જો પ્રકાશ કોઈ વિશાળ પદાર્થની નજીકથી પસાર થાય,તો ગુરુત્વાકર્ષણીય આંતરક્રિયાને કારણે કિરણનું વિચલન થાય છે. આને માધ્યમના અસરકારક વક્રીભવનાંકમાં થતા ફેરફારને કારણે ગણી શકાય,જે $n = 1 + \frac{2GM}{rc^2}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $r$ એ વિશાળ પદાર્થના કેન્દ્રથી બિંદુનું અંતર છે,$G$ એ સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ અચળાંક છે,$M$ એ પદાર્થનું દળ છે અને $c$ એ શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ છે. ગોળાકાર પદાર્થને ધ્યાનમાં લેતા,જ્યારે કિરણ પદાર્થની સપાટીને સ્પર્શીને પસાર થાય ત્યારે તેના મૂળ માર્ગથી વિચલન શોધો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(D) આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ $M$ દળ અને $R$ ત્રિજ્યા ધરાવતા કેન્દ્રીય વિશાળ પદાર્થની સપાટીને સ્પર્શીને પસાર થાય છે,ત્યારે ધારો કે તે $dr$ અંતરમાં $d\theta$ જેટલું વિચલિત થાય છે.
કેન્દ્રીય વિશાળ પદાર્થના કેન્દ્રથી $r$ અંતરે રહેલી સમકેન્દ્રીય ગોળાકાર સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ આપાત થાય છે ત્યાં સ્નેલનો નિયમ લાગુ પાડતા:
$n \sin \theta = (n + dn) \sin(\theta + d\theta)$
$n \sin \theta = (n + dn)(\sin \theta \cos d\theta + \cos \theta \sin d\theta)$
$d\theta$ અત્યંત નાનું હોવાથી,$\sin(d\theta) \approx d\theta$ અને $\cos(d\theta) \approx 1$ લેતા:
$n \sin \theta = n \sin \theta + n \cos \theta (d\theta) + (dn) \sin \theta$
$0 = n \cos \theta (d\theta) + (dn) \sin \theta$
$-(dn) \sin \theta = n \cos \theta (d\theta)$
$-\left(\frac{dn}{dr}\right) \tan \theta = n \left(\frac{d\theta}{dr}\right)$
$n = 1 + \frac{2GM}{rc^2}$ આપેલ હોવાથી,$\frac{dn}{dr} = -\frac{2GM}{r^2c^2}$ મળે.
સ્પર્શક કિરણ માટે,$\theta$ ખૂબ નાનું છે,તેથી $\tan \theta \approx \sin \theta \approx \frac{b}{r}$ જ્યાં $b \approx R$ એ ઈમ્પેક્ટ પેરામીટર છે.
$\frac{dn}{dr}$ ની કિંમત મૂકીને અને માર્ગ પર $\int d\theta = \int -\frac{1}{n} \frac{dn}{dr} \tan \theta dr$ નું સંકલન કરતા,કુલ વિચલન $\Delta \theta = \int_{-\infty}^{\infty} \frac{2GM}{r^2c^2} \frac{b}{r} dx = \frac{4GM}{Rc^2}$ મળે છે.

Explore More

Similar Questions

$n_{32} \times n_{21} = .... $ ની કિંમત શોધો.

પ્રકાશના કિરણપુંજમાં મધ્યવર્તી તરંગલંબાઈ $\lambda$ ની આસપાસ નાનો તરંગલંબાઈનો ફેલાવો $\delta \lambda$ છે. આ કિરણપુંજ શૂન્યાવકાશમાં ગતિ કરે છે અને આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ પ્લેટના લંબ સાથે $\theta$ ખૂણે કાચની પ્લેટમાં પ્રવેશે છે. કાચનો વક્રીભવનાંક $n(\lambda)$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. વક્રીભૂત કિરણપુંજનો કોણીય ફેલાવો $\delta \theta'$ કેટલો હશે?

$(a)$ કાચનો વક્રીભવનાંક $1.5$ છે. કાચમાં પ્રકાશની ઝડપ કેટલી હશે? (શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ઝડપ $3.0 \times 10^{8} \; m/s$ છે).
$(b)$ શું કાચમાં પ્રકાશની ઝડપ પ્રકાશના રંગથી સ્વતંત્ર છે? જો ના,તો લાલ અને જાંબલી રંગમાંથી કયો રંગ કાચના પ્રિઝમમાં ધીમી ગતિ કરે છે?

હવામાં $4200 Å$ તરંગલંબાઈ ધરાવતો એકરંગી વાદળી પ્રકાશનો કિરણપુંજ $4/3$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પાણીમાં પ્રવેશે છે. પાણીમાં તેની તરંગલંબાઈ કેટલી હશે ($Å$ માં)?

પ્રકાશનું એક કિરણ $2$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા માધ્યમમાંથી $1$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા માધ્યમમાં $30^{\circ}$ ના ખૂણે આપાત થાય છે,તો વક્રીભૂતકોણ કેટલો હશે ($^{\circ}$ માં)?

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