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भौतिकी · शब्दावली

अभिलंब और आपतन कोण क्या है?

अन्य नाम: अभिलंब · आपतन कोण

परिभाषा 3.1 माध्यमिक भौतिकी · अध्याय 3 — प्रकाश का अपवर्तन

जिस बिंदु पर कोई किरण सतह से मिलती है, वहाँ सतह पर खींची गई लंब रेखा अभिलंब कहलाती है। आती हुई किरण और अभिलंब के बीच का कोण आपतन कोण i1i_1 है; परावर्तन और अपवर्तन के कोण भी इसी तरह अभिलंब से नापे जाते हैं।

उदाहरण

उदाहरण 3.3 (कोण सही ढंग से पढ़ना)

लेज़र की एक किरण दर्पण पर “3535^\circ पर” पड़ती है — यानी दर्पण की सतह से नापकर, जैसे किरणों का वर्णन अक्सर किया जाता है। आपतन कोण 9035=5590^\circ - 35^\circ = 55^\circ है, इसलिए परावर्तित किरण भी अभिलंब से 5555^\circ पर निकलती है, और किरण 1802×55=70180^\circ - 2 \times 55^\circ = 70^\circ मुड़ जाती है। अभिलंब वाली परिपाटी भूल जाना इस अध्याय की सबसे आम गलती है; हर बार उसकी क़ीमत 9090^\circ पड़ती है।

उदाहरण 3.9 (वायु से पानी)

एक किरण शांत तालाब पर i1=30i_1 = 30^\circ पर पड़ती है। n1=1.00n_1 = 1.00 और n2=1.33n_2 = 1.33 लेकर:

sini2=n1sini1n2=sin301.33=0.5001.33=0.376,i2=22.1.\sin i_2 = \frac{n_1 \sin i_1}{n_2} = \frac{\sin 30^\circ}{1.33} = \frac{0.500}{1.33} = 0.376, \qquad i_2 = 22.1^\circ .

किरण अभिलंब की ओर मुड़ती है, जैसा धीमे माध्यम में घुसते समय वह हमेशा करती है (n2>n1n_2 > n_1)। पानी छोड़ते समय वही गणना उलटी चलती है और किरण अभिलंब से दूर मुड़ती है।

उदाहरण 3.18 (तीन क्रांतिक कोण)

वायु की ओर: पानी के लिए sinic=1/1.33=0.752\sin i_c = 1/1.33 = 0.752, इसलिए ic=48.8i_c = 48.8^\circ; काँच के लिए sinic=1/1.50\sin i_c = 1/1.50, इसलिए ic=41.8i_c = 41.8^\circ; हीरे के लिए sinic=1/2.42=0.413\sin i_c = 1/2.42 = 0.413, इसलिए ic=24.4i_c = 24.4^\circअपवर्तनांक जितना बड़ा, निकास-शंकु उतना सँकरा: हीरे में किसी फलक के अभिलंब से 24.424.4^\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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