ऑप्टिकल फाइबर (Optical Fibers)
1. ऑप्टिकल फाइबर क्या है? (What is an Optical Fiber?)
ऑप्टिकल फाइबर एक पतला और लचीला तार होता है, जिसमें प्रकाश का संचरण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) के सिद्धांत पर होता है। यह अत्यधिक शुद्ध सिलिका (Silica) से बना होता है।
2. ऑप्टिकल फाइबर की संरचना (Structure of Optical Fiber)
- कोर (Core): यह फाइबर का सबसे आंतरिक भाग है, जहाँ प्रकाश संचरित होता है।
- क्लैडिंग (Cladding): यह कोर के चारों ओर की परत है, जो प्रकाश को कोर में प्रतिबिंबित करती है।
- संरक्षक परत (Protective Layer): यह बाहरी परत है, जो फाइबर को यांत्रिक क्षति से बचाती है।
3. कुल आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection)
कुल आंतरिक परावर्तन का नियम ऑप्टिकल फाइबर की कार्यप्रणाली का आधार है। जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में कम अपवर्तनांक (Refractive Index) पर जाता है और आपतन कोण क्रांतिक कोण (Critical Angle) से अधिक होता है, तो प्रकाश पूरी तरह परावर्तित होता है।
4. अनुप्रयोग (Applications of Optical Fibers)
- संचार: टेलीफोन, इंटरनेट, और केबल टीवी में।
- चिकित्सा: एंडोस्कोपी जैसे उपकरणों में।
- सुरक्षा: सेंसर और निगरानी यंत्रों में।
- रोशनी: सजावटी रोशनी और लेजर प्रकाश में।
5. उदाहरण (Example)
प्रश्न: एक ऑप्टिकल फाइबर का कोर अपवर्तनांक
n1 = 1.5
और क्लैडिंग अपवर्तनांकn2 = 1.3
है। क्रांतिक कोण ज्ञात करें।sinθc = n2 / n1
sinθc = 1.3 / 1.5
θc = sin-1(0.8667)
θc ≈ 60°
उत्तर: क्रांतिक कोण
60°
है।