$(a)$ આકૃતિ $1.68$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા કાચના ફાઈબરથી બનેલી 'લાઈટ પાઈપ'નો આડછેદ દર્શાવે છે. પાઈપનું બહારનું આવરણ $1.44$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પદાર્થનું બનેલું છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પાઈપની અંદર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન થાય તે માટે પાઈપની અક્ષ સાથે આપાત કિરણોના ખૂણાઓનો વિસ્તાર કેટલો હશે?
$(b)$ જો પાઈપનું બહારનું આવરણ ન હોય તો જવાબ શું હશે?

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(N/A) કાચના ફાઈબરનો વક્રીભવનાંક,$\mu_{1} = 1.68$.
પાઈપના બહારના આવરણનો વક્રીભવનાંક,$\mu_{2} = 1.44$.
ધારો કે $i$ એ હવા-કોર સપાટી પર આપાતકોણ છે અને $r$ એ વક્રીભવનકોણ છે.
ધારો કે $i'$ એ કોર-ક્લેડિંગ સપાટી પરનો આપાતકોણ છે.
કોર-ક્લેડિંગ સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન $(TIR)$ થવા માટે,આપાતકોણ $i'$ એ ક્રાંતિકોણ $i_c$ કરતા વધારે હોવો જોઈએ.
$\sin i_c = \frac{\mu_2}{\mu_1} = \frac{1.44}{1.68} \approx 0.8571$.
તેથી,$i_c = \sin^{-1}(0.8571) \approx 59^{\circ}$.
$TIR$ માટે,$i' > 59^{\circ}$.
પ્રવેશ વખતે બનતા કાટકોણ ત્રિકોણમાં,$r = 90^{\circ} - i'$.
કારણ કે $i' > 59^{\circ}$,$r < 90^{\circ} - 59^{\circ} = 31^{\circ}$.
હવા-કોર સપાટી પર સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા: $\frac{\sin i}{\sin r} = \mu_1 = 1.68$.
$\sin i = 1.68 \sin r$.
મહત્તમ $i$ માટે,$r = 31^{\circ}$.
$\sin i_{\max} = 1.68 \sin 31^{\circ} = 1.68 \times 0.515 = 0.8652$.
$i_{\max} = \sin^{-1}(0.8652) \approx 60^{\circ}$.
તેથી,આપાતકોણનો વિસ્તાર $0 < i < 60^{\circ}$ છે.
$(b)$ જો બહારનું આવરણ ન હોય,તો ક્લેડિંગ હવા છે,તેથી $\mu_2 = 1.0$.
$\sin i_c = \frac{1.0}{1.68} \approx 0.5952$.
$i_c = \sin^{-1}(0.5952) \approx 36.5^{\circ}$.
$TIR$ માટે,$i' > 36.5^{\circ}$.
$r < 90^{\circ} - 36.5^{\circ} = 53.5^{\circ}$.
$\sin i_{\max} = 1.68 \sin 53.5^{\circ} = 1.68 \times 0.8038 \approx 1.35$.
કારણ કે $\sin i$ ની કિંમત $1$ થી વધી શકે નહીં,તેથી $i_{\max} = 90^{\circ}$.
આમ,પાઈપમાં પ્રવેશતા તમામ કિરણો $TIR$ અનુભવશે.

Explore More

Similar Questions

જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ કાચના બ્લોકમાંથી બહાર આવે છે,ત્યારે ક્રાંતિકોણ એટલે

તેવું જોવા મળે છે કે કાચના ગોળાની અંદર $A$ થી $B$ તરફ મોકલવામાં આવતા વિદ્યુતચુંબકીય સંકેતો બિંદુ $C$ પર પહોંચે છે. કાચમાં વિદ્યુતચુંબકીય સંકેતોની ઝડપ કેટલી ન હોઈ શકે?

એક માધ્યમમાં પ્રકાશનો વેગ હવામાં તેના વેગ કરતા અડધો છે. જો પ્રકાશનું કિરણ આવા માધ્યમમાંથી હવામાં બહાર આવે,તો આપાતકોણ,જેના પર તેનું પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન થશે,તે ......... $^o$ છે.

$4$ ડાયલેક્ટ્રિક અચળાંક ધરાવતા માધ્યમમાં રેખીય રીતે ગતિ કરતું પ્રકાશનું તરંગ,માધ્યમ અને હવાને અલગ કરતી આડી સપાટી પર આપાત થાય છે. જે આપાતકોણ માટે આપાત તરંગની કુલ તીવ્રતા તે જ માધ્યમમાં પાછી પરાવર્તિત થશે તે (આપેલ છે: માધ્યમની સાપેક્ષ પરમીએબિલિટી $\mu_{r} = 1$) ($^{\circ}$ માં)

ઓપ્ટિકલ ફાઇબરમાં નીચેનામાંથી શેનો ઉપયોગ થાય છે?

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo