ஒளி: திருத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

உள்ளடக்கம் நீக்கப்பட்டது உள்ளடக்கம் சேர்க்கப்பட்டது
No edit summary
No edit summary
வரிசை 47:
== ஒளி மூலங்கள் ==
 
பல்வேறு வகையான ஒளி மூலங்கள் உள்ளன. அவற்றுள் முக்கியமானவை வெப்பத்தால் ஒளி உமிழும் பொருட்களாகும்;. அவை கரும்பொருள் கதிர்வீச்சை ஒத்த வகையிலான நிறப்பட்டையில் ஒளியை உமிழ்கின்றன. மிகவும் அறியப்பட்ட வெப்பத்தால் ஒளி உமிழும் மூலம் [[சூரியன்|கதிரவன்]] ஆகும்; அவற்றின் வெளியடுக்கு சுமார் 6000 கெல்வின் வெப்பநிலையில் இருக்கும். சூரியனிலிருந்து பூமிக்கு வரும் கதிர்வீச்சில் 44% மட்டுமே கட்புலனாகும் ஒளியாகும். மற்றொரு முக்கியமான ஒளி மூலம் மின்விளக்குகள் ஆகும். அவற்றிலிருந்து வெளிப்படும் மின்காந்த கதிர்வீச்சில் 10% மட்டுமே கட்புலனாகும் ஒளியாகும், மீதியனைத்தும் புறஊதாக் கதிர்களாக வெளியிடப்படுகிறது. மேலும் வரலாற்றின் தொடக்ககாலத்திலிருந்து அறியப்பட்டு வரும் ஒளிமூலம் எரியும் பொருட்களாகும்; இவையும் ஒரு சிறு பகுதியை மட்டுமே கட்புலன் ஒளியாக வெளியிடுகின்றன, மற்றவற்றை புறஊதாக்கதிர்களாகவே வெளியிடுகின்றன.
 
==அலகுகள் மற்றும் அளவீடுகள்==
வரிசை 63:
 
[[படிமம்:PierreGassendi.jpg|thumb|200 px|பியரி கசென்டி.]]
''பியரி கசென்டி'' (1592-1655) எனும் அணு அறிவியலாளர் ஒளியின் துகள் கோட்பாட்டை அறிமுகப்படுத்தினார். அவரது கட்டுரை அவரது இறப்புக்குப் பின்னர் 1960-களில் பிரசுரிக்கப்பட்டது. தனது முற்காலத்திலேயே கசென்டியின் கட்டுரைகளைப் படித்திருந்த '''[[ஐசக் நியூட்டன்]]''', 1965-ல் அவர் எழுதிய ''ஒளியின் கற்பிதம்'' (Hypothesis of Light) எனும் நூலில் ஒளி மூலத்திலிருந்து அனைத்து திசைகளிலும் ஒளித்துகள்கள் வெளியிடப்படுகின்றன என்று கூறினார். ஓளியின் அலைக் கோட்பாட்டை இவர் ஏற்க மறுத்தார். தடைகள் எதிர்வரும்போது அலைகள் வளைந்து செல்லும்,. ஆனால், ஒளி நேர்க்கோட்டில் மட்டுமே பயணிக்கிறது என்ற கருத்தை இவர் கொண்டிருந்தார். ஃபிரான்செஸ்கோ கிரிமால்டியால் கண்டுணரப்பட்ட ஒளயின் விளிம்பு வளைவு நிகழ்வை, ஒளி ஈதர் எனும் கோட்பாட்டு ஊடகத்தில் பயணிக்கும்போது அலைகளை உருவாக்கும் என்று கூறி நிறுவினார்.
 
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.
 
=== அலைக் கோட்பாடு ===
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.]]
 
அலைக்கோட்பாட்டின்படி, ஒளியலைகள் ஒலியலைகளைப்போன்று ஒன்றையொன்று குறுக்கீடு செய்யும் (இவ்விளைவு தாமசு யங் என்பாரால் 1800-வாக்கில் நிறுவப்பட்டது.); மேலும், குறுக்கலைகளாக இருப்பின் அவற்றை முனையமைவுறச் செய்ய இயலும். [[விளிம்பு விளைவு]]ச் சோதனை மூலமாக தாமசு யங், ஒளியானது அலைகளாகச் செயல்படுகின்றன என நிறுவினார். மேலும், வெவ்வேறு [[அலைநீளம்|அலைநீளங்கள்]] வெவ்வேறு வண்ணங்களை உருவாக்குவதாகவும், கண்ணிலுள்ள மூன்றுவண்ண ஏற்பிகளால் வண்ணப்பார்வை ஏற்படுகின்றது எனவும் விவரித்தார்.
 
[[லியோனார்டு ஆய்லர்]] ஒளியின் அலைக்கோட்பாட்டின் ஆதரவாளர் ஆவார். 1746-இல் வெளியிட்ட அவரது Nova theoria lucis et colorum எனும் புத்தகத்தில் ஒளியின் விளிம்பு விளைவானது அலைக்கோட்பாட்டின்படி தெளிவாக விவரிக்க முடியும் என வாதிட்டார்.
 
பின்னர், அகஸ்டின் ழான் ஃபிரெசுனெல் என்பார் தன்முயற்சியில் புதிய அலைக் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார், அதை 1817-ஆம் ஆண்டு [[பிரெஞ்சு அறிவியல் கழகம்|பிரெஞ்சு அறிவியல் கழக]]த்தில் சமர்ப்பித்தார். சிமியன் டெனிசு பாய்சான் என்பார் ஃபிரெசுனெல் கோட்பாட்டின் கணிதவியல் மாதிரியை மேம்படுத்தி அலைக்கோட்பாட்டை அனைவரும் ஏற்கும்படி செய்தார், அதன்மூலம் நியூட்டனின் நுண்ணிமக் கோட்பாட்டை தவறென நிறுவினார். 1821-இல் ஒளியின் முனையமைவுறுதலை தனது அலைக்கோட்பாட்டு கணிதவியல் மாதிரிகள் மூலம் விவரித்தார், மேலும் முனையமைவுறுவதற்கு ஒளி முழுவதற்கும் குறுக்கலைகளாக இருக்கவேண்டும் எனவும் நெடுக்குவாட்டிலான அதிர்வுகள் ஏதும் இருக்கக்கூடாது எனவும் விவரித்தார்.
 
ஒளியின் அலைக் கோட்பாட்டில் உள்ள குறைபாடு என்னவெனில் ஒளியலைகள், ஒலியலைகளைப் போன்று, பயணிக்க ஊடகம் தேவை. ஒளிக்கடத்துமீதர் எனும் கருதுகோள் பொருள் மூலமாக அது பயணிப்பதாக முன்னர் விவரிக்கப்பட்டது, ஆனால் [[மைக்கல்சன்-மார்லி சோதனை]]க்குப் பின்னர் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் கடைசிக்கட்டத்தில் அத்தகைய பொருளின் இருப்பு மிகவும் கேள்விக்கிடமானது.
 
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.
 
=== குவாண்டம் கோட்பாடு (பகவக் கோட்பாடு) ===
 
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.
"https://ta.wikipedia.org/wiki/ஒளி" இலிருந்து மீள்விக்கப்பட்டது