ છે પ્રકાશ બીમ.

નોંધ કરો કે વાસ્તવિક પ્રકાશ બીમ એક રેખા સાથે પ્રસારિત થતો નથી, પરંતુ તેનું મર્યાદિત કોણીય વિતરણ છે, જે બીમના ટ્રાંસવર્સ કદ પર આધારિત છે. ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ બીમના ટ્રાંસવર્સ પરિમાણોની અવગણના કરે છે.

પ્રકાશના રેક્ટિલિનિયર પ્રચારનો કાયદો

આ કાયદો અમને કહે છે કે માં સજાતીય વાતાવરણપ્રકાશ સીધી રેખામાં પ્રવાસ કરે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, બિંદુ A થી બિંદુ B સુધી, પ્રકાશ પાથ સાથે આગળ વધે છે જેને મુસાફરી કરવા માટે ન્યૂનતમ સમયની જરૂર હોય છે.

પ્રકાશ કિરણોની સ્વતંત્રતાનો કાયદો

પ્રકાશ કિરણોનો પ્રસાર એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે થાય છે. તેનો અર્થ શું છે? આનો અર્થ એ છે કે ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સ ધારે છે કે કિરણો એકબીજાને પ્રભાવિત કરતા નથી. અને તેઓ એવી રીતે ફેલાય છે કે જાણે કોઈ અન્ય કિરણો જ ન હોય.

પ્રકાશ પ્રતિબિંબનો કાયદો

જ્યારે પ્રકાશ અરીસા (પ્રતિબિંબીત) સપાટીનો સામનો કરે છે, ત્યારે પ્રતિબિંબ થાય છે, એટલે કે, પ્રકાશ બીમના પ્રસારની દિશામાં ફેરફાર થાય છે. તેથી, પ્રતિબિંબનો નિયમ જણાવે છે કે ઘટના અને પ્રતિબિંબિત કિરણ ઘટનાના બિંદુ તરફ દોરવામાં આવેલા સામાન્ય સાથે સમાન સમતલમાં રહે છે. વધુમાં, ઘટના કોણ કોણ સમાનપ્રતિબિંબ, એટલે કે સામાન્ય કિરણો વચ્ચેના ખૂણાને બે સમાન ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે.

રીફ્રેક્શનનો કાયદો (સ્નેલનો)

મીડિયા વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર, પ્રતિબિંબ સાથે, રીફ્રેક્શન પણ થાય છે, એટલે કે. બીમ પ્રતિબિંબિત અને રીફ્રેક્ટેડમાં વહેંચાયેલું છે.

માર્ગ દ્વારા! હવે અમારા બધા વાચકો માટે ડિસ્કાઉન્ટ છે 10% પર

આવર્તન અને વક્રીભવનના ખૂણાઓના સાઈનનો ગુણોત્તર છે સતત મૂલ્યઅને આ માધ્યમોના પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકોના ગુણોત્તર સમાન છે. આ જથ્થાને પ્રથમની તુલનામાં બીજા માધ્યમનો રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ પણ કહેવામાં આવે છે.

અહીં તે સંપૂર્ણ કેસને અલગથી ધ્યાનમાં લેવો યોગ્ય છે આંતરિક પ્રતિબિંબ. જ્યારે પ્રકાશ ઓપ્ટિકલી ગીચ માધ્યમથી ઓછા ગાઢ માધ્યમમાં પ્રસારિત થાય છે, ત્યારે પ્રત્યાવર્તનનો કોણ તીવ્રતામાં વધુ કોણધોધ તદનુસાર, જેમ જેમ ઘટનાનો ખૂણો વધશે તેમ તેમ વક્રીભવન કોણ પણ વધશે. અમુક સમયે મર્યાદા કોણપ્રત્યાવર્તન કોણ 90 ડિગ્રી બને છે. ઘટનાના ખૂણામાં વધુ વધારા સાથે, પ્રકાશ બીજા માધ્યમમાં વક્રીભવિત થશે નહીં, અને ઘટનાની તીવ્રતા અને પ્રતિબિંબિત કિરણો સમાન હશે. તેને સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબ કહેવામાં આવે છે.

પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો કાયદો

ચાલો કલ્પના કરીએ કે બીમ, ચોક્કસ દિશામાં પ્રચાર કરે છે, તેમાં ઘણા ફેરફારો અને રીફ્રેક્શન્સ થયા છે. પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો નિયમ જણાવે છે કે જો આ કિરણ તરફ અન્ય કિરણ મોકલવામાં આવે છે, તો તે પ્રથમની જેમ જ માર્ગને અનુસરશે, પરંતુ વિરુદ્ધ દિશામાં.

અમે ભૌમિતિક ઓપ્ટિક્સની મૂળભૂત બાબતોનો અભ્યાસ કરવાનું ચાલુ રાખીશું, અને ભવિષ્યમાં અમે ચોક્કસપણે આનો ઉપયોગ કરીને સમસ્યાઓ હલ કરવાના ઉદાહરણો જોઈશું. વિવિધ કાયદા. સારું, જો તમને હવે કોઈ પ્રશ્નો હોય, તો સાચા જવાબો માટે નિષ્ણાતોનું સ્વાગત છે વિદ્યાર્થી સેવા. અમે કોઈપણ સમસ્યા હલ કરવામાં મદદ કરીશું!

પાછલા ફકરામાં જ્યારે પ્રકાશ બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર પડે છે ત્યારે બનતી ઘટનાઓને ધ્યાનમાં લેતા, અમે ધારીએ છીએ કે પ્રકાશ ચોક્કસ દિશામાં પ્રસારિત થાય છે, જે ફિગમાં દર્શાવેલ છે. 180, 181 તીર. ચાલો હવે પ્રશ્ન ઉઠાવીએ: જો પ્રકાશ વિરુદ્ધ દિશામાં પ્રસારિત થાય તો શું થશે? પ્રકાશ પ્રતિબિંબના કિસ્સામાં, આનો અર્થ એ થાય છે કે ઘટના બીમ ડાબી બાજુથી નીચે તરફ નિર્દેશિત કરવામાં આવશે નહીં, જેમ કે ફિગમાં. 182, a, અને જમણી બાજુથી નીચેની તરફ, જેમ કે ફિગમાં. 182, બી; વક્રીભવનના કિસ્સામાં, અમે ફિગની જેમ, પ્રથમ માધ્યમથી બીજામાં નહીં પરંતુ પ્રકાશના માર્ગને ધ્યાનમાં લઈશું. 182, c, અને બીજા પર્યાવરણથી પ્રથમ સુધી, જેમ કે ફિગમાં. 182, જી,

સચોટ માપન દર્શાવે છે કે પરાવર્તનના કિસ્સામાં અને રીફ્રેક્શનના કિસ્સામાં, કિરણો અને ઇન્ટરફેસના લંબ વચ્ચેના ખૂણાઓ યથાવત રહે છે, ફક્ત તીરની દિશા બદલાય છે. આમ, જો પ્રકાશ કિરણ દિશામાં પડે છે (ફિગ. 182, b), તો પ્રતિબિંબિત બીમ દિશામાં જશે, એટલે કે તે તારણ આપે છે કે, પ્રથમ કેસની તુલનામાં, ઘટના અને પ્રતિબિંબિત બીમ સ્થાનો બદલાઈ ગયા છે. તે જ પ્રકાશ બીમના રીફ્રેક્શન દરમિયાન જોવા મળે છે. ચાલો - એક ઘટના કિરણ, - એક રીફ્રેક્ટેડ રે (ફિગ. 182, c). જો પ્રકાશ દિશામાં પડે છે (ફિગ. 182, ડી), તો વક્રીવર્તિત કિરણ દિશામાં જાય છે, એટલે કે ઘટના અને પ્રત્યાવર્તન કિરણોના વિનિમય સ્થાનો.

ચોખા. 182. પ્રતિબિંબ (a, b) અને પ્રત્યાવર્તન (c, d) દરમિયાન પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવું. જો, તો પછી

આમ, પ્રતિબિંબ અને રીફ્રેક્શન બંને દરમિયાન, પ્રકાશ એકબીજાની વિરુદ્ધ બંને દિશામાં સમાન માર્ગે મુસાફરી કરી શકે છે (ફિગ. 183). પ્રકાશના આ ગુણધર્મને પ્રકાશ કિરણોની વિપરીતતા કહેવામાં આવે છે.

પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવો અર્થ એ છે કે જો પ્રથમ માધ્યમથી બીજામાં સંક્રમણ વખતે રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બરાબર હોય, તો જ્યારે બીજા માધ્યમથી પ્રથમ તરફ પસાર થાય ત્યારે તે સમાન હોય છે. ખરેખર, પ્રકાશને એક ખૂણા પર પડવા દો અને એક ખૂણા પર વક્રીભવન થવા દો, જેથી . જો, કિરણોના રિવર્સ કોર્સ દરમિયાન, પ્રકાશ એક ખૂણા પર પડે છે, તો તે કોણ (ઉલટાવી શકાય તેવું) પર વક્રીવર્તિત થવું જોઈએ. આ કિસ્સામાં, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તેથી છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે બીમ હવામાંથી કાચ તરફ જાય છે અને જ્યારે તે કાચમાંથી હવામાં પસાર થાય છે . પ્રકાશ કિરણોની ઉલટાવી શકાય તેવી મિલકત બહુવિધ પ્રતિબિંબ અને રીફ્રેક્શન દરમિયાન પણ સચવાય છે, જે કોઈપણ ક્રમમાં થઈ શકે છે. આ એ હકીકતને અનુસરે છે કે દરેક પ્રતિબિંબ અથવા રીફ્રેક્શન સાથે પ્રકાશ કિરણની દિશા ઉલટાવી શકાય છે.

ચોખા. 183. પ્રત્યાવર્તન દરમિયાન પ્રકાશ કિરણોની વિપરીતતા માટે

આમ, જો, જ્યારે પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબીત માધ્યમોની કોઈપણ સિસ્ટમમાંથી પ્રકાશ કિરણ નીકળે છે, ત્યારે પ્રકાશના કિરણને છેલ્લા તબક્કામાં બરાબર પાછું પ્રતિબિંબિત કરવાની ફરજ પાડવામાં આવે છે, તો તે સમગ્ર સિસ્ટમમાંથી વિરુદ્ધ દિશામાં પસાર થશે અને તેના સ્ત્રોત પર પાછા આવશે. .

પ્રકાશ કિરણોની દિશાની ઉલટાવી શકાય તેવું સૈદ્ધાંતિક રીતે પ્રત્યાવર્તન અને પ્રતિબિંબના નિયમોનો ઉપયોગ કરીને અને નવા પ્રયોગોનો આશરો લીધા વિના સાબિત કરી શકાય છે. પ્રકાશ પ્રતિબિંબના કેસ માટે, સાબિતી એકદમ સરળ છે (આ પ્રકરણના અંતે વ્યાયામ 22 જુઓ). પ્રકાશ રીફ્રેક્શનના કેસ માટે વધુ જટિલ પુરાવો ઓપ્ટિક્સ પાઠ્યપુસ્તકોમાં મળી શકે છે.