क्रांतिक कोण और पूर्ण आंतरिक परावर्तन क्या है? — भौतिकी

परिभाषा 3.16 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 3 — प्रकाश का अपवर्तन

मान लीजिए प्रकाश $n_1$ अपवर्तनांक वाले माध्यम में चलकर $n_2 < n_1$ छोटे अपवर्तनांक वाले माध्यम की ओर जाता है। क्रांतिक कोण $i_c$ वह आपतन कोण है जिस पर अपवर्तित किरण सतह को छूती हुई निकलती है ( $i_2 = 90^\circ$ )। $i_1 > i_c$ के लिए कोई अपवर्तित किरण होती ही नहीं: सतह सारा प्रकाश परावर्तन के नियम के अनुसार पहले माध्यम में लौटा देती है। यही पूर्ण आंतरिक परावर्तन है।

पानी से वायु की ओर, बढ़ते आपतन पर: पहले अभिलंब से दूर अपवर्तन, फिर क्रांतिक कोण पर सतह को छूती हुई अपवर्तित किरण, फिर पूर्ण आंतरिक परावर्तन — सतह अब एक संपूर्ण दर्पण बन चुकी है।

उदाहरण

उदाहरण 3.18 (तीन क्रांतिक कोण)

वायु की ओर: पानी के लिए $\sin i_c = 1/1.33 = 0.752$ , इसलिए $i_c = 48.8^\circ$ ; काँच के लिए $\sin i_c = 1/1.50$ , इसलिए $i_c = 41.8^\circ$ ; हीरे के लिए $\sin i_c = 1/2.42 = 0.413$ , इसलिए $i_c = 24.4^\circ$ । अपवर्तनांक जितना बड़ा, निकास-शंकु उतना सँकरा: हीरे में किसी फलक के अभिलंब से $24.4^\circ$ से अधिक हटी हर किरण फँस जाती है — यही उसकी झिलमिल का रहस्य है, जिसकी चीर-फाड़ समस्या 3.1 में की गई है।

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