সঙ্কট কোণ ও আলোকের অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন (Critical Angle & Total Internal Reflection)

সঙ্কট কোণ বা সন্ধিকোণ (Critical angle)

আলোক-রশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে প্রতিসৃত হওয়ার সময়, ঘন মাধ্যমে যে বিশেষ কোণে আপতিত হলে লঘু মাধ্যমে প্রতিসরণ কোণ 90° হয়, অর্থাৎ প্রতিসৃত রশ্মি দুই মাধ্যমের বিভেদ-তল স্পর্শ করে যায়, ঘন মাধ্যমে ঐ আপতন কোণটিকে ঐ মাধ্যমদ্বয়ের সঙ্কট কোণ বলে।

আলোক-রশ্মির সঙ্কট কোণ

আলোক-রশ্মির সঙ্কট কোণ

Critical angle of Light

সঙ্কট কোণের সূত্র :

যদি আলো ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমে যায় এবং ঘন মাধ্যমের লঘু মাধ্যমের সাপেক্ষে প্রতিসরাঙ্ক হয় μ, তবে,

এখানে, C = সঙ্কট কোণ এবং μ = ঘন মাধ্যমের লঘু মাধ্যমের সাপেক্ষে প্রতিসরাঙ্ক।

সঙ্কট কোণের শর্ত :

আলোক-রশ্মিকে অবশ্যই ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমের অভিমুখে এবং দুই মাধ্যমের বিভেদ-তলে তীর্যকভাবে, আপতিত হতে হবে।

লঘু মাধ্যমে প্রতিসরণ কোণের মান 90° হতে হবে।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন (Total Internal Reflection)

ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমের দিকে যাওয়ার সময় আলোক-রশ্মি যদি দুই মাধ্যমের বিভেদ-তলে মাধ্যম দুটির সঙ্কট কোণের চেয়ে বেশী কোণে (i > ic) আপতিত হয়, তবে ঐ আপতিত রশ্মি, দুই মাধ্যমের বিভেদ-তলে আপতিত হওয়ার পর ওর সবটুকুই প্রতিফলিত হয়ে আবার ঘন মাধ্যমেই ফিরে আসে। এই ঘটনাকে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন বলে।

আলোক-রশ্মির অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন

আলোক-রশ্মির অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন

Total Internal Reflection of Light

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের শর্ত :

আলোক-রশ্মিকে অবশ্যই ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমের অভিমুখে এবং দুই মাধ্যমের বিভেদ-তলে তীর্যকভাবে, আপতিত হতে হবে।

ঘন মাধ্যমে আপতন কোণটিকে ঐ মাধ্যম দুটির সন্ধিকোণ বা সঙ্কট কোণের চেয়ে বড় হতে হবে।

সাধারণ প্রতিফলন ও অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের মধ্যে পার্থক্য:
সাধারণ প্রতিফলনঅভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন

যে কোন মাধ্যম থেকে এসে অন্য মাধ্যমে আলোক-রশ্মি আপতিত হলে সাধারণ প্রতিফলন হয়।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলন হতে গেলে আলোক-রশ্মিকে অবশ্যই ঘন মাধ্যম থেকে লঘু মাধ্যমের অভিমুখে যেতে হবে এবং দুই মাধ্যমের বিভেদতলে আপতিত হতে হবে।

যে কোন আপতন কোণেই আলোক-রশ্মির সাধারণ প্রতিফলন হয়।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনে ঘন মাধ্যমে আপতন কোণটিকে ঐ মাধ্যম দুটির সঙ্কট কোণের চেয়ে বড় হতেই হবে।

সাধারণ প্রতিফলনে আপতিত রশ্মির কিছুটা প্রতিফলক তলে শোষিত হয়, কিছু অংশ প্রতিসৃত হয় এবং বাকী অংশটুকু প্রতিফলিত হয়, ফলে সাধারণ প্রতিফলনে গঠিত প্রতিবিম্ব কম উজ্জ্বল হয়।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনে আদর্শ অবস্থায় আপতিত রশ্মির প্রায় সম্পূর্ণ অংশই ঘন মাধ্যমে প্রতিফলিত হয়; কোনো প্রতিসৃত রশ্মি লঘু মাধ্যমে প্রবেশ করে না। ফলে অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনে গঠিত প্রতিবিম্বটি বেশী উজ্জ্বল হয়। আপতিত আলোক-রশ্মির সবটুকু প্রতিফলিত হয় বলে এই প্রতিফলনকে পূর্ণ প্রতিফলন বলে।

সাধারণ প্রতিফলনের জন্য প্রতিফলকের দরকার হয়।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের জন্য দুই মাধ্যমের বিভেদ-তল প্রতিফলকরূপে কাজ করে।

অভ্যন্তরীণ পূর্ণ প্রতিফলনের উদাহরণ :

⭐ হীরকের উজ্জ্বলতা
⭐ অপটিক্যাল ফাইবারে আলোর চলাচল
⭐ মরীচিকা
⭐ প্রিজমে আলোর পূর্ণ প্রতিফলন
⭐ জলে থাকা মাছ বা বস্তুর আপাত অবস্থান