সূত্র: Physics 2nd Paper জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞানPhysics 2nd Paperজ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞানভর্তি পরীক্ষাDU-A '18-19
সমাধানসহ বহুনির্বাচনী প্রশ্ন
একটি আলোকরপি চিত্রে প্রদর্শিত তিনটি মাধ্যম দিয়ে অতিক্রম করছে। বেগগুলির কোন ক্রমটি সঠিক?
✓সঠিক উত্তর: ক. $\mathrm{v}_{3}>\mathrm{v}_{1}>\mathrm{v}_{2}$Physics 2nd Paper · জ্যামিতিক আলোকবিজ্ঞান
অপশন
- ক$\mathrm{v}_{3}>\mathrm{v}_{1}>\mathrm{v}_{2}$✓ সঠিক উত্তর
- খ$\mathrm{v}_{3}>\mathrm{v}_{2}>\mathrm{v}_{1}$✓ সঠিক উত্তর
- গ$\mathrm{v}_{1}>\mathrm{v}_{2}>\mathrm{v}_{3}$✓ সঠিক উত্তর
- ঘ$\mathrm{v}_{1}>\mathrm{v}_{3}>\mathrm{v}_{2}$✓ সঠিক উত্তর
✓
সঠিক উত্তর: ক. $\mathrm{v}_{3}>\mathrm{v}_{1}>\mathrm{v}_{2}$
ব্যাখ্যা
আলোকরশ্মি যখন একটি মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করে তখন তার গতিপথ বেঁকে যায়। আলোর প্রতিসরণের সূত্রানুসারে, যে মাধ্যমে আলোর গতি বেশি, সেই মাধ্যমে আলোর প্রতিসরণ কম হয় এবং উল্টোটা। চিত্রটিতে দেখা যাচ্ছে, আলোকরশ্মি মাধ্যম ১ থেকে মাধ্যম ২-এ প্রবেশ করার সময় সবচেয়ে বেশি বেঁকেছে, অর্থাৎ মাধ্যম ২-এর প্রতিসরাঙ্ক সবচেয়ে বেশি এবং আলোর বেগ এখানে সবচেয়ে কম। মাধ্যম ২ থেকে মাধ্যম ৩-এ প্রবেশ করার সময় আলোকরশ্মি কম বেঁকেছে, অর্থাৎ মাধ্যম ৩-এর প্রতিসরাঙ্ক কম এবং আলোর বেগ এখানে মাধ্যম ২-এর চেয়ে বেশি। মাধ্যম ৩ থেকে মাধ্যম ১-এ প্রবেশ করার সময় আলোকরশ্মি প্রায় সরলরেখায় গেছে, যা নির্দেশ করে মাধ্যম ১ এবং ৩-এর প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য কম এবং এই দুই মাধ্যমের মধ্যে আলোর বেগ প্রায় সমান বা মাধ্যম ১-এর বেগ বেশি। তবে, চিত্রের বেকে যাওয়া দেখে স্পষ্ট যে মাধ্যম ১-এর প্রতিসরাঙ্ক মাধ্যম ২-এর চেয়ে কম এবং মাধ্যম ৩-এর প্রতিসরাঙ্কও মাধ্যম ২-এর চেয়ে কম। মাধ্যম ১ ও ৩-এর মধ্যে পার্থক্য বোঝাতে, আলোকরশ্মি যখন মাধ্যম ৩ থেকে ১-এ প্রবেশ করে তখন সামান্য বেকলেও সেই বেকে যাওয়া মাধ্যম ১ থেকে ২-এ বেকে যাওয়ার চেয়ে কম। সুতরাং, বেগগুলির ক্রম হবে $v_1 > v_3 > v_2$ , কারণ কম প্রতিসরাঙ্কের মাধ্যমে আলোর বেগ বেশি হয়।
অতিরিক্ত তথ্য: এই ঘটনাটি আলোর প্রতিসরণ এবং স্নেলের সূত্র ( $n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2$ ) দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায়। যেখানে $n$ হল প্রতিসরাঙ্ক এবং $v$ হল আলোর বেগ। আমরা জানি যে $n = c/v$ , যেখানে $c$ হল শূন্য মাধ্যমে আলোর বেগ। সুতরাং, $c/v_1 \sin \theta_1 = c/v_2 \sin \theta_2$ , যা থেকে পাই $v_2/v_1 = \sin \theta_1 / \sin \theta_2$ . যে মাধ্যমে আলোকরশ্মি বেশি বেঁকে যায়, সেই মাধ্যমের প্রতিসরাঙ্ক বেশি এবং আলোর বেগ কম হয়।