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प्रकाश का परावर्तन
परिचय
परावर्तन दो विभिन्न माध्यमों के बीच एक इंटरफेस पर वेवफ्रंट की दिशा में परिवर्तन है ताकि वेवफ्रंट उस माध्यम में लौट सके जिससे यह उत्पन्न हुआ था। भौतिकी में, यह कई प्रकार की तरंगों पर लागू होता है, जिसमें प्रकाश शामिल है।
प्रकाश हमारी दुनिया की धारणा में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। परावर्तन प्रकाश के मौलिक गुणों में से एक है जो हमें वस्तुओं को देखने की अनुमति देता है। जब प्रकाश एक सतह पर पड़ता है, तो यह मूल माध्यम में लौट आता है। इसे हम प्रकाश का परावर्तन कहते हैं।
प्रकाश का स्वभाव
परावर्तन में गहराई से प्रवेश करने से पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि प्रकाश का स्वभाव क्या है। प्रकाश ऊर्जा का एक रूप है जो एक तरंग और कण दोनों के रूप में व्यवहार करता है। परावर्तन के संदर्भ में, हम प्रकाश को एक तरंग के रूप में मानते हैं। प्रकाश तरंगें अनुप्रस्थ विद्युतचुंबकीय तरंगें होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे दोलनशील विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों से बनी होती हैं जो एक-दूसरे और तरंग की प्रसार दिशा के लिए लंबवत होती हैं।
परावर्तन के नियम
परावर्तन के दो मुख्य नियम होते हैं:
- आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है।
- आपतित किरण, परावर्तित किरण और दर्पण की सतह का लंबवत सभी एक ही तल में स्थित होते हैं।
उदाहरण के साथ समझें:
आपतन कोण = परावर्तन कोण, | (प्रतिबिंबित सतह) , , , | आपतित / | किरण / , |------------|------------> लंबवत (वर्टिकल) , , परावर्तित | किरण , , , , ,
परावर्तन के प्रकार
परावर्तन को व्यापक रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: नियमित परावर्तन और बिखरा हुआ परावर्तन।
नियमित परावर्तन
नियमित परावर्तन बहुत चिकनी सतहों पर होता है जैसे दर्पण या स्थिर जल। इस प्रकार के परावर्तन में, सतह पर गिरने वाली समांतर प्रकाश किरणें सभी एक ही कोण पर परावर्तित होती हैं, और इसलिए समानांतर बनी रहती हैं।
, समांतर प्रकाश -> किरणें आ रही हैं , , | /| नियमित परावर्तन | / | (प्रकाश किरणें समानांतर रहती हैं) , , |--------------- (चिकनी सतह) ,
बिखरा हुआ परावर्तन
बिखरा हुआ परावर्तन खुरदरी सतहों पर होता है जैसे कागज या अपॉलिश की हुई लकड़ी। इस प्रकार में, समानांतर आपतित किरणें विभिन्न दिशाओं में परावर्तित होती हैं। यही कारण है कि आप वस्तुओं को अलग-अलग कोणों से देख सकते हैं।
, समांतर प्रकाश -> किरणें आ रही हैं , , , /\ बिखरा हुआ परावर्तन | / (प्रकाश किरणें बिखरती हैं) , , |----/----/---- (खुरदरी सतह) , , ,
समतल दर्पण से परावर्तन
एक समतल दर्पण एक समतल परावर्तित सतह होती है। जब प्रकाश एक समतल दर्पण से परावर्तित होता है, तो परावर्तन नियम सत्य होते हैं। समतल दर्पण द्वारा बनाई गई छवि में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं:
- यह आभासी होती है (स्क्रीन पर प्रक्षेपित नहीं की जा सकती)।
- यह सरल होती है।
- यह पार्श्व उलट होती है।
- छवि का आकार वस्तु के आकार के बराबर होता है।
- छवि की दर्पण से दूरी वस्तु की दर्पण से दूरी के बराबर होती है।
समतल दर्पण में छवि निर्माण का उदाहरण:
| | O | MI | , | |_________|_______| < (समतल दर्पण) , | | किनारे से दृश्य | | विपरीत , | | O छवि| M वस्तु ,
दर्पण सूत्र और आवर्धन
गोलाकार दर्पणों के लिए, वस्तु की दूरी (u द्वारा निरूपित), छवि की दूरी (v द्वारा निरूपित) और फोकल लंबाई (f द्वारा निरूपित) को जोड़ने वाला एक सूत्र है:
1/f = 1/v + 1/uआवर्धन (m) का सूत्र छवि की ऊंचाई (h') और वस्तु की ऊंचाई (h) के अनुपात के द्वारा दिया गया है:
m = h'/h = -v/uसमतल दर्पण के मामले में, आवर्धन हमेशा 1 होता है क्योंकि छवि और वस्तु की ऊंचाई समान होती है।
गोलाकार दर्पण
गोलाकार दर्पण वे दर्पण होते हैं जिनका एक समान वक्र होता है, जो परावर्तित सतह की दिशा के आधार पर अवतल और उत्तल दर्पणों में विभाजित होते हैं।
अवतल दर्पण
अवतल दर्पण एक गोलाकार दर्पण होता है जिसमें एक अंदर की ओर वक्रित परावर्तित सतह होती है। अवतल दर्पण प्रकाश को एकत्रित करते हैं और वस्तु की स्थिति के आधार पर वास्तविक, उलटी छवियां या आभासी, सीधी छवियां बना सकते हैं।
, | --- प्रकाश | - /---F विलय , , ,
उत्तल दर्पण
उत्तल दर्पण में बाहर की ओर वक्रित एक परावर्तित सतह होती है। चूंकि उत्तल दर्पण प्रकाश को बिखेरते हैं, वे केवल आभासी छवियां बनाते हैं जो सीधी और वस्तु से छोटी होती हैं।
, , , , , , ,
परावर्तन के अनुप्रयोग
प्रकाश का परावर्तन कई वास्तविक-जीवन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है:
- दर्पण: घरों, कारों, दूरबीनों आदि में उपयोग किए जाते हैं।
- पेरीस्कोप: दो समतल दर्पणों का उपयोग करके अवरोधों के माध्यम से देखने के लिए।
- परावर्तित दूरदर्शक: एक दर्पण का उपयोग करके दूरस्थ वस्तुओं से प्रकाश को एकत्रित और फोकस करते हैं।
- कैमरों में: दर्पण प्रकाश को फिल्म या संवेदक पर छवि बनाने के लिए प्रतिवर्तित करते हैं।
निष्कर्ष
परावर्तन एक घटना है जो तब होती है जब प्रकाश तरंगें दो भिन्न माध्यमों के बीच सीमा पर टकराती हैं और मूल माध्यम में लौट आती हैं। यह सिद्धांत बता ता है कि हम अपने पर्यावरण को हर क्षण कैसे अनुभव करते हैं और उनसे कैसे बातचीत करते हैं। परावर्तन को समझना हमें अधिक जटिल प्रकाशिकी अवधारणाओं का अध्ययन करने की मौलिक ज्ञान के साथ सक्षम बनाता है और उनके तकनीकी अनुप्रयोगों को हमारे दैनिक जीवन में सराहना करता है।
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