प्रकाश का परावर्तन
(Reflection of light)
प्रकाश का परावर्तन या परावर्तन प्रकाश की किरणों के चिकनी और चमकदार परावर्तक सतह से टकराने पर वापस लौटने की प्रक्रिया है। प्रकाश के परावर्तन के कारण ही हम अपने आप को समतल दर्पण में देख पाते हैं। समतल दर्पण पर पड़ने वाला प्रकाश परावर्तित हो जाता है और इसलिए हम दर्पण पर अपना आभासी प्रतिबिंब देख पाते हैं। परावर्तन सभी तरंगों जैसे प्रकाश तरंगें, विद्युत चुम्बकीय तरंगें, ध्वनि तरंगें और पानी की सतह पर बनने वाली तरंगों से उत्पन्न होता है। प्रकाश तरंग का परावर्तन कुछ नियमों के समूह का पालन करता है जिन्हें परावर्तन के नियम के रूप में जाना जाता है। परावर्तन के दो आवश्यक नियम हैं, जिसके अनुसार चिकनी परावर्तक सतह पर प्रकाश तरंग द्वारा बनाया गया आपतन कोण और परावर्तन कोण बराबर होता है। साथ ही, आपतित किरण, अभिलंब, परावर्तित किरण, आपतित कोण और परावर्तित कोण, सभी एक ही तल पर स्थित होते हैं।
प्रकाश का परावर्तन क्या है?
इस घटना को "परावर्तन" या "प्रकाश का परावर्तन" के रूप में जाना जाता है, यह तब होता है जब प्रकाश की किरण किसी पॉलिश, चिकनी या चमकदार वस्तु से टकराती है और हमारी आँखों में वापस लौटती है। यह घटना हमें पर्यावरण को देखने का आधार देती है। प्रकाश परावर्तन से पहले, बाद में और उसके दौरान एक सीधी रेखा में फैलता है। उदाहरण के लिए, तारों का टिमटिमाना या दर्पण द्वारा परावर्तित प्रकाश।
प्रकाश परावर्तन में प्रयुक्त महत्वपूर्ण शब्दावलियों की सूची ऊपर चित्र में दर्शाई गई है:
- अभिलम्ब: परावर्तक सतह पर बिन्दु M (जिसे आपतन बिन्दु कहते हैं) पर खींचा गया लंब परावर्तक सतह पर अभिलम्ब कहलाता है।
- आपतित किरण: प्रकाश की वह किरण जो किसी प्रकाश स्रोत या वस्तु से परावर्तित सतह पर पड़ती है, आपतित किरण कहलाती है।
- परावर्तित किरण: प्रकाश की वह किरण जो परावर्तक सतह से परावर्तित होने के बाद उससे उत्पन्न होती है, परावर्तित किरण कहलाती है।
- आपतन कोण: आपतित किरण और परावर्तक सतह पर आपतन बिंदु के अभिलम्ब के बीच के कोण को आपतन कोण या आपतन का बिगुल कहते हैं। इसे ∠i से दर्शाया जाता है।
- परावर्तन कोण: परावर्तित किरण और परावर्तक सतह पर आपतन बिंदु के अभिलम्ब के बीच के कोण को परावर्तन कोण कहते हैं। इसे ∠r से दर्शाया जाता है।
- मुख्य अक्ष: इसे एक रेखा के रूप में परिभाषित किया जाता है जो दो माध्यमों या परावर्तक सतह को विभाजित करती है, इसे मुख्य अक्ष कहा जाता है।
परावर्तन के नियम
परावर्तन के दो आवश्यक नियमों को समझना ज़रूरी है, क्योंकि आपको यह पता चल गया है कि इसका क्या मतलब है। इन नियमों का उपयोग यह गणना करने के लिए किया जा सकता है कि आपतित किरण अलग-अलग सामग्रियों, जैसे समतल दर्पण, पानी, धातु की सतह आदि पर कैसे परावर्तित होगी। यहाँ परावर्तन के नियम दिए गए हैं, जैसा कि वे समतल दर्पण पर लागू होते हैं:
- आपतित किरण, परावर्तित किरण और अभिलम्ब सभी एक ही तल पर स्थित होते हैं।
- आपतन कोण (∠i) सदैव परावर्तन कोण (∠r) के बराबर होता है।
प्रकाश के परावर्तन के प्रकार
नियमित/स्पेक्युलर परावर्तन
दर्पणों में दिखने वाले प्रतिबिंबों के समान एक चमकदार और तीक्ष्ण प्रतिबिंब को स्पेक्युलर प्रतिबिंब कहा जाता है। एक पदार्थ की एक समान परत जो अत्यधिक परावर्तक होती है, जैसे कि पाउडर, को शीशे पर दर्पण बनाने के लिए लगाया जाता है। यह परावर्तक सतह लगातार उस पर पड़ने वाले लगभग सभी प्रकाश को परावर्तित करती है। विभिन्न बिंदुओं के बीच परावर्तन के कोण बहुत अधिक भिन्न नहीं होते हैं। यह दर्शाता है कि धुंध और धुंधलापन लगभग समाप्त हो गया है।
विसरित परावर्तन
सामान्य तौर पर, दर्पणों के अलावा अन्य परावर्तक सतहों की सतह बहुत खुरदरी होती है। यह सतह की गंदगी या खरोंच और डेंट सहित टूट-फूट के निशानों का परिणाम हो सकता है। यहां तक कि जिस पदार्थ से सतह बनाई गई है, वह भी कई बार महत्वपूर्ण हो सकता है। इन सभी के कारण परावर्तन की चमक और गुणवत्ता दोनों ही खत्म हो जाती है।
जब ऐसी असमान सतहों पर स्थित स्थानों के बीच तुलना की जाती है, तो परावर्तन का कोण पूरी तरह से यादृच्छिक होता है। जब किरणें खुरदरी सतहों पर पड़ती हैं, तो वे सतह पर थोड़े अलग-अलग स्थानों पर होने के बावजूद मौलिक रूप से अलग-अलग दिशाओं में परावर्तित होती हैं। हम गैर-चमकदार वस्तुओं को परावर्तन के प्रकार के कारण देख सकते हैं जिसे विसरित परावर्तन के रूप में जाना जाता है।
समतल दर्पण से प्रकाश का परावर्तन
प्रकाश की किरणें समतल दर्पण से टकराने पर वापस परावर्तित हो जाती हैं। परावर्तन के नियमों के अनुसार, आपतन और परावर्तन का कोण बराबर होता है। समतल के पीछे, जो दर्पण में दिखाई देता है, वह वह स्थान है जहाँ छवि प्राप्त होती है। समतल दर्पण पर परावर्तन वह विधि है जिसके द्वारा एक आभासी, सीधा दर्पण प्रतिबिंब बनता है।
समतल दर्पण हमेशा सीधा, आभासी प्रतिबिंब बनाता है। वस्तु का आकार और प्रतिबिंब का आकार दोनों समान होते हैं। उत्पादित प्रतिबिंब और दर्पण के बीच की दूरी वस्तु की स्थिति दूरी के समान होती है। पार्श्व रूप से उलटे प्रतिबिंब प्राप्त होते हैं।
नियमित और अनियमित परावर्तन के बीच अंतर
नियमित चिंतन | अनियमित प्रतिबिंब |
| नियमित परावर्तन समतल दर्पण आदि जैसी चिकनी सतहों पर होता है। | अनियमित परावर्तन खुरदरी सतहों जैसे लकड़ी आदि पर होता है। |
| इस स्थिति में परावर्तित किरणें और परावर्तन के बाद आपतित किरणें एक दूसरे के समानांतर होती हैं। | हालाँकि, अनियमित परावर्तन में, परावर्तन के बाद आपतित और परावर्तित दोनों किरणें एक दूसरे के समानांतर नहीं होती हैं। |
| नियमित परावर्तन के बाद ही छवि बनती है और दिखाई देती है। | लेकिन इस मामले में, एक विकृत छवि बनती है जो स्पष्ट रूप से नहीं देखी जा सकती। |
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