रे ऑप्टिक्स का परिचय

Introduction to Ray Optics

• Ray optics, also known as geometrical optics, is a branch of optics that deals with the behavior of light as it travels through a medium.
• It is based on the assumption that light travels in straight lines, or rays, and that the properties of a light beam can be described in terms of its direction and intensity.

Key Concepts

• Light rays: Imaginary lines that represent the direction of light propagation.
• Optical paths: The distance traveled by a light ray through a medium.
• Refraction: The bending of light rays as they pass from one medium to another.
• Reflection: The change in direction of a light ray when it hits a surface and bounces back.

Laws of Reflection

• Law of Reflection: The angle of incidence is equal to the angle of reflection.
• Normal: An imaginary line perpendicular to the surface at the point of incidence.
• Incident ray: The light ray approaching the surface.
• Reflected ray: The light ray that bounces back from the surface.

Laws of Refraction

• Snell's Law: The ratio of the sines of the angle of incidence and the angle of refraction is equal to the ratio of the refractive indices of the two media.
• Refractive index: A measure of how much a light ray is bent as it passes from one medium to another.
• Total internal reflection: When light is completely reflected back into the first medium, occurring when the angle of incidence is greater than the critical angle.

Mirrors and Lenses

• Mirrors: Reflect light and can be plane or curved.
• Lenses: Refract light and can be convex or concave.
• Focal length: The distance between the lens and the focal point, where parallel rays converge.
• Image formation: The process of creating a virtual or real image using mirrors or lenses.

Applications of Ray Optics

• Optical instruments: Telescopes, microscopes, cameras, and eyeglasses.
• Optical communication: Fiber optic cables and optical switches.
• Medical imaging: Endoscopy and optical coherence tomography.
• Laser technology: Cutting, welding, and material processing.

परिचय

• किरण प्रज्वलन, ज्यामितीय प्रज्वलन के रूप में भी जाना जाता है, एक शाखा है जो प्रकाश के व्यवहार से संबंधित है क्योंकि यह एक माध्यम से गुजरता है।
• यह माना जाता है कि प्रकाश सीधी लाइनों में यात्रा करता है, या किरणें, और प्रकाश किरण के गुणों का वर्णन उसके दिशा और तीव्रता में किया जा सकता है।

मुख्य अवधारणाएं

• प्रकाश किरणें: कल्पना लाइनें जो प्रकाश प्रसार की दिशा का प्रतिनिधित्व करती हैं।
• ऑप्टिकल पथ: एक माध्यम से प्रकाश किरण द्वारा तय की गई दूरी।
• प्रवर्तन: एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रकाश किरणें मोड़ना।
• प्रतिवर्तन: एक सतह से प्रकाश किरण की दिशा में परिवर्तन जब वह सतह से टकराती है और वापस आती है।

प्रतिवर्तन के नियम

• प्रतिवर्तन का नियम: घटना कोण और प्रतिवर्तन कोण समान हैं।
• सामने: सतह पर घटना बिंदु पर लंबवत रेखा।
• आगत किरण: सतह की ओर जाती प्रकाश किरण।
• प्रतिवर्तित किरण: सतह से प्रतिवर्तित प्रकाश किरण।

प्रवृति के नियम

• स्नेल का नियम: घटना कोण और प्रवृति कोण के ज्या का अनुपात दो माध्यमों के प्रकाशीय सूचकांक के अनुपात के बराबर है।
• प्रकाशीय सूचकांक: एक माध्यम से दूसरे माध्यम में प्रकाश किरण के मोड़ने का माप।
• संपूर्ण आंतरिक प्रतिवर्तन: जब प्रकाश पूरी तरह से पहले माध्यम में वापस प्रतिवर्तित हो जाता है, जब घटना कोण महत्वपूर्ण कोण से अधिक होता है।

दर्पण और लेंस

• दर्पण: प्रकाश को परावर्तित करते हैं और समतल या वक्र हो सकते हैं।
• लेंस: प्रकाश को मोड़ते हैं और उत्तल या अवतल हो सकते हैं।
• फोकल लंबाई: लेंस और फोकल बिंदु के बीच की दूरी, जहां समानांतर किरणें मिल जाती हैं।
• चित्र निर्माण: दर्पण या लेंस का उपयोग करके आभासी या वास्तविक चित्र निर्माण की प्रक्रिया।

किरण प्रज्वलन के अनुप्रयोग

• ऑप्टिकल साधन: दूरदर्शी, सूक्ष्मदर्शी, कैमरे और चश्मे।
• ऑप्टिकल संचार: फाइबर ऑप्टिक केबल और ऑप्टिकल स्विच।
• चिकित्सा इमेजिंग: एंडоскोपी और ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी।
• लेजर प्रौद्योगिकी: कटिंग, वेल्डिंग और सामग्री प्रोसेसिंग।