ಸ್ನೆಲ್ನ ನಿಯಮವು ಗಾಳಿಯಿಂದ ನೀರು ಅಥವಾ ಗಾಜಿನಂತೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮಾಧ್ಯಮಗಳ ನಡುವೆ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಬೆಳಕು ಹೇಗೆ ಬಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬಾಗುವಿಕೆ (ವಕ್ರೀಭವನ) ಏಕೆ ನೀರಿನಲ್ಲಿರುವ ಒಣಹುಲ್ಲಿನ ಬಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಏಕೆ ಮಸೂರಗಳು ಬೆಳಕನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತವೆ. ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಲೆನ್ಸ್ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಮರೀಚಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಳೆಬಿಲ್ಲುಗಳಂತಹ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ವಕ್ರೀಭವನವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಫಾರ್ಮುಲಾ
n₁ × sin(θ₁) = n₂ × sin(θ₂)
ಎಲ್ಲಿ:
- n₁ = ಮೊದಲ ಮಾಧ್ಯಮದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ
- θ₁ = ಘಟನೆಯ ಕೋನ (ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ)
- n₂ = ಎರಡನೇ ಮಾಧ್ಯಮದ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ
- θ₂ = ವಕ್ರೀಭವನದ ಕೋನ (ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ)
ಕೋನಗಳನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ (ಲಂಬವಾಗಿ) ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಅಲ್ಲ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳು
| ಮಧ್ಯಮ | ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ |
|---|---|
| ನಿರ್ವಾತ | 1.0 |
| ಗಾಳಿ | 1.0003 ≈ 1.0 |
| ನೀರು | 1.33 |
| ಗಾಜು | 1.5 - 1.9 |
| ವಜ್ರ | 2.42 |
ಹೆಚ್ಚಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕ ಎಂದರೆ ಆ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ
ಬೆಳಕು ಗಾಳಿಯಿಂದ (n=1.0) ನೀರಿನಲ್ಲಿ (n=1.33) 45 ° ಘಟನೆಯ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
1.0 × sin(45°) = 1.33 × sin(θ₂)
sin(θ₂) = sin(45°) / 1.33 = 0.707 / 1.33 = 0.531
θ₂ = arcsin(0.531) = 32.1°
ದಟ್ಟವಾದ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ ಬೆಳಕು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಡೆಗೆ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ವಕ್ರೀಭವನದ ಕಿರಣವು ಘಟನೆಯ ಕಿರಣಕ್ಕಿಂತ (45 °) ಸಾಮಾನ್ಯಕ್ಕೆ (32.1 °) ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ.
ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಆಂಗಲ್ ಮತ್ತು ಟೋಟಲ್ ಇಂಟರ್ನಲ್ ರಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್
ಬೆಳಕು ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ದಟ್ಟವಾದ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗಾಜು ಗಾಳಿಗೆ) ಚಲಿಸಿದಾಗ, ಒಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಕೋನವಿದೆ, ಅದರಾಚೆಗೆ ಬೆಳಕು ವಕ್ರೀಭವನಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಬದಲಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಬಿಂಬವಾಗಿದೆ:
sin(θc) = n₂ / n₁
ಗಾಜಿಗೆ (n=1.5) ಗಾಳಿಗೆ (n=1.0):
θc = arcsin(1.0 / 1.5) = 41.8°
41.8°ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಘಟನೆಯ ಕೋನಗಳು ಒಟ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಬಿಂಬವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ತತ್ವವು ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಲೆಗೆ ಬೀಳಿಸಲು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
ಮಸೂರಗಳು: ಲೆನ್ಸ್ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಬೆಳಕನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಅಥವಾ ತಿರುಗಿಸಲು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಬಲವಾದ ವಕ್ರೀಭವನ (ಹೆಚ್ಚಿನ n) ಎಂದರೆ ತೆಳುವಾದ ಮಸೂರಗಳು ಅದೇ ನಾಭಿದೂರವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
** ಪ್ರಿಸ್ಮ್ಗಳು:** ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿನ ವಕ್ರೀಭವನ (ಪ್ರಸರಣ) ಬಿಳಿ ಬೆಳಕನ್ನು ರೋಹಿತವಾಗಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ.
ಫೈಬರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್: ಒಟ್ಟು ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಕೇಬಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಸಲಹೆಗಳು
ಯಾವಾಗಲೂ ಕೋನಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ ಅಳೆಯಿರಿ, ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದಲ್ಲ. ಬೆಳಕು ದಟ್ಟವಾದ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಡೆಗೆ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ದಟ್ಟವಾದ ಮಾಧ್ಯಮದಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುವಾಗ, ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯದಿಂದ ದೂರ ಬಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಯಿಂದಾಗಿ ಈಜುಕೊಳಗಳು ಅವುಗಳಿಗಿಂತ ಆಳವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತವೆ.
ವಕ್ರೀಭವನದ ಕೋನಗಳನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ಹುಡುಕಲು ನಮ್ಮ Snell's Law Refraction Calculator ಬಳಸಿ.