కాంతి యొక్క వక్రీభవన చట్టం యొక్క సూత్రం - సాధారణ మరియు నిర్దిష్ట కేసులు

కాంతి వక్రీభవన నియమం వివిధ రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు కిరణాలు ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి తాకినప్పుడు అవి ఎలా ప్రవర్తిస్తాయో నిర్ణయించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం యొక్క లక్షణాలు, దాని సంభవించిన కారణాలు మరియు ఇతర ముఖ్యమైన సూక్ష్మ నైపుణ్యాలను అర్థం చేసుకోవడం సులభం. వక్రీభవన రకాలను అర్థం చేసుకోవడం కూడా విలువైనదే, ఎందుకంటే ఇది చట్టం యొక్క సూత్రాల గణన మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగంలో గొప్ప ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది.

చాలా తరచుగా, పారదర్శక గ్లాసు నీటిలో ఒక గడ్డి లేదా చెంచాతో మంచి ఉదాహరణ చూపబడుతుంది.

కాంతి వక్రీభవనం యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి

ఈ దృగ్విషయం దాదాపు ప్రతి ఒక్కరికీ సుపరిచితం, ఎందుకంటే ఇది రోజువారీ జీవితంలో విస్తృతంగా ఎదుర్కొంటుంది. ఉదాహరణకు, మీరు స్పష్టమైన నీటితో ఉన్న రిజర్వాయర్ దిగువన చూస్తే, అది ఎల్లప్పుడూ నిజంగా ఉన్నదానికంటే దగ్గరగా కనిపిస్తుంది. అక్వేరియంలలో వక్రీకరణను గమనించవచ్చు, ఈ ఎంపిక దాదాపు అందరికీ సుపరిచితం.కానీ సమస్యను అర్థం చేసుకోవడానికి, అనేక ముఖ్యమైన అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.

వక్రీభవనానికి కారణాలు

ఇక్కడ, లైట్ ఫ్లక్స్ పాస్ చేసే వివిధ మాధ్యమాల లక్షణాలు నిర్ణయాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటాయి. వాటి సాంద్రత చాలా తరచుగా భిన్నంగా ఉంటుంది, కాబట్టి కాంతి వివిధ వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది. ఇది నేరుగా దాని లక్షణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

సూర్యకిరణం ప్రిజం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, అది స్పెక్ట్రంలోని అన్ని రంగుల్లోకి కుళ్ళిపోతుంది.

ఒక మాధ్యమం నుండి మరొకదానికి (వాటి కనెక్షన్ యొక్క పాయింట్ వద్ద) కదులుతున్నప్పుడు, సాంద్రత మరియు ఇతర లక్షణాలలో తేడాల కారణంగా కాంతి దాని దిశను మారుస్తుంది. విచలనం భిన్నంగా ఉండవచ్చు, మీడియా యొక్క లక్షణాలలో ఎక్కువ వ్యత్యాసం, చివరికి ఎక్కువ వక్రీకరణ.

మార్గం ద్వారా! కాంతి వక్రీభవనానికి గురైనప్పుడు, దానిలో కొంత భాగం ఎల్లప్పుడూ ప్రతిబింబిస్తుంది.

నిజ జీవిత ఉదాహరణలు

మీరు దాదాపు ప్రతిచోటా పరిశీలనలో ఉన్న దృగ్విషయం యొక్క ఉదాహరణలను కలుసుకోవచ్చు, కాబట్టి వక్రీభవనం వస్తువుల అవగాహనను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో అందరూ చూడగలరు. అత్యంత సాధారణ ఎంపికలు:

1. మీరు ఒక గ్లాసు నీటిలో ఒక చెంచా లేదా ట్యూబ్‌ను ఉంచినట్లయితే, రెండు వాతావరణాల సరిహద్దు నుండి ప్రారంభించి, ఆ వస్తువు నిటారుగా ఉండటం మరియు వైదొలగడం దృశ్యమానంగా ఎలా ఉంటుందో మీరు చూడవచ్చు. ఈ ఆప్టికల్ భ్రమ చాలా తరచుగా ఉదాహరణగా ఉపయోగించబడుతుంది.
2. వేడి వాతావరణంలో, సిరామరక ప్రభావం తరచుగా కాలిబాటపై సంభవిస్తుంది. పదునైన ఉష్ణోగ్రత తగ్గుదల ప్రదేశంలో (భూమికి సమీపంలోనే), కిరణాలు వక్రీభవనం చెందుతాయి, తద్వారా కళ్ళు ఆకాశం యొక్క స్వల్ప ప్రతిబింబాన్ని చూస్తాయి.
3. వక్రీభవనం ఫలితంగా అద్భుతాలు కూడా కనిపిస్తాయి. ఇక్కడ ప్రతిదీ చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, కానీ అదే సమయంలో, ఈ దృగ్విషయం ఎడారిలో మాత్రమే కాకుండా, పర్వతాలలో మరియు మధ్య సందులో కూడా జరుగుతుంది. హోరిజోన్ లైన్ వెనుక ఉన్న వస్తువులు కనిపించినప్పుడు మరొక ఎంపిక.
   మిరాజ్ అనేది ప్రకృతి యొక్క అద్భుతాలలో ఒకటి, ఇది కాంతి వక్రీభవనం కారణంగా ఖచ్చితంగా సంభవిస్తుంది.
4. వక్రీభవన సూత్రాలు రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగించే అనేక వస్తువులలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి: అద్దాలు, భూతద్దం, పీఫోల్స్, ప్రొజెక్టర్లు మరియు స్లయిడ్ షో యంత్రాలు, బైనాక్యులర్లు మరియు మరిన్ని.
5. సందేహాస్పద చట్టాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా అనేక రకాల శాస్త్రీయ పరికరాలు పని చేస్తాయి. ఇందులో మైక్రోస్కోప్‌లు, టెలిస్కోప్‌లు మరియు ఇతర అధునాతన ఆప్టికల్ పరికరాలు ఉన్నాయి.

వక్రీభవన కోణం ఏమిటి

వక్రీభవన కోణం అనేది విభిన్న కాంతి ప్రసార లక్షణాలతో రెండు పారదర్శక మాధ్యమాల మధ్య ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద వక్రీభవనం యొక్క దృగ్విషయం కారణంగా ఏర్పడిన కోణం. ఇది వక్రీభవన సమతలానికి గీసిన లంబ రేఖ నుండి నిర్ణయించబడుతుంది.

నీటి కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగిన ద్రవాన్ని గాజులో పోస్తే, వక్రీభవన కోణం పెద్దదిగా మారుతుంది.

ఈ దృగ్విషయం రెండు చట్టాల కారణంగా ఉంది - శక్తి పరిరక్షణ మరియు మొమెంటం పరిరక్షణ. మాధ్యమం యొక్క లక్షణాలలో మార్పుతో, వేవ్ యొక్క వేగం అనివార్యంగా మారుతుంది, కానీ దాని ఫ్రీక్వెన్సీ అదే విధంగా ఉంటుంది.

వక్రీభవన కోణాన్ని ఏది నిర్ణయిస్తుంది

సూచిక మారవచ్చు మరియు ప్రధానంగా కాంతి వెళుతున్న రెండు మాధ్యమాల లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వాటి మధ్య వ్యత్యాసం ఎక్కువ, దృశ్య విచలనం ఎక్కువ.

అలాగే, కోణం ఉద్గార తరంగాల పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ సూచిక మారినప్పుడు, విచలనం కూడా మారుతుంది. కొన్ని మాధ్యమాలలో, విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ఫ్రీక్వెన్సీ కూడా గొప్ప ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే ఈ ఎంపిక ఎల్లప్పుడూ కనుగొనబడలేదు.

ఆప్టికల్‌గా అనిసోట్రోపిక్ పదార్థాలలో, కోణం కాంతి యొక్క ధ్రువణత మరియు దాని దిశ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.

వక్రీభవన రకాలు

అత్యంత సాధారణ కాంతి యొక్క సాధారణ వక్రీభవనం, మీడియా యొక్క విభిన్న లక్షణాల కారణంగా, వక్రీకరణ ప్రభావం ఒక డిగ్రీ లేదా మరొకదానికి గమనించవచ్చు.కానీ సమాంతరంగా కనిపించే ఇతర రకాలు ఉన్నాయి లేదా ప్రత్యేక దృగ్విషయంగా పరిగణించబడతాయి.

నిలువుగా ధ్రువపరచబడిన తరంగం ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో రెండు మాధ్యమాల సరిహద్దును తాకినప్పుడు (బ్రూస్టర్ కోణం అని పిలుస్తారు), మీరు మొత్తం వక్రీభవనాన్ని చూడవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ప్రతిబింబించే తరంగం అస్సలు ఉండదు.

రేడియేషన్ అధిక వక్రీభవన సూచిక కలిగిన మాధ్యమం నుండి తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమానికి వెళ్ళినప్పుడు మాత్రమే మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం గమనించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, సంభవం కోణం కంటే వక్రీభవన కోణం ఎక్కువగా ఉందని తేలింది. అంటే విలోమ సంబంధం ఉంది. అంతేకాక, కోణం పెరుగుదలతో, దాని యొక్క నిర్దిష్ట విలువలను చేరుకున్నప్పుడు, సూచిక 90 డిగ్రీలకు సమానంగా మారుతుంది.

కాంతి ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో రెండు మాధ్యమాల సరిహద్దులో పడితే, అది కేవలం ప్రతిబింబిస్తుంది.

మీరు విలువను మరింత పెంచినట్లయితే, పుంజం మరొక మాధ్యమానికి వెళ్లకుండా రెండు పదార్ధాల సరిహద్దు నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది. ఇది మొత్తం అంతర్గత ప్రతిబింబం అని పిలువబడే ఈ దృగ్విషయం.

కూడా చదవండి

కాంతి ప్రతిబింబం యొక్క చట్టాలు మరియు వారి ఆవిష్కరణ చరిత్ర

 

సూచికల గణనకు సంబంధించి ఇక్కడ మీకు వివరణ అవసరం, ఎందుకంటే సూత్రం ప్రామాణికం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది ఇలా కనిపిస్తుంది:

పాపం _{మొదలైనవి}= ఎన్₂₁

ఈ దృగ్విషయం ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క సృష్టికి దారితీసింది, ఇది ఇతర ఎంపికల ద్వారా సాధించలేని వేగంతో అపరిమిత దూరం వరకు భారీ మొత్తంలో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగల పదార్థం. అద్దానికి విరుద్ధంగా, ఈ సందర్భంలో ప్రతిబింబం బహుళ ప్రతిబింబాలతో కూడా శక్తిని కోల్పోకుండా సంభవిస్తుంది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్ ఒక సాధారణ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది:

1. కాంతి ప్రసారం చేసే కోర్ ప్లాస్టిక్ లేదా గాజుతో తయారు చేయబడింది. దాని క్రాస్ సెక్షన్ ఎంత పెద్దదైతే, ప్రసారం చేయగల సమాచారం అంత ఎక్కువ.
2. కోర్లో కాంతి ప్రవాహాన్ని ప్రతిబింబించేలా షెల్ అవసరం, తద్వారా అది దాని ద్వారా మాత్రమే వ్యాపిస్తుంది. ఫైబర్లోకి ప్రవేశించే సమయంలో, పుంజం పరిమితి కంటే ఎక్కువ కోణంలో పడటం ముఖ్యం, అప్పుడు అది శక్తిని కోల్పోకుండా ప్రతిబింబిస్తుంది.
3. రక్షిత ఐసోలేషన్ ఫైబర్‌కు హానిని నిరోధిస్తుంది మరియు ప్రతికూల ప్రభావాల నుండి రక్షిస్తుంది. ఈ భాగం కారణంగా, కేబుల్ భూగర్భంలో కూడా వేయబడుతుంది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్ సమాచార ప్రసారాన్ని ప్రాథమికంగా కొత్త స్థాయికి తీసుకురావడానికి అనుమతించింది.

వక్రీభవన నియమం ఎలా కనుగొనబడింది?

ఈ ఆవిష్కరణ జరిగింది విల్లెబ్రోడ్ స్నెలియస్, 1621లో డచ్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు. వరుస ప్రయోగాల తరువాత, అతను ఈనాటికీ వాస్తవంగా మారని ప్రధాన అంశాలను రూపొందించగలిగాడు. సంభవం మరియు ప్రతిబింబం యొక్క కోణాల యొక్క సైన్స్ నిష్పత్తి యొక్క స్థిరత్వాన్ని మొదట గుర్తించిన వ్యక్తి.

ఆవిష్కరణ పదార్థాలతో మొదటి ప్రచురణ ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్తచే చేయబడింది రెనే డెస్కార్టెస్. అదే సమయంలో, నిపుణులు ఏకీభవించరు, అతను స్నెల్ యొక్క పదార్థాలను ఉపయోగించాడని ఎవరైనా నమ్ముతారు మరియు అతను దానిని స్వతంత్రంగా తిరిగి కనుగొన్నాడని ఎవరైనా ఖచ్చితంగా అనుకుంటున్నారు.

కూడా చదవండి

కాంతి వ్యాప్తి అంటారు

 

వక్రీభవన సూచిక యొక్క నిర్వచనం మరియు సూత్రం

సంఘటన మరియు వక్రీభవన కిరణాలు, అలాగే రెండు మీడియాల జంక్షన్ గుండా లంబంగా ఒకే విమానంలో ఉంటాయి. వక్రీభవన కోణం యొక్క సైన్కు సంబంధించి సంభవం కోణం యొక్క సైన్ స్థిరమైన విలువ. ఈ విధంగా నిర్వచనం ధ్వనిస్తుంది, ఇది ప్రదర్శనలో భిన్నంగా ఉండవచ్చు, కానీ అర్థం ఎల్లప్పుడూ అలాగే ఉంటుంది. గ్రాఫికల్ వివరణ మరియు సూత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.

ఫార్ములా సార్వత్రికమైనది మరియు విభిన్న వాతావరణాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

ఇది సూచికలను గమనించాలి వక్రీభవనానికి యూనిట్లు లేవు. ఒక సమయంలో, పరిశీలనలో ఉన్న దృగ్విషయం యొక్క భౌతిక పునాదులను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఒకేసారి ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు - క్రిస్టియన్ హ్యూజెన్స్ హాలండ్ నుండి మరియు ఫ్రాన్స్ నుండి పియర్ డి ఫెర్మాట్ అదే నిర్ణయానికి వచ్చారు. అతని ప్రకారం, సంభవం యొక్క సైన్ మరియు వక్రీభవన రేఖ తరంగాలు వెళ్ళే మాధ్యమంలో వేగాల నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటాయి. కాంతి ఒక మాధ్యమం ద్వారా మరొక మాధ్యమం కంటే వేగంగా ప్రయాణిస్తే, అది ఆప్టికల్‌గా తక్కువ సాంద్రతతో ఉంటుంది.

మార్గం ద్వారా! శూన్యంలో కాంతి వేగం ఏ ఇతర పదార్ధం కంటే ఎక్కువ.

"స్నెల్స్ లా" యొక్క భౌతిక అర్ధం

కాంతి శూన్యం నుండి ఏదైనా ఇతర పదార్ధానికి వెళ్ళినప్పుడు, అది తప్పనిసరిగా దాని అణువులతో సంకర్షణ చెందుతుంది. మాధ్యమం యొక్క ఆప్టికల్ సాంద్రత ఎక్కువ, అణువులతో కాంతి పరస్పర చర్య బలంగా ఉంటుంది మరియు దాని ప్రచారం యొక్క వేగం తక్కువగా ఉంటుంది, పెరుగుతున్న సాంద్రతతో, వక్రీభవన సూచిక కూడా పెరుగుతుంది.

సంపూర్ణ వక్రీభవనం n అక్షరంతో సూచించబడుతుంది మరియు వాక్యూమ్ నుండి ఏదైనా మాధ్యమానికి వెళ్లేటప్పుడు కాంతి వేగం ఎలా మారుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

సాపేక్ష వక్రీభవనం (n₂₁) ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి వెళ్లేటప్పుడు కాంతి వేగంలో మార్పు యొక్క పారామితులను చూపుతుంది.

వీడియో గ్రేడ్ 8 భౌతికశాస్త్రం నుండి చట్టాన్ని గ్రాఫిక్స్ మరియు యానిమేషన్ సహాయంతో చాలా సరళంగా వివరిస్తుంది.

సాంకేతికతలో చట్టం యొక్క పరిధి

దృగ్విషయం మరియు ఆచరణాత్మక పరిశోధన యొక్క ఆవిష్కరణ నుండి చాలా సమయం గడిచిపోయింది. ఫలితాలు వివిధ పరిశ్రమలలో ఉపయోగించే పెద్ద సంఖ్యలో పరికరాలను అభివృద్ధి చేయడానికి మరియు అమలు చేయడానికి సహాయపడ్డాయి, ఇది చాలా సాధారణ ఉదాహరణలను విశ్లేషించడం విలువ:

1. ఆప్తాల్మిక్ పరికరాలు. వివిధ రకాల అధ్యయనాలను నిర్వహించడానికి మరియు పాథాలజీలను గుర్తించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
2. కడుపు మరియు అంతర్గత అవయవాల అధ్యయనం కోసం ఉపకరణం. మీరు కెమెరాను పరిచయం చేయకుండా స్పష్టమైన చిత్రాన్ని పొందవచ్చు, ఇది ప్రక్రియను చాలా సులభతరం చేస్తుంది మరియు వేగవంతం చేస్తుంది.
3. టెలిస్కోప్‌లు మరియు ఇతర ఖగోళ పరికరాలు, వక్రీభవనం కారణంగా, కంటితో కనిపించని చిత్రాలను పొందడం సాధ్యమవుతుంది.
   టెలిస్కోప్‌ల లెన్స్‌లలో కాంతి వక్రీభవనం అధిక-ఖచ్చితమైన పరిశోధనను అందించడం ద్వారా ఒక దృష్టిలో కాంతిని సేకరించడం సాధ్యం చేస్తుంది.
4. బైనాక్యులర్లు మరియు ఇలాంటి పరికరాలు కూడా పై సూత్రాల ఆధారంగా పనిచేస్తాయి. ఇందులో మైక్రోస్కోప్‌లు కూడా ఉన్నాయి.
5. ఫోటో మరియు వీడియో పరికరాలు, లేదా దాని ఆప్టిక్స్, కాంతి వక్రీభవనాన్ని ఉపయోగిస్తాయి.
6. ఫైబర్ ఆప్టిక్ లైన్లు పెద్ద మొత్తంలో సమాచారాన్ని ఎంత దూరం అయినా ప్రసారం చేస్తాయి.

వీడియో పాఠం: కాంతి వక్రీభవన చట్టం ప్రకారం ముగింపు.

కాంతి వక్రీభవనం అనేది వివిధ మాధ్యమాల లక్షణాల కారణంగా సంభవించే ఒక దృగ్విషయం. ఇది వారి కనెక్షన్ యొక్క పాయింట్ వద్ద గమనించవచ్చు, విచలనం యొక్క కోణం పదార్థాల మధ్య వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ లక్షణం ఆధునిక సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.