એક લાલ $LED$ $0.1$ $W$ ના દરે તેને ફરતે સમાન રીતે પ્રકાશ ઉત્સર્જે છે.ડાયોડથી $1$ $m$ અંતરે પ્રકાશના વિદ્યુતક્ષેત્રનો કંપવિસ્તાર ________$ Vm^{-1}$ થશે.

સમતલીય વિદ્યુતચુંબકીય તરંગનું વિદ્યુતક્ષેત્ર $\overrightarrow{{E}}=200 \cos \left[\left(\frac{0.5 \times 10^{3}}{{m}}\right) {x}-\left(1.5 \times 10^{11} \frac{{rad}}{{s}} \times {t}\right)\right] \frac{{V}}{{m}} \hat{{j}}$ મુજબ આપવામાં આવે છે. જો તરંગ $100\;{cm}^{2}$ ક્ષેત્રફળ ધરાવતા સંપૂર્ણ પરાવર્તક સપાટી પર લંબરૂપે આપત થાય તો, વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ દ્વારા સપાટી પર $10\, minute$ માં લાગતું વિકિરણ દબાણ $\frac{{x}}{10^{9}} \frac{{N}}{{m}^{2}}$ છે. તો ${x}$ નું મુલ્ય શોધો.

માધ્યમના પ્રકાશીય ગુણધર્મો, તે માધ્યમની સાપેક્ષ પરમિટિવિટી $({ \in _r})$ અને સાપેક્ષ પરમિએબિલિટી $(\mu _r)$ વડે નક્કી થતા હોય છે, જેમ કે તેનો વક્રીભવનાંક, સૂત્ર $n = \sqrt {{ \in _r}{\mu _r}} $ વડે મળે છે. સામાન્યતઃ મોટાભાગના પ્રકાશીય માધ્યમો માટે , ${ \in _r} > 0$ અને $\mu _r> 0$ અને તેથી ${ \in _r}{\mu _r}$ નું વર્ગમૂળ લેતી વખતે મળતાં ધન અને ઋણ મૂલ્યો પૈકી ધન મૂલ્ય લેતાં $n > 0$ મળે છે. પરંતુ $1964$ માં V. Veselago નામના રશિયન વૈજ્ઞાનિકે $\in _r < 0$ તથા $u_r < 0$ ધરાવતા દ્રવ્યોના અસ્તિત્વ વિશે આગાહી કરી હતી. ત્યારબાદ “metamaterials” તરીકે ઓળખાતા આવા દ્રવ્યોનું ઉત્પાદન પ્રયોગશાળામાં કરીને તેમના પ્રકાશીય ગુણધર્મોનો પ્રાયોગિક અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. આવા દ્રવ્યો માટે $n =  - \sqrt {{ \in _r}{\mu _r}} $ અત્રે આવા માધ્યમમાં પ્રકાશનું કિરણ દાખલ થાય છે ત્યારે તેમાંના પ્રકાશ સદિશોનું પ્રસરણ, મૂળ દિશાથી દૂરની તરફ થતું હોય છે.

ઉપરોક્ત વર્ણન પરથી સાબિત કરો કે,

$(i)$ આવા માધ્યમની સપાટી પર પ્રકાશનું કિરણ, (આપાત બિંદુમાંથી પસાર થતા આપાત સમતલમાં વિચારેલા ચાર ચરણ પૈકી) બીજા ચરણમાં રહીને $\theta $ ખૂણે આપાત થાય તો વક્રીભૂત કિરણ ત્રીજા ચરણમાં મળશે અને

$(ii)$ આ કિસ્સામાં પણ સ્નેલના નિયમનું પાલન તો થાય છે જ.

વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ...

એક વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગ વેગ $\overrightarrow {\;V} = V\hat i$ સાથે કોઇ એક માધ્યમમાં પ્રસરણ પામે છે. કોઈ ક્ષણે આ વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગનું તત્કાલીન દોલિત વિદ્યુતક્ષેત્ર $ +y$ અક્ષ તરફ છે. તો આ વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગના દોલિત ચુંબકીયક્ષેત્રની દિશા કઈ હશે?

$1000\, W$ પ્રકાશનાં ગોળા દ્વારા ઉત્સર્જાયેલા વિકીરણ થી $2\, m$ અંતરે આવેલા બિંદુ $P$ પાસે વિદ્યુત ક્ષેત્ર તેમજ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રકારનાં ગોળાની કાર્યક્ષમતાં $1.25\%$ છે. બિંદુ $P$ પાસે મહત્તમ વીજક્ષેત્રનું મૂલ્ય $x \times 10^{-1} \;V / m \cdot x$ નું મૂલ્ય ........ છે. (નજીકનાં પૂર્ણાક માટે શૂન્યાંત (Round-off) મેળવો)

$\left[\varepsilon_{0}=8.85 \times 10^{-12}\; C ^{2} N ^{-1} m ^{-2}, c =3 \times 10^{8}\; ms ^{-1}\right.$ લો.]