కాంతి వక్రీభవన చట్టం యొక్క సూత్రం - సాధారణ మరియు ప్రత్యేక సందర్భాలు

కాంతి వక్రీభవన నియమం వివిధ రంగాలలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు కిరణాలు ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమంలోకి పడిపోయినప్పుడు ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో నిర్ణయించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం, దాని కారణాలు మరియు ఇతర ముఖ్యమైన సూక్ష్మ నైపుణ్యాలను అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదు. వక్రీభవన రకాలను అర్థం చేసుకోవడం కూడా విలువైనదే, ఎందుకంటే ఇది చట్టం యొక్క సూత్రాల గణన మరియు ఆచరణాత్మక ఉపయోగంలో గొప్ప ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది.

స్పష్టమైన గ్లాసు నీటిలో ట్యూబ్ లేదా చెంచాతో అత్యంత స్పష్టమైన ఉదాహరణ చూపబడింది.

కాంతి వక్రీభవనం యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి

ఈ దృగ్విషయం దాదాపు ప్రతి ఒక్కరికీ సుపరిచితం, ఎందుకంటే ఇది రోజువారీ జీవితంలో విస్తృతంగా ఎదుర్కొంటుంది. ఉదాహరణకు, మీరు పారదర్శక నీటి రిజర్వాయర్ దిగువన చూస్తే, ఇది ఎల్లప్పుడూ నిజంగా కంటే దగ్గరగా కనిపిస్తుంది. అక్వేరియంలలో వక్రీకరణను చూడవచ్చు, ఈ ఎంపిక దాదాపు అందరికీ సుపరిచితం. కానీ సమస్యను అర్థం చేసుకోవడానికి, మనం కొన్ని ముఖ్యమైన అంశాలను పరిగణించాలి.

వక్రీభవనానికి కారణాలు

కాంతి ప్రసరించే వివిధ మాధ్యమాల లక్షణాలు ఇక్కడ నిర్ణయాత్మకమైనవి.వాటి సాంద్రత తరచుగా భిన్నంగా ఉంటుంది, కాబట్టి కాంతి వివిధ వేగంతో వ్యాపిస్తుంది. ఇది దాని లక్షణాలపై ప్రత్యక్ష ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

సూర్యరశ్మి ప్రిజం గుండా వెళితే, అది స్పెక్ట్రంలోని అన్ని రంగుల్లోకి వ్యాపిస్తుంది.

ఇది ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి వెళుతున్నప్పుడు (అవి కనెక్ట్ అయ్యే ప్రదేశంలో), సాంద్రత మరియు ఇతర లక్షణాలలో తేడాల కారణంగా కాంతి దాని దిశను మారుస్తుంది. విచలనం భిన్నంగా ఉండవచ్చు, మీడియా యొక్క లక్షణాలలో ఎక్కువ వ్యత్యాసం, చివరికి ఎక్కువ వక్రీకరణ ఏర్పడుతుంది.

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

జీవితం నుండి ఉదాహరణలు

సందేహాస్పద దృగ్విషయం యొక్క ఉదాహరణలు దాదాపు ప్రతిచోటా కనిపిస్తాయి, కాబట్టి వక్రీభవనం వస్తువుల అవగాహనను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో ప్రతి ఒక్కరూ చూడగలరు. అత్యంత విలక్షణమైన వైవిధ్యాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1. మీరు ఒక గ్లాసు నీటిలో ఒక చెంచా లేదా ట్యూబ్‌ని ఉంచినట్లయితే, రెండు మాధ్యమాల సరిహద్దు నుండి ప్రారంభించి, ఆ వస్తువు నిటారుగా ఉండటం మరియు వైదొలగడం దృశ్యమానంగా ఎలా ఉంటుందో మీరు చూడవచ్చు. ఈ ఆప్టికల్ భ్రమ చాలా తరచుగా ఉదాహరణగా ఉపయోగించబడుతుంది.
2. వేడి వాతావరణంలో, తారుపై తరచుగా సిరామరక ప్రభావం ఉంటుంది. పదునైన ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం ఉన్న ప్రదేశంలో (భూమికి సమీపంలో), కిరణాలు వక్రీభవనం చెందుతాయి, తద్వారా కళ్ళు ఆకాశం యొక్క స్వల్ప ప్రతిబింబాన్ని చూస్తాయి.
3. వక్రీభవన ఫలితంగా అద్భుతాలు కూడా కనిపిస్తాయి. ఇక్కడ ప్రతిదీ మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, కానీ ఈ దృగ్విషయం ఎడారిలో మాత్రమే కాకుండా, పర్వతాలలో మరియు మధ్య బెల్ట్లో కూడా కనిపిస్తుంది. మీరు హోరిజోన్ లైన్ వెనుక ఉన్న వస్తువులను చూడగలిగినప్పుడు మరొక ఎంపిక.
   ఎండమావి ప్రకృతి యొక్క అద్భుతాలలో ఒకటి, ఇది కాంతి వక్రీభవనం కారణంగా ఖచ్చితంగా సంభవిస్తుంది.
4. వక్రీభవన సూత్రాలు రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగించే అనేక వస్తువులలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి: కళ్లద్దాలు, భూతద్దం, డోర్ పీఫోల్స్, ప్రొజెక్టర్లు మరియు స్లయిడ్ వీక్షకులు, బైనాక్యులర్లు మరియు మరిన్ని.
5. సందేహాస్పద చట్టాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా అనేక రకాల శాస్త్రీయ పరికరాలు పని చేస్తాయి. వీటిలో మైక్రోస్కోప్‌లు, టెలిస్కోప్‌లు మరియు ఇతర అధునాతన ఆప్టికల్ పరికరాలు ఉన్నాయి.

వక్రీభవన కోణం అంటే ఏమిటి

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

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

ఈ దృగ్విషయం రెండు చట్టాల వల్ల ఏర్పడింది - శక్తి పరిరక్షణ మరియు మొమెంటం పరిరక్షణ. మాధ్యమం యొక్క లక్షణాలు మారినప్పుడు, వేవ్ యొక్క వేగం అనివార్యంగా మారుతుంది, కానీ దాని ఫ్రీక్వెన్సీ అదే విధంగా ఉంటుంది.

వక్రీభవన కోణం దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది?

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

అలాగే, కోణం ఉద్గార తరంగాల తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ పరామితి మారినప్పుడు, విచలనం కూడా మారుతుంది. కొన్ని మాధ్యమాలలో విద్యుదయస్కాంత తరంగాల పౌనఃపున్యం కూడా గొప్ప ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అయితే ఈ రూపాంతరం ఎల్లప్పుడూ కనుగొనబడదు.

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

వక్రీభవన రకాలు

అత్యంత సాధారణ కాంతి యొక్క సాధారణ వక్రీభవనం, మీడియం యొక్క విభిన్న లక్షణాల కారణంగా ఎక్కువ లేదా తక్కువ మేరకు మీరు వక్రీకరణ ప్రభావాన్ని గమనించవచ్చు. కానీ సమాంతరంగా కనిపించే ఇతర రకాలు ఉన్నాయి లేదా ప్రత్యేక దృగ్విషయంగా చూడవచ్చు.

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

రేడియేషన్ అధిక వక్రీభవన సూచిక కలిగిన మాధ్యమం నుండి తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమానికి వెళ్ళినప్పుడు మాత్రమే పూర్తి అంతర్గత ప్రతిబింబాన్ని గమనించవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, వక్రీభవన కోణం సంఘటనల కోణం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అంటే, విలోమ సంబంధం ఉంది.మరియు, కోణం పెరిగినప్పుడు, అది నిర్దిష్ట విలువలను చేరుకున్న తర్వాత, సూచిక 90 డిగ్రీలకు సమానంగా మారుతుంది.

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

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

కూడా చదవండి

కాంతి ప్రతిబింబం యొక్క చట్టాలు మరియు వారి ఆవిష్కరణ చరిత్ర

 

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

పాపం _{ఏప్రిల్}= ఎన్₂₁

ఈ దృగ్విషయం ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ను సృష్టించడం సాధ్యం చేసింది, ఇది ఇతర ఎంపికలకు అందుబాటులో లేని వేగంతో అపరిమిత దూరం వరకు భారీ మొత్తంలో సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగల పదార్థం. అద్దం వలె కాకుండా, ఈ సందర్భంలో, ప్రతిబింబం బహుళ ప్రతిబింబాలతో కూడా శక్తి నష్టం లేకుండా సంభవిస్తుంది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్ సరళమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది:

1. కాంతి ప్రసారం చేసే కోర్ ప్లాస్టిక్ లేదా గాజుతో తయారు చేయబడింది. దాని క్రాస్-సెక్షన్ ఎంత పెద్దదైతే, సమాచారం యొక్క పెద్ద వాల్యూమ్లను ప్రసారం చేయవచ్చు.
2. కోర్‌లోని లైట్ ఫ్లక్స్‌ను ప్రతిబింబించేలా కోశం అవసరం, తద్వారా అది దాని ద్వారా మాత్రమే వ్యాపిస్తుంది. లైట్ గైడ్‌లోకి ప్రవేశించే సమయంలో పుంజం పరిమితి కంటే ఎక్కువ కోణంలో పడటం చాలా ముఖ్యం, అప్పుడు అది శక్తిని కోల్పోకుండా ప్రతిబింబిస్తుంది.
3. రక్షిత ఇన్సులేషన్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌కు హానిని నిరోధిస్తుంది మరియు ప్రతికూల ప్రభావాల నుండి రక్షిస్తుంది. ఈ భాగానికి ధన్యవాదాలు, కేబుల్ కూడా భూగర్భంలో వేయవచ్చు.

ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ సమాచార ప్రసారాన్ని సరికొత్త స్థాయికి తీసుకువచ్చింది.

వక్రీభవన నియమం ఎలా కనుగొనబడింది

ద్వారా ఈ ఆవిష్కరణ జరిగింది విల్లెబ్రోడ్ స్నెలియస్ ద్వారా., ఒక డచ్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు, 1621లో. వరుస ప్రయోగాల తర్వాత, అతను ప్రాథమిక అంశాలను రూపొందించగలిగాడు, అవి నేటికీ వాస్తవంగా మారలేదు.సంభవం మరియు ప్రతిబింబం యొక్క కోణాల యొక్క సైన్స్ నిష్పత్తి యొక్క స్థిరత్వాన్ని అతను మొదట గుర్తించాడు.

ఆవిష్కరణ యొక్క పదార్థంతో మొదటి ప్రచురణ ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్తచే చేయబడింది రెనే డెస్కార్టెస్.. అదే సమయంలో, నిపుణులు అభిప్రాయంలో విభేదిస్తున్నారు, కొందరు అతను స్నెలియస్ యొక్క పదార్థాలను ఉపయోగించారని నమ్ముతారు మరియు కొందరు అతను స్వతంత్రంగా దానిని తిరిగి కనుగొన్నారని ఖచ్చితంగా అనుకుంటున్నారు.

కూడా చదవండి

దీనిని సాధారణంగా కాంతి వ్యాప్తి అంటారు

 

రిఫ్రాక్టివ్ ఇండెక్స్ కోసం నిర్వచనం మరియు సూత్రం

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

ఫార్ములా సార్వత్రికమైనది మరియు విభిన్న మాధ్యమాలకు తగినది.

సూచీలు ఉండటం గమనార్హం వక్రీభవనానికి కొలత యూనిట్లు లేవు. ఒక సమయంలో, ప్రశ్నలోని దృగ్విషయం యొక్క భౌతిక పునాదులను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు, ఒకేసారి ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు - క్రిస్టియన్ హ్యూజెన్స్... హాలండ్ మరియు ఫ్రాన్స్‌కు చెందిన పియరీ ఫెర్మాట్ ఇదే నిర్ణయానికి వచ్చారు. అతని ప్రకారం, సంభవం యొక్క సైన్ మరియు వక్రీభవన సైన్ తరంగాలు వెళ్ళే మాధ్యమంలో వేగాల నిష్పత్తికి సమానం. కాంతి ఒక మాధ్యమం గుండా మరొక దాని కంటే వేగంగా వెళితే, అది ఆప్టికల్‌గా తక్కువ సాంద్రతతో ఉంటుంది.

మార్గం ద్వారా! శూన్యంలో కాంతి వేగం ఏ ఇతర పదార్ధం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

స్నెలియస్ చట్టం యొక్క భౌతిక అర్థం

కాంతి శూన్యం నుండి ఏదైనా ఇతర పదార్ధంలోకి వెళ్ళినప్పుడు, అది తప్పనిసరిగా దాని అణువులతో సంకర్షణ చెందుతుంది. మాధ్యమం యొక్క అధిక ఆప్టికల్ సాంద్రత, ఎక్కువ కాంతి అణువులతో సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు దాని ప్రచారం యొక్క తక్కువ వేగం, మరియు అధిక సాంద్రత, అధిక వక్రీభవన సూచిక.

సంపూర్ణ వక్రీభవనం అక్షరం n ద్వారా సూచించబడుతుంది మరియు వాక్యూమ్ నుండి కొంత మాధ్యమానికి వెళ్లేటప్పుడు కాంతి వేగం ఎలా మారుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది.

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

వీడియో 8వ తరగతి భౌతికశాస్త్రంలోని చట్టాన్ని గ్రాఫిక్స్ మరియు యానిమేషన్‌తో చాలా సరళంగా వివరిస్తుంది.

సాంకేతికతలో చట్టం యొక్క పరిధి

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

1. ఆప్తాల్మిక్ పరికరాలు. వివిధ అధ్యయనాలను నిర్వహించడానికి మరియు పాథాలజీలను గుర్తించడానికి అనుమతిస్తుంది.
2. కడుపు మరియు అంతర్గత అవయవాల అధ్యయనం కోసం పరికరాలు. మీరు కెమెరాను పరిచయం చేయకుండా స్పష్టమైన చిత్రాన్ని పొందవచ్చు, ఇది ప్రక్రియను చాలా సులభతరం చేస్తుంది మరియు వేగవంతం చేస్తుంది.
3. టెలిస్కోప్‌లు మరియు ఇతర ఖగోళ పరికరాలు, వక్రీభవనానికి ధన్యవాదాలు, కంటితో కనిపించని చిత్రాలను పొందేందుకు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి.
   టెలిస్కోప్‌ల లెన్స్‌లలో కాంతి వక్రీభవనం దృష్టిలో కాంతిని సేకరించడానికి అనుమతిస్తుంది, పరిశోధన యొక్క అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.
4. బైనాక్యులర్‌లు మరియు ఇలాంటి సాధనాలు కూడా పైన వివరించిన సూత్రాల ఆధారంగా పనిచేస్తాయి. ఇందులో మైక్రోస్కోప్‌లు కూడా ఉన్నాయి.
5. ఫోటో మరియు వీడియో పరికరాలు, మరింత ఖచ్చితంగా దాని ఆప్టిక్స్ కాంతి వక్రీభవనాన్ని ఉపయోగిస్తాయి.
6. ఫైబర్-ఆప్టిక్ లైన్లు పెద్ద మొత్తంలో సమాచారాన్ని ఎంత దూరం అయినా ప్రసారం చేస్తాయి.

వీడియో పాఠం: కాంతి వక్రీభవన చట్టంపై ముగింపు.

కాంతి వక్రీభవనం అనేది వివిధ మాధ్యమాల లక్షణాల వల్ల సంభవించే ఒక దృగ్విషయం. అవి కలిపిన ప్రదేశంలో దీనిని గమనించవచ్చు, విక్షేపం యొక్క కోణం పదార్థాల మధ్య వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ లక్షణం ఆధునిక సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.