सविस्तर स्पष्टीकरण (Detailed Explanation):
अचूक उत्तर: पर्याय (1)
योग्य उत्तर कोणतेही एकक नाही हे आहे.
स्पष्टीकरण आणि महत्त्वाचे मुद्दे:
• अपवर्तनांक हे निर्वात पोकळीतील प्रकाशाच्या गतीचे दिलेल्या माध्यमातील प्रकाशाच्या गतीशी असलेले गुणोत्तर आहे. ते असे व्यक्त केले जाते:
अपवर्तनांक (n) = निर्वात पोकळीतील प्रकाशाचा वेग / माध्यमातील प्रकाशाचा वेग.
• हे समान एकक (वेग) असलेल्या दोन राशींचे गुणोत्तर असल्याने, परिणामी मूल्य एककहीन असते, म्हणजे त्याला कोणतेही एकक नसते.
• दिलेल्या परिस्थितीत, प्रकाश घन माध्यम A मधून विरळ माध्यम B मध्ये प्रवास करतो. माध्यम A च्या संदर्भात माध्यम B चा अपवर्तनांक असा दर्शविला जातो:
n_(BA) = माध्यम A मधील प्रकाशाचा वेग / माध्यम B मधील प्रकाशाचा वेग.
• अपवर्तनांक फक्त एका माध्यमात प्रकाश दुसऱ्या माध्यमाच्या तुलनेत किती मंदावतो याची तुलना करतो आणि त्यात कोणतेही भौतिक एकक समाविष्ट नसते.
• म्हणून, माध्यम A च्या संदर्भात माध्यम B चा अपवर्तनांक एककहीन आहे.
पूरक माहिती:
• Refractive Index:
• अपवर्तनांक हा पारदर्शक पदार्थांचा एक मूलभूत गुणधर्म आहे आणि एका माध्यमातून दुसऱ्या माध्यमात जाताना प्रकाशाचे वळणे (अपवर्तन) निश्चित करतो.
• उच्च अपवर्तनांक दर्शवितो की माध्यमात प्रकाश हळू प्रवास करतो, तर कमी अपवर्तनांक म्हणजे प्रकाश वेगाने प्रवास करतो.
• उदाहरणार्थ: पाण्याचा अपवर्तनांक अंदाजे 1.33 आहे, म्हणजे निर्वात पोकळीच्या तुलनेत पाण्यात प्रकाश 1.33 पट हळू प्रवास करतो.
• स्नेलचा नियम:
• स्नेलचा नियम आपाती कोन आणि अपवर्तित कोन यांच्यातील संबंध नियंत्रित करतो जेव्हा प्रकाश वेगवेगळ्या अपवर्तनांकांच्या दोन माध्यमांमधून जातो.
• ते असे व्यक्त केले जाते: n_(1)sinθ_(1) = n_(2)sinθ_(2), येथे n_(1) आणि n_(2) हे दोन माध्यमांचे अपवर्तनांक आहेत, आणि θ_(1) आणि θ_(2) हे अनुक्रमे आपाती कोन आणि अपवर्तित कोन आहेत.
• सापेक्ष अपवर्तनांक:
• सापेक्ष अपवर्तनांक दोन माध्यमांच्या अपवर्तनांकांची तुलना करतो, जसे की माध्यम A आणि माध्यम B, आणि n_(BA) = n_(B)/n_(A) असे दिले जाते.
• हे मूल्य प्रकाशाच्या वळण्याची दिशा आणि प्रमाण निश्चित करण्यास मदत करते जेव्हा दोन माध्यमांमध्ये संक्रमण होते.
• अपवर्तनांकाचे उपयोग:
• कॅमेरा, सूक्ष्मदर्शक आणि दुर्बिणी यांसारख्या ऑप्टिकल उपकरणांसाठी भिंग डिझाइन करण्यासाठी वापरले जाते.
• रत्न किंवा द्रव यांसारख्या त्यांच्या ऑप्टिकल गुणधर्मांवर आधारित सामग्री ओळखण्यास मदत करते.
• कार्यक्षम सिग्नल प्रेषणासाठी फायबर ऑप्टिक्स आणि दूरसंचारमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते.
महत्त्वाची टीप:
• निरपेक्ष अपवर्तनांक: हा निर्वात पोकळीच्या संदर्भात माध्यमाचा अपवर्तनांक आहे आणि तो नेहमी 1 पेक्षा जास्त किंवा समान असतो.
• क्रांतिक कोन: घन माध्यमातील आपाती कोन ज्यामुळे विरळ माध्यमातील अपवर्तित कोन 90° होतो.
• पूर्ण आंतरिक परावर्तन: जेव्हा प्रकाश घन माध्यमातून विरळ माध्यमात प्रवास करतो आणि क्रांतिक कोनापेक्षा मोठ्या कोनातून पृष्ठभागावर आदळतो, तेव्हा तो पूर्णपणे घन माध्यमात परावर्तित होतो.
• प्रकाशीय घनता: उच्च अपवर्तनांक असलेले माध्यम कमी अपवर्तनांक असलेल्या माध्यमापेक्षा प्रकाशीयदृष्ट्या अधिक घन मानले जाते, त्याच्या भौतिक घनतेची पर्वा न करता.
The correct answer is No unit.
Explanation & Key Takeaways:
• The refractive index is a ratio of the speed of light in a vacuum to the speed of light in the given medium. It is expressed as:
Refractive Index (n) = Speed of Light in Vacuum / Speed of Light in Medium.
• Since it is a ratio of two quantities with the same units (speed), the resulting value is dimensionless, meaning it has no unit.
• In the given scenario, light travels from a denser medium A to a rarer medium B. The refractive index of medium B with respect to medium A is represented as:
n_(BA) = Speed of Light in Medium A / Speed of Light in Medium B.
• The refractive index simply compares how much light slows down in one medium compared to another and does not involve any physical units.
• Hence, the refractive index of medium B with respect to medium A is unitless.
Related Concepts:
• Refractive Index:
• The refractive index is a fundamental property of transparent materials and determines the bending of light (refraction) when passing from one medium to another.
• A higher refractive index indicates that light travels slower in the medium, while a lower refractive index means light travels faster.
• Example: The refractive index of water is approximately 1.33, meaning light travels 1.33 times slower in water compared to a vacuum.
• Snell's Law:
• Snell's Law governs the relationship between the angles of incidence and refraction when light passes between two media with different refractive indices.
• It is expressed as: n_(1)sinθ_(1) = n_(2)sinθ_(2), where n_(1) and n_(2) are the refractive indices of the two media, and θ_(1) and θ_(2) are the angles of incidence and refraction, respectively.
• Relative Refractive Index:
• The relative refractive index compares the refractive indices of two media, such as medium A and medium B, and is given by n_(BA) = n_(B)/n_(A).
• This value helps determine the direction and extent of light bending when transitioning between the two media.
• Applications of Refractive Index:
• Used in designing lenses for optical instruments like cameras, microscopes, and telescopes.
• Helps in identifying materials based on their optical properties, such as gemstones or liquids.
• Plays a crucial role in fiber optics and telecommunications for efficient signal transmission.
Important Notes:
• Absolute Refractive Index: This is the refractive index of a medium with respect to a vacuum and is always greater than or equal to 1.
• Critical Angle: The angle of incidence in the denser medium at which the angle of refraction becomes 90° in the rarer medium.
• Total Internal Reflection: When light traveling from a denser to a rarer medium hits the interface at an angle greater than the critical angle, it gets completely reflected back into the denser medium.
• Optical Density: A medium with a higher refractive index is considered optically denser than one with a lower refractive index, irrespective of its physical density.