આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $d = 20\,\mu \,m$ વ્યાસ અને એક $I = 2\,m$ લંબાઈ ધરાવતા ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના એક છેડેથી ${\theta _1} = {40^o}$ ના ખૂણે પ્રકાશનું કિરણ આપાત કરવામાં આવે છે.બીજા છેડેથી બહાર નીકળતા પહેલા તે કેટલી વખત પરાવર્તન પામશે?
  • A$57000$
  • B$45000$
  • C$66000$
  • D
    એક પણ નહિ 
JEE MAIN 2019, Diffcult
Download our app for free and get startedPlay store
d
If we approximate the angle \(\theta_{2}\) as \(30^o\) initially then answer will be closer to \(57000\). but if we solve thoroughly, answer will be close to \(55000\) .

So both the answers must be awarded. Detailed solution as following.

Exact solution

By Snell's law  \(1.\sin {40^o} = (1.31)\sin {\theta _2}\)

\(\sin \theta_{2}=\frac{64}{1.31}=\frac{64}{131} \approx .49\)

Now \(\tan {\theta _2} = \frac{{64}}{{\sqrt {{{(131)}^2} - {{(64)}^2}} }}\) \( = \frac{{64}}{{\sqrt {13065} }} \approx \frac{{64}}{{114.3}} = \frac{{\text{d}}}{x}\)

Now number of reflections

\(=\frac{2 \times 64}{114.3 \times 20 \times 10^{-6}}=\frac{64 \times 10^{5}}{114.3}\)

\(=55991 \approx 55000\)

Approximate solution

By Snell's law \(1 . \sin 40^{\circ}=(1.31) \sin \theta_{2}\)

\({\sin \theta_{2}=\frac{0.64}{1.31}=\frac{64}{131} \approx 0.49}\)

If assume  \( \Rightarrow {\theta _2} \approx {30^o}\)

\(\tan {30^o} = \frac{{\text{d}}}{{\text{x}}} \Rightarrow {\text{x}} = \sqrt 3 {\text{d}}\)

Now number of reflections

\(=\frac{\ell}{\sqrt{3} \mathrm{d}}=\frac{2}{\sqrt{3} \times 20 \times 10^{-6}}=\frac{10^{5}}{\sqrt{3}}\)

\(\approx 57735 \approx 57000\)

art

Download our app
and get started for free

Experience the future of education. Simply download our apps or reach out to us for more information. Let's shape the future of learning together!No signup needed.*

Similar Questions

  • 1
    પ્રકાશનું કિરણ અરીસાના સમતલને લંબરૂપે આપાત થાય છે.તો પરાવર્તન કોણ ......$^o$ થશે.
    View Solution
  • 2
    $d$ બાજુ અને $\mu_2$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પારદર્શક ઘનને $\mu_1(\mu_1 < \mu_2)$ વક્રીભવનાંક ધરાવતા પ્રવાહીમાં મુકેલ છે આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે $AB$ બાજુ પરથી એક પ્રકાશનું કિરણ $\theta $ ખૂણે આપત કરવામાં આવે છે જે $BC$ બાજુ પર $E$ બિંદુ આગળ પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે છે. આ માટે $\theta $ નું મૂલ્ય કેટલું હોવું જોઈએ?
    View Solution
  • 3
    $30 \,cm$ કેન્દ્રલંબાઈ ધરાવતા એક બહિર્ગોળ લેન્સથી $60\, cm$ અંતરે એક બિંદુવત વસ્તુ રાખવામાં આવેલ છે. જે એક સમતલ અરીસાને લેન્સની મુખ્ય અક્ષને લંબરૂપે અને તેનાથી $40\, cm$ અંતરે મૂકવામાં આવતા, અંતિમ પ્રતિબિંબ $....$ અંતરે રચાશે.
    View Solution
  • 4
    આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે એક પ્રકાશનું કિરણ એક કાચના સ્લેબ પર પડે છે. જો શિરોલંબ સપાટી પર પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન કરવું હોય તો કાચનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
    View Solution
  • 5
    કાટખૂણો ધરાવતા પ્રિઝમની એક બાજુને લંબ રૂપે પ્રકાશ આપાત કરતાં તે પ્રિઝમમાં પાયાને સમાંતર ગતિ કરે છે. જો પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક $\mu$ હોય,તો કર્ણએ પાયા સાથે બનાવેલ ખૂણો કેટલો રાખવાથી કિરણ કર્ણ દ્વારા સંપૂર્ણ પરાવર્તન પામે?
    View Solution
  • 6
    $30^o $ પ્રિઝમકોણ માટે $45^o $ આપાતકોણ છે.કિરણ $AC$ દ્વારા પરાવર્તન થઇને મૂળ માર્ગે પાછો ફરે છે. તો પ્રિઝમનો વક્રીભવનાંક કેટલો હશે?
    View Solution
  • 7
    $60^°$ ના ખૂણે રહેલા બે સમતલ અરીસા પર એક કિરણ $50^°$ ના ખૂણે આપાત કરવામાં આવે છે.તે પરાવર્તન પામીને બીજા અરીસા પર આપાત થાય છે.ત્યાંથી પરાવર્તન પામીને પ્રથમ અરીસા પર ......$^o$ ના ખૂણે આપાત થશે?
    View Solution
  • 8
    સંયુકત માઇક્રોસ્કોપમાં ઓબ્જિેકિટવપીસ અને આઇપીસની મોટવણી $m_1$ અને $m_2$ છે.તો સંયુકત માઇક્રોસ્કોપની મોટવણી કેટલી થાય?
    View Solution
  • 9
    $40cm$ વક્રતાત્રિજયા ધરાવતા અંર્તગોળ અરીસા દ્વારા પ્રતિબિંબની ઊંચાઇ વસ્તુ કરતાં બમણી મેળવવા માટે,વસ્તુ અંતર કેટલા ......$cm$ હોવું જોઈએ?
    View Solution
  • 10
    ટેલિસ્કોપના વસ્તુકાંચની કેન્દ્રલંબાઈ $150\,\,cm$ અને નેત્રકાંચની કેન્દ્રલંબાઈ $5 \,\,cm$ છે. જો $1\,\,km$ અંતરે રહેલ $50\,\,m$ ઊંચી વસ્તુને આ ટેલિસ્કોપ વડે જોવામાં આવે ત્યારે ટાવરના પ્રતિબિંબ વડે બનતો ખૂણો $\theta $, હોય તો $\theta $ નું મૂલ્ય $^o$ માં લગભગ કેટલું હશે?
    View Solution