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?

$\frac{1}{{\sqrt {{\mu _0}{ \in _0}} }}$ નું મૂલ્ય તથા પારિમાણિક સૂત્ર જણાવો.

વિદ્યુતચુંબકીય તરંગમાં વિદ્યુતક્ષેત્ર $E =56.5 \sin \omega( t -x / c ) \;N / C$. થી આપવામાં આવે છે. જો તે $x-$અક્ષની ગતિ કરતું હોય તો તરંગની તીવ્રતા શોધો $\left(\varepsilon_{0}=8.85 \times 10^{-12} \;C ^{2} N ^{-1} m ^{-2}\right)$

વિદ્યુત ચુંબકીય તરંગમાં વિદ્યુત ક્ષેત્ર $\overrightarrow{ E }=20 \sin \omega\left( t -\frac{x}{ c }\right) \overrightarrow{ j } NC ^{-1}$ વડે આપવામાં આવે છે, જ્યાં $\omega$ અને $c$ એ અનુક્રમે કોણીય આવૃત્તિ અને વિદ્યુત યુંબકીય તરંગનો વેગ છે. $5 \times 10^{-4}$ $m ^3$ ના કદમાં સમાયેલ ઊર્જા ........ $\times 10^{-13}\,J$ થશે.

($\varepsilon_0=8.85 \times 10^{-12}\,C ^2 / Nm ^2$ લો. $)$

સમતલમાં રહેલા વિદ્યુતચુંબકીય તરંગ માટે એક ચક્ર દરમિયાન કોનું મુલ્ય શૂન્ય હશે ?

$(a)$ ચુંબકીય ક્ષેત્ર 

$(b)$ ચુંબકીય ઊર્જા

$(c)$ વિદ્યુત ક્ષેત્ર

$(d)$ વિદ્યુત ઊર્જા 

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.