ஒளி: திருத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

{{main|ஒளியியல்}}

 

ஒளி ஓர் ஒளிபுகும் ஊடகத்தின் ஊடே செல்லும் போது, சிதறடிக்கப்பட்டு அதன் அலைநீளத்தில் மாறுதல் ஏற்படுகிறது. இதுவே '''[[ராமன் சிதறல்]]''' (''Raman scattering'') அல்லது [[இராமன் விளைவு]] (''Raman effect'') என அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு சிதறும் ஒளி மூன்று கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது.<ref>[http://kuttiescorner.blogspot.com/2008/01/1_07.html குட்டீஸ் கார்னர்]</ref> அவை

:* படுகதிருக்குச் சமமான அலைநீளமுள்ள முதன்மை அல்லது ராலே வரி;

:* முதன்மை வரியைவிட குறைவான அலைநீளமுள்ள எதிர் ஸ்டோக்சு வரிகள்;

 

[[படிமம்:Refraction-with-soda-straw.jpg|thumb]]

ஓர் ஒளிக்கதிர், ஓர் ஊடகத்திலிருந்து மற்றொரு ஊடகத்திற்கு செல்லும்போது அதன் பாதையில் விலகல் அடையும் நிகழ்வு [[ஒளி முறிவு|ஒளிவிலகல்]] எனப்படும்.

ஒளியானது வெற்றிடத்தில் அல்லது வேறொரு ஊடகத்தில் இருந்து இன்னொரு ஊடகத்தினுள் செல்கின்ற போது, அது தனது [[அதிர்வெண்|அதிர்வெண்ணை]] மாற்றாது அலைநீளத்தை மட்டுமே மாற்றுகிறது. ஓளியானது ஊடகத்தின் விளிம்பிற்கு செங்குத்து அல்லாத வேறு எத்திசையில் படும்போதும், அது தான் செல்லும் திசையினை மாற்றுகிறது. இத் தோற்றப்பாடு [[ஒளி முறிவு]] எனப்படும்.

 

[[எதிரொளிப்பு]] அல்லது ஒளித்தெறிப்பு (Reflection) என்பது ஒளிக்கதிரானது சென்று ஒரு பொருளில் பட்டு எதிர்வது ஆகும்.

 

 

== ஒளி பற்றிய கோட்பாடுகள் ==

 

[[படிமம்:PierreGassendi.jpg|thumb|200 px|பியரி கசென்டி.]]

நியூட்டனின் கோட்பாட்டின்படி ஒளி எதிரொளிப்பை திறம்பட விவரிக்க முடியும். ஆனால், ஒளிவிலகலை சரியாக அவதானிக்கவில்லை. ஒளியானது அடர்த்தி மிகுந்த ஊடகத்துக்குள் செல்லும்போது அதன் திசைவேகம் அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் அதில் புவியீர்ப்பு அதிகமாக இருக்கும் என்பதாக அதன் கருதுகோள் அமைகிறது. 1704-இல் வெளியிடப்பட்ட ''ஆப்டிக்சு'' (Opticks) எனும் புத்தகத்தில் முழுமையான- ஒளியின் துகள் கோட்பாட்டை பதிப்பித்தார். அறிவியலாளராக நியூட்டன் பெற்றிருந்த புகழின் காரணமாக 18-ஆம் நூற்றாண்டின் முழுமைக்கும் அவரது கோட்பாடு நிலைபெற்றிருந்தது. துகள் கோட்பாட்டை அடிப்படையாக வைத்து ''லாப்லாசு'' (Laplace), ஒளி வெளியேறமுடியாத அளவுக்கு ஒரு பொருள் நிறையில் மிகுந்திருக்கக்கூடும். அதாவது அத்தகைய அதீத அளவிலான ஈர்ப்புவிசையைக் கொண்டிருந்தால் ஒளி வெளியேறாத ''கருந்துளை'' (Black Hole) இருக்கக்கூடும் என்ற கருதுகோளை முன்வைத்தார். ஆயினும், ஒளியின் அலைக்கோட்பாடு சந்தேகத்திற்கிடமின்றி நிரூபிக்கப்பட்ட பின்னர் தன் கருதுகோள் தவறென ஒப்புக்கொண்டார். (உண்மையில் பின்னர் நிரூபிக்கப்பட்டபடி ஒளியின் துகள் கோட்பாடோ அலைக் கோட்பாடோ முழுதும் சரியானதில்லை, இரு கோட்பாடுகளும் பல வகையான ஒளியின் பண்புகளை விவரித்தாலும் அனைத்து பண்புகளையும் விவரிக்க இயலவில்லை.) '''ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்''' மற்றும் '''ஜார்ஜ் எல்லிசு''' எழுதிய ''கால-வெளியின் பெரிய அளவிலான கட்டமைப்பு'' (Large Scale structure of Space-time) நியூட்டனின் ஒளித் துகள் கோட்பாட்டுக் கட்டுரையின் ஆங்கில மொழியாக்கம் உள்ளது.

 

1660-இல் இராபர்ட் ஹூக் என்பவர் ஒளிபற்றிய அலைக் கோட்பாட்டைப் பதிப்பித்தார். 1678-ஆம் ஆண்டில் கிறிஸ்டியன் ஹைஜென்சு தன்னுடைய ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார். அதனை தன்னுடைய ''ஒளியின் ஆய்வுக்கட்டுரை'' (''Treatise on Light'') எனும் புத்தகத்தில் வெளியிட்டார். அதில் ஒளியானது அலைகளாக அனைத்து திசைகளிலும் உமிழப்படுகிறது எனவும், அது ''ஒளிக்கடத்துமீதர்'' (''Luminiferous ether'') ஊடகம் வழியாகப் பயணிப்பதாகவும் நிலைநாட்டினார். ஒளியானது புவியீர்ப்பு விசையால் பாதிக்கப்படுவதில்லையெனவும் அது அடர்த்தி மிகுந்த ஊடகம் வழியே பயணிக்கும்போது அதன் வேகம் குறைகிறதெனவும் அதில் குறிப்பிட்டிருந்தார்.

[[File:Young Diffraction.png|right|thumb|200px|[[Thomas Young (scientist)|Thomas Young]]'s sketch of the two-slit experiment showing the [[diffraction]] of light. Young's experiments supported the theory that light consists of waves.]]

நியூட்டனின் நுண்ணிமக் கொள்கையின்படி ஒளியானது அடர்வுமிகுந்த ஊடகத்தில் செல்லும்போது அதன் திசைவேகம் அதிகரிக்கவேண்டும், ஆனால் அலைக் கோட்பாடு அதற்கு நேர்மாறான முடிவைத் தந்தது. அக்காலகட்டத்தில் ஒளியின் திசைவேகத்தை மிகச்சரியாக அளவிடப்படமுடியாததால் இரண்டு கொள்கைகளில் எது சரியானது எனத் தெளிவான முடிவுக்கு வர இயலவில்லை. 1850-இல் லியான் ஃபோகால்டு என்பார் ஓரளவுக்கு சரியாக ஒளியின் திசைவேகத்தை அளந்தார்.<ref>{{Citation | title = Understanding Physics | author = David Cassidy, Gerald Holton, James Rutherford | publisher = Birkhäuser | year = 2002 | isbn = 0-387-98756-8 | url = http://books.google.com/?id=rpQo7f9F1xUC&pg=PA382 }}</ref> அவரது சோதனை முடிவுகள் அலைக் கோட்பாட்டுக்கு சாதகமாக அமைந்தன, இதன்மூலம் பழைய துகள் கோட்பாடு ஓரங்கட்டப்பட்டது; எனினும், வேறுவடிவில் துகள் கோட்பாடு 20-ஆம் நூற்றாண்டில் நிலைபெற்றது.

 

1900-ஆம் ஆண்டில் மாக்சு பிளாங்க் என்பார் [[கரும்பொருள் கதிர்வீச்சு|கரும்பொருள் கதிர்வீச்]]சை விவரிக்கையில் ஒளியானது அலையாக இருப்பினும், அவற்றின் அதிர்வெண்களைப் பொறுத்து ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான ஆற்றலையே இழக்கவோ பெறவோ இயலும் என்பதைக் கண்டறிந்தார். இந்த ஒளியாற்றல் கட்டிகளை ''குவாண்டா''(quanta) - பகவம் - என்று குறித்தார். 1905-இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், [[ஒளிமின் விளைவு|ஒளிமின் விளை]]வை விவரிக்கையில் ஒளிப்பகவக் கொள்கையைப் பயன்படுத்தினார். 1923-ஆம் ஆண்டு ஆர்தர் காம்ப்டன் என்பார், செறிவுகுறைந்த எக்சு-கதிர்கள் எலக்ட்ரான்களால் சிதறடிக்கப்படும்போது ([[காம்ப்டன் சிதறல்]]) ஏற்படும் அலைநீள மாற்றம் துகள் கோட்பாட்டின் மூலமே விவரிக்கப்பட முடியும், அலைக் கோட்பாட்டால் அவ்வாறு விவரிக்க இயலாது எனக் கண்டறிந்தார். 1926-இல் கில்பர்ட் என். லூவிசு என்பார் இத்தகைய ஒளிக் கட்டித் துகள்களுக்கு [[ஒளியணு]]க்கள் (ஃபோட்டான்கள்) எனப் பெயரிட்டார்.

 

நவீன குவாண்டம் எந்திரவியலானது ஒளியை அலையாகவும் துகளாகவும் தக்கவாறு எடுத்துக்கொள்கிறது; அதாவது சில இடங்களில் அலையாகவும் சில இடங்களில் துகளாகவும் சில இடங்களில் அலையுமற்ற துகளுமற்ற ஒரு நிகழ்வாகவும் இது கருத்திலெடுத்துக் கொள்கிறது. காம்ப்டன் சிதறலில் இருக்கும் எக்சு-கதிர்கள் மற்றும் ரேடியோ அலைகள் போன்றவற்றில், அதாவது குறைந்த அதிர்வெண்களில், ஒளியானது அலை போலவே செயல்படுகிறது, அதிக அதிர்வெண்களில் ஒளியானது துகள் போல செயல்படுகிறது; ஆயினும், இருவித பண்புகளில் ஒன்றை முழுவதுமாக எப்போதுமே இழப்பதில்லை. காண்புறு ஒளியானது நடுநிலையான அதிர்வெண்களைக் கொண்டது, சோதனைகள் மூலமாக காண்புறு ஒளியானது சில இடங்களில் அலையாகவும் சில இடங்களில் துகளாகவும் சில இடங்களில் இரண்டாகவுமே செயல்படுவதை நிரூபிக்கலாம்.

 

{{main|மின்காந்த அலைகள்}}

[[File:light-wave-ta.svg|360px|thumb.]]