परावर्तन, अपवर्तन और परिक्षेपण
अंतरापृष्ठों पर विद्युत चुम्बकीय तरंगें फ्रेस्नेल समीकरणों के अनुसार परावर्तित और अपवर्तित होती हैं, और माध्यमों में उनकी गति आवृत्ति के साथ बदलती रहती है, जिससे परिक्षेपण होता है।
Definition
यह अध्ययन कि कैसे विद्युत चुम्बकीय तरंगें एक अंतरापृष्ठ पर परावर्तित और संचरित भागों में विभाजित होती हैं, जो क्षेत्रों की निरंतरता द्वारा नियंत्रित होती हैं, और कैसे तरंग गति और अपवर्तक सूचकांक आवृत्ति पर निर्भर करते हैं, जिससे परिक्षेपण और कला और समूह वेगों का पृथक्करण होता है।
Scope
यह विषय माध्यमों के बीच की सीमाओं पर विद्युत चुम्बकीय तरंगों के व्यवहार को शामिल करता है: परावर्तन और अपवर्तन के नियम (स्नेल का नियम), आयामों और तीव्रताओं के लिए फ्रेस्नेल समीकरण, ब्रूस्टर का कोण और पूर्ण आंतरिक परावर्तन, और अपवर्तक सूचकांक की आवृत्ति निर्भरता (परिक्षेपण) इसके संबद्ध कला और समूह वेगों और अवशोषण के साथ। यह अंतरापृष्ठों के मैक्रोस्कोपिक प्रकाशिकी को विद्युत चुम्बकीय सीमा स्थितियों से जोड़ता है।
Core questions
- परावर्तित और अपवर्तित तरंगों की दिशाएं और आयाम कैसे निर्धारित किए जाते हैं?
- ब्रूस्टर का कोण और पूर्ण आंतरिक परावर्तन क्या हैं?
- अपवर्तक सूचकांक आवृत्ति पर क्यों निर्भर करता है, और परिक्षेपण क्या है?
Key concepts
- स्नेल का नियम
- फ्रेस्नेल समीकरण
- ब्रूस्टर का कोण
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन
- अपवर्तक सूचकांक
- परिक्षेपण
- कला वेग
- समूह वेग
Key theories
- फ्रेस्नेल समीकरण और स्नेल का नियम
- एक अंतरापृष्ठ पर क्षेत्रों का मिलान अपवर्तन कोण के लिए स्नेल का नियम और परावर्तित और संचरित आयामों के लिए फ्रेस्नेल समीकरण देता है, जिसमें ब्रूस्टर के कोण जैसे ध्रुवीकरण-निर्भर प्रभाव शामिल हैं।
- परिक्षेपण और आवृत्ति-निर्भर सूचकांक
- क्योंकि एक माध्यम की प्रतिक्रिया आवृत्ति पर निर्भर करती है, अपवर्तक सूचकांक और तरंग गति आवृत्ति के साथ भिन्न होती है, जिससे कला और समूह वेग अलग हो जाते हैं और परिक्षेपण और आवृत्ति-निर्भर अवशोषण होता है।
Clinical relevance
ये सिद्धांत लेंस, प्रिज्म, एंटी-रिफ्लेक्शन कोटिंग्स, पूर्ण आंतरिक परावर्तन पर निर्भर ऑप्टिकल फाइबर, संचार में परिक्षेपण प्रबंधन, और विज्ञान और चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण को नियंत्रित करते हैं।
History
अपवर्तन का स्नेल का नियम सत्रहवीं शताब्दी में स्थापित किया गया था, और फ्रेस्नेल ने 1820 के दशक में तरंग सिद्धांत से आयाम संबंधों को व्युत्पन्न किया था। ब्रूस्टर ने ध्रुवीकरण कोण की पहचान की, और एक माध्यम की प्रतिक्रिया की आवृत्ति निर्भरता को समझने के बाद परिक्षेपण को विद्युत चुम्बकीय रूप से समझाया गया।
Key figures
- Augustin-Jean Fresnel
- Willebrord Snellius
- David Brewster
Related topics
Seminal works
- born1999
- jackson1998
Frequently asked questions
- एक प्रिज्म सफेद प्रकाश को रंगों में क्यों विभाजित करता है?
- कांच का अपवर्तक सूचकांक आवृत्ति (परिक्षेपण) के साथ बदलता रहता है, इसलिए विभिन्न रंग प्रिज्म की सतहों पर अलग-अलग कोणों से अपवर्तित होते हैं और अलग-अलग रास्तों से निकलते हैं।
- पूर्ण आंतरिक परावर्तन क्या है?
- जब एक तरंग एक सघन माध्यम से एक विरल माध्यम में एक क्रांतिक कोण से परे यात्रा करती है, तो कोई प्रकाश संचरित नहीं होता है और यह सब परावर्तित हो जाता है; यह ऑप्टिकल फाइबर में प्रकाश को सीमित करता है।