પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સથી એક સમતલ તરંગઅગ્રનું વક્રીભવન સમજાવો
આકૃતિમાં એક પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સ પર આપાત થતાં પ્રકાશના સમાંતર કિરણ જૂથનું સમતલ તરંગઅગ્ર $XY$ દર્શાવ્યું છે અને પાતળા બહિર્ગોળ લેન્સમાંથી વક્રીભવન અનુભવીને બહાર આવતાં કિરણો દ્વિતીય મુખ્યકેન્દ્ર પર કેન્દ્રિત થયેલાં દર્શાવ્યા છે.
આ કિરણોને અનુરૂપ તરંગઅગ્રો દોરવા માટે દ્રીતીય મુખ્યકેન્દ્રને કેન્દ્ર તરીકે સ્વીકારીને વર્તુળો દોરવા જોઈએ. આવા વર્તુળોની એક ચાપ $X'Y'$ આકૃતિમાં દર્શાવી છે.
આ ચાપ અમુક ક્ષણે વક્રીભૂત કિરણોને અનુરૂપ તરંગઅગ્ર છે.
અહીં $A$ થી $a$ તથા $C$ થી $c$ સુધીનાં અંતરો $B$ થી $b$ અંતર કરતાં વધારે છે. તેથી પ્રકાશને $B$ થી $b$ સુધી જતાં લેન્સમાં વધુ અંતર કાપવું પડે છે અને લેન્સના દ્રવ્યમાં પ્રકાશનો વેગ ઓછો હોય છે. તેથી તરંગઅગ્ર પરનું $b$ બિંદુ $a$ અને $c$ ની સરખામણીમાં પાછળ રહી જાય છે.
નીચેના આપેલા દરેક કિસ્સા માટે તરંગઅગ્રનો આકાર શું હશે?
$(a)$ બિંદુવત્ત ઉદગમમાંથી ફેલાતો પ્રકાશ.
$(b)$ બહિર્ગોળ લેન્સમાંથી નિર્ગમન પામતો પ્રકાશ કે જ્યારે બિંદુવત્ત ઉદગમ તેના કેન્દ્ર ઉપર મૂકેલ હોય.
$(c)$ દૂર રહેલા તારાના પ્રકાશના તરંગઅગ્રનો પૃથ્વી દ્વારા આંતરાતો ભાગ.
ઉપરોક્ત આકૃતિમાંની ગોઠવણ વડે બિંદુ $I$ આગળ રચાતા અંતિમ પ્રતિબિંબમાંથી નીકળતા તરંગ અગ્રોનો આકાર કેવો હશે ?
સમતલ અગ્ર માટે હાઈગેન્સના સિદ્ધાંતની મદદથી $\tau $ સમય બાદ નવું તરંગઅગ્ર કેવી રીતે મળે છે તે સમજાવો.
હાઇગેન્સની થીયરીથી કઇ ઘટના સમજાવી શકાતી નથી?
હાઈગેન્સના સિદ્ધાંતની મદદથી સમતલ તરંગનું પરાવર્તન સમજાવો.