કાચના પ્રિઝમ વડે શ્વેત પ્રકાશનું વિભાજન 20 MCQ સાથે

આ પોસ્ટ સાંભળો:

ટીપ: તમે લખાણના કોઈ પણ વાક્ય પર બે વાર (Double Click) કરીને ત્યાંથી જ સાંભળવાનું શરૂ કરી શકો છો.

કાચના પ્રિઝમ વડે શ્વેત પ્રકાશનું વિભાજન

આકૃતિ: શ્વેત પ્રકાશનું વિભાજન અને મેઘધનુષ્યનું નિર્માણ

1. પ્રસ્તાવના અને પ્રિઝમ

આપણે શીખી ગયા કે જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ કાચના લંબઘન સ્લેબમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તે પાશ્વીય સ્થાનાંતર પામે છે. પરંતુ, કાચના ત્રિકોણીય પ્રિઝમમાં કંઈક અલગ ઘટના બને છે. પ્રિઝમને બે ત્રિકોણાકાર પાયા અને ત્રણ લંબચોરસ પાશ્વીય બાજુઓ હોય છે. આ સપાટીઓ એકબીજા સાથે ચોક્કસ ખૂણે ઢળેલી હોય છે.

પ્રિઝમ કોણ (Angle of Prism): પ્રિઝમની બે પાશ્વીય બાજુઓ વચ્ચેના ખૂણાને પ્રિઝમ કોણ કહે છે. સામાન્ય રીતે પ્રિઝમ કોણ 60° હોય છે.

વિચલન કોણ (Angle of Deviation - D): નિર્ગમન કિરણ એ આપાત કિરણની દિશા સાથે જે ખૂણો બનાવે છે, તેને વિચલન કોણ કહે છે. કાચના પ્રિઝમમાં આ વિચલન કોણ સ્પષ્ટ જોઈ શકાય છે.

2. કાચના પ્રિઝમ વડે શ્વેત પ્રકાશનું વિભાજન (Dispersion)

સૂર્યનો શ્વેત પ્રકાશ જ્યારે પ્રિઝમમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે સાત ઘટક રંગોમાં વહેંચાઈ જાય છે. આ ઘટનાને પ્રકાશનું વિભાજન કહે છે.

વર્ણપટ (Spectrum):

શ્વેત પ્રકાશના વિભાજનથી મળતા સાત રંગોના પટ્ટાને વર્ણપટ કહે છે. આ રંગોનો ક્રમ નીચે મુજબ છે (નીચેથી ઉપર તરફ):

• જા - જાંબલી (Violet) - સૌથી વધુ વિચલન
• ની - નીલો (Indigo)
• વા - વાદળી (Blue)
• લી - લીલો (Green)
• પી - પીળો (Yellow)
• ના - નારંગી (Orange)
• રા - રાતો (Red) - સૌથી ઓછું વિચલન

ટૂંકમાં યાદ રાખવા માટે: "જાનીવાલીપીનારા" (VIBGYOR).

વિભાજનનું કારણ:

પ્રિઝમ પોતે રંગ ઉત્પન્ન કરતો નથી, પરંતુ શ્વેત પ્રકાશમાં રહેલા સાત રંગોને છૂટા પાડે છે. શૂન્યાવકાશમાં બધા રંગો સમાન વેગથી ગતિ કરે છે, પરંતુ કાચ જેવા પારદર્શક માધ્યમમાં જુદા જુદા રંગોનો વેગ જુદો જુદો હોય છે.

લાલ રંગનો વેગ કાચમાં સૌથી વધુ હોવાથી તેનું વાંકું વળવાનું પ્રમાણ (વિચલન) સૌથી ઓછું હોય છે, જ્યારે જાંબલી રંગનો વેગ સૌથી ઓછો હોવાથી તેનું વિચલન સૌથી વધુ થાય છે.

3. શ્વેત પ્રકાશના વર્ણપટનું પુનઃસંયોજન (Recombination)

આઈઝેક ન્યુટને સૌપ્રથમ સૂર્યપ્રકાશનો વર્ણપટ મેળવવા માટે કાચના પ્રિઝમનો ઉપયોગ કર્યો હતો. તેમણે વિચાર્યું કે શું આ સાત રંગોને ફરી ભેગા કરીને શ્વેત પ્રકાશ મેળવી શકાય?

ન્યુટનનો પ્રયોગ:

ન્યુટને એક પ્રિઝમ (P1) દ્વારા શ્વેત પ્રકાશનું વિભાજન કર્યું અને સાત રંગો મેળવ્યા. ત્યારબાદ તેમણે બીજો સમાન પ્રિઝમ (P2) લીધો અને તેને પહેલા પ્રિઝમની સાપેક્ષે ઊલટો (Inverted) ગોઠવ્યો.

પરિણામ: વર્ણપટના સાતેય રંગો બીજા પ્રિઝમમાંથી પસાર થઈને ફરી ભેગા થઈ ગયા અને બીજા પ્રિઝમની બીજી બાજુએથી શ્વેત પ્રકાશ (White Light) નિર્ગમન પામ્યો. આ પ્રયોગ સાબિત કરે છે કે સૂર્યપ્રકાશ સાત રંગોનો બનેલો છે.

4. મેઘધનુષ્ય (Rainbow)

મેઘધનુષ્ય એ વરસાદ પડ્યા પછી આકાશમાં જોવા મળતો પ્રાકૃતિક વર્ણપટ છે. તે વાતાવરણમાં રહેલા પાણીના સૂક્ષ્મ બુંદો વડે સૂર્યપ્રકાશના વિભાજનથી રચાય છે.

રચના માટેની શરતો:

• મેઘધનુષ્ય હંમેશા સૂર્યની વિરુદ્ધ દિશામાં રચાય છે.
• આકાશમાં પાણીના બુંદો હોવા જોઈએ અને સૂર્ય તમારી પીઠ પાછળ હોવો જોઈએ.

ઘટનાક્રમ (Mechanism):

પાણીના બુંદો અતિ-નાના પ્રિઝમ તરીકે વર્તે છે. મેઘધનુષ્ય રચાવવા માટે ત્રણ મુખ્ય ઘટનાઓ ક્રમશઃ બને છે:

1. વક્રીભવન અને વિભાજન: સૂર્યનું કિરણ પાણીના બુંદમાં દાખલ થાય ત્યારે તેનું વક્રીભવન થાય છે અને તે સાત રંગોમાં વિભાજિત થાય છે.
2. આંતરિક પરાવર્તન: બુંદની અંદરના ભાગમાં પ્રકાશનું આંતરિક પરાવર્તન થાય છે.
3. વક્રીભવન: અંતે બુંદમાંથી બહાર નીકળતી વખતે પ્રકાશનું ફરીથી વક્રીભવન થાય છે અને આપણી આંખ સુધી પહોંચે છે.

[attachment_0](attachment)
નોંધ: અહીં પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તનને બદલે NCERT મુજબ માત્ર 'આંતરિક પરાવર્તન' શબ્દ વાપરવો વધુ યોગ્ય છે.

સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (20 પ્રશ્નો)

તમારી તૈયારી ચકાસવા માટે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

તમારો સ્કોર:

0

/ 20