માધ્યમ $A$ માં $300 \ nm$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો પ્રકાશ એક સમતલ સપાટી દ્વારા માધ્યમ $B$ માં પ્રવેશે છે. જો પ્રકાશની આવૃત્તિ $5 \times 10^{14} \ Hz$ હોય અને માધ્યમ $A$ માં પ્રકાશની ઝડપ અને માધ્યમ $B$ માં પ્રકાશની ઝડપનો ગુણોત્તર $\frac{4}{5}$ હોય,તો માધ્યમ $B$ નો નિરપેક્ષ વક્રીભવનાંક કેટલો થાય?

પ્રાથમિક મેઘધનુષના નિર્માણમાં,સૂર્યપ્રકાશના કિરણો વરસાદના ટીપામાંથી ન્યૂનતમ વિચલન સાથે કઈ પ્રક્રિયા પછી બહાર આવે છે?

મોટાભાગના પદાર્થોનો વક્રીભવનાંક $n > 1$ હોય છે. તેથી,જ્યારે હવામાંથી પ્રકાશનું કિરણ કુદરતી રીતે મળતા પદાર્થમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે સ્નેલના નિયમ મુજબ,$\frac{\sin \theta_1}{\sin \theta_2} = \frac{n_2}{n_1}$,તે સમજી શકાય છે કે વક્રીભૂત કિરણ લંબ તરફ વળે છે. પરંતુ તે ક્યારેય આપાત કિરણની જેમ લંબની એક જ બાજુએ બહાર આવતું નથી. વિદ્યુતચુંબકત્વ મુજબ,માધ્યમનો વક્રીભવનાંક $n = \left(\frac{c}{v}\right) = \pm \sqrt{\varepsilon_r \mu_r}$ સંબંધ દ્વારા આપવામાં આવે છે. જ્યાં $\varepsilon_r$ અને $\mu_r$ ઋણ હોય,ત્યારે $n$ નું ઋણ મૂળ પસંદ કરવું આવશ્યક છે. આવા ઋણ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પદાર્થો હવે કૃત્રિમ રીતે તૈયાર કરી શકાય છે અને તેને મેટા-મટીરીયલ્સ કહેવામાં આવે છે. તેઓ કોઈપણ ભૌતિક નિયમોનું ઉલ્લંઘન કર્યા વિના નોંધપાત્ર રીતે અલગ ઓપ્ટિકલ વર્તન દર્શાવે છે. $n$ ઋણ હોવાથી,તે વક્રીભૂત પ્રકાશના પ્રસરણની દિશામાં ફેરફાર લાવે છે. જો કે,સામાન્ય પદાર્થોની જેમ,મેટા-મટીરીયલ્સમાં પણ વક્રીભવન દરમિયાન પ્રકાશની આવૃત્તિ બદલાતી નથી.
$1.$ સાચું વિધાન પસંદ કરો.
$(A)$ મેટા-મટીરીયલમાં પ્રકાશની ઝડપ $v = c|n|$ છે.
$(B)$ મેટા-મટીરીયલમાં પ્રકાશની ઝડપ $v = \frac{c}{|n|}$ છે.
$(C)$ મેટા-મટીરીયલમાં પ્રકાશની ઝડપ $v = c$ છે.
$(D)$ મેટા-મટીરીયલમાં પ્રકાશની તરંગલંબાઇ $(\lambda_m)$ એ $\lambda_m = \frac{\lambda_{\text{air}}}{|n|}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $\lambda_{\text{air}}$ એ હવામાં પ્રકાશની તરંગલંબાઇ છે.
$2.$ હવામાંથી મેટા-મટીરીયલ પર આપાત થતા પ્રકાશ માટે,યોગ્ય કિરણ આકૃતિ કઈ છે?

રે ઓપ્ટિક્સમાં કાર્ટેઝિયન સાઇન કન્વેન્શન (ચિહ્ન પ્રણાલી) મુજબ,

બિંદુ $A$ (હવામાં) માંથી નીકળતા વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો પદાર્થ $M$ ના લંબચોરસ બ્લોક પર આપાત થાય છે અને નીચે દર્શાવ્યા મુજબ બીજી બાજુથી બહાર આવે છે. જ્યારે તરંગ હવા માંથી માધ્યમમાં ગતિ કરે છે ત્યારે ખૂણા $i$ અને $r$ એ આપાતકોણ અને વક્રીભવનકોણ છે. કિરણો માટે આવા પથ શક્ય છે,

$n$ આવૃત્તિ અને $\lambda$ તરંગલંબાઈ ધરાવતું વિદ્યુતચુંબકીય વિકિરણ,જે હવામાં $v$ વેગથી ગતિ કરે છે,તે $\mu$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા કાચના સ્લેબમાં પ્રવેશે છે. કાચના સ્લેબમાં પ્રકાશની આવૃત્તિ,તરંગલંબાઈ અને વેગ અનુક્રમે કેટલા હશે?