विकिरण दाब किसे कहते है ? विकिरण दाब की परिभाषा क्या है ? Radiation pressure in hindi

what is Radiation pressure in hindi ? विकिरण दाब किसे कहते है ? विकिरण दाब की परिभाषा क्या है ? radiation pressure on any surface is dependent on what ?

विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अभिलक्षण (characteristics of electromagnetic waves) :

(1) विद्युत चुम्बकीय तरंगें विद्युत क्षेत्र और चुम्बकीय क्षेत्र के परस्पर लम्बवत होती है।

(2) विद्युत चुम्बकीय तरंगों के संचरण के लिए माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है।

(3) विद्युत चुंबकीय तरंगें विद्युत और चुम्बकीय क्षेत्रों से विक्षेपित नहीं होती क्योंकि ये उदासीन होती है अर्थात इनमें कोई आवेशित कण नहीं होते है।

(4) ये मुक्त आकाश में प्रकाश के वेग (C = 3 x 10⁸ ms^-1) से चलती है तथा इनकी चालक तरंग दैधर्य पर निर्भर नहीं करती है।

(5) ये त्वरित , दोलित और अवमंदित आवेशों के कारण उत्पन्न होती है।

(6) प्रकाश से सम्बन्धित समस्त घटनाओं के लिए विद्युत क्षेत्र वेक्टर (E) उत्तरदायी होता है अत: इसे प्रकाश वेक्टर भी कहते है।

(7) किसी माध्यम में विद्युत चुम्बकीय तरंगों की चाल √µε जहाँ µ और ε क्रमशः माध्यम की निरपेक्ष चुम्बकशीलता और निरपेक्ष वैद्युतशीलता है।

1/ √µ₀µ_rε₀ε_r 

जहाँ µ_r और ε_r क्रमशः माध्यम की आपेक्षिक चुम्बकशीलता और आपेक्षिक विद्युतशीलता है।

अथवा

V = 1/ √µ₀µ_rε₀ε_r

= C/√µ_rε_r क्योंकि ε₀.µ₀ = 1/C²

अथवा

v = c/n

जहाँ n = √µ_rε_r  = माध्यम  का अपवर्तनांक

(8) विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा ऊर्जा का स्थानांतरण हो सकता है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा प्रति इकाई क्षेत्रफल से ऊर्जा स्थानान्तरण की दर को एक राशि से प्रदर्शित किया जाता है जिसे पोइंटिंग सदिश कहते है। इस सदिश को P द्वारा प्रदर्शित करते है।

इसका मान –

P = E x B/µ₀

अथवा

P = E x H

क्योंकि B/µ₀ = M चुम्बकन क्षेत्र की तीव्रता

(9) विद्युत चुम्बकीय तरंग का औसत ऊर्जा घनत्व इस प्रकार दिया जाता है –

u_e = u_m

औसत ऊर्जा घनत्व

u_av = u_e + u_m = 2u_e = 2u_m

विद्युत क्षेत्र में ऊर्जा घनत्व

u_e = ε₀E²/2

अथवा

u_e = ε₀E₀²/4

क्योंकि E = E₀/√2

चुम्बकीय क्षेत्र में ऊर्जा घनत्व

u_m = B²/2μ₀

अथवा

u_m = B₀²/4μ₀

क्योंकि B₀/√2

(10) विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तीव्रता घनत्व पर निर्भर करती है।

I = ε₀C.E²/2

(11) विद्युत चुम्बकीय तरंगों के साथ संवेग भी सम्बद्ध है अत: ये जिस सतह पर गिरती है उस पर दाब डालती है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा डाले गए दाब को विकिरण दाब कहते है।

p = (F/A)(1/A)(dP/dt) = तरंग की तीव्रता/C

नोट : विद्युत चुंबकीय तरंगों का संवेग बहुत कम होता है।

(12) विद्युत चुम्बकीय तरंगें परावर्तन , अपवर्तन , विवर्तन तथा व्यतिकरण की घटनाओं को प्रदर्शित करती है।

(13) विद्युत चुम्बकीय तरंगें अध्यारोपण के सिद्धांत का अनुसरण करती है।

विद्युत और चुम्बकीय क्षेत्रों के परिमाणों में सम्बन्ध (relation between magnitude of electric and magnetic field)

माना एक विद्युत चुम्बकीय तरंग x दिशा में गतिमान है तथा विद्युत क्षेत्र y दिशा में और चुम्बकीय क्षेत्र z दिशा में है।

तो विद्युत क्षेत्र

E = E_yj = E₀sin(kx – wt)j

अथवा

E = E_y = E₀sin(kx – wt)

और E_x = E_z = 0

और चुम्बकीय क्षेत्र

B = B_zk = B₀sin(kx -wt)k

अथवा B = B_z = B₀sin(kx – wt)

और B_x = B_y = 0

इन समीकरणों में E₀ और  B₀ तरंगों के आयाम और K = 2π/λ तरंग सदिश का परिमाण है | K की दिशा तरंग के गमन की दिशा निर्दिष्ट करती है | तरंग की गमन चाल (w/k) है |

चूँकि विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की चाल से चलती है अत:

C = w/k अथवा w = CK

यहाँ C = 1/√μ₀ε₀

मैक्सवेल के समीकरणों के आधार पर इस निष्कर्ष पर भी पहुंचा जा सकता है कि किसी विद्युत चुम्बकीय तरंग में विद्युत और चुम्बकीय क्षेत्र परस्पर निम्नलिखित समीकरण द्वारा सम्बन्धित है –

E₀/B₀ = C