प्रकाश के अपवर्तन - भौतिक अवधारणा के इतिहास

परावर्तन और प्रकाश के अपवर्तन संख्या दर्शाता है भौतिक घटनाओं, की प्रयोगशाला प्रयोगों किये बिना ही, प्रत्यक्ष अवलोकन का एक परिणाम के रूप में खुला। पहली बार हम प्राचीन ग्रीस में इसके बारे में बात कर रहे हैं, लेकिन सबसे भौतिकविदों को लगता है कि इस तथ्य से पहले जाना जाता था इच्छुक हैं। बस पहले वैज्ञानिक अनुभव स्थापित तथ्यों के एक नंबर के लिए एक तार्किक स्पष्टीकरण देने के लिए प्रयास करने के Cleomedes, जो अब क्या है ग्रीस में मैं शताब्दी में रहते थे बन गया। उसे करने से पहले, यूक्लिड एक अंगूठी फूलदान, जो एक खास कोण यह पर्यवेक्षक को दिखाई नहीं था पर है के तल पर झूठ बोल को देख कर इस घटना का वर्णन किया है, लेकिन आप को बदलने के बिना एक घड़े में पानी डालने का कार्य है, तो कुछ समय के बाद शुरू करता है, तो देखने के कोण पर्यवेक्षक सजावट के तल पर झूठ बोल रही है देख सकता था। लेकिन इस अनुभव के एक विस्तृत विवरण के रूप में यूक्लिड अभी भी विस्तार अपवर्तन Cleomedes माना जाता है में अध्ययन करने के पहले वैज्ञानिक हार नहीं मानी।

अपने अध्ययन का विषय पानी में अपवर्तन था - यह ध्यान दिया जाता है, तो पानी में डूबा हुआ एक लंबी छड़ी ताकि एक खास हिस्से की सतह पर बने रहे, वहाँ हवा और पानी के इंटरफेस पर एक दृश्य अपवर्तन है। लेकिन वास्तव में, छड़ी बरकरार रहता है, इसलिए दृश्य धोखे में इस ऑप्टिकल प्रभाव के लिए कारण?

और अधिक बारीकी से इस घटना की जांच, Cleomedes कहा कि जब प्रकाश किरण एक सघन करने के लिए एक कम घना माध्यम से प्रवेश करती है, जबकि एक परोक्ष दिशा (यानी, दो मीडिया के बीच की सीमा को एक कोण रिश्तेदार होने) रखने, मध्यम एक उच्च घनत्व वाले, यह खड़ी करने के लिए खारिज कर दिया दिशा।

यह एक ऐसी ही अपवर्तन वह सूर्यास्त के बाद कुछ समय के लिए सूर्य को देखने में सक्षम बताया।

Cleomedes प्रकाश के अपवर्तन के केवल सबसे सामान्य लक्षण दे दी है और कुछ आदिम प्रयोगों के रूप में केवल वर्णित है,, दे रही है हालांकि, इस प्रक्रिया के सामान्य कानूनों के एक काफी पूरी तस्वीर। बाद में एक और यूनानी विद्वान, जो रहते एक सदी बाद Cleomedes, निरंतर वैज्ञानिक अनुसंधान, शुरू कर दिया द्वारा अपने पूर्ववर्ती, और लगभग आया करीब unraveling कानूनों के भौतिकी, जो refracts प्रकाश किरण।

प्रयोगों के लिए पर्याप्त रूप से बड़ी संख्या में बीत रहा है, Klavdiy Ptolemey अनुमानित कोण जिस पर प्रकाश एक विशेष वातावरण में अपवर्तित है स्थापित करने में सक्षम। तो, को तोड़ने के लिए है कि तब होता है जब गिलास में पानी की गहराई से प्रकाश की किरण गुजर, अपवर्तन कोण घटना के कोण से 0.88 है। अन्य तरल पदार्थ के लिए, यह मूल्य बदल गया है - हवा और पानी के लिए, यह 0.76 के बराबर है, और हवा और कांच 0.67 है।

लेकिन कानून की पूर्ण स्थापना है, जो प्रकाश के अपवर्तन चलाता है, कुछ और सदियों ले लिया। मौजूदा ज्ञान में सुधार, और अपवर्तन सूत्र के अंतिम संस्करण में लगे वैज्ञानिकों में से एक पीढ़ी से अधिक रेने देकार्त, प्रसिद्ध फ्रांसीसी भौतिकशास्त्री-प्रकृतिवादी को जिम्मेदार ठहराया है।

घटना देखो के कोण की गणना इस प्रकार के लिए डच वैज्ञानिक W स्नेल के सूत्र के मूल संस्करण में:

एन = पाप (क) / पाप (ख)।

दूसरे शब्दों में, अपवर्तनांक दो विशिष्ट मीडिया के लिए प्रकाश किरण के निरंतर और अपरिवर्तनीय प्रकृति है और अपवर्तन कोण की ज्या करने के लिए घटना के कोण की ज्या का अनुपात है।

जब एक माध्यम से दूसरे में मारा, के रूप में कहा गया है, रेने डेकार्ट अंत में अध्ययन और प्रकाश किरण के अपवर्तन के वर्णन पूरा किया। उन्होंने कहा कि तुलना में यह आश्चर्यजनक रूप से सही, प्रकाश का अपवर्तन प्रक्रिया का सार की विशेषता है हवा में उड़ते हुए गेंद के साथ तुलना। अगर ऐसा है के दौरान उसकी उड़ान के लिए एक ऊतक का सामना करना पड़ता है, काफी प्रकाश और पतली है, इसलिए इसे तोड़ने के लिए और स्थानांतरित करने के लिए जारी रखने के लिए आसान है, वह सिर्फ अपने मूल गति के कुछ खो देते हैं, और थोड़ा उड़ान के कोण बदल जाते हैं।