भौतिक विज्ञान (रेलवे) भाग-IX

जब किसी पात्र में एक छड़ी को पानी में डुबाया जाता है, तो छड़ी की नोक से प्रकाश की किरणें पानी से हवा में जाने पर सामान्य से दूर झुक जाती हैं।
• यह प्रकाश के अपवर्तन के कारण होता है।• प्रकाश का परावर्तन तब होता है जब प्रकाश की किरण किसी चिकनी या चमकदार सतह से टकराकर उसी माध्यम में वापस लौट जाती है।

• प्रकाश का विस्थापन मुख्य रूप से पार्श्व विस्थापन (Lateral Displacement) को दर्शाता है, जिसमें प्रकाश की किरण एक माध्यम से दूसरे माध्यम में तिरछी गुजरने पर अपने मूल पथ से हटकर एक समांतर रेखा पर निकलती है।

• प्रकाश का संचरण वह प्रक्रिया है जब प्रकाश किसी पदार्थ से होकर गुजरता है। पारदर्शी पदार्थों (जैसे काँच) और पारभासी पदार्थों (जैसे धुंधला काँच) में प्रकाश संचरित हो सकता है। 

एक अवतल लेंस की वस्तु दूरी, छवि दूरी और फोकल लंबाई के बीच सबंध सूत्र 1/v - 1/u = 1 / f  या 1/v = 1/f + 1/u द्वारा दिया जाता है। जहां v = लेंस से छवि की दूरी, u लेंस से वस्तु की दूरी f = लेंस की फोकल लंबाई
• तो, प्रश्न के अनुसार l / v = 1/30 + 1/60 = 3/60
• v = - 20 सेमी
• एक अवतल लेंस सदैव लेंस के F और 2F के बीच एक आभासी, सीधा और छोटा प्रतिबिंब बनाता है।

फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, जब कोई चालक किसी चुंबकीय क्षेत्र में गति करता है, तो उसमें विद्युत धारा प्रेरित होती है।
• फ्लेमिंग के बाएँ हाथ के नियम का उपयोग चुंबकीय क्षेत्र में रखे धारावाही चालक पर कार्य करने वाले बल की दिशा ज्ञात करने के लिए किया जाता है।
• इसका उपयोग विद्युत मोटरों में किया जाता है।

• फ्लेमिंग का दायां हाथ का नियम यह बताता है कि किसी चालक के चुंबकीय क्षेत्र में गति करने पर उसमें प्रेरित धारा की दिशा कैसे ज्ञात की जाती है।

इलेक्ट्रिक मोटर में स्प्लिट रिंग विभक्त वलय (Splitring) जिसे कम्यूटेटर के रूप में भी जाना जाता है, कॉइल के प्रत्येक आधे घुमाव के बाद कॉइल के माध्यम से बहने वाली धारा की दिशा को उलट देता है।
• इसके कारण कुंडली एक ही दिशा में घूमती रहती है।
• इसे कम्यूटेटर के रूप में भी जाना जाता है।

जूल के तापन प्रभाव (Joule's heating effect) के कारण उत्पन्न ऊष्मा (H) धारा के वर्ग (I²), प्रतिरोध (R) और समय (t) के अनुक्रमानुपाती होती है, जिसे सूत्र H = I²Rt द्वारा दर्शाया जाता है। अतः, उत्पन्न ऊष्मा धारा के वर्ग (I²), प्रतिरोध (R) और समय (t) के अनुक्रमानुपाती होती है।

जिस प्रकार का विचलन सबसे कम होता है वह लाल रंग का होता है और जिस प्रकाश का विचलन सबसे अधिक होता है, वह बैंगनी रंग का प्रकाश होता है।
• बैंगनी रंग सबसे अधिक अपवर्तित होता है क्योंकि दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम में बैंगनी रंग की तरंग दैर्ध्य 650 नैनोमीटर लाल रंग की तुलना में लगभग 400 नैनोमीटर कम होती है।
• एक प्रिज्म द्वारा सफेद प्रकाश के फैलाव के दौरान, अलग-अलग रंग अलग-अलग गति से यात्रा करते हैं इसलिए वे प्रिज्म में विभाजित हो जाते हैं।
• लाल रंग तेजी से यात्रा करता है जबकि बैंगनी सबसे धीमी गति से यात्रा करता है इसलिए लाल शीर्ष पर है और बैंगनी नीचे होता है।

जब धारावाही चालक को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उस पर एक बल लगता है; इस बल की दिशा फ्लेमिंग के वाम-हस्त नियम का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है।
• इसी प्रकार, यदि किसी गतिमान चालक को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो उसमें विद्युत धारा प्रेरित होगी। फ्लेमिंग के दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करके प्रेरित धारा की दिशा निर्धारित की जा सकती है।
• फ्लेमिंग के बाएं हाथ का नियम बल की दिशा, चुंबकीय क्षेत्र और एक ही क्षण में धारा का वर्णन करता है।
• दाएं हाथ का अंगूठे का नियम विद्युत धारा की दिशा के सापेक्ष चुंबकीय क्षेत्र की दिशा का पता लगाने के लिए एक नियम है।

वस्तु की दूरी (u), छवि (Image) की दूरी (v) और लेंस की फोकल लंबाई (f) से संबंधित समीकरण को दर्पण सूत्र कहा जाता है।
• इसे 1/v + 1/u = 1/f के रूप में व्यक्त किया जाता है, जहां u वस्तु दूरी है, v छवि दूरी है, और f फोकल लंबाई है
• इसे 1/f = u + v/vu के रूप में भी व्यक्त किया जा सकता है
• f = uv/u + V

छवि निर्माण के गणितीय विश्लेषण के लिए छवि की दूरी, वस्तु की दूरी, फोकल लंबाई आदि के लिए संकेत सेट करने के लिए साइन कन्वेंशन नियमों का एक समूह है।
इसके अनुसारः
• किसी वस्तु की ऊँचाई को हमेशा धनात्मक माना जाता है।
• यदि एक छवि मुख्य अक्ष के ऊपर बनती है, तो उसकी ऊंचाई सकारात्मक मानी जाती है और यदि मुख्य अक्ष के नीचे होती है, तो इसे नकारात्मक के रूप में लिया जाता है।