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भौतिकी · शब्दावली

क्रांतिक कोण और पूर्ण आंतरिक परावर्तन क्या है?

अन्य नाम: क्रांतिक कोण · पूर्ण आंतरिक परावर्तन

परिभाषा 3.16 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 3 — प्रकाश का अपवर्तन

मान लीजिए प्रकाश n1n_1 अपवर्तनांक वाले माध्यम में चलकर n2<n1n_2 < n_1 छोटे अपवर्तनांक वाले माध्यम की ओर जाता है। क्रांतिक कोण ici_c वह आपतन कोण है जिस पर अपवर्तित किरण सतह को छूती हुई निकलती है (i2=90∘i_2 = 90^\circ)। i1>ici_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।
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⁡ic=1/1.33=0.752\sin i_c = 1/1.33 = 0.752, इसलिए ic=48.8∘i_c = 48.8^\circ; काँच के लिए sin⁡ic=1/1.50\sin i_c = 1/1.50, इसलिए ic=41.8∘i_c = 41.8^\circ; हीरे के लिए sin⁡ic=1/2.42=0.413\sin i_c = 1/2.42 = 0.413, इसलिए ic=24.4∘i_c = 24.4^\circ। अपवर्तनांक जितना बड़ा, निकास-शंकु उतना सँकरा: हीरे में किसी फलक के अभिलंब से 24.4∘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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