क्रांतिक कोण

Critical Angle

प्रकाशिकी में क्रांतिक कोण एक महत्वपूर्ण अवधारणा है जो दो अलग-अलग सामग्रियों के बीच की सीमा पर प्रकाश के व्यवहार के तरीके से संबंधित है। यह आपतन का वह कोण है जिस पर अधिक सघन माध्यम से कम सघन माध्यम में यात्रा करते समय प्रकाश अपवर्तित (मुड़े हुए) से पूरी तरह से आंतरिक रूप से परावर्तित हो जाता है।

गणितीय स्पष्टीकरण

हम स्नेल के नियम का उपयोग करके क्रांतिक कोण को समझ सकते हैं, जो आपतन और अपवर्तन कोण (i और r) को दो माध्यमों के अपवर्तनांक (n1 और n2) से जोड़ता है।

n1​sini=n2​sinr.

जब प्रकाश अधिक घने माध्यम (उच्च अपवर्तक सूचकांक, n1n1​) से कम घने माध्यम (कम अपवर्तक सूचकांक, n2n2​) की ओर यात्रा करता है, तो घटना का एक विशिष्ट कोण होता है जिसके परे कुल आंतरिक प्रतिबिंब होता है।

क्रांतिक कोण सूत्र

क्रांतिक कोण (सी) की गणना समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है:

sin⁡C=n2/n1,

यह समीकरण आपको क्रांतिक कोण का मान देता है जिस पर प्रकाश 90 डिग्री के कोण पर अपवर्तित होगा (अर्थात यह दो मीडिया के बीच की सीमा के साथ यात्रा करता है)।

कुल आंतरिक प्रतिबिंब

जब आपतन कोण क्रांतिक कोण से अधिक होता है, तो कुछ आकर्षक घटित होता है - सारा प्रकाश वापस सघन माध्यम में परावर्तित हो जाता है। इस घटना को पूर्ण आंतरिक परावर्तन कहा जाता है। कोई भी प्रकाश दोनों माध्यमों के बीच की सीमा से होकर नहीं गुजरता; यह सब आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित होता है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों

पूर्ण आंतरिक परावर्तन के व्यावहारिक अनुप्रयोग हैं:

•    फाइबर ऑप्टिक्स: कुल आंतरिक परावर्तन के कारण प्रकाश सिग्नल ऑप्टिकल फाइबर के अंदर उछलते हैं, जिससे उच्च गति डेटा ट्रांसमिशन संभव हो जाता है।
•    मृगतृष्णा: पृथ्वी के वायुमंडल में, पूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब मृगतृष्णा पैदा कर सकता है, जहां वस्तुएं अपनी वास्तविक स्थिति से विस्थापित दिखाई देती हैं।
•    परावर्तक प्रिज्म: विशिष्ट कोण वाले प्रिज्म अपने अंदर प्रकाश को कई बार प्रतिबिंबित कर सकते हैं, जिसका उपयोग दूरबीन और पेरिस्कोप में किया जाता है।

याद रखें

क्रांतिक कोण आपतन का वह कोण है जो पूर्ण आंतरिक परावर्तन की ओर ले जाता है। यह शामिल सामग्रियों के अपवर्तक सूचकांकों से प्रभावित होता है और हमें यह समझने में मदद करता है कि प्रकाश विभिन्न पदार्थों के बीच की सीमाओं पर कैसे व्यवहार करता है।