सिद्ध कीजिए कि $\mu \geqslant \sqrt{2}$ अपवर्तनांक वाले पदार्थ के लिए,किसी भी कोण पर आपतित प्रकाश आपतन सतह के लंबवत लंबाई के अनुदिश निर्देशित होगा।

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) चित्र में दिखाए अनुसार,मान लीजिए कि एक प्रकाश किरण $\overrightarrow{PQ}$ एक सघन पारदर्शी माध्यम की सतह $AB$ पर $i$ आपतन कोण पर आपतित होती है। अपवर्तन के बाद,किरण $\overrightarrow{QR}$ विरल माध्यम की सतह $AC$ पर बिंदु $R$ पर $\phi$ आपतन कोण पर आपतित होती है। प्रकाश के बाहर निकले बिना निर्देशित होने के लिए,इसे प्रत्येक इंटरफ़ेस पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन $(TIR)$ से गुजरना होगा। अतः,हमें $\phi \geq C$ की आवश्यकता है,जहाँ $C$ क्रांतिक कोण है।
ज्यामिति से,$\phi + r = 90^{\circ}$,इसलिए $\phi = 90^{\circ} - r$.
$TIR$ के लिए शर्त $\phi \geq C$ है,जिसका अर्थ है $\sin \phi \geq \sin C$.
$\phi = 90^{\circ} - r$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\sin(90^{\circ} - r) \geq \sin C$ प्राप्त होता है,जो सरल होकर $\cos r \geq \frac{1}{\mu}$ हो जाता है (चूंकि $\sin C = \frac{1}{\mu}$)।
दोनों पक्षों का वर्ग करने पर,$\cos^2 r \geq \frac{1}{\mu^2}$,या $1 - \sin^2 r \geq \frac{1}{\mu^2}$.
बिंदु $Q$ पर स्नेल के नियम से,$\sin i = \mu \sin r$,इसलिए $\sin r = \frac{\sin i}{\mu}$.
इसे प्रतिस्थापित करने पर,$1 - \frac{\sin^2 i}{\mu^2} \geq \frac{1}{\mu^2}$.
$\mu^2$ से गुणा करने पर,हमें $\mu^2 - \sin^2 i \geq 1$,या $\mu^2 \geq 1 + \sin^2 i$ प्राप्त होता है।
चूंकि $\sin^2 i$ का अधिकतम मान $1$ है ($i = 90^{\circ}$ पर),यह शर्त सभी $i$ के लिए मान्य होनी चाहिए,इसलिए $\mu^2 \geq 1 + 1 = 2$,जिसका अर्थ है $\mu \geq \sqrt{2}$.
अतः,$\mu \geq \sqrt{2}$ के लिए,प्रकाश हमेशा $TIR$ का अनुभव करेगा और माध्यम के भीतर निर्देशित होगा।

Explore More

Similar Questions

प्रकाश की एक किरण एक समकोण समद्विबाहु प्रिज्म के एक फलक पर लंबवत आपतित होती है। इसके बाद यह कर्ण (hypotenuse) को स्पर्श करते हुए निकल जाती है। प्रिज्म के पदार्थ का अपवर्तनांक क्या है?

एक कांच के स्लैब का हवा के सापेक्ष अपवर्तनांक ' $\mu$ ' है और कांच से हवा में जाने वाली प्रकाश की किरण के लिए क्रांतिक कोण ' $\theta$ ' है। यदि प्रकाश की एक किरण हवा से कांच पर ' $\theta$ ' आपतन कोण पर आपतित होती है,तो संबंधित अपवर्तन कोण क्या होगा?

एक समकोण समद्विबाहु प्रिज्म को $n_{A}=1.5$ और $n_{B}=1.3$ अपवर्तनांक वाले मिश्रणीय विलायकों $A$ और $B$ से बने तरल की सतह पर रखा गया है। प्रिज्म का अपवर्तनांक $n_{p}=1.5$ है और तरल का अपवर्तनांक $n_{L}=C_{A} n_{A}+(1-C_{A}) n_{B}$ द्वारा दिया गया है,जहाँ $C_{A}$ तरल में विलायक $A$ का प्रतिशत है। यदि $\theta_{C}$ प्रिज्म-तरल इंटरफ़ेस पर क्रांतिक कोण है,तो वह ग्राफ जो विलायक के प्रतिशत के साथ क्रांतिक कोण के परिवर्तन को सबसे अच्छी तरह दर्शाता है,वह है

चित्र में दिखाए अनुसार,हवा से $\mu = \frac{4}{3}$ अपवर्तनांक वाले सघन माध्यम में प्रकाश की एक किरण प्रवेश करती है। प्रकाश किरण दिखाए अनुसार निकटवर्ती सतह पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन का अनुभव करती है। कोण $\theta$ का अधिकतम मान कितना होना चाहिए?

$PQR$ एक समकोण प्रिज्म है जिसके अन्य कोण $60^o$ और $30^o$ हैं। प्रिज्म का अपवर्तनांक $1.5$ है। $PQ$ पर द्रव की एक पतली परत है। प्रकाश $PR$ फलक पर लंबवत गिरता है। $PQ$ फलक पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन के लिए,द्रव का अधिकतम अपवर्तनांक क्या है?

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 exam papers from 7.5L+ questions 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