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एक प्रकाश किरण हवा से 1.5 अपवर्तनांक वाले कांच के माध्यम में यात्रा करती है। यदि हवा में प्रकाश की गति 3 x 10⁸ m/s है, तो कांच में प्रकाश की गति क्या है?
2 x 10⁸ m/s
5 x 10⁸ m/s
5 x 10⁸ m/s
3 x 10⁸ m/s
2 x 10⁸ m/s
किसी माध्यम में प्रकाश की गति उस माध्यम के अपवर्तनांक द्वारा निर्धारित होती है। सूत्र v=nc का उपयोग करते हुए, जहाँ c निर्वात (या वायु) में प्रकाश की गति है और n अपवर्तनांक है, हम पाते हैं कि कांच में प्रकाश की गति 2×108 m/s है।
किसी माध्यम में प्रकाश की गति उस माध्यम के अपवर्तनांक द्वारा निर्धारित होती है। सूत्र v=nc का उपयोग करते हुए, जहाँ c निर्वात (या वायु) में प्रकाश की गति है और n अपवर्तनांक है, हम पाते हैं कि कांच में प्रकाश की गति 2×108 m/s है।
समुद्र तट पर दौड़ने (वायु) की तुलना में पानी में कमर तक डूबकर दौड़ने (कांच) के बारे में सोचें: माध्यम गति का विरोध करता है, जिससे आप माध्यम के घनत्व/प्रतिरोध के बराबर कारक से धीमा हो जाते हैं।
माध्यम में गति की आसानी से गणना करने के लिए 'C over N gives V' (v=nc) याद रखें।
n=vc — अपवर्तनांक सूत्र
v=nc — माध्यम में प्रकाश की गति
अपवर्तनांक (n) को निर्वात या वायु में प्रकाश की गति (c) और माध्यम में प्रकाश की गति (v) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। जब प्रकाश कांच (n=1.5) जैसे सघन प्रकाशीय माध्यम में प्रवेश करता है, तो यह उस अपवर्तनांक के समानुपातिक रूप से धीमा हो जाता है।
अपवर्तनांक एक विमाहीन राशि है जो 1 से अधिक या उसके बराबर होती है।
प्रकाश निर्वात में सबसे तेजी से यात्रा करता है और सामग्री माध्यमों में धीमा हो जाता है।
जब प्रकाश किसी नए माध्यम में प्रवेश करता है, तो इसकी आवृत्ति अपरिवर्तित रहती है, लेकिन इसकी तरंग दैर्ध्य और गति कम हो जाती है।
ऑप्टिकल लेंस और फाइबर ऑप्टिक्स का डिज़ाइन
हीरे और ऑप्टिकल फाइबर में पूर्ण आंतरिक परावर्तन को समझना
निर्वात में प्रकाश की गति c≈3×108 m/s।
गणना: v=1.53×108=2×108 m/s। विकल्प A सही है।
A सही है — 1.5 अपवर्तनांक वाले कांच में प्रकाश की गति की गणना इस प्रकार की जाती है: 3×108/1.5=2×108 m/s।
भौतिकी परीक्षा में गति और अपवर्तनांक की समस्याओं से निपटते समय हमेशा सुनिश्चित करें कि इकाइयाँ सुसंगत हैं।