स्नेल के नियम

Snell's Law

स्नेल का नियम, जिसे अपवर्तन के नियम के रूप में भी जाना जाता है, प्रकाशिकी में एक मौलिक सिद्धांत है जो बताता है कि प्रकाश तरंगें कैसे दिशा बदलती हैं जब वे एक माध्यम (जैसे हवा) से दूसरे माध्यम (जैसे कांच या पानी) में गुजरती हैं जहां प्रकाश की गति भिन्न होती है . यह बताता है कि एक गिलास पानी में पुआल मुड़ा हुआ क्यों दिखता है या तालाब में मछली अपनी वास्तविक स्थिति से अलग स्थिति में क्यों दिखती है।

गणितीय अभिव्यक्ति

स्नेल के नियम को गणितीय रूप से इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

n1⋅sin⁡(θ1)=n2⋅sin⁡(θ2)

जहाँ:

   n1​ पहले माध्यम (प्रारंभिक माध्यम) का अपवर्तनांक है।

   n2 दूसरे माध्यम (अंतिम माध्यम) का अपवर्तनांक है।

   θ1 पहले माध्यम में आपतन कोण (आपतित किरण और दो मीडिया के बीच इंटरफेस की सामान्य रेखा के बीच का कोण) है।

   θ2 दूसरे माध्यम में अपवर्तन कोण (अपवर्तित किरण और सामान्य रेखा के बीच का कोण) है।

प्रमुख बिंदु

अपवर्तनांक (एनएन)

किसी माध्यम का अपवर्तनांक इस बात का माप है कि निर्वात में उसकी गति की तुलना में उस माध्यम से गुजरने पर प्रकाश की गति कितनी कम हो जाती है। प्रत्येक सामग्री का अपना अपवर्तक सूचकांक होता है, जो हमेशा 1 से अधिक या उसके बराबर होता है। अपवर्तक सूचकांक जितना अधिक होता है, प्रकाश उस माध्यम में उतना ही धीमा चलता है।

आपतन कोण और अपवर्तन कोण

स्नेल का नियम उस कोण से संबंधित है जिस पर प्रकाश एक माध्यम (आपतन कोण) में प्रवेश करता है और उस कोण से जिस पर वह उस माध्यम के अंदर दिशा बदलता है (अपवर्तन कोण)। इन कोणों को इंटरफ़ेस ("सामान्य" रेखा) के लंबवत रेखा के संबंध में मापा जाता है।

प्रकाश की गति से संबंध

स्नेल का नियम अनिवार्य रूप से कहता है कि मीडिया के किसी दिए गए जोड़े के लिए आपतन कोण की ज्या और अपवर्तन कोण की ज्या का अनुपात स्थिर होता है। यह अनुपात दोनों माध्यमों में प्रकाश की गति के अनुपात के बराबर है।

प्रकाश का झुकना

जब प्रकाश कम घने माध्यम (उच्च गति, कम अपवर्तक सूचकांक) से सघन माध्यम (कम गति, उच्च अपवर्तक सूचकांक) से गुजरता है, तो यह सामान्य रेखा की ओर झुक जाता है। इसके विपरीत, जब यह सघन माध्यम से कम सघन माध्यम में जाता है, तो यह सामान्य रेखा से दूर झुक जाता है।

संक्षेप में

स्नेल का नियम यह समझने में आवश्यक है कि ऑप्टिकल उपकरणों में लेंस और प्रिज्म कैसे काम करते हैं और विभिन्न सामग्रियों से गुजरते समय प्रकाश कैसे व्यवहार करता है। यह प्रकाशिकी के क्षेत्र में एक मौलिक अवधारणा है और इसका उपयोग विभिन्न ऑप्टिकल प्रणालियों को डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।