स्नेल का नियम और इसकी व्युत्पत्ति क्या है

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स्नेल का नियम इस पर निर्भर करता है कानून अपवर्तन के कारण यह प्रकाश किरण के झुकने की मात्रा का अनुमान लगा सकता है। अपवर्तन का नियम प्रकाश किरण के झुकने के अलावा और कुछ नहीं है जब यह दो अलग-अलग माध्यमों जैसे पानी या कांच या वायु आदि के बीच (एक माध्यम से दूसरे प्रकार के माध्यम से) यात्रा कर रहा हो। यह कानून दो अलग-अलग मीडिया में इंटरफेस होने पर घटना रे (प्रकाश) के कोण और प्रेषित किरण (प्रकाश) के कोण के बीच संबंध देता है। विशेष रूप से फाइबर ऑप्टिक केबलों में, सभी प्रकार की सामग्रियों में घटना कानून देखा जा सकता है। 1621 में विलेब्रिड स्नेल के अपवर्तन के मान्यता प्राप्त नियम और बाद में इसे स्नेल के नियम का नाम दिया गया। यह सामग्री और जब प्रकाश और अपवर्तक सूचकांक की गति की गणना कर सकता है प्रकाश की किरण एक सीमा रेखा के माध्यम से दो अलग-अलग माध्यमों पर इंटरफ़ेस। इस लेख में स्नेल के संपूर्ण कार्यपत्रक का वर्णन किया गया है।

स्नेल का नियम क्या है?

परिभाषा: स्नेल के नियम को अपवर्तन या स्नेल के डेसकार्टेस का नियम भी कहा जाता है। यह प्रकाश अप किरणों के एक माध्यम से दूसरे प्रकार के माध्यम से यात्रा करने पर अपवर्तक सूचकांकों या चरण वेगों के पारस्परिक अनुपात के बराबर घटना अपवर्तन के कोण के साइन के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। यह घटना के कोण और अपवर्तन के कोण के बीच संबंध देता है जब प्रकाश किरण दो आइसोट्रोपिक मीडिया के बीच यात्रा करती है। इसके अलावा, घटना किरण का कोण और अपवर्तन का कोण स्थिर है।




स्नेल का नियम फॉर्मूला

स्नेल के नियम का सूत्र है,

पाप α1 / साइन α2 = V1 / V2



या

पाप α1 / साइन α2 = n2 / n1


या

पाप I / साइन r = स्थिर = c

यहाँ निरंतर दो माध्यमों के अपवर्तक सूचकांकों को संदर्भित करता है

जहाँ α1 = आपतन किरण का कोण

α2 = अपवर्तन का कोण

V1 और V2 = दो अलग-अलग मीडिया के चरण वेग

n1 और n2 = दो अलग-अलग मीडिया के अपवर्तक सूचकांक

स्नेल का नियम समीकरण

यह समीकरण घटनाओं के कोण और कोण के बीच संबंध देता है हस्तांतरण प्रत्येक माध्यम के अपवर्तनांक के बराबर। यह इस प्रकार दिया गया है,

Α1 के बिना / α2 = n2 / n1 के बिना

यहाँ Here α1 'घटनाओं के कोण को मापता है

‘Α2 'अपवर्तन कोण को मापता है

‘N1 'पहले माध्यम के अपवर्तक सूचकांक को मापता है

‘N2 'दूसरे माध्यम के अपवर्तनांक को मापता है।

व्युत्पत्ति

मूल रूप से, स्नेल का नियम व्युत्पन्न है फर्मेट के सिद्धांत से लिया गया है। फ़र्मैट के सिद्धांत को कम से कम समय के साथ सबसे कम पथ में प्रकाश यात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। चित्र में दिखाए अनुसार निरंतर प्रकाश किरण एक सामान्य माध्यम या सीमा रेखा के माध्यम से एक माध्यम से दूसरे माध्यम तक जाती है।

स्नेल के लगातार प्रकाश रे

स्नेल के नियम का लगातार प्रकाश किरण

जब प्रकाश किरण सीमा रेखा को पार करती है तो इसे छोटे या अधिक कोण से अपवर्तित किया जाता है। सामान्य रेखा के संबंध में घटनाओं और अपवर्तन के कोणों को मापा जाता है।

इस कानून के अनुसार, ये कोण और अपवर्तक सूचक निम्न सूत्र से प्राप्त किए जा सकते हैं।

Α1 के बिना / α2 = n2 / n1 के बिना

प्रकाश की गति दो माध्यमों के अपवर्तनांक पर निर्भर करती है

Α1 के बिना / α2 = V1 / V2 के बिना

जहां Where α1 'और' α2 'घटना और अपवर्तन के कोण हैं।

'एन 1' और 'एन 2' पहले और दूसरे माध्यम के अपवर्तक सूचक हैं

'V1' और 'V2' प्रकाश किरण की गति या वेग का निर्धारण करते हैं।

अपवर्तन

स्नेल के अपवर्तन का नियम एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाते समय प्रकाश किरण की गति में परिवर्तन होता है। इस कानून को स्नेल के अपवर्तन का नियम भी कहा जा सकता है। यह तब होता है जब दो अलग-अलग माध्यमों से यात्रा करते समय प्रकाश की गति बदलती है।

स्नेल में लाइट की यात्रा

स्नेल के नियम में प्रकाश की यात्रा

दो अलग-अलग माध्यमों हवा और पानी पर विचार करें। जब प्रकाश पहले माध्यम (वायु) से दूसरे (जल) माध्यम तक यात्रा करता है, तो प्रकाश किरण इंटरफेस (सामान्य रेखा) से दूर या दूर जाती है। अपवर्तन का कोण दो माध्यमों के सापेक्ष अपवर्तनांक पर निर्भर करता है। प्रकाश किरण सामान्य से दूर फैलने पर अपवर्तन का कोण अधिक होता है। जब दूसरी सामग्री का अपवर्तक सूचकांक पहली सामग्री के अपवर्तक सूचकांक से अधिक होता है, तो अपवर्तित किरण सामान्य की ओर फैलती है और अपवर्तन का कोण छोटा होता है। यह कुल आंतरिक प्रतिबिंब देता है।

इसका मतलब है, जब प्रकाश किरण निचले माध्यम से उच्च माध्यम तक जाती है, तो यह इंटरफ़ेस के संबंध में सामान्य की ओर झुक जाती है। सामग्री का अपवर्तक सूचकांक तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। यदि तरंग दैर्ध्य अधिक है, तो अपवर्तक सूचकांक कम होगा। अपवर्तक सूचकांक एक माध्यम से दूसरे माध्यम में भिन्न हो सकता है। उदाहरण के लिए, वैक्यूम = 1, हवा = 1.00029, पानी = 1.33, गिलास = 1.49, शराब = 1.36, ग्लिसरीन = 1.4729, हीरा = 2.419।

प्रकाश किरण की गति एक माध्यम से दूसरे माध्यम में परिवर्तन करती है और प्रयुक्त सामग्री के अपवर्तनांक पर निर्भर करती है। तो, इस कानून का अपवर्तन इंटरफ़ेस सतह से अपवर्तित किरण की गति निर्धारित कर सकता है। अंत में, यह देखा गया कि किसी भी प्रकार की सामग्री या माध्यम के लिए अपवर्तन के नियम को लागू किया जा सकता है।

उदाहरण

Snell के नियम उदाहरण ज्यादातर फाइबर ऑप्टिक केबलों में देखे जा सकते हैं, सभी मामलों और सामग्रियों में। में इसका उपयोग किया जाता है ऑप्टिकल चश्मा, कैमरा, कॉन्टैक्ट लेंस और इंद्रधनुष जैसे उपकरण।

सबसे महत्वपूर्ण उदाहरण रिफ्रेक्टोमीटर साधन है, जिसका उपयोग तरल पदार्थों के अपवर्तक सूचकांक की गणना करने के लिए किया जाता है।

स्नेल के नियम का सिद्धांत दूरसंचार प्रणालियों और डेटा ट्रांसमिशन सिस्टम में उच्च गति वाले सर्वर के साथ उपयोग किया जाता है।

स्नेल का नियम वर्कशीट

घटना के कोण का पता लगाएं, यदि अपवर्तित किरण 14 डिग्री पर है, तो अपवर्तक सूचकांक 1.2 है।

अपवर्तन साइन का कोण 1 = 14 डिग्री

अपवर्तक सूचकांक c = 1.2

घोंघे के नियम से,

पाप i / पाप r = c

पाप i / पाप १४ = १

पाप i = १.२ x पाप १४

पाप i = 1.2 x 0.24 = 0.24

इसलिए मैं = 16.7 डिग्री।

यदि घटना कोण 25 डिग्री है और अपवर्तन कोण 32 डिग्री है तो माध्यम का अपवर्तक सूचकांक ज्ञात करें

दिए गए पाप i = 25 डिग्री

बिना आर = 32 डिग्री

लगातार अपवर्तक सूचकांक = सी =?

स्नेल के नियम से,

पाप i / पाप r = c

Sin25 / sin32 = सी

सी = 0.4226

अपवर्तन कोण ज्ञात करें यदि आपतन कोण 45 डिग्री है, तो घटना किरण का अपवर्तनांक 1.00 है और अपवर्तित किरण का अपवर्तनांक 1.33 है

दिए गए पाप α1 = 45 डिग्री

n1 = 1.00

n2 = 1.33

बिना α2 =?

घोंघे के नियम से,

n1 बिना α1 = n2 बिना α2

1 x पाप (45 डिग्री) = 1.33 x पाप α2

0.707 = 1.33 x पाप α2

बिना α2 = 0.53

α2 = 32.1 डिग्री

इस प्रकार, यह सब के बारे में है घोंघे के नियम का अवलोकन - परिभाषा, सूत्र, समीकरण, व्युत्पत्ति, अपवर्तन और वर्कशीट। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, 'स्नेल के अपवर्तन के नियम के फायदे और नुकसान क्या हैं?'