1. क्यों पढ़ें: अपवर्तन और विवर्तन?

क्या आपने कभी सोचा है कि बारिश के बाद इंद्रधनुष क्यों दिखता है या काँच के क्रिस्टल से गुजरते समय प्रकाश रंगीन क्यों दिखाई देता है?
ये आकर्षक प्रभाव अपवर्तन (Refraction) और विवर्तन (Dispersion) के कारण होते हैं। इंद्रधनुष और स्पेक्ट्रम बनने की प्रक्रिया को समझने के लिए पहले यह जानना जरूरी है कि प्रकाश प्रिज़्म के अंदर कैसे व्यवहार करता है।

उदाहरण के लिए, सोचिए कि यदि आप सैकड़ों पौधों को बिना किसी व्यवस्था के सीखें — तो यह बहुत मुश्किल हो जाएगा। लेकिन अगर उन्हें जड़ी-बूटियाँ, झाड़ियाँ और पेड़ के समूह में बाँट दें, तो सीखना और तुलना करना बहुत आसान हो जाता है। इसी तरह, प्रकाश के व्यवहार को समझने के लिए हमें चरणबद्ध रूप से प्रक्रिया जाननी होती है।

2. अपवर्तन और विवर्तन क्या हैं?

• अपवर्तन (Refraction): जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में गुजरते समय मुड़ता है।
• विवर्तन (Dispersion): जब सफेद प्रकाश प्रिज़्म से गुजरते समय अपने घटक रंगों (VIBGYOR) में विभाजित हो जाता है।

3. मुख्य घटक

• त्रिभुजीय प्रिज़्म (Triangular Prism): दो त्रिभुजाकार सतहों और तीन आयताकार सतहों वाला पारदर्शी ठोस।
• आपतित किरण (PE / Incident Ray): प्रिज़्म पर पड़ने वाली आने वाली किरण।
• अपवर्तित किरण (EF / Refracted Ray): प्रिज़्म में प्रवेश करते समय लंबरेखा की ओर मुड़ती किरण।
• उदगमित किरण (FS / Emergent Ray): प्रिज़्म से निकलते समय लंबरेखा से दूर मुड़ती किरण।
• विचलन कोण (∠D / Angle of Deviation): आपतित और उदगमित किरणों के बीच बना कोण।
• स्पेक्ट्रम (VIBGYOR / Spectrum): सफेद प्रकाश के सात रंगों की पट्टी।

4. प्रिज़्म में प्रकाश के व्यवहार की प्रक्रिया

चरण 1: प्रकाश प्रिज़्म की सतह AB (वायु → काँच) से प्रवेश करता है और लंबरेखा की ओर मुड़ता है।

चरण 2: प्रकाश प्रिज़्म के भीतर से गुजरता है और सतह AC (काँच → वायु) से बाहर निकलता है, लंबरेखा से दूर मुड़ता है।

चरण 3: उदगमित किरण आपतित किरण के समानांतर नहीं होती बल्कि विचलन कोण D बनाती है।

चरण 4: सफेद प्रकाश सात रंगों (VIBGYOR) में विभाजित होता है क्योंकि प्रत्येक रंग अलग-अलग मात्रा में मुड़ता है।

• लाल सबसे कम मुड़ता है
• बैंगनी सबसे अधिक मुड़ता है

5. उदाहरण: न्यूटन का प्रिज़्म प्रयोग

• जब सूर्य का प्रकाश प्रिज़्म से गुजरता है → यह VIBGYOR में बंट जाता है।
• यदि दूसरा प्रिज़्म उल्टा रखा जाए → ये रंग सफेद प्रकाश में पुनः मिल जाते हैं।

6. दृश्य प्रतिनिधित्व

• किरण आरेख (Ray Diagram): आपतित किरण (PE), अपवर्तित किरण (EF), उदगमित किरण (FS), और विचलन कोण (∠D)।
• स्पेक्ट्रम आरेख (Spectrum Diagram): सफेद प्रकाश के टूटने से सात रंग (ऊपर से बैंगनी, नीचे लाल)।
• वास्तविक उदाहरण: बारिश के बाद इंद्रधनुष, पानी की बूँदें छोटे प्रिज़्म की तरह काम करती हैं।

7. उपयोग / यह क्यों महत्वपूर्ण है?

• प्राकृतिक इंद्रधनुष बनने की प्रक्रिया को समझाता है।
• स्पेक्ट्रोस्कोपी में प्रकाश और पदार्थों के अध्ययन में उपयोग।
• ऑप्टिकल उपकरण (Spectrometer) डिज़ाइन करने में सहायक।
• भौतिकी प्रयोगों में प्रकाश के व्यवहार को प्रदर्शित करता है।
• फाइबर ऑप्टिक्स, कैमरा प्रिज़्म और अन्य तकनीकों का आधार।