अपवर्तक सूचकांक (अपवर्तनांक)

Refractive Index

अपवर्तक सूचकांक, जिसे $n$ के रूप में दर्शाया जाता है, एक सामग्री का एक मौलिक गुण है जो बताता है कि किसी अन्य माध्यम से सामग्री में प्रवेश करने पर कितना प्रकाश मुड़ता है या अपवर्तित होता है। यह उस डिग्री को मापता है जिसमें प्रकाश की गति तब बदलती है जब वह एक माध्यम (जैसे हवा या वैक्यूम) से दूसरे माध्यम (जैसे कांच या पानी) में जाती है।

महत्वपूर्ण अवधारणाएं

प्रकाश का झुकना

कांच की स्लैब से होकर प्रकाश किरण का अपवर्तन

जब प्रकाश एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में गुजरता है, तो उसकी गति बदल सकती है, जिससे प्रकाश मुड़ सकता है या दिशा बदल सकता है। यह झुकना विभिन्न सामग्रियों में प्रकाश की गति में परिवर्तन के कारण होता है।

प्रकाश की गति

निर्वात में प्रकाश की गति लगभग $3\times 10^{8}$ मीटर प्रति सेकंड ($m/s$) है। किसी सामग्री का अपवर्तनांक इंगित करता है कि निर्वात में उसकी गति की तुलना में उस सामग्री में प्रकाश कितनी बार धीमी गति से यात्रा करता है।

अपवर्तक सूचकांक मान

किसी सामग्री का अपवर्तक सूचकांक हमेशा 1 से अधिक या उसके बराबर होता है। उच्च अपवर्तक सूचकांक (1 से अधिक) वाली सामग्री प्रकाश के अधिक झुकने या अपवर्तन का कारण बनती है, जबकि कम अपवर्तक सूचकांक (1 के करीब) वाली सामग्री कम कारण बनती है। झुकना.

स्नेल का नियम

स्नेल का नियम एक गणितीय समीकरण है जो आपतन और अपवर्तन के कोणों को दो सामग्रियों के अपवर्तक सूचकांकों से जोड़ता है।

यह इस प्रकार दिया जाता है: n1​sin(θ1​)=n2​sin(θ2​)

जहां:

• n1​ और n2​ दो सामग्रियों के अपवर्तनांक हैं।
• θ1​ आपतन कोण है (आपतित किरण और सामान्य रेखा के बीच का कोण)।
• θ2​ अपवर्तन का कोण है (अपवर्तित किरण और सामान्य रेखा के बीच का कोण)।

चित्रण

विभिन्न अपवर्तनांक (n1=1, n2=1.5) वाली दो सामग्रियों (पदार्थों) के बीच अंतरापृष्ठ (इंटरफेस) पर प्रकाश की किरण का अपवर्तन।

कल्पना करें कि प्रकाश की एक किरण हवा से (लगभग 1 के अपवर्तनांक के साथ) एक कांच के ब्लॉक में (उच्च अपवर्तनांक के साथ, आमतौर पर 1.5 के आसपास) यात्रा कर रही है। जैसे ही प्रकाश कांच के ब्लॉक में प्रवेश करता है, यह धीमा हो जाता है, जिससे यह सामान्य रेखा (सतह पर लंबवत एक काल्पनिक रेखा) की ओर झुक जाता है। जब प्रकाश कांच के ब्लॉक से बाहर निकलकर हवा में वापस आता है, तो इसकी गति तेज हो जाती है और यह सामान्य रेखा से दूर झुक जाती है।

महत्त्व

प्रकाशिकी और लेंस जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में अपवर्तक सूचकांक को समझना आवश्यक है। यह बताता है कि क्यों कांच या अन्य सामग्रियों से बने लेंस चित्र बनाने और दृष्टि समस्याओं को ठीक करने के लिए प्रकाश को मोड़ सकते हैं।

संक्षेप में

अपवर्तक सूचकांक एक सामग्री का एक गुण है जो यह निर्धारित करता है कि किसी अन्य माध्यम से सामग्री में प्रवेश करने पर कितना प्रकाश मुड़ता है या अपवर्तित होता है। यह प्रकाश के व्यवहार के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जब यह एक माध्यम से दूसरे माध्यम में गुजरता है और इसे स्नेल के नियम द्वारा वर्णित किया गया है, जो कोणों और अपवर्तक सूचकांकों से संबंधित है।