जब प्रकाश एक प्रिज्म से बाहर निकलता है, तो प्रिज्म की सतहों के साथ इसकी परस्पर क्रिया का क्या परिणाम होता है?

Question

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The correct answer is A: प्रकाश का अपवर्तन (refraction) होता है।. जब प्रकाश एक कांच के प्रिज्म से गुजरता है, तो यह अपवर्तन से गुजरता है, जो प्रकाश की गति में परिवर्तन के कारण एक माध्यम (वायु) से दूसरे माध्यम (कांच) में यात्रा करते समय प्रकाश का मुड़ना है। यह प्रक्रिया प्रिज्म की प्रवेश और निकास दोनों सतहों पर होती है, जिससे प्रकाश अपने मूल पथ से विचलित हो जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
जब प्रकाश एक कांच के प्रिज्म से गुजरता है, तो यह अपवर्तन से गुजरता है, जो प्रकाश की गति में परिवर्तन के कारण एक माध्यम (वायु) से दूसरे माध्यम (कांच) में यात्रा करते समय प्रकाश का मुड़ना है। यह प्रक्रिया प्रिज्म की प्रवेश और निकास दोनों सतहों पर होती है, जिससे प्रकाश अपने मूल पथ से विचलित हो जाता है।

Working Principle: अपवर्तन स्नेल के नियम द्वारा शासित होता है, जो बताता है कि किसी दिए गए माध्यमों के जोड़े के लिए आपतन कोण की ज्या (sine) और अपवर्तन कोण की ज्या का अनुपात स्थिर रहता है ($$n_1 \sin 	heta_1 = n_2 \sin 	heta_2$$)। जैसे ही प्रकाश सघन कांच के प्रिज्म में प्रवेश करता है, यह धीमा हो जाता है और अभिलंब (normal) की ओर मुड़ जाता है; विरल वायु में बाहर निकलते समय, यह तेज हो जाता है और अभिलंब से दूर मुड़ जाता है। चूंकि प्रिज्म की सतहें एक-दूसरे के प्रति झुकी होती हैं, इसलिए प्रकाश आपतित किरण के सापेक्ष एक कोण पर बाहर निकलता है, जिसे कोणीय विचलन के रूप में जाना जाता है।

Key Formulas: $$n_1 \sin 	heta_1 = n_2 \sin 	heta_2$$ — अपवर्तन कोण को नियंत्रित करने वाला स्नेल का नियम; $$\delta = i + e - A$$ — प्रिज्म के लिए विचलन सूत्र, जहाँ $i$ आपतन, $e$ निर्गमन, और $A$ प्रिज्म कोण है

Key Points: अपवर्तन वायु-कांच और कांच-वायु दोनों सीमाओं पर होता है।; सघन माध्यम (कांच) में प्रकाश की गति में परिवर्तन अपवर्तन का प्राथमिक कारण है।; प्रिज्म श्वेत प्रकाश को उसके घटक रंगों में बिखेर देता है क्योंकि प्रत्येक तरंग दैर्ध्य थोड़ी अलग गति से यात्रा करती है (वर्ण-विक्षेपण)।

Advantages: सामग्रियों के अपवर्तनांक के अध्ययन की अनुमति देता है।; स्पेक्ट्रोमीटर और पेरिस्कोप जैसे ऑप्टिकल उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

Disadvantages: क्रोमैटिक एबरेशन (श्वेत प्रकाश का विभाजन) सटीक इमेजिंग सिस्टम में एक सीमा हो सकती है।

Applications: प्रकाश को विभाजित करके रासायनिक संरचना का विश्लेषण करने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपी।; छवियों को उलटने और शरीर की लंबाई को छोटा करने के लिए दूरबीन में ऑप्टिकल प्रिज्म।

Additional Info: कांच का अपवर्तनांक आमतौर पर लगभग 1.5 होता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि प्रकाश अपनी गति और दिशा बदलता है। विकल्प C गलत है क्योंकि परावर्तन एक द्वितीयक प्रभाव है। विकल्प D गलत है क्योंकि कांच अधिकांश प्रकाश को पारगमित करता है।

Answer: A सही है — प्रकाश का अपवर्तन होता है।

Exam Tip: याद रखें कि प्रकाश हमेशा विरल माध्यम से सघन माध्यम में जाने पर अभिलंब की ओर मुड़ता है, और सघन माध्यम से विरल माध्यम में जाने पर अभिलंब से दूर मुड़ता है।

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Option B: प्रकाश बिना किसी परिवर्तन के गुजर जाता है।

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Option C: प्रकाश केवल परावर्तित होता है।

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Option D: प्रकाश केवल अवशोषित होता है।

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