आभासी गहराई

Apparent depth

जल/वायु अंतरापृष्ठ (इंटरफ़ेस) पर अपवर्तन और प्रकाशकीय (ऑप्टिकल) घनत्व के अंतर "मुड़ी हुई पेंसिल" का भ्रम,आभासी गहराई का उदाहरण है

आभासी गहराई भौतिकी में एक अवधारणा है जो इस बात से संबंधित है कि जल जैसे पारदर्शी माध्यम से देखने पर कोई वस्तु एक अलग स्थिति में कैसे स्थित दिखाई देती है। यह एक ऐसी घटना है जो एक माध्यम (जैसे वायु ) से दूसरे माध्यम (जैसे पानी) में जाते समय प्रकाश किरणों के मुड़ने के कारण घटित होती है।

अपवर्तन और स्नेल का नियम

जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है, तो अपवर्तन नामक घटना के कारण उसकी दिशा बदल जाती है। स्नेल का नियम आपतन और अपवर्तन के कोणों और दो माध्यमों के अपवर्तन सूचकांकों के बीच संबंध का वर्णन करता है। इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है:

${\frac {\sin \theta _{1}}{\sin \theta _{2}}}=n_{21}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}={\frac {v_{1}}{v_{2}}}$

जहाँ

   $n1$ और $n2$ क्रमशः प्रारंभिक माध्यम (जैसे, वायु) और दूसरे माध्यम (जैसे, पानी) के अपवर्तन के सूचकांक हैं।

  $\theta _{1},$आपतन कोण है (आपतित प्रकाश किरण और सतह के अभिलंब के बीच का कोण)।

  $\theta _{2},$ अपवर्तन का कोण है (अपवर्तित प्रकाश किरण और सतह के अभिलंब के बीच का कोण)।

आभासी गहराई

जब किसी पारदर्शी माध्यम, जैसे पानी, में डूबी हुई किसी वस्तु को देखा जाता है, तो वस्तु से निकलने वाली प्रकाश किरणें जल से वायु में जाने पर अपवर्तन से गुजरती हैं। प्रकाश का यह झुकाव यह भ्रम उत्पन्न करता है कि वस्तु वास्तव में जितनी गहराई पर है उससे भिन्न गहराई पर स्थित है। इस अनुमानित गहराई को आभासी गहराई के रूप में जाना जाता है।

आभासी गहराई के लिए समीकरण

आभासी गहराई का समीकरण अपवर्तन और स्नेल के नियम की अवधारणाओं का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। यह मानते हुए कि कोई वस्तु जल में डूबी हुई है और जल की सतह के ऊपर से देखी गई है, आभासी गहराई $(d')$ के लिए समीकरण इस प्रकार दिया गया है:

$d'={\frac {d}{\frac {n_{2}}{n_{1}}}}$

जहाँ:

  $d$ जल की सतह के नीचे वस्तु की वास्तविक गहराई है।

  $n1$वायु का अपवर्तनांक (लगभग $1.00$) है।

   $n2$जल का अपवर्तनांक (लगभग $1.33$) है।

व्याख्या

जब आभासी गहराई $d'$,वास्तविक गहराई $(d)$ से अधिक होती है, तो वस्तु जल में वास्तव में जितनी गहराई पर स्थित होती है उससे अधिक ऊपर पर दिखाई देती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जल में प्रवेश करते समय प्रकाश किरणें अभिलम्ब की ओर झुकती हैं, जिससे किरणें अधिक शीघ्रता से एकत्रित होती हैं, जिससे कम गहराई का भ्रम उत्पन्न होता है।

इसके विपरीत, जब आभासी गहराई $d'$ वास्तविक गहराई ($d$) से कम होती है, तो वस्तु जल में उसकी वास्तविक गहराई से अधिक गहरी प्रतीत होती है। यहां, जल छोड़ते समय प्रकाश किरणें सामान्य से दूर झुक जाती हैं, जिससे किरणें अधिक धीरे-धीरे विसरित होती हैं, जिससे वस्तु अधिक गहरी लगती है।

याद रखने योग्य

ये समीकरण आभासी गहराई की अवधारणा का सरलीकृत स्पष्टीकरण प्रदान करते हैं। वास्तविक जगत के परिदृश्यों में प्रकाश और सामग्रियों के बीच अधिक जटिल व्यवहार संमलित हो सकती है।