ஒளியியல் Notes 7th Science Lesson 12 Notes in Tamil

7th Science Lesson 12 Notes in Tamil

12] ஒளியியல்

அறிமுகம்:

ஓர் இருட்டறையில் நீங்கள் நுழையும் போது, அங்கு இருக்கும் பொருள்கள் உங்கள் கண்களுக்குப் புலப்படுவதில்லை. மின்விளக்கு ஒன்றினை நீங்கள் ஒளிரச் செய்யும் பொழுது, அறையில் உள்ள பொருட்களை உங்களால் காண இயலுகிறது. நம்மால் பொருள்களை எவ்வாறு காண முடிகிறது? நீங்கள் இப்புத்தகத்தை பார்க்கும்போது, புத்தகத்தின் மீது விழும் ஒளியானது, பிரிதிபலிக்கப்பட்டுப் பின் உங்கள் கண்களை வந்தடைகிறது. ஓளி என்பது, நம்மைச் சுற்றி உள்ள அனைத்தையும் காண உதவும் ஆற்றலின் ஒரு வகையாகும். ஒளியை நம் கண்கள் கண்டுணர்ந்து கொள்கின்றன. நம் பார்வைக்கு ஒளி என்பது மிகவும் அவசியம். இப்பாடத்தில், ஒளியைப் பற்றி விரிவாக அறிந்து கொள்வோம்.

ஓளி மூலங்கள்:

ஓளியை உமிழும் பொருள்கள், ஒளி மூலங்கள் எனப்படும். ஒளியைப் பல்வேறு மூலங்கள் தருகின்றன. ஒளியின் மூலங்களை இருவகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.

1. இயற்கை ஒளி மூலம்.
2. செயற்கை ஒளி மூலம்.

இயற்கை ஒளிமூலம்:

இயற்கையாகவே ஒளியை உமிழும் பொருட்கள் இயற்கை ஒளிமூலங்கள் எனப்படுகின்றன. சூரியன் ஒரு முதன்மையான இயற்கை ஒளிமூலம் ஆகும். வானில் மின்னும் நட்சத்திரங்களும், சூரியனைப் போன்றே ஒளியை உருவாக்குகின்றன. எனினும், நட்சத்திரங்கள் சூரியனிடமிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளதால், அவை தரும் ஒளியின் அளவு குறைவாக உள்ளது. இரவில், சந்திரன் ஒளியைத் தருகிறது. சில உயிரினங்களும் ஒளியை உமிழும் தன்மையைப் பெற்றிருக்கின்றன. இப்பண்பு உயிரினங்களின் “உயிரி ஒளிர்தல்” என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதற்குக் காரணம் அவ்வகை உயிரினங்களில் ஏற்படும் வேதி மாற்றங்களே ஆகும். மின்மினிப்பூச்சி, ஜெல்லி மீன், சில ஆழ்கடல் தாவரங்கள் மற்றும் சில நுண்ணுயிர்கள் இயற்கையாகவே ஒளியை உமிழ்கின்றன.

செயற்கை ஒளிமூலம்:

இயற்கை ஒளிமூலங்கள் போன்று அல்லாமல், ஒளியைச் செயற்கையாக உமிழும் பொருள்கள் செயற்கை ஒளி மூலங்கள் எனப்படும். எரியும் மெழுகுவர்த்தி, சுடர் எரி விளக்கு, நியான் விளக்கு, சோடியம் ஆவி விளக்கு போன்றவை செயற்கை ஒளி மூலங்களுக்கு உதாரணங்கள் ஆகும். செயற்கையாக ஒளியை உமிழும், ஓளி மூலங்களை மூன்று விதமாக வகைப்படுத்தலாம் அவை பின்வருமாறு:

1. வெப்ப ஒளி மூலங்கள்:

சில பொருள்களை, அதிக வெப்பநிலையில் வெப்பப்படுத்தும்போது, அவை ஒளியை உமிழத் தொடங்குகின்றன. அதிக சூடான இரும்புக் கம்பி சிவப்பு நிற ஒளியை உமிழ்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: எரியும் மெழுகுவர்த்தி, வெண்சுடர் எரி விளக்கு போன்றவை.

1. வாயுவிறக்க ஒளி மூலங்கள்:

மின்சாரத்தைக் குறைந்த அழுத்தம் கொண்ட சில வாயுக்களின் வழியே செலுத்தும்போது, அவ்வாயுக்களின் வழியே மின்னிறக்கம் ஏற்பட்டு ஒளியை உருவாக்குகிறது.

எடுத்துக்காட்டு: நியான் விளக்கு, சோடியம் ஆவி விளக்கு போன்றவை.

ஒளியின் பண்புகள்:

இப்பகுதியில், ஒளியின் பண்புகளை ஆய்வு செய்வோம். ஒளியின் சில அடிப்படைப் பண்புகள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

• ஓளியின் நேர்க்கோட்டுப் பண்பு.
• ஓளியின் எதிரொளித்தல் பண்பு,
• ஓளியின் வேகம்.
• பொருள்களோடு ஒளியின் செயல்பாடு.
  • ஓளி ஊடுருவும் தன்மையைப் பொருத்து பொருள்களின் வகைகள்.
  • நிழல்களின் உருவாக்கம்
  • சமதள ஆடி மற்றும் பிம்பங்கள்.
• நிறமாலை

ஒளியின் பாதை

ஒளி எவ்வாறு செல்கிறது?

• அடர்ந்த காடுகளில், மரங்களின் கிளைகளின் வழியே சூரிய ஒளி ஊடுருவிச் செல்வதை பார்த்திருக்கிறாயா?
• உன் வீட்டின் சிமெண்ட் சுவர் சிறு துளைகளின் வழியே சூரிய ஒளி வருவதை பார்த்திருக்கிறாயா?
• லேசர் விளக்கின் ஒளி வழியே செல்வதைப் பார்த்திருக்கிறாயா?

ஒளியானது நேர்க்கோட்டில் பயணிக்கிறது; அது தன்னுடையப் பாதையை தன்னிச்சையாக மாற்ற இயலாது. இதுவே ஒளியின் நேர்க்கோட்டுப் பண்பு எனப்படும். இது ஒளியின் முக்கியமான பண்புகளுள் ஒன்றாகும்.

ஒளியானது நேர்கோட்டில் செல்லும். ஒளியானது தானே வளைந்து செல்லாது. இதுவே ஒளியின் நேர்கோட்டுப் பண்பு எனப்படும். இது ஒளியின் முக்கியமான பண்பு ஆகும்.

ஊசித்துளை காமிரா:

ஊசித்துளை காமிரா என்பது ஒளியின் நேர்க்கோட்டுப்பண்பினை புரிந்துகொள்ள உதவும் எளிமையான ஒரு கருவி ஆகும்.

மேலே காட்டப்பட்டுள்ள படம், ஒரு ஊசித்துளை காமிராவின் மாதிரியைக் காட்டுகிறது. ‘O’ என்பது சிறிய ஊசியால் போடப்பட்ட ஒரு துளை ஆகும். XY என்பது பொருளைக் குறிக்கிறது மற்றும் Y`X` என்பது XY இன் பிம்பத்தைக் குறிக்கிறது. ஒளியானது நேர்க்கோட்டில் செல்வதால், X லிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர் XO வழியாக வந்து திரையில் X` ஐ வந்தடைகிறது. அதே போன்று, Y யிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர் YO வழியாக வந்து திரையில் Y` ஐ வந்தடைகிறது. இவ்வாறு, X மற்றும் Y இடையிலிருந்து வரும் கதிர்கள் திரையில் Y` மற்றும் X` இவற்றிற்கிடையே வந்தடைகின்றன. திரையில் தோன்றும் Y`X` என்பது XY ன் பிம்பம் ஆகும். திரையில் தோன்றும் Y`X` என்ற பிம்பம் தற்காலிகமானது. திரைக்குப் பதிலாக புகைப்படத் தகட்டைப் பயன்படுத்தினால் நிரந்தரமான பிம்பம் நமக்குக் கிடைக்கும்.

எதிரொளிப்பு:

ஒரு முகம் பார்க்கும் கண்ணாடி நமது முகத்தைப் பிரதிபலிக்கிறது. அசைவில்லாத நீர் நிலையின் பரப்பு, சுற்றியுள்ள காட்சிகளைப் பிரதிபலிக்கிறது. கண்ணாடியில் நம் முகத்தைப் பார்க்கும்போது, முகத்திலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் கண்ணாடியின் பரப்பின் மேல் பட்டு மீண்டு வருகிறது. ஒளிக்கதிர்கள் எவ்வாறு பிரிதிபலிக்கப்படுகின்றன.

செய்வோமா!

சிறிய கண்ணாடித்துண்டு ஒன்றினை எடுத்துக்கொள். அதனை, கறுப்பு நிறக் காகிதத்தினால் முழுவதுமாக மூடிவிடு. பின், படத்தில் காட்டியுள்ளபடி, கறுப்புக் காகிதத்தினை, சிறிய பிளவு வரும்படி வெட்டிக்கொள் இப்போது, சூரிய ஒளி அல்லது டார்ச் விளக்கின் மூலம் பிளவினை ஒளியூட்டினால், சிறிய ஒளிக்கதிர் கிடைக்கும். இதனைப் பயன்படுத்தி, ஒளியின் பண்புகளை நாம் அறிந்துகொள்வோம்.

வகுப்பறையின் வெளியே சமதள பரப்பில் ஒரு வெள்ளைத் தாளைப் பகுதியாகச் சூரியஒளி படும்படியாகவும், பகுதியாக நிழலில் இருக்கும் படியாகவும் வைக்கவும். கண்ணாடித் துண்டின் பிளவு சூரிய ஒளியை நோக்கி இருக்குமாறு கண்ணாடித்துண்டினை வெள்ளைத் தாளின் மேல் வைக்கவும். இப்பொழுது, ஒரு நேரான ஓர் ஒளிக்கதிர் பிளவிலிருந்து எதிரொளிக்கப்பட்டு வெள்ளைத்தாளின் மேல் விழுவதைக் காணலாம். பின் இக்கதிரை எதிரொளிக்கும்படியாக மற்றொரு கண்ணாடித் துண்டினைக் காகிதத்தின் மேல் வைக்கவும். நன்கு கவனிக்கவும். கண்ணாடித்துண்டின் மேல் விழும் ஒளிக்கதிர் படுகதிர் எனவும், கண்ணாடித்துண்டு எதிரொளிக்கும் ஒளிக்கதிர், எதிரொளிப்புக் கதிர் எனவும் கொள்க.

வெள்ளைத்தாளில் படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு ABC என்ற நேர்கோடு மற்றும் கோணங்களைக் குறிக்க. BD என்ற கோட்டினை ABC க்கு செங்குத்தாகப் படத்தில் உள்ளவாறு வரைக. கோடு 1 ஆனது BD இலிருந்து 60^o கோணமுடனும் கோடு 2 ஆனது, BD இலிருந்து 30^o கோணமுடனும் இருக்குமாறு வரைக. அதே போன்று கோடு 4 ஆனது BD இலிருந்து 60^o கோணமுடனும், கோடு 3 ஆனது, BD இலிருந்து 30^o கோணமுடனும் இருக்குமாறு வரைக. கண்ணாடித்துண்டினை ABC கோட்டுடன் ஒன்றி இருக்குமாறு அமைக்கவும்.

பிளவுடன் உள்ள கண்ணாடியைக் கொண்டு, ஓர் ஒளிக்கதிரை உருவாக்கி அதனை கோடு 1 இன் வழியே செல்லும்படி செய்க. அக்கதிர் ABC இல் வைக்கப்பட்டுள்ள கண்ணாடியில் B என்ற புள்ளியை அடையும்படி சரிசெய்யவும். கண்ணாடித்துண்டு எதிரொளிக்கும் கதிர் கோடு 4 இன் வழியே செல்கிறதா? என்பதைக் கவனி. அதேபோன்று, மீண்டும் பிளவுடன் கூடிய கண்ணாடித் துண்டினைக் கொண்டு ஓர் ஒளிக்கதிரை உருவாக்கி, அதனைக் கோடு 2 இன் வழியே செல்லும்படி செய்ய வேண்டும். கண்ணாடித்துண்டு எதிரொளிக்கும் கதிர் கோடு 3 இன் வழியே செல்கிறதா? என்பதைக் கவனி.

கண்ணாடித் துண்டிற்குச் செங்குத்தாக வரைந்த கோடு BD ஆனது குத்துக்கோடு என அழைக்கப்படுகிறது. கோடு 1 மற்றும் 2 ஆகியவை படுகதிர்கள் எனப்டுகின்றன. கோடு 3 மற்றும் 4 ஆகியவை எதிரொளிப்புக்கதிர்கள் எனப்டுகின்றன. படுகதிருக்கும் கோடு BD க்கும் இடையே உள்ள கோணம் படுகோணம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. இதைப்போன்றே எதிரொளிப்புக் கதிருக்கும் கோடு BD க்கும் இடையே உள்ள கோணம் எதிரொளிப்புக்கோணம் என வரையறுக்கப்படுகிறது.

படுகதிருக்கும், எதிரொளிப்புக்கதிருக்கும் இடையே ஏதேனும் தொடர்பு உள்ளதா? ஆம். படுகோணமும் எதிரொளிப்புக் கோணமும் சமம் என்பதை அறிய முடிகிறதா?

ஓளியின் எதிரொளிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் வரையறைகள்

படுகதிர்:

எதிரொளிக்கும் பரப்பில் படும் ஒளிக்கதிர் படுகதிர் எனப்படும். படத்தில் PO என்பது படுகதிர் ஆகும்.

எதிரொளிப்புக் கதிர்:

எதிரொளிக்கும் பரப்பில் படுகதிர் விழும் புள்ளியிலிருந்து மீண்டு வரும் கதிர் எதிரொளிப்புக்கதிர் எனப்படும். படத்தில் OQ என்பது எதிரொளிப்புக்கதிர் ஆகும்.

படுபுள்ளி:

எதிரொளிக்கும் பரப்பில் எப்புள்ளியில் படுகதிர் விழுகிறதோ அப்புள்ளி படுபுள்ளி எனப்படும். படத்தில் ‘O’ என்பது படுபுள்ளி ஆகும்.

குத்துக்கோடு:

படுபுள்ளியின் வழியாக எதிரொளிக்கும் பரப்பிற்குச் செங்குத்தாக வரையப்படும் கோடு குத்துக்கோடு எனப்படும். படத்தில் ON என்பது குத்துக்கோடு ஆகும்.

படுகோணம்:

படுகதிர் ‘PO’ – ற்கும் குத்துக்கோடு ON – ற்கும் இடையே உள்ள கோணம் படுகோணம் ஆகும். படுகோணம் ‘i’ எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

எதிரொளிப்புக்கோணம்:

எதிரொளிப்புக் கதிர் OQ – ற்கும், குத்துக்கோடு ON – ற்கும் இடையே உள்ள கோணம் எதிரொளிப்புக்கோணம் ஆகும். எதிரொளிப்புக் கோணம் ‘r’ எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

ஒளி எதிரொறளிப்பு விதிகள்:

1. படுகோணமும் (i), எதிரொளிப்புக் கோணமும் (r) சமம்

i = r

1. படுகதிர், குத்துக்கோடு மற்றும் எதிரொளிப்புக்கதிர் ஆகியவை ஒரே தளத்தில் அமையும்.

எடுத்துக்காட்டு 1:

படத்தில், படுகதிர் AB, 27^o கோணத்தை குத்துக்கோட்டுடன் ஏற்படுத்துகிறது. எனில், எதிரொளிப்புக் கோணத்தின் மதிப்பு என்ன?

தீர்வு:

படுகோணம் (i) = 27^o

எதிரொளிப்பு விதியின்படி,

படுகோணம் = எதிரொளிப்புக்கோணம்

எனவே எதிரொளிப்புக்கோணம் (r) = 27^o

எடுத்துக்காட்டு 2:

ஓர் ஒளிக்கதிர் எதிரொளிப்புத் தளத்தில் பட்டு 43^o கோணத்தைக் கிடைத்தளத்துடன் ஏற்படுத்துகிறது. எனில்,

1. படுகோணத்தின் மதிப்பு என்ன?
2. எதிரொளிப்புக் கோணத்தின் மதிப்பு என்ன?
3. படுகதிருக்கும், எதிரொளிப்புக் கதிருக்கும் இடையே உள்ள கோணம் என்ன?
4. எதிரொளிப்புக்கதிருக்கும், எதிரொளிக்கும் தளத்திற்கும் இடையே உள்ள கோணம் என்ன?

தீர்வு:

1. படுகோணம் =: i = 90^o – 43^o = 47^o
2. எதிரொளிப்புக் கோணம் = r = i = 47^o
3. i + r = 47^o + 47^o = 94^o
4. x = 90^o – r = 90^o – 47^o = 43^o

எதிரொளிப்பின் வகைகள்:

கண்ணாடியில் நம் பிம்பத்தைக் காண்கிறோம். ஆனால், வீட்டின் சுவரில் நம் பிம்பத்தைக் காண இயலவில்லை. ஏன்? இரண்டு பரப்புகளும் ஒளியை எதிரொளிக்கின்றன. சுவர் எதிரொளிக்கும் ஒளியானது நம் கண்களை வந்து அடைவதால் நாம் அதனைக் காண முடிகிறது. சுவர் ஒளியை எதிரொளிக்கவில்லை. எனில், நம்மால் சுவரை காண இயலாது.

ஒளியானது, எதிரொளிப்பு விதியின்படி அனைத்துப் பரப்புகளிலும் எதிரொளிக்கப்படுகிறது என்பது நாம் அறிந்த ஒன்று, ஒளியின் எதிரொளிப்பு விதி செயல்படுவது பரப்பின் வடிவத்தைப் பொருத்தது அன்று. நேர்குத்தான பரப்புகள் கோணப்பரப்புகள் மற்றும் வளைந்த பரப்புகள் போன்ற அனைத்து வகைப்பரப்புகளிலும், ஒளியின் எதிரொளிப்பு விதியை நாம் நிரூபிக்கலாம். எதிரொளிக்கும் பரப்பிற்குச் செங்குத்தாக ஒரு புள்ளியில் குத்துக்கோடு வரைய முடியுமாயின் அப்புள்ளியில் படுகோணமும் எதிரொளிப்புக் கோணமும் சமம் ஆகும். எதிரொளிக்கும் பரப்பு வழவழப்பானதும் சமதளமாகவும் இருப்பின், பரப்பின் எல்லாப் புள்ளிகளின் குத்துக்கோடுகளும் ஒரே திசையில் அமையும்.

எனவே, இணைகதிர்கள் கொண்ட ஒளிக்கற்றையானது வழவழப்பான சமதள பரப்பின் மேல் விழுந்து குறிப்பிட்ட ஒரு கோணத்தில் எதிரொளிக்கப்படுகிறது. எதிரொளிக்கப்படும் கதிர்களும் இணைகதிர்களே. எனினும், வழவழப்பற்ற சமதளம் இல்லாத ஒரு பரப்பினைக் கருதுக. இவ்வகை சொரசொரப்பான பரப்பில் ஒர் ஒளிக்கதிர் விழும்போது என்ன நிகழும்? ஓளிக்கற்றையில் ஒவ்வொரு கதிரும் சொரசொரப்பான பரப்பில், படத்தில் காட்டியுள்ளபடி விழுகிறது.

A, B, C, D மற்றும் E என்ற ஐந்து படுகதிர்கள் ஒரு பரப்பின் மேல் விழுகின்றன. அக்கதிர்கள்படும் புள்ளிகளிலிருந்து வரையப்படும் குத்துக்கோடுகள் கருமை நிறக்கோட்டில் வரையப்பட்டு ‘ON’ எனக் குறியிடப்பட்டுள்ளன. எதிரொளிப்பு விதியின் படி, A`, B`, C`, D` மற்றும் E` என்பன எதிரொளிப்புக் கதிர்கள் ஆகும். படுகதிர்கள் ஒன்றுக்கொன்று இணையாக இருந்த போதிலும், எதிரொளிப்புக் கதிர்கள் ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு திசையில் செல்கின்றன.

இவ்வாறு எதிரொளிப்பு என்பது இருவகையில் நடைபெறுகிறது என்பதைக் கூறலாம். எதிரொளிக்கும் பரப்பு வழவழப்பாகவும் சமதளமாகவும் இருப்பின், ஒழுங்கான எதிரொளிப்பு நடைபெறும். ஒழுங்கான எதிரொளிப்பில் படுகதிர்கள், இணைகதிர்களாகப் பரப்பின் மேல் விழுந்து, இணைகதிர்களாகவே எதிரொளிக்கப்படுகின்றன. பரப்பு சொரசொரப்பாக இருப்பின் ஒழுங்கற்ற எதிரொளிப்பு நடைபெறும். இவ்வகை நிகழ்வில் எதிரொளிப்பிற்குப் பின் ஒளிக்கதிர்கள் வெவ்வேறு திசையில் செல்கின்றன.

பகலில், சன்னலில் வழியே சூரிய ஒளி பரவி, நம் வகுப்பறை வெளிச்சத்துடன் உள்ளது. வகுப்பறையின் தரைத்தளம் மற்றும் சுவர்கள், ஒழுங்கற்ற எதிரொளிப்பிற்கு உட்படுகின்றன. ஒருவேளை, தரைத்தளம் கண்ணாடி போன்று வழவழப்பாக இருப்பின் சன்னல் வழியே வரும் சூரிய ஒளியானது தரையில் ஒழுங்கான எதிரொளிப்பிற்கு உட்பட்டு அறையின் மேற்கூரைக்குச் சென்று விடும். மேலும், அறையின் இடது மற்றும் வலப்பக்கங்களுக்கு அக்கதிர்கள் செல்லா இதனால் அறையின் இடது வலது சுவர்கள் இருட்டாகவே இருக்கும். ஆனால் அறையின் சுவர்களும் தரையும் வழவழப்பாக இல்லாமல் இருப்பதால், ஒளியானது சுவர்களில் பட்டு ஒழுங்கற்ற எதிரொளிப்பு அடைந்து அறை முழுவதும் வெளிச்சம் அடைகிறது.

ஒளிக்கற்றையின் வகைகள்:

பொதுவாக ஒளி என்பது, ஒரே ஒரு கதிர் அன்று. அது பல ஒளிக்கதிர்களின் தொகுப்பு ஆகும். ஓர் ஒளிக்கற்றை என்பது, ஒன்றுக்கொன்று இணையான கதிர்களாகவோ, குவிக்கும் கதிர்களாகவோ விரிக்கும் கதிர்களாகவோ இருக்கும். சூரியனிடமிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் ஒன்றுக்கொன்று இணையாக இருக்கும். வாகனங்களின் முகப்பு விளக்கிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்களும் இணைகதிர்களே. இருப்பினும், எரியும் மெழுகுவர்த்தியிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் எல்லாத் திசைகளிலும் செல்கின்றன. இக்கதிர்கள் விரிகதிர்கள் ஆகும். ஃபிளாஷ் ஒளியில் இருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்களும் விரிகதிர்களே. லென்சைப் பயன்படுத்தி ஒளிக்கற்றையினைக் குவிக்க முடியும். ஒரு கையடக்க லென்சைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளிக்கதிர்களை ஒரு புள்ளியில் குவிக்க முடியும்.

ஒளியின் வேகம்:

இருட்டறை ஒன்றில், ஒரு மின்விளக்கை ஒளிர விடும்போது ஒளியானது (வெளிச்சம்) அறை முழுவதும் உடனடியாகப் பரவுகிறது. ஒளியானது, வேகமாகப் பயணிப்பதே, இதற்குக் காரணம். வெற்றிடத்தில் ஒளியானது, நொடிக்கு 3 லட்சம் கீ.மீ. தொலைவு செல்லும். ஓளியைவிட வேகமாக எந்த ஒரு பொருளும் பயணிப்பதில்லை.

ஒளியுடனான பொருள்களின் தொடர்பு:

தெளிவான ஒரு கண்ணாடித் துண்டு, ஒரு காகிதம் மற்றும் உலோகத்தாலான ஒரு தாள் ஆகியவற்றை எடுத்துக்கொள்க. ஒவ்வொரு பொருளின் ஒரு பக்கத்தில் ஒளியைச் செலுத்தவும். ஒளியானது பொருளின் வழியே ஊடுருவி மறுபுறத்தில் வருகிறதா? இல்லையா? எனச் சோதிக்கவும். தெளிவான கண்ணாடித் துண்டின் மறுபக்கம் வெளிச்சம் வருவதைக் காண முடிகிறது அதே சமயம் காகிதத்தின் மறுபக்கம் மங்கலான வெளிச்சமும் உலோகத்தாளின் மறுபக்கம் ஒளி எதுவும் வரவில்லை என்பதையும் அறியலாம்.

உட்புகுதிறனைப் பொருத்தப் பொருள்களை வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.

ஒளி ஊடுருவும் பொருள்கள்:

ஒளியை முழுவதும் தன் வழியே அனுமதிக்கும் பொருள்கள் ஒளி ஊடுருவும் பொருள்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன.

உதாரணம்:

கண் கண்ணாடிகள், தூய கண்ணாடிக் குவளை, தூய நீர், பேருந்தின் முகப்புக் கண்ணாடி

பகுதி ஊடுருவும் பொருள்கள்:

ஒளியைப் பகுதியாகத் தன் வழியே செல்ல அனுமதிக்கும் பொருள்கள், பகுதி ஊடுருவும் பொருள்கள் எனப்படும். சொரசொரப்பான சன்னல் கண்ணாடியின் பின்புறம் நிற்கும் ஒருவரின் பிம்பத்தைத் தெளிவாக நம்மால் காண இயலாது. ஏனெனில், சொரசொரப்பான கண்ணாடி அவரிடமிருந்து வரும் ஒளியின் ஒரு பகுதியை மட்டுமே அனுமதிக்கிறது.

ஒளி ஊடுருவாப் பொருள்கள்:

ஒளியைத் தன் வழியே முழுவதுமாக அனுமதிக்காத பொருள்கள் ஒளி ஊடுருவாப் பொருள்கள் எனப்படும். கட்டடச் சுவர், கெட்டி அட்டை, கல் போன்றவை ஒளி ஊடுருவாப் பொருள்களுக்கு உதாரணங்கள் ஆகும்.

நிழல்கள்:

நிழல்கள் எவ்வாறு உருவாகின்றன?

ஒளி ஊடுருவாப் பொருள், ஒளியைத் தன் வழிச் செல்ல அனுமதிப்பதில்லை என்பதை நாம் அறிந்தோம். ஒளியானது நேர்க்கோட்டில் மட்டுமே பயணிக்கும். அது தன் பாதையில் உள்ள பொருளைச் சுற்றி வளைந்து செல்லாது. எனவே, நிழல்கள் உருவாகின்றன. நிழல்கள் எப்போதும் ஒளி மூலத்திற்கு எதிர்த்திசையில் உருவாகும். ஒளிபுகாப்பொருள்கள் தம் தன் மீது விழும் ஒளியை மேலும் பரவாமல் தடுத்து விடுவதால் நிழல்கள் உருவாகின்றன.

நிழலின் பகுதிகள்:

ஒரு புள்ளி மூலத்திலிருந்து வரும் ஒளியின் பாதையில் ஓர் ஒளிப்புகாப்பொருளை வைக்கும் போது, ஒரே சீரான கருமையான நிழல் மட்டும் திரையில் தோன்றும். இதுவே கருநிழல் எனப்படும். ஒரு அகன்ற ஒளிமூலத்திலிருந்து, வரும் ஒளியின் பாதையில் ஓர் ஒளிபுகாப்பொருளை வைக்கும்போது, சிறிய கருநிழல் தோன்றும். கருநிழலைச் சுற்றிலும் ஓரளவு ஒளியூட்டப்பட்ட நிழல் பகுதி தோன்றுகிறது. இதுவே புறநிழல் எனப்படும். புறநிழல் பகுதியானது கருநிழலுக்கு அருகில் கருமையாகவும், வெளிப்பகுதியை நோக்கிச் செல்ல செல்ல பொலிவு மிக்கதாகவும் அமையும்.

நிழலின் பண்புகள்:

1. எல்லாப் பொருள்களும் நிழல்களை உருவாக்குவதில்லை. ஒளி ஊடுருவாப் பொருள்கள் மட்டுமே நிழல்களை உருவாக்குகின்றன.
2. நிழல்கள் எப்பொழுதும் ஒளி மூலம் இருக்கும் திசைக்கு எதிர்த் திசையில் உருவாகும்.
3. ஒரு பொருளின் நிழலைக் கொண்டு அப்பொருளின் தன்மையைக் கண்டறிய இயலாது.
4. பொருளின் நிறம் எதுவாக இருப்பினும் அப்பொருளின் நிழல் எப்பொழுதும் கருமையாகவே தோன்றும்.
5. ஒளிமூலம், ஒளி ஊடுருவாப்பொருள் மற்றும் நிழல் ஆகிய மூன்றும் ஒரே நேர்க்கோட்டில் அமையும்.
6. ஒரு பொருளின் நிழலின் அளவானது, ஒளிமூலம் மற்றும் பொருளுக்கு இடையே உள்ள தொலைவு; பொருள் மற்றும் திரைக்கு இடையே உள்ள தொலைவு ஆகியவற்றைச் சார்ந்துள்ளது.

கிரகணங்கள்:

ஒளியின் முன்னிலையில் ஏதேனும் ஒரு வானியல் பொருள் பகுதியாகவோ முழுவதுமாக மற்றொரு வானவியல் பொருளால் மறைக்கப்படும் போதே கிரகணம் தோன்றுகிறது. இவ்வாறு ஒளியின் நேர்கோட்டுப் பண்பின் காரணமாகச் சூரிய மற்றும் சந்திர கிரகணங்கள் நிகழ்கின்றன.

சூரிய கிரகணம்:

சூரியனுக்கும் புவிக்கும் இடையே சந்திரன் சுற்றி வரும் போது, சூரிய கிரகணம் நிகழ்கிறது. சூரிய கிரகணத்தின்போது, சந்திரனின் நிழல் ஆனது, புவியின் மேல் (படத்தில் உள்ளவாறு A இல்) விழுகிறது. எனவே, புவியில் A என்ற பகுதியில் இருப்பவர்களால் சூரியனைக் காண இயலாது. இதுவே சூரிய கிரகணம் என அமைக்கப்படுகிறது. அதே போன்று புவியின் B மற்றும் C என்ற பகுதியில் (படத்தில் உள்ளவாறு) இருப்பவர்களால் சூரியனைப் பகுதியாகக் காண இயலும்.

சந்திர கிரகணம்:

சூரியனுக்கும் சந்திரனுக்கும் இடையே புவியானது இருக்கும் போது சந்திர கிரகணம் நிகழ்கிறது. சூரியனிடமிருந்து வரும் ஒளியை புவியானது தடுத்து விடுகிறது. எனவே, புவியின் நிழலானது சந்திரனின் மேல் விழுகிறது. இதனால் புவியிலிருப்பவர்களுக்கும் சந்திரனை முழுவதுமாகவோ பகுதியாகவோ காண இயலாது. இதுவே சந்திர கிரகணம் எனப்படுகிறது.

சமதள ஆடி:

சமதள ஆடி என்பது, எதிரொளிப்பின் மூலம் பிம்பத்தை உருவாக்கும் வழவழப்பான ஒரு சமதள பரப்பு ஆகும். ஒரு சமதள ஆடியானது அதன் முன் தோன்றும் பொருளின் பிம்பத்தை உருவாக்கும்.

மெய் மற்றும் மாயபிம்பம்:

ஊசித்துளைக் காமிரா மற்றும் ஆடியில் தோன்றும் பிம்பங்களைப் பார்த்தோம். இவ்விரண்டிலும் தோன்றிய பிம்பங்களுக்கு இடையேயான வேறுபாடு என்ன?

முதலில் ஊசித்துளைக் காமிராவில், பொருளின் பிம்பம் திரையில் விழுகிறது ஆடியில் உருவாகும் பொருளின் பிம்பத்தைத் திரையில் வீழ்த்த முடியாது.

திரையில் வீழ்த்தப்படும் பிம்பங்கள் மெய் பிம்பம் எனவும் திரையில் வீழ்த்த முடியாத பிம்பங்கள் மாய பிம்பம் எனவும் கூறப்படுகின்றன.

மேலும், ஊசித்துளைக்காமிராவில் பெறப்படும் பிம்பம் தலைகீழானது. ஆடியில் தோன்றும் பிம்பம் நேரானது.

சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பங்களின் பண்புகள்

சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பம் நேரானது

சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பம், மெய் பிம்பம் ஆகும்.

சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பமும், பொருளும் ஒரே அளவில் இருக்கும்.

சமதள ஆடியிலிருந்து, பொருள் இருக்கும் தொலைவும், பிம்பம் தோன்றும் தொலைவும் சமம்.

சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பம் இடவலமாற்றம் பெறும்.

சமதள ஆடி மற்றும் ஊசித்துளைக் காமிரா இவற்றில் தோன்றும் பிம்பங்களுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடு.
ஊசித்துளை காமிராவில் தோன்றும் பிம்பம்	சமதள ஆடியில் தோன்றும் பிம்பம்
மெய் பிம்பம்	மாய பிம்பம்
பிம்பத்தின் அளவு, பொருளின் அளவுடன் ஒப்பிடும் போது மாறுபடலாம்	பிம்பம் மற்றும் பொருளின் அளவு சமம்.
தலைகீழ்ப் பிம்பம்	நேரான பிம்பம்

நிறங்கள்:

ஒளி என்பது ஆற்றலின் ஒரு வடிவம். அது நம் கண்ணின் விழித்திரையைத் தூண்டி பார்வையை ஏற்படுத்துகிறது. கண்ணுறு ஒளி என்பது பல்வேறு நிறங்களைக் கொண்டது. ஒவ்வொரு நிறமும், குறிப்பிட்ட ஓர் அலை நீள மதிப்பைக் கொண்டது. கண்ணுறு ஒளியின், அலைநீள நெடுக்கம் ஆனது 400 நேனோ மீட்டர் முதல் 700 நேனோ மீட்டர் வரை மதிப்பு உடையது. (1 நேனோ மீட்டர் = 10^-9 மீட்டர்). கண்ணுறு ஒளியின் பட்டை VIBGYOR எனப்படுகிறது.

V – Violete – ஊதா

I – Indigo – கருநீலம்

B – Blue – நீலம்

G – Green – பச்சை

Y – Yellow – மஞ்சள்

O – Orange – ஆரஞ்சு

R – Red – சிவப்பு

ஊதா நிறம் குறைந்த அலைநீளம் கொண்டது. சிவப்பு நிறம் அதிக அலைநீளம் கொண்டது. குறிப்பிட்ட ஓர் அலைநீளம் கொண்ட நிறம், நம் கண்ணின் விழித்திரையை அடையும்போது, நம் மூளை அந்நிறத்தை உணர்ந்து கொள்கிறது. கண்ணுறு ஒளியின் அனைத்து நிறங்களும் (VIBGYOR), நம் கண்ணின் விழித்திரையை அடையும் போது, மூளையானது வெண்மையை உணர்கிறது. இதிலிருந்து, வெள்ளை என்பது ஒரு நிறம் அல்ல. ஆனால், வெண்மை என்பது கண்ணுறு ஒளியின் அனைத்து நிறங்களின் கலவை ஆகும். அதே போன்று கண்ணுறு ஒளியின் அனைத்து நிறங்களும் இல்லாத இடம் கருமையாக அமையும்.

முப்பட்டகம் என்றால் என்ன?

முப்பட்டகம் என்பது இரண்டு சமதளப்பரப்புகளுக்கு இடையே குறுங்கோணம் கொண்ட முழுவதும் கண்ணாடி அல்லது பிளாஸ்டிக்கினால் உருவாக்கப்பட்ட பொருள் ஆகும்.

படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு, ஒரு வெள்ளொளியானது முப்பட்டத்தின் ஒரு சமதளப்பரப்பின் வழியே செல்லும்போது, மற்றொரு சமதளப்பரப்பின் வழியே ஏழு வண்ணங்களாகப் பிரிகையடையும். இந்நிகழ்வு நிறப்பிரிகை என அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு பெறப்படும் நிறங்கள் நிறத்தொகுப்பு எனப்படும்.

நியூட்டன் வட்டு:

அறிவியல் அறிஞர் நியூட்டன், பல வண்ணங்களைக் கலப்பதன் மூலம் வெள்ளை நிறத்தை உருவாக்கும் அமைப்பு ஒன்றை உருவாக்கினார். இந்த அமைப்பு நியூட்டன் வட்டு எனப்படுகிறது. ஒரு வட்ட வடிவ அட்டை ஒன்றினை, ஏழு சம வட்ட கோணப் பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டு ஒவ்வொரு பிரிவிலும் முறையே சிவப்பு, மஞ்சள், ஆரஞ்சு, பச்சை, நீலம் கரு நீலம் மற்றும் ஊதா வண்ணங்கள் இடப்பட்டிருக்கும். நியூட்டன் வட்டினை அதன் மையம் வழியேச் செல்லும் அச்சினைப் பொருத்து வேகமாகச் சுழற்றும் போது, நம் கண்ணின் ரெட்டினா வெண்மை நிறத்தை உணர்த்துகிறது. நியூட்டன் வட்டு மூலம், வெண்மை நிறம், ஏழு வண்ணங்களை (VIBGYOR) உள்ளடக்கியது என அறிய முடியும்.

வெள்ளை நிறம் உடைய துணி ஒன்று, வெள்ளை நிற ஒளியை எதிரொளிக்கும். வெள்ளை ஒளியானது. பல வண்ணங்களின் தொகுப்பு என்பதை நாம் அறிவோம். ஒரு வெள்ளைச் சட்டையை, ஒரு மஞ்சள் நிற ஜெலட்டின் காகிதத்தைக் கொண்டு பார்க்கும் போது, அச்சட்டையானது மஞ்சள் நிறத்தில் தோன்றும். இதிலிருந்து நாம் அறிந்து கொள்வது என்ன? மஞ்சள் நிற ஜெலட்டின் காகிதம், மஞ்சள் நிறத்தைத் தவிர மற்ற நிறங்களைத் தன் வழியே செல்ல அனுமதிப்பதில்லை. இதே போன்று, சிவப்பு மற்றும் நீல நிற ஜெலட்டின் காகிதங்கள் முறையே சிவப்பு மற்றும் நீல வண்ணங்களைத் தவிர மற்ற நிறங்களைத் தன் வழியே செல்ல அனுமதிப்பதில்லை.

நிறங்களின் தொகுப்பு:

நிறங்களின் தொகுப்பு என்பது, இரண்டு அல்லது மூன்று தனித்துவமான நிறங்களை குறிப்பிட்ட ஒரு விகிதத்தில் கலந்து புதிய நிறங்களை உருவாக்குவது ஆகும். அவ்வகையில் சிவப்பு, பச்சை மற்றும் நீலம் ஆகிய மூன்று நிறங்களும் தனித்துவமான நிறங்கள் ஆகும். இவை முதன்மை நிறங்கள் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன.

• ஏதேனும் இரண்டு முதன்மை நிறங்களை சமமான விகிதத்தில் கலக்கும்போது, இரண்டாம் நிலை நிறம் கிடைக்கும்.
• மெஜந்தா, சையான் மற்றும் மஞ்சள் ஆகியவை இரண்டாம் நிலை நிறங்கள் ஆகும்.

1 சிவப்பு	+	1 நீலம்	=	மெஜந்தா
1 நீலம்	+	1 பச்சை	=	சையான்
1 பச்சை	+	1 சிவப்பு	=	மஞ்சள்

• முதன்மை நிறங்களைச் சமமான விகிதத்தில் ஒன்றாகக் கலக்கும்போது வெள்ளை நிறம் கிடைக்கிறது.

1 சிவப்பு

+

1 நீலம்

+

1 பச்சை

=

வெள்ளை

உங்களுக்குத் தெரியுமா?

• தாவரங்களுக்கு முக்கிய ஆற்றல் மூலமாகத் திகழ்வது சூரிய ஒளி ஆகும். எனவே, தாவரங்கள் பெரும்பாலும் சூரிய ஒளியைச் சார்ந்துள்ளன. மனிதர்களும் விலங்குகளும் தாம் உண்ணும் உணவிலிருந்து கார்போஹைட்ரேட், புரதம் மற்றும் கொழுப்பு ஆகிய ஊட்டச்சத்துகளைப் பெற்றுக் கொள்கின்றன. தாவரங்கள் சூரிய ஒளி, காற்றில் உள்ள கார்பன் – டை ஆக்சைடு மற்றும் புவியில் உள்ள நீர் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒளிச்சேர்க்கை என்னும் நிகழ்வு மூலம் உணவைத் தயாரித்துக் கொள்கின்றன. தாவரங்களின் ஒளிச்சேர்க்கை நிகழ்விற்கு சூரிய ஒளி மிகவும் அவசியம் ஆகும்.

• சந்திரன் ஓர் ஒளிரும் பொருளா?

சந்திரன் நன்கு ஒளியைத் தரும் மூலம் ஆகும். ஆனால், சந்திரன் தாமாகவே ஒளியை உமிழும் மூலம் அல்ல. அது சூரியனிடமிருந்து ஒளியைப் பெற்று, பின் அதனைப் பூமிக்குப் பிரதிபலிக்கிறது. நாம் சந்திரனைப் பார்க்கும் போது சந்திரனின் ஒளிரும் ஒரு பாதியை மட்டுமே காண்கிறறோம். சந்திரனின் ஒரு பாதி எப்பொழுதும் சூரியனை நோக்கி அமைந்து, ஒளியைப் பெறுகிறது. இவ்வாறே சந்திரனிடமிருந்து நாம் ஒளியைப் பெறுகிறோம்.

• நாம் வீட்டில் பயன்படுத்தும் குழல் விளக்கு (tube light) ஒரு வகையான வாயுவிறக்க ஒளி மூலம் ஆகும். இது ஒளிர்தலின் மூலம் நமக்குக் கண்ணுரு ஒளியைத் தருகிறது. குழாயின் வழியே செல்லும் மின்னோட்டம், பாதரச ஆவியைத் தூண்டி, குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட புற ஊதாக் கதிர்களை உருவாக்குகிறது. இக்கதிர்கள் குழாயின் உட்பகுதியில் பூசப்பட்ட பாஸ்பரஸின் மேல் விழுந்து, குழல் விளக்கை ஒளிரச் செய்கின்றன.

• அல்-ஹாசன்-ஹயத்தம் என்ற அறிவியல் அறிஞர் ஒளி, காட்சி மற்றும் ஒளியியல் தொடர்பான புதிதலுக்கு, முக்கிய பங்காற்றியவர். சிறு துளை வழியாக வரும் ஒளி, நேர்கோட்டுப் பாதையில் பயணித்து, எதிரே உள்ள சுவரில் ஒரு பிம்பத்தைத் தோற்றுவிப்பதை அவர் கண்டறிந்தார். அத்தகைய சோதனைகளின் அடிப்படையில், கண்ணுக்குப் புலனாகும் காட்சி என்பது வெளிப்புற ஒளி மூலங்களில் இருந்து வரும் கதிர்கள், கண்ணுக்குள் நுழைகிறது என்பதைக் கண்டறிந்தார். ஒளியுடன் கூடிய சோதனைகளைச் செய்து, ஒளியின் நேர்கோட்டுப் பண்பினைக் கண்டறிந்த முதல் அறிஞர் இவரே ஆவார்.

• காமிராவின் தொழில்நுட்பம் முன்னேற்றம் அடையாத காலத்தில், ஊசித்துளை காமிரா, சூரியனின் இயக்கத்தைப் பதிவு செய்ய பயன்பட்டது. இவ்வகையான புகைப்படம் எடுக்கும் முறைக்குச் சோலாகிராபி என்று பெயர். மேலும், ஊசித்துளை காமிரா நிலையான பொருள்களைப் புகைப்படம் எடுப்பதற்கும், சூரிய கிரகணத்தைக் காண்பதற்கும், அதனைப் பதிவு செய்வதற்கும் பயன்படுத்தப்பட்டது.

• ஆம்புலன்சுகளில் “AMBULANCE” என்ற வார்த்தை பின்னோக்கி AMBULANCE ஏன் இது போன்று எழுதப்படுகிறது?

சமதள ஆடியின் இடவலமாற்றம் என்ற பண்பு இங்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஊர்தியில் பின்னோக்கி எழுதப்பட்ட வார்த்தையின் எழுத்துகள் முன் செல்லும் வாகனத்தின் கண்ணாடியில் இடவலமாற்றத்தின் காரணமாக “AMBULANCE” என நேராகத் தெரியும்

• வாகனங்களின் பின்புறம் ஏன் சிவப்பு நிற விளக்குகள் பொருத்தப்பட்டுள்ளன?

1. சிவப்பு நிறம் காற்று மூலக்கூறுகளால் குறைவான அளவில் சிதறடிக்கப்படுகின்றன.
2. சிவப்பு நிறமானது மற்ற நிறங்களைவிட அதிக அலைநீளம் கொண்டது ஆகும். எனவே, சிவப்பு நிறம் காற்றில் அதிக தொலைவு பயணம் செய்யும்.

உங்களுக்கு தெரியுமா?

ஒளி இழை:

ஒளி இழை என்பது, முழு அக எதிரொளிப்புத் தத்துவத்தின் படி செயல்படும் ஒரு சாதனம் ஆகும். இச்சாதனம் மூலம் ஒளி சமிக்ஞைகளை (Signal), ஓரிடத்திலிருந்து, மற்றோர் இடத்திற்குக் குறைவான நேரத்தில் மிகுந்த ஆற்றல் இழப்பு இல்லாமல் அனுப்ப இயலும். இதனுள், ஒளி சமிக்கைகளை அனுப்பும் வகையில் கண்ணாடி உள்ளகம் கொண்ட ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட, வளையும் தன்மை கொண்ட இழைகளும் உள்ளன. ஒளி இழையின் வளைக்கலாம்; மடக்கலாம். ஒளியிழையின் ஒரு முனையில் ஒளியானது விழும்போது, அது கண்ணாடி உள்ளகத்தில் முழு அக எதிரொளிப்பு அடைந்து மறுமுறையில் குறைந்த ஆற்றல் இழப்புடன் வெளிவருகிறது. தரவு அல்லது தகவல் ஒளியியல் துடிப்புகளாக, ஒளி இழையின் மூலம் அனுப்பப்படுகிறது. ஒளி இழைகள் கேபிள் தொலைத்தொடர்பு, அகன்ற அலைவரிசை தொடர்புச் சாதனங்கள் போன்ற அதிவேக தொடர்பு அனுப்புகைகளில் பெருமளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. தொலை தொடர்புக்கு முன்னர் பயன்படுத்திய தாமிரக் கம்பியிலான வடத்திற்கு மாற்றாக இப்பொழுது ஒளியிழைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தாமிரக்கம்பியிலான வடத்தைவிட ஒளியிழை வடத்தின் மூலம் அதிக அளவு தகவல்களை அனுப்ப முடியும்.