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यदि सघन से विरल माध्यम में जाने वाली प्रकाश किरण के लिए आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक हो, तो कौन-सी परिघटना होती है?
NCERT पाठ कहता है, 'ic से बड़े i के मानों के लिए, स्नेल का अपवर्तन नियम संतुष्ट नहीं हो सकता, और इसलिए कोई अपवर्तन संभव नहीं है।' इस स्थिति में, 'आपतित किरण पूर्णतः परावर्तित हो जाती है। इसे पूर्ण आंतरिक परावर्तन कहते हैं।'
निम्नलिखित में से कौन-सा पूर्ण आंतरिक परावर्तन का अनुप्रयोग या उदाहरण नहीं है?
NCERT सारांश सूचीबद्ध करता है 'हीरे में बहुल आंतरिक परावर्तन ($i_c \approx 24.4^\circ$), पूर्ण परावर्तक प्रिज़्म और मरीचिका, पूर्ण आंतरिक परावर्तन के कुछ उदाहरण हैं।' प्रकाशिक तंतुओं के बारे में भी कहा गया है कि वे पूर्ण आंतरिक परावर्तन का उपयोग करते हैं। इंद्रधनुष के बनने में मुख्यतः विक्षेपण और अपवर्तन शामिल हैं, इसकी प्राथमिक क्रियाविधि में पूर्ण आंतरिक परावर्तन नहीं।
प्रकाशिक तंतु में, क्रोड का अपवर्तनांक क्लैडिंग की तुलना में कैसा होता है?
NCERT पाठ कहता है, 'प्रत्येक तंतु में एक क्रोड और क्लैडिंग होती है। क्रोड के पदार्थ का अपवर्तनांक क्लैडिंग से अधिक होता है।' यह सुनिश्चित करता है कि क्रोड में प्रवेश करने वाला प्रकाश क्रोड-क्लैडिंग अंतरापृष्ठ पर पूर्ण आंतरिक परावर्तन से गुजरे।
आपतित किरण की तुलना में पूर्ण आंतरिक परावर्तित किरण की तीव्रता का सर्वोत्तम वर्णन कौन-सा कथन करता है?
NCERT पाठ समझाता है, 'जब प्रकाश किसी पृष्ठ से परावर्तित होता है, तो सामान्यतः उसका कुछ अंश पारगमित हो जाता है। इसलिए परावर्तित किरण आपतित किरण से सदैव कम तीव्र होती है, परावर्तक पृष्ठ चाहे कितना भी चिकना हो। दूसरी ओर, पूर्ण आंतरिक परावर्तन में प्रकाश का कोई पारगमन नहीं होता।' इसका अर्थ है कि पूर्ण आंतरिक परावर्तित किरण की तीव्रता अनिवार्यतः आपतित किरण के समान होती है, क्योंकि पारगमन के कारण कोई हानि नहीं होती।
पूर्ण आंतरिक परावर्तन होने के लिए, सघन माध्यम ($n_1$) के अपवर्तनांक को, विरल माध्यम ($n_2$) के सापेक्ष, क्रांतिक कोण $i_c$ दिया होने पर, कौन-सी शर्त संतुष्ट करनी होगी?
स्नेल के नियम से, $\sin i_c / \sin 90^\circ = n_2 / n_1$। चूँकि $n_{12}$ माध्यम 2 के सापेक्ष माध्यम 1 का अपवर्तनांक है, $n_{12} = n_1/n_2$। अतः, $\sin i_c = n_2/n_1 = 1/n_{12}$, जिसका अर्थ है $n_{12} = 1/\sin i_c$। NCERT पाठ यह भी कहता है 'विरल माध्यम 2 के सापेक्ष सघन माध्यम 1 का अपवर्तनांक $n_{12} = 1/\sin i_c$ होगा।'
तारपीन का अपवर्तनांक जल से कम है, किंतु उसका प्रकाशिक घनत्व अधिक है। इस संदर्भ में 'प्रकाशिक सघन' मुख्यतः किसे दर्शाता है?
NCERT पाठ स्पष्ट करता है, 'प्रकाशिक घनत्व को द्रव्यमान घनत्व से भ्रमित नहीं करना चाहिए, जो प्रति इकाई आयतन द्रव्यमान है। यह संभव है कि प्रकाशिक सघन माध्यम का द्रव्यमान घनत्व प्रकाशिक विरल माध्यम से कम हो... प्रकाशिक घनत्व दो माध्यमों में प्रकाश की चाल का अनुपात है।'
जब गँदले जल से भरे बीकर के नीचे से निर्देशित लेज़र किरणपुंज जल के ऊपरी पृष्ठ पर तिरछा टकराता है, और प्रकाश पूर्णतः वापस जल में परावर्तित होता देखा जाता है, हवा में कोई प्रकाश नहीं निकलता, तो निम्नलिखित में से कौन-सी परिघटना प्रदर्शित होती है?
NCERT पाठ ठीक इसी प्रयोग का वर्णन करता है: 'लेज़र किरणपुंज की दिशा तब तक समायोजित कीजिए जब तक आपको वह कोण न मिल जाए जिसके लिए जल पृष्ठ के ऊपर अपवर्तन पूर्णतः अनुपस्थित हो और किरणपुंज पूर्णतः वापस जल में परावर्तित हो जाए। यह अपने सरलतम रूप में पूर्ण आंतरिक परावर्तन है।'
जब कोई तरंग सघन माध्यम में अपवर्तित होती है तो तरंगदैर्ध्य और संचरण चाल का क्या होता है?
NCERT पाठ कहता है, 'उपर्युक्त समीकरण का अर्थ है कि जब कोई तरंग सघन माध्यम ($v_1 > v_2$) में अपवर्तित होती है तो तरंगदैर्ध्य और संचरण चाल घटती हैं किंतु आवृत्ति $\nu$ (= v/$\lambda$) वही रहती है।' यह प्रासंगिक है क्योंकि क्रांतिक कोण तक पहुँचने से पहले पूर्ण आंतरिक परावर्तन में अपवर्तन के सिद्धांत शामिल होते हैं।
स्नेल का अपवर्तन नियम कब संतुष्ट होना बंद हो जाता है, जिससे पूर्ण आंतरिक परावर्तन होता है?
NCERT पाठ स्पष्ट रूप से कहता है, '$i$ के उन मानों के लिए जो $i_c$ से बड़े हैं, स्नेल का अपवर्तन नियम संतुष्ट नहीं हो सकता, और इसलिए कोई अपवर्तन संभव नहीं है।'
n-प्रकार के सिलिकॉन अर्धचालक में, दाता ऊर्जा स्तर ($E_D$) स्थित होता है:
NCERT पाठ के अनुसार, 'n-प्रकार Si अर्धचालक के ऊर्जा बैंड आरेख में, दाता ऊर्जा स्तर $E_D$ चालन बैंड के तल $E_C$ से थोड़ा नीचे होता है और इस स्तर के इलेक्ट्रॉन बहुत थोड़ी ऊर्जा की आपूर्ति से चालन बैंड में चले जाते हैं।'
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