স্নেলের আইন কী এবং এর উত্পন্নকরণ

স্নেলের আইন নির্ভর করে আইন অপসারণ কারণ এটি আলোর রশ্মির মোড়ের পরিমাণ অনুমান করতে পারে। জল বা কাঁচ বা বায়ু ইত্যাদির (যেমন একটি মাঝারি থেকে অন্য ধরণের মাঝারি) দুটি পৃথক মাধ্যমের মধ্যে ভ্রমণ করার সময় হালকা রশ্মির বাঁক ছাড়া অপসারণের আইন কিছুই নয়। এই আইনটি ঘটনা রশ্মির আলো (আলোক) এবং সঞ্চারিত রশ্মির আলো (আলোক) এর মধ্যে সম্পর্ক দেয় যখন তারা দুটি পৃথক মিডিয়ায় ইন্টারফেস করে। বিশেষত ফাইবার অপটিক কেবলগুলিতে, সমস্ত ধরণের উপকরণগুলিতে ঘটনা আইনটি লক্ষ্য করা যায়। উইলবার্ড স্নেল 1621 সালে অপসারণ আইন স্বীকৃত এবং পরে এটি স্টেনের আইন হিসাবে নামকরণ করে। এটি যখন হালকা এবং রিফেক্টিভ ইনডেক্সের গতি গণনা করতে পারে যখন উপাদান বা আলোক রশ্মি একটি সীমানা রেখা মাধ্যমে দুটি ভিন্ন মাধ্যমের ইন্টারফেস। এই নিবন্ধটি সম্পূর্ণ স্নেলের আইন কার্যপত্রকটি বর্ণনা করে।

স্নেলের আইন কী?

সংজ্ঞা: স্নেলের আইনকে রিফ্রেকশন আইন বা স্নেলের ডেসকার্টস হিসাবেও ডাকা হয়। যখন আলোক রশ্মি একটি মাঝারি থেকে অন্য ধরণের মাধ্যমের দিকে ভ্রমণ করে তখন এটি প্রতিসরণ সূচকগুলি বা পর্যায়ের বেগের পারস্পরিক অনুপাতের সমান প্রবণতা কোণের সাইনের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়। এটি আলোকরশ্মি দুটি আইসোট্রপিক মিডিয়াতে ভ্রমণ করার সময় ঘটনার কোণ এবং প্রতিসরণের কোণের মধ্যে সম্পর্ক দেয়। এছাড়াও, ঘটনা রশ্মির কোণ এবং অপসারণের কোণটি ধ্রুবক।

স্নেলের আইন সূত্র

স্নেলের আইনের সূত্রটি হ'ল

পাপ α1 / সাইন α2 = ভি 1 / ভি 2

বা

পাপ α1 / সাইন α2 = n2 / n1

বা

পাপ i / sine r = ধ্রুব = গ

এখানে ধ্রুবকটি দুটি মাধ্যমের অপসারণ সূচকগুলি বোঝায়

যেখানে α1 = ঘটনা রে এর কোণ angle

α2 = প্রতিসরণের কোণ

ভি 1 এবং ভি 2 = দুটি পৃথক মিডিয়ার পর্বের বেগ

n1 এবং n2 = দুটি পৃথক মিডিয়ার অপসারণ সূচক

স্নেলের আইন সমীকরণ

এই সমীকরণটি ঘটনার কোণ এবং এর কোণের মধ্যে সম্পর্ক দেয় সংক্রমণ প্রতিটি মাধ্যমের প্রতিসরণ সূচক সমান। এটি হিসাবে দেওয়া হয়,

Α1 ছাড়া / α2 = n2 / n1 ছাড়াই

এখানে ‘α1’ ঘটনার কোণ পরিমাপ করে

‘Α2’ অপসারণের কোণটি পরিমাপ করে

‘এন 1’ প্রথম মাধ্যমের অপসারণ সূচকটি পরিমাপ করে

‘এন 2’ দ্বিতীয় মাধ্যমের অপসারণ সূচকটি পরিমাপ করে।

ডেরাইভেশন

মূলত, স্নেলের আইন প্রাপ্তি ফেরমাটের নীতি থেকে প্রাপ্ত। খুব কম সময়ের সাথে স্বল্পতম পথে হালকা ভ্রমণ হিসাবে ফারমাতের নীতিটি সংজ্ঞায়িত করা হয়। চিত্রটিতে বর্ণিত ধীরে ধীরে হালকা রশ্মি প্রদত্ত সাধারণ রেখা বা সীমানা রেখার মাধ্যমে একটি মাঝারি থেকে অন্য মাঝারি দিকে ভ্রমণের বিষয়টি বিবেচনা করুন।

স্নেলের আইনের নিয়মিত হালকা রে

যখন আলোক রশ্মি সীমানা রেখাটি অতিক্রম করে তখন এটি একটি ছোট বা বৃহত্তর কোণে প্রতিবিম্বিত হয়। ঘটনা এবং অপসারণের কোণগুলি সাধারণ লাইনের সাথে সম্মান করে পরিমাপ করা হয়।

এই আইন অনুসারে, এই কোণগুলি এবং অপসারণমূলক সূচকগুলি নিম্নলিখিত সূত্র থেকে নেওয়া যেতে পারে।

Α1 ছাড়া / α2 = n2 / n1 ছাড়াই

আলোর গতি নির্ভর করে দুটি মাধ্যমের রিফ্র্যাক্টিক ইনডেক্সের উপর

Α1 ছাড়া / α2 = ভি 1 / ভি 2 ছাড়াই

যেখানে ‘α1’ এবং ‘α2’ ঘটনা এবং অপসারণের কোণ।

‘এন 1’ এবং ‘এন 2’ হ'ল প্রথম এবং দ্বিতীয় মাধ্যমের অপসারণ সূচক

‘ভি 1’ এবং ‘ভি 2’ আলোর রশ্মির গতি বা বেগ নির্ধারণ করে।

প্রতিসরণ

স্নেলের রিফ্রাকশন আইন যখন একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমের দিকে যাওয়ার সময় আলোর রশ্মির গতি পরিবর্তন হয় তখন স্থান নেয়। এই আইনটিকে স্টেনের প্রতিসারণের আইনও বলা যেতে পারে। এটি ঘটে যখন দুটি ভিন্ন মাধ্যমের মধ্য দিয়ে ভ্রমণের সময় আলোর গতি পরিবর্তিত হয়।

স্নেলের আইনে হালকা ভ্রমণ

দুটি ভিন্ন মাধ্যম বাতাস এবং জল বিবেচনা করুন। আলো যখন প্রথম মাধ্যম (বায়ু) থেকে দ্বিতীয় (জল) মাধ্যমের দিকে ভ্রমণ করে তখন আলোক রশ্মি ইন্টারফেসের (স্বাভাবিক রেখা) দিকে বা দূরে সরে যায়। অপসারণের কোণটি দুটি মাধ্যমের আপেক্ষিক অপসারণ সূচকের উপর নির্ভর করে। হালকা রশ্মি স্বাভাবিক থেকে দূরে সরে গেলে অপসারণের কোণটি বেশি থাকে। যখন দ্বিতীয় পদার্থের রিফ্র্যাক্টিক সূচক প্রথম উপাদানের রিফ্র্যাক্টিক ইনডেক্সের চেয়ে বেশি হয়, তখন রিফ্র্যাক্ট রশ্মি স্বাভাবিকের দিকে প্রচার করে এবং অপসারণের কোণটি ছোট হয়। এটি মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিচ্ছবি দেয়।

এর অর্থ, হালকা রশ্মি যখন নিম্ন মাধ্যম থেকে উচ্চ মাধ্যমের দিকে ভ্রমণ করে তখন ইন্টারফেসের সাথে এটি স্বাভাবিকের দিকে বাঁকায়। পদার্থের অপসারণ সূচক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর নির্ভর করে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য বেশি হলে, রিফ্র্যাকটিভ সূচক কম হবে। অপসারণ সূচকটি একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাঝারি পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ভ্যাকুয়াম = 1, এয়ার = 1.00029, জল = 1.33, গ্লাস = 1.49, অ্যালকোহল = 1.36, গ্লিসারিন = 1.4729, হীরা = 2.419।

হালকা রশ্মির গতি এক মাধ্যম থেকে অন্য মাঝারি পরিবর্তনে প্রচার করে এবং ব্যবহৃত পদার্থের রিফ্র্যাক্টিক ইনডেক্সের উপর নির্ভর করে। সুতরাং, এই আইনের অপসারণ ইন্টারফেস পৃষ্ঠ থেকে রিফ্র্যাক্ট রশ্মির গতি নির্ধারণ করতে পারে। পরিশেষে, এটি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে যে স্নেলের রিফ্রাকশন আইনটি কোনও ধরণের উপাদান বা মাঝারি ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

উদাহরণ

স্নেলের আইনের উদাহরণগুলি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এবং সমস্ত পদার্থে ফাইবার অপটিক কেবলগুলিতে লক্ষ্য করা যায়। এটি ব্যবহৃত হয় অপটিক্যাল চশমা, ক্যামেরা, যোগাযোগের লেন্স এবং রংধনুগুলির মতো ডিভাইস।

সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণটি হ'ল রেফ্রাক্টমিটার যন্ত্র, যা তরলগুলির প্রতিসরণ সূচক গণনা করতে ব্যবহৃত হয়।

স্নেলের আইনের তত্ত্বটি উচ্চ-গতির সার্ভার সহ টেলিযোগযোগ ব্যবস্থা এবং ডেটা ট্রান্সমিশন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

স্নেলের আইন কার্যপত্রক

ঘটনার কোণটি আবিষ্কার করুন, যদি প্রত্যাহারিত রশ্মি 14 ডিগ্রীতে হয় তবে প্রতিসরণী সূচকটি 1.2 হয়।

প্রতিসরণ সাইন 1 = 14 ডিগ্রি এর কোণ

রিফ্রেসিভ ইনডেক্স সি = 1.2

স্নেলের আইন থেকে,

পাপ i / sin r = c

পাপ i / sin 14 = 1

পাপ i = 1.2 x sin 14

পাপ i = 1.2 x 0.24 = 0.24

সুতরাং আমি = 16.7 ডিগ্রি।

ঘটনা কোণটি 25 ডিগ্রি এবং অপসারণ কোণ 32 ডিগ্রি হলে মাঝারিটির প্রতিসরণ সূচকটি সন্ধান করুন

পাপ i = 25 ডিগ্রি দেওয়া হয়েছে

আর = 32 ডিগ্রি ছাড়াই

ধ্রুবক প্রতিসরণ সূচক = সি =?

স্নেলের আইন থেকে,

পাপ i / sin r = c

সিন 25 / সিন 32 = সি

সি = 0.4226

ঘটনার কোণ 45 ডিগ্রি হলে অপসারণের কোণটি আবিষ্কার করুন, ঘটনা রশ্মির প্রতিচ্ছবি সূচকটি 1.00 এবং প্রতিসরণিত রশ্মির প্রতিসরণ সূচক 1.33 হয়

পাপ দেওয়া হয়েছে α1 = 45 ডিগ্রি

এন 1 = 1.00

এন 2 = 1.33

Α2 = ছাড়া?

স্নেলের আইন থেকে,

এন 1 ছাড়া α1 = n2 α2 ছাড়াই

1 এক্স পাপ (45 ডিগ্রি) = 1.33 এক্স পাপ α2

0.707 = 1.33 এক্স পাপ α2

Α2 = 0.53 ছাড়াই

α2 = 32.1 ডিগ্রি

সুতরাং, এই সব সম্পর্কে স্নেলের আইনের একটি ওভারভিউ - সংজ্ঞা, সূত্র, সমীকরণ, উপার্জন, প্রতিসরণ এবং কার্যপত্রক। আপনার জন্য এখানে একটি প্রশ্ন, 'স্নেলের রিফ্রাকশন আইনের সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি কী?'