जल से भरी किसी टंकी का तल उठा हुआ प्रतीत होता है । यह किस कारण से होता है ?

सही — B, प्रकाश का अपवर्तन। टंकी के तल से चलने वाली प्रकाश किरणें सघन जल छोड़कर विरल वायु में प्रवेश करते समय अभिलंब से दूर मुड़ जाती हैं। आँख को ये मुड़ी हुई किरणें वास्तविक तल से ऊँचे किसी बिंदु से आती प्रतीत होती हैं, इसलिए तल उठा हुआ दिखता है। आभासी गहराई वास्तविक गहराई से जल के अपवर्तनांक के अनुपात में कम होती है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  प्रकाश का परावर्तन — परावर्तन में प्रकाश किसी सतह से टकराकर लौटता है, जैसे दर्पण में; इससे डूबे हुए तल की आभासी स्थिति नहीं बदलती। उठा हुआ दिखना तो माध्यम बदलते समय प्रकाश के मुड़ने से होता है, जो अपवर्तन है।
• (c)
  प्रकाश का व्यतिकरण — व्यतिकरण दो कलासंबद्ध प्रकाश तरंगों के अध्यारोपण से चमकीली और काली धारियाँ बनाता है; यह आभासी गहराई के बदलने की व्याख्या नहीं करता।
• (d)
  प्रकाश का विवर्तन — विवर्तन में प्रकाश किनारों के चारों ओर या अत्यंत सँकरे छिद्रों से गुज़रते हुए मुड़ता है; टंकी के तल के उठे हुए दिखने के लिए यह उत्तरदायी नहीं है।

अपवर्तन भिन्न प्रकाशिक घनत्व वाले माध्यमों के बीच जाते समय प्रकाश का मुड़ना है। इसी के कारण जल के नीचे दिखती वस्तुएँ वास्तविकता से कम गहरी लगती हैं: आभासी गहराई वास्तविक गहराई को माध्यम के अपवर्तनांक से भाग देने पर मिलती है।

मुख्य तथ्य

• अपवर्तन प्रकाश का वह मुड़ना है जो भिन्न प्रकाशिक घनत्व वाले एक माध्यम से दूसरे में जाते समय होता है।
• टंकी या तरणताल का तल इसलिए उठा हुआ दिखता है क्योंकि जल छोड़ते समय प्रकाश अभिलंब से दूर मुड़ जाता है।
• आभासी गहराई = वास्तविक गहराई ÷ अपवर्तनांक (जल के लिए लगभग 1.33)।
• यही अपवर्तन जल की सतह पर सीधी छड़ी या पेंसिल को मुड़ा हुआ दिखाता है।

सामान्य भ्रम

• अपवर्तन के स्थान पर परावर्तन चुन लेना — परावर्तन दर्पण जैसा लौटना है, जबकि यहाँ प्रकाश माध्यम बदलते हुए मुड़ रहा है।
• यह सोच लेना कि तल सचमुच ऊपर उठ जाता है, जबकि केवल उसकी आभासी स्थिति बदलती है।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  जल से भरी बीकर के तल पर पड़ा सिक्का उठा हुआ प्रतीत होता है। इसके लिए उत्तरदायी परिघटना है

  • (a)परावर्तन
  • (b)अपवर्तन
  • (c)वर्ण-विक्षेपण
  • (d)प्रकीर्णन
  उत्तर(b) अपवर्तन — जल छोड़ते समय प्रकाश मुड़ जाता है, इसलिए सिक्का सतह के अधिक निकट दिखाई देता है।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  किसी तालाब की आभासी गहराई उसकी वास्तविक गहराई की तुलना में होती है

  • (a)वास्तविक गहराई से अधिक
  • (b)वास्तविक गहराई के बराबर
  • (c)वास्तविक गहराई से कम
  • (d)शून्य
  उत्तर(c) वास्तविक गहराई से कम — आभासी गहराई वास्तविक गहराई को अपवर्तनांक से भाग देने पर मिलती है।