పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఈ కోణంలో, కాంతి పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది మరియు దానిలో ఏదీ తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి ప్రసారం చేయబడదు.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనాన్ని అర్థం చేసుకోవడం#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, కింది దృశ్యాన్ని పరిగణించండి:

• ఒక కాంతి కిరణం 1.5 వక్రీభవన గుణకం ఉన్న గాజు బ్లాక్లో ప్రయాణిస్తోంది.
• కాంతి కిరణం గాజు బ్లాక్ మరియు గాలి (వక్రీభవన గుణకం 1.0) మధ్య ఉన్న సరిహద్దును 45 డిగ్రీల కోణంలో తాకుతుంది.

ఈ దృశ్యంలో, కాంతి కిరణానికి క్లిష్ట కోణం సుమారు 42 డిగ్రీలు. పతన కోణం (45 డిగ్రీలు) క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువగా ఉన్నందున, కాంతి కిరణం పూర్తిగా గాజు బ్లాక్లోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం ఉదాహరణలు#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఈ కోణంలో, కాంతి పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.

TIRకి రోజువారీ జీవితంలో అనేక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• ఫైబర్ ఆప్టిక్స్: ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ అనేవి పొడవైన దూరాలకు కాంతి సంకేతాలను ప్రసారం చేసే గాజు లేదా ప్లాస్టిక్ యొక్క సన్నని, వంగే తంతువులు. TIR వలననే కాంతి తీవ్రతలో ఎక్కువ కోల్పోకుండా ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ ద్వారా ప్రయాణించగలదు.
• ప్రిజంలు: ప్రిజంలు అనేవి కాంతిని వంచడానికి ఉపయోగించే గాజు లేదా ప్లాస్టిక్ యొక్క త్రిభుజాకార ముక్కలు. కాంతి ప్రిజం గుండా వెళ్ళినప్పుడు వంగడానికి TIR కారణం.
• ఇంద్రధనుస్సులు: ఇంద్రధనుస్సులు నీటి బిందువులలో సూర్యకాంతి యొక్క TIR వలన ఏర్పడతాయి. ఇంద్రధనుస్సు యొక్క వివిధ రంగులు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల కాంతి వేర్వేరు కోణాలలో వక్రీభవనం చెందడం వలన ఏర్పడతాయి.
• మిరాజ్: మిరాజ్ అనేవి వాతావరణంలో కాంతి యొక్క TIR వలన ఏర్పడే దృశ్య భ్రమలు. మిరాజ్ వస్తువులు వాస్తవానికి ఉన్న దానికంటే దగ్గరగా లేదా దూరంగా కనిపించేలా చేస్తుంది.

ప్రకృతిలో పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం ఉదాహరణలు#

TIPని వివిధ సహజ దృగ్విషయాలలో గమనించవచ్చు, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• అరోరా బోరియాలిస్ మరియు అరోరా ఆస్ట్రాలిస్: అరోరా బోరియాలిస్ మరియు అరోరా ఆస్ట్రాలిస్ అనేవి భూమి యొక్క ధ్రువ ప్రాంతాలలో సంభవించే సహజ కాంతి ప్రదర్శనలు. ఇవి భూమి యొక్క వాతావరణంలో సూర్యకాంతి యొక్క TIR వలన ఏర్పడతాయి.
• సన్ డాగ్స్: సన్ డాగ్స్ అనేవి సూర్యుని సమీపంలో చూడగలిగే ప్రకాశవంతమైన కాంతి చుక్కలు. ఇవి వాతావరణంలోని మంచు స్ఫటికాలలో సూర్యకాంతి యొక్క TIR వలన ఏర్పడతాయి.
• మూన్బోలు: మూన్బోలు అనేవి సూర్యకాంతికి బదులుగా చంద్రకాంతి ద్వారా ఏర్పడే ఇంద్రధనుస్సులు. ఇవి ఇంద్రధనుస్సుల కంటే చాలా అరుదు, కానీ సరైన పరిస్థితులలో చూడవచ్చు.

సాంకేతికతలో పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం యొక్క అనువర్తనాలు#

TIPకి సాంకేతికతలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలు ఉన్నాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• ఫైబర్ ఆప్టిక్స్: ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ పొడవైన దూరాలకు కాంతి సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. TIR వలననే కాంతి తీవ్రతలో ఎక్కువ కోల్పోకుండా ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ ద్వారా ప్రయాణించగలదు.
• ప్రిజంలు: ప్రిజంలు కాంతిని వంచడానికి ఉపయోగిస్తారు. కాంతి ప్రిజం గుండా వెళ్ళినప్పుడు వంగడానికి TIR కారణం.
• లెన్సులు: లెన్సులు కాంతిని కేంద్రీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. లెన్సులు కాంతిని ఒక బిందువుకు కేంద్రీకరించడానికి TIR అనుమతిస్తుంది.
• అద్దాలు: అద్దాలు కాంతిని ప్రతిబింబించడానికి ఉపయోగిస్తారు. అద్దాల నుండి కాంతి ప్రతిబింబించడానికి TIR కారణం.

TIR అనేది దృక్ శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం, ఇది రోజువారీ జీవితం మరియు సాంకేతికతలో విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం సూత్రం#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఈ కోణంలో, కాంతి తరంగం పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.

క్లిష్ట కోణానికి సూత్రం#

TIR కోసం క్లిష్ట కోణం (θ$_c$) కింది సూత్రం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$$θ_c = sin^{-1} \sqrt{\frac{n_2}{n_1}}$$

ఇక్కడ:

• θ$_c$ అనేది డిగ్రీలలో క్లిష్ట కోణం
• n1 అనేది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం
• n2 అనేది తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం కోసం షరతులు#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఈ కోణంలో, కాంతి తరంగం పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.

TIR కోసం షరతులు#

TIR సంభవించడానికి, కింది షరతులు తప్పనిసరిగా నెరవేరాలి:

• కాంతి తరంగం సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తూ ఉండాలి.
• కాంతి తరంగం రెండు మాధ్యమాల మధ్య సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకాలి.
• సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.

క్లిష్ట కోణం#

క్లిష్ట కోణం అనేది పతన కోణం, ఈ కోణంలో కాంతి తరంగం పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది. క్లిష్ట కోణం కింది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

$\ce{sin θ_c = n2/n1}$

ఇక్కడ:

• $θ_c$ అనేది క్లిష్ట కోణం
• $n_1$ అనేది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం
• $n_2$ అనేది తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం

TIR అనేది అనేక ముఖ్యమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్న ప్రాథమిక దృక్ దృగ్విషయం. TIR కోసం షరతులను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, మేము ఈ దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించుకునే దృక్ పరికరాలను రూపొందించవచ్చు.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం & అంతర్గత పరావర్తనం మధ్య వ్యత్యాసం#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం#

• పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది.
• ఈ కోణంలో, కాంతి తరంగం పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.
• TIR అనేది ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం, ఇది కాంతిని తక్కువ నష్టంతో పొడవైన దూరాలకు ప్రసారం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

అంతర్గత పరావర్తనం#

• అంతర్గత పరావర్తనం అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది ఒక మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే తక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది.
• ఈ కోణంలో, కాంతి తరంగం పాక్షికంగా అసలు మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది మరియు పాక్షికంగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి ప్రసారం చేయబడుతుంది.
• ప్రతిబింబించే మరియు ప్రసారం చేయబడే కాంతి మొత్తం పతన కోణం మరియు రెండు మాధ్యమాల వక్రీభవన గుణకాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

పోలిక#

లక్షణం	పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం	అంతర్గత పరావర్తనం
పతన కోణం	క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ	క్లిష్ట కోణం కంటే తక్కువ
పరావర్తనం మొత్తం	100%	పాక్షిక
అనువర్తనాలు	ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, అద్దాలు	ప్రిజంలు, లెన్సులు

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం మరియు అంతర్గత పరావర్తనం అనేవి దృక్ శాస్త్రంలో రెండు ముఖ్యమైన భావనలు. TIPని ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ మరియు అద్దాలు వంటి వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగిస్తారు. అంతర్గత పరావర్తనాన్ని ప్రిజంలు మరియు లెన్సులలో ఉపయోగిస్తారు.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం అంటే ఏమిటి?#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం (TIR) అనేది ఒక దృగ్విషయం, ఇది సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును క్లిష్ట కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో తాకినప్పుడు సంభవిస్తుంది. ఈ కోణంలో, కాంతి తరంగం పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది.

క్లిష్ట కోణం అంటే ఏమిటి?#

క్లిష్ట కోణం అనేది పతన కోణం, ఈ కోణంలో సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలో ప్రయాణిస్తున్న కాంతి తరంగం, తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంతో ఉన్న సరిహద్దును తాకి పూర్తిగా సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి తిరిగి పరావర్తనం చెందుతుంది. క్లిష్ట కోణం రెండు మాధ్యమాల వక్రీభవన గుణకాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం యొక్క అనువర్తనాలు ఏమిటి?#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనానికి అనేక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• ఫైబర్ ఆప్టిక్స్: TIPని ఆప్టికల్ ఫైబర్లలో కాంతిని నిరోధించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి పొడవైన దూరాలకు డేటాను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• ప్రిజంలు: TIPని ప్రిజంలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి కాంతిని వంచడానికి మరియు వివిధ రంగులుగా విభజించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• అద్దాలు: TIPని అత్యంత ప్రతిబింబించే మరియు కాంతిని గ్రహించని అద్దాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• లెన్సులు: TIPని లెన్సులను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి చిత్రీకరించబడే వస్తువు మరియు లెన్స్ మధ్య భౌతిక సంపర్కం అవసరం లేకుండా కాంతిని కేంద్రీకరించగలవు.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం యొక్క కొన్ని ఉదాహరణలు ఏమిటి?#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం యొక్క కొన్ని ఉదాహరణలు ఈ కింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి:

• నీటి బిందువు యొక్క ఉపరితలం నుండి కాంతి యొక్క ప్రతిబింబం.
• గాజు ప్రిజం లోపలి నుండి కాంతి యొక్క ప్రతిబింబం.
• వజ్రం యొక్క ఉపరితలం నుండి కాంతి యొక్క ప్రతిబింబం.

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం యొక్క పరిమితులు ఏమిటి?#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం ఒక శక్తివంతమైన సాధనం, కానీ దీనికి కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి. ఈ పరిమితులలో ఇవి ఉన్నాయి:

• కాంతి తరంగం సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం నుండి తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమంలోకి ప్రయాణించినప్పుడు మాత్రమే TIR సంభవిస్తుంది.
• క్లిష్ట కోణం రెండు మాధ్యమాల వక్రీభవన గుణకాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన గుణకం కంటే ఎక్కువగా ఉంటేనే TIR సంభవించవచ్చు.
• TIPని ఉపరితల కఠినత్వం మరియు ఇతర అసంపూర్ణతలు ప్రభావితం చేయవచ్చు.

ముగింపు#

పూర్తి అంతర్గత పరావర్తనం అనేది ఒక మనోహరమైన మరియు ముఖ్యమైన దృగ్విషయం, ఇది విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. TIR యొక్క సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, మన జీవితాలను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించే వివిధ దృక్ పరికరాలను సృష్టించడానికి మేము దానిని ఉపయోగించవచ్చు.