प्रकाश का परावर्तन क्या होता है?

प्रकाश का परावर्तन किसी वस्तु पर गिरने के बाद प्रकाश के वापस लौटने की सरल घटना है। इसका सबसे आम उदाहरण यह है कि एक अंधेरे कमरे में प्रवेश करने पर कुछ भी दिखाई नहीं देता है, लेकिन एक बार जब आप रोशनी चालू करते हैं, तो आपको सब कुछ दिखाई देगा। आइए इस ब्लॉग के माध्यम से इस विषय के बारे में और जानें। 

प्रकाश का परावर्तन किसे कहते हैं? 

सबसे पहले, प्रकाश का परावर्तन तब होता है जब प्रकाश की किरणें एक चिकनी पॉलिश सतह पर गिरती है और वापस लौटती हैं। दूसरे शब्दों में, किसी भी सतह पर आने वाली प्रकाश की किरणों के परिणामस्वरूप प्रकाश का परावर्तन होता है। इसके अलावा, सतह पर पड़ने वाली प्रकाश की किरण को आपतित किरण (इंसीडेंट रे) के रूप में जाना जाता है जबकि प्रकाश की किरण जो वापस परावर्तित हो जाती है उसे परावर्तित किरण (रिफ्लेक्टेड रे) कहा जाता है। इसके अलावा, यदि परावर्तक सतह (रिफ्लेक्टिव सरफेस) पर दो किरणों के बीच एक लंबवत खींचा जाना है, तो इसे एक सामान्य के रूप में जाना जाता है।

प्रकाश का परावर्तन का चित्र

प्रकाश का परावर्तन का चित्र नीचे दिया गया है जिसे देखकर आप आसानी से प्रकाश का परावर्तन कैसे होता है समझ पाएंगे। 

आपतित किरण = यह वह किरण है जो सतह पर पड़ती है 

परावर्तित किरण = वह किरण जो सतह से परावर्तित होती है

सामान्य = पॉलिश की गई सतह पर लंबवत 

P= परावर्तन का बिंदु 
i = घटना का कोण
r = परावर्तन का कोण

प्रकाश के परावर्तन के उदाहरण

प्रकाश के परावर्तन के कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं:

• दर्पण में रिफ्लेक्शन का बनना
• आसमान का रंग नीला दिखाई देना
• सूर्योदय और सूर्यास्त के समय सूर्य लाल दिखाई देना
• हीरे का चमकना
• पानी में डुबी टेस्टट्यूब का चमकीला दिखाई देना
• टूटे हुए कांच के टुकड़े का चमकना

परावर्तन के नियम

रिफ्लेक्शन के अर्थ को समझने के बाद, आपको इसके दो अनिवार्य नियमों को भी समझना होगा। इन नियमों का उपयोग करके, आपतित किरण के विभिन्न सतहों जैसे समतल दर्पण, पानी, धातु की सतहों आदि पर परावर्तन का निर्धारण किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि हम एक समतल दर्पण पर विचार करते हैं, तो यहाँ परावर्तन के नियम दिए गए हैं:

आपतित किरण, अभिलंब और परावर्तित किरण एक ही तल में होनी चाहिए।

आपतन कोण (i) = परावर्तन कोण (r)।

रिफ्लेक्शन के प्रकार

रिफ्लेक्शन के मुख्य तीन प्रकार निम्नलिखित हैं:

• रेगुलर रिफ्लेक्शन 
• डिफ्यूज्ड रिफ्लेक्शन 
• मल्टीपल रिफ्लेक्शन

रेगुलर रिफ्लेक्शन

रेगुलर परावर्तन को स्पेक्युलर परावर्तन के रूप में भी जाना जाता है। इसे केवल एक समतल दर्पण का उपयोग करके समझा जाता है। प्रकाश के परावर्तन के लिए उपयोग किया जाने वाला यह दर्पण नियमित दर्पण नहीं है जो हम अपने चारों ओर देखते हैं, बल्कि यह एक कांच है जो अत्यधिक परावर्तक सामग्री जैसे पाउडर की एक समान परत के साथ भारी रूप से लेपित होता है। जैसा कि यह लेपित है, सतह पूरी तरह से उस पर पड़ने वाले सभी प्रकाश को प्रतिबिंबित करती है यानी, कई बिंदुओं पर प्रतिबिंब के दोनों कोणों में बहुत भिन्नता नहीं होती है। 

डिफ्यूज्ड रिफ्लेक्शन

डिफ्यूज्ड रिफ्लेक्शन के अर्थ का पता लगाने के लिए, आइए हम दर्पणों के अलावा अन्य परावर्तक सतहों पर विचार करें। प्रकाश के प्रसार के लिए जिन सामान्य सतहों का उपयोग किया जा सकता है, वे तुलनात्मक रूप से खुरदरी होती हैं क्योंकि वे कांच की तुलना में अलग सामग्री से बनी होती हैं और इनमें कुछ निशान, खरोंच, धूल या डेंट होते हैं। ये सभी चीजें रिफ्लेक्शन की गुणवत्ता और चमक में बाधा डालती हैं। इस प्रकार, ऐसी खुरदरी सतहों पर परावर्तन के दोनों कोणों की तुलना पूरी तरह से अलग हैं। डिफ्यूज्ड रिफ्लेक्शन (विसरित परावर्तन) में आपतित किरण अलग-अलग बिंदुओं पर गिरती है और पूरी तरह से अलग दिशा में परावर्तित हो जाती है और इसलिए, हम गैर-चमकदार वस्तुओं को देखते हैं।

मल्टीपल रिफ्लेक्शन

प्रकाश के रेगुलर और डिफ्यूज्ड दोनों प्रकार के परावर्तन के लिए एक दर्पण का उपयोग किया जाता है जबकि जब हम दो दर्पण लेते हैं, तो प्रकाश का एक सोर्स कई बार परावर्तित हो सकता है। इस प्रकार का परावर्तन तभी संभव है जब प्रकाश की तीव्रता इतनी कम हो जाए कि हम उसे देख न सकें। कई रिफ्लेक्शन्स में अनंत इमेजेज़ बनेंगी, क्योंकि प्रत्येक इमेज किसी अन्य इमेज का रिजल्ट है। 

प्रतिबिम्बों की संख्या दो दर्पणों के बीच के कोण के अनुसार बदलती रहती है। यदि हम कोण घटाते हैं, तो इमेजेज़ की संख्या बढ़ जाती है। रिफ्लेक्शन्स की संख्या अनंत हो जाती है जब दो दर्पणों के बीच का कोण शून्य होता है अर्थात् वे समानांतर होते हैं। प्रकाश के डिफ्यूज्ड रिफ्लेक्शन (विसरित परावर्तन) के लिए इमेजेज़ की संख्या की गणना करने का एक फॉर्मूला यहां दिया गया है:

इमेजेज़ की संख्या =(360/मिरर्स के बीच का कोण) -1

अवतल दर्पण

एक गोलाकार दर्पण, जिसकी परावर्तक सतह अंदर की ओर घुमावदार होती है, अर्थात् गोले के केंद्र की ओर होती है, अवतल दर्पण कहलाता है। अवतल दर्पण की तुलना चम्मच के अंदर से की जा सकती है। अवतल दर्पण वे परावर्तक वस्तुएं हैं जिनका उपयोग दूरदर्शी को परावर्तित करने में किया जाता है।

उत्तल दर्पण

एक गोलाकार दर्पण जिसकी परावर्तक सतह बाहर की ओर घुमावदार होती है उत्तल दर्पण कहलाता है। उत्तल दर्पण की तुलना गुब्बारे के बाहर से की जा सकती है। उत्तल दर्पण का उपयोग रियर व्यू मिरर के रूप में और सेक्युरिटी ऑब्जेक्टिव के लिए किया जाता है। कई समानांतर किरणें उत्तल दर्पण से टकराती हैं, वे बाहर की ओर परावर्तित होती हैं और एक काल्पनिक केंद्र बिंदु (F) से सीधे दूर जाती हैं।

प्रकाश का प्रकीर्णन

जब प्रकाश बहुत छोटे गैस कणों या पानी की बूंदों या धूल के कणों से टकराता है, तो यह प्रकाश को बिखेर देता है। प्रकाश के प्रकीर्णन (स्कैटरिंग ऑफ़ लाइट) की मात्रा प्रकाश की तरंग दैर्ध्य (वेवलेंथ) और कण के आकार पर निर्भर करती है। आकाश पर प्रकाश इन्द्रधनुष यानि VIBGYOR के सभी रंगों से भरा हुआ है।

दैनिक जीवन में प्रकाश के परावर्तन के उदाहरण

दैनिक जीवन में प्रकाश के परावर्तन के कुछ सबसे दिलचस्प उदाहरण हैं:

• नीला आकाश इसलिए है क्योंकि प्रकाश वातावरण में विभिन्न कणों से टकराता है और यह सभी दिशाओं में बिखर जाता है। चूँकि नीले रंग का तरंगदैर्घ्य (वेवलेंथ) लाल से छोटा होता है, इसलिए यह लाल से अधिक प्रकीर्णित (स्कैटर्ड) होता है। इसलिए आकाश नीला दिखता है। 
• सूर्यास्त लाल होता है क्योंकि सूर्योदय एवं सूर्यास्त के समय सूर्य की किरणें पृथ्वी के वायुमंडल में अधिक दूरी तय करती है जिसके कारण सूर्य के प्रकाश का प्रकीर्णन हो जाता है चूँकि लाल रंग का प्रकीर्णन बहुत कम होता है अतः हमें सूर्य लाल रंग का दिखता है।
• बादल सफेद दिखते हैं क्योंकि बादल की पानी की बूंदें प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत बड़ी होती हैं। तो, सफेद रंग बनाने के लिए सभी रंग अलग-अलग दिशाओं में बिखर जाते हैं।

प्रकाश परावर्तन और अपवर्तन

प्रकाश परावर्तन और अपवर्तन प्रकाश के दो अलग-अलग गुण हैं। दोनों के बीच प्रमुख अंतर यह है:

• प्रकाश का परावर्तन तब होता है जब प्रकाश की कोई किरण पॉलिश की हुई चिकनी सतह पर गिरती है और वापस उछलती है। दूसरे शब्दों में, किसी भी सतह पर आने वाली प्रकाश की किरण के परिणामस्वरूप प्रकाश का परावर्तन होता है। 
• प्रकाश का अपवर्तन तब होता है जब प्रकाश की किरण एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाती है और यह अपनी यात्रा की दिशा बदल देती है।

प्रकाश का परावर्तन महत्वपूर्ण प्रश्न 

प्रकाश के परावर्तन पर प्रश्न छोटी कक्षाओं से ही पूछे जाते हैं उनमें से कुछ महत्वपूर्ण प्रश्न यहां दिए गए हैं:

• एक अवतल लेंस की फोकस दूरी 20 सेमी है। लेंस से कितनी दूरी पर 5 सेमी लंबी वस्तु रखी जाए ताकि वह लेंस से 15 सेमी की दूरी पर एक छवि बना सके? साथ ही बने प्रतिबिम्ब (रिफ्लेक्शन) के आकार की गणना कीजिए। 
• हीरे का अपवर्तनांक 2.42” होता है। प्रकाश की गति के संबंध में इस कथन का क्या अर्थ है?
• अपनी उत्तर-पुस्तिका में निम्नलिखित चित्र बनाइए और उपयुक्त किरणों की सहायता से बिंब AB के प्रतिबिम्ब (रिफ्लेक्शन) का बनना दर्शाइए।
• 2 सेमी आकार की एक वस्तु को 15 सेमी फोकस दूरी वाले अवतल दर्पण के सामने 30 सेमी रखा जाता है। तीक्ष्ण प्रतिबिम्ब प्राप्त करने के लिए पर्दे को दर्पण से कितनी दूरी पर रखना चाहिए? बनने वाले प्रतिबिम्ब की प्रकृति और आकार क्या होगा? इस स्थिति में प्रतिबिम्ब का बनना दर्शाने के लिए किरण आरेख खींचिए।
• प्रकाश की एक किरण, हवा में रखे एक आयताकार कांच के स्लैब के चेहरे पर परोक्ष ( इनडायरेक्ट) रूप से आपतित होती है, आपतित किरण के समानांतर विपरीत फलक से निकलती है। ऐसे दो कारक बताइए जिन पर निर्गत किरण का पार्श्व विस्थापन निर्भर करता है।
• अवतल दर्पण द्वारा किसी वस्तु के प्रतिबिम्ब का पता लगाने के लिए न्यूनतम कितनी किरणों की आवश्यकता होती है? अवतल दर्पण द्वारा आभासी प्रतिबिम्ब बनने को दर्शाने के लिए किरण आरेख खींचिए।
• “कार्बन डाइसल्फ़ाइड का अपवर्तनांक 1.63 है।” प्रकाश की गति के संबंध में इस कथन का क्या अर्थ है?
• 50 सेमी त्रिज्या वाले एल्यूमीनियम के खोखले गोले की बाहरी सतह को दर्पण के रूप में उपयोग किया जाना है। इस दर्पण की फोकस दूरी क्या होगी? यह किस प्रकार का गोलाकार दर्पण प्रदान करेगा?
• एक लड़की अपने लेजर टॉर्च से प्रकाश की एक पतली किरण के साथ खेल रही थी, इसे अलग-अलग दिशाओं से लंबवत रखे उत्तल लेंस पर निर्देशित कर रही थी। उसे यह देखकर आश्चर्य हुआ कि लेंस से गुजरने के बाद भी प्रकाश की किरण एक ही दिशा में चलती रहती है। इस ऑब्जरवेशन का कारण बताएं।
• प्रकाश की एक किरण अपवर्तनांक 1.5 के आयताकार कांच के स्लैब में प्रवेश करती है। यह पाया जाता है कि किरण बिना विस्थापित हुए स्लैब के विपरीत चेहरे से निकलती है। यदि वायु में इसकी चाल 3 x 108 ms-1 है तो काँच में इसकी चाल क्या है?
•  एक पारदर्शी माध्यम में प्रकाश की गति निर्वात में उसकी गति से 0.6 गुना है। माध्यम का अपवर्तनांक क्या होता है?

FAQs

उम्मीद है, प्रकाश का परावर्तन पर बेस्ड इस ब्लॉग ने आपकी इस विषय से संबंधित सभी दुविधा को दूर किया होगा। यदि आप विदेश में पढ़ना चाहते हैं तो 1800 572 000 पर कॉल करके Leverage Edu एक्सपर्ट्स के साथ 30 मिनट का फ्री सेशन बुक करें और बेहतर गाइडेंस पाएं।