அலை ஒளியியல் | இயற்பியல் - குறுவினாக்கள் | 12th Physics : UNIT 7 : Wave Optics
12 ஆம் வகுப்பு இயற்பியல் : அலகு 7 : அலை ஒளியியல்
குறுவினாக்கள்
II. குறுவினாக்கள்
1. ஒளியின் நுண்துகள் கொள்கையின் முக்கிய அம்சங்கள் யாவை?
• ஒளி மிகச்சிறிய, நிறையற்ற மற்றும் முழு மீட்சியுறும் துகள்களாக உமிழப்படுகின்றது. இவற்றுக்கு நுண்துகள் என்று பெயர்.
• புவியீர்ப்பு விசையினால் அவை எவ்வித பாதிப்பையும் அடையாது.
• ஒரே ஒளிவிலகல் எண் கொண்ட சீரான ஊடகத்தில் நுண்துகள்களின் பாதை நேர்கோடாகும்.
• இந்த நுண்துகள்களின் இயக்க ஆற்றலே ஒளியின் ஆற்றலாகும்.
• வெவ்வேறு அளவுகள் கொண்ட நுண்துகள்கள் வெவ்வேறு வண்ணங்களைத் தோற்றுவிக்கின்றன.
• ஊடகங்களை பிரிக்கும் தளத்தின் − அவை ஈர்க்கப்படலாம் அல்லது விலக்கப்படலாம்.
• ஒளியானது அடர்குறை ஊடகத்தில் வேகமாகவும், அடர்மிகு ஊடகத்தில் மெதுவாகவும் செல்வதற்கான காரணத்தை இக்கொள்கையால் விளக்கமுடியவில்லை .
• குறுக்கீட்டு விளைவு, விளிம்பு விளைவு மற்றும் தளவிளைவு போன்ற நிகழ்வுகளை விளக்கமுடியவில்லை.
2. ஒளியின் அலைக் கொள்கையின் முக்கிய கருத்துகள் என்ன?
(i) ஒளி என்பது ஒளி மூலத்தினால் ஏற்படும் ஒரு மாறுபாடு ஆகும்.
(ii) ஒளி என்பது வெளிமுழுவதும் நிரம்பியுள்ள ஓர் ஊடகத்தின் வழியே இயந்திர அலையான நெட்டலை வடிவில் பரவுகிறது.
(iii) இயந்திர அலை பரவுதற்கு ஊடகம் அவசியம். எனவே, ஈதர் (ether) என்ற ஊடகம் வெளி முழுவதும் பரவியுள்ளது.
(iv) ஒளி எதிரொளிப்பு, ஒளிவிலகல், குறுக்கீட்டு விளைவு மற்றும் விளிம்பு விளைவு போன்ற ஒளியின் விளைவுகளை அலைக்கொள்கை நன்கு விளக்கியது.
(v) வெற்றிடத்தின் வழியே ஒளி எவ்வாறு பரவுகின்றது என்பதையும் இக்கொள்கையினால் விளக்க முடியவில்லை.
(vi) ஒளியின் தளவிளைவையும் இக் கொள்கையினால் விளக்க முடியவில்லை.
3. ஒளியின் மின்காந்த அலைக்கொள்கையின் சிறப்பம்சம் என்ன?
• மேக்ஸ்வெல் இக்கொள்கையை முன்மொழிந்தார்.
• இவை பரவுவதற்கு எவ்வித ஊடகமும் தேவையில்லை என நிரூபித்தார்.
• அனைத்து நிகழ்வுகளையும் வெற்றிகரமாக நிரூபித்தது.
.• இருப்பினும் ஒளியின் விளைவு, காம்டன் விளைவு போன்றவற்றை விளக்க முடியவில்லை.
4. ஒளியின் குவாண்டக் கொள்கையைப் பற்றி சிறுகுறிப்பு வரைக.
• ஒளியானது ஃபோட்டான் வடிவில் பருப்பொருளிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை உமிழச் செய்கிறது.
• ஃபோட்டான் என்பது தனித்தனி ஆற்றல் சிப்பங்களாகும்.
• E = hv
h என்பது பிளாங் மாறிலி V என்பது மின்காந்த அலையின் அதிர்வெண்
5. அலைமுகப்பு என்றால் என்ன?
ஒரே நிலையில் அல்லது ஒரே கட்டத்தில் அதிர்வடையும் புள்ளிகளை இணைக்கும் முன்புற உறைக்கு அலைமுகப்பு என்று பெயர்.
6. பின்வருவனவற்றிற்கு அலைமுகப்பின் வடிவங்கள் யாவை: (அ) ஈறிலாத் தொலைவில் மூலம் (ஆ) புள்ளி மூலம் (இ) நேரியல் மூலம்.
அலைமுகப்பின் வடிவங்கள் :
(அ) ஈரில்லாத் தொலைவில் அமைந்துள்ள எந்த ஓர் ஒளி மூலத்தினாலும் தோன்றுவது சமதள அலைமுகப்புகள்.
(ஆ) ஒரு புள்ளி ஒளிமூலம் எப்பொழுதும் கோளக அலைமுகப்பையே தருகிறது.
(இ) வரம்புக்குட்பட்ட தொலைவில் அமைந்துள்ள நீட்டப்பட்ட (அல்லது) கோட்டு ஒளிமூலம், உருளைவடிவ அலைமுகப்பைத் தருகிறது.
7. ஹைகென்ஸ் கொள்கை கூறுக.
• அலைமுகப்பிலுள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் இரண்டாம் நிலை அலைக்குட்டிகளை உருவாக்கும் ஒளி மூலமாகச் செயல்படும்.
• இப்புள்ளிகளிலிருந்து வெளிவரும் இரண்டாம் நிலை அலைக்குட்டிகள், அலையின் வேகத்தில், ஊடகத்தின் அனைத்துத் திசைகளிலும் பரவும்.
• இரண்டாம் நிலை அலைக்குட்டிகளின் முன்புற உறை. அடுத்து ஏற்படும் புதிய அலைமுகப்பைக் கொடுக்கும்.
8. ஒளியின் குறுக்கீட்டு விளைவு என்றால் என்ன?
இரண்டு ஒளி அலைகள் கூடுவதால் அல்லது அவ்வொளி அலைகள் ஒன்றின் மீது ஒன்று மேற்பொருந்துவதால், சில புள்ளிகளில் ஒளிச்செறிவு அதிகரிக்கும். வேறு சில புள்ளிகளில் ஒளிச்செறிவு குறையும் நிகழ்வுக்கு குறுக்கீட்டு விளைவு என்று பெயர்.
9. அலை ஒன்றின் கட்டம் என்றால் என்ன?
அதிர்வு ஒன்றின் கோண நிலைக்கு கட்டம் என்று பெயர்
10. கட்ட வேறுபாட்டிற்கும், பாதை வேறுபாட்டிற்கும் உள்ள தொடர்பை வருவி?
அலை ஒன்றின் கட்டநிலையை, அவ்வலை கடந்து செல்லும் பாதையின் அடிப்படையில் விவரிக்க இயலும். ஓர் அலைநீளம் λ விற்கு சமமான கட்டம் 2π ஆகும்.
δ பாதை மாறுபாடு; ϕ கட்ட மாறுபாடு
11. ஓரியல் மூலங்கள் என்றால் என்ன?
• இரண்டு அலைமூலங்கள் ஓரியல் மூலங்களாக இருக்கவேண்டுமெனில், அவை இரண்டும் ஒரே கட்ட வேறுபாட்டைக் கொண்ட அலைகளை உருவாக்க வேண்டும்.
• இவ்விரண்டு அலைமூலங்களும் ஒரே அதிர்வெண் அல்லது அலைநீளம் கொண்ட அலைகளை உருவாக்க வேண்டும்
12. அலைமுகப்புப் பகுப்பு எவ்வாறு ஓரியல் மூலங்களை உருவாக்குகிறது?
• ஓரியல் ஒளிமூலங்களைப் பெறுவதற்கான பொதுவான ஒரு முறை அலைமுகப்புப் பிரிப்பு ஆகும்.
• நாம் அறிந்தபடி. புள்ளி ஒளிமூலம் ஒன்று கோளக அலைமுகப்பை ஏற்படுத்தும். இந்த அலைமுகப்பில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒரே கட்டத்தில் இருக்கும்.
• இரட்டைப் பிளவு ஒன்றினைப் பயன்படுத்தி அலைமுகப்பிலுள்ள இண்டு புள்ளிகளைத் தேர்வு செய்தால் அவ்விரண்டு புள்ளிகளும் ஓரியல் ஒளிமூலங்களாகச் செயல்படும்.
13. ஒளிச்செறிவு (அல்லது) வீச்சுப் பகுப்பு என்றால் என்ன?
ஒளிச்செறிவு அல்லது வீச்சுப் பகுப்பு: பகுதி வெள்ளி பூசப்பட்ட கண்ணாடி வழியே ஒளியைச் செலுத்தும்போது, ஒரே நேரத்தில் ஒளி எதிரொளிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகல் இரண்டும் ஏற்படும்.
• ஒரே ஒளிமூலத்திலிருந்து இரண்டு ஒளிக்கற்றைகளைப் பெறுவதால், பிரிக்கப்பட்ட இவ்விரண்டு ஒளிக் கற்றைகளும் ஓரியல் ஒளிக்கற்றைகளாகச் செயல்படும்.
14. ஒளிமூலமும் அதன் பிம்பமும் எவ்வாறு ஓரியல் மூலங்களாகச் செயல்படுகின்றன என்பதைச் சுருக்கமாக விவரி.
• ஒளிமூலமும் அதன் பிம்பமும் ஓரியல் ஒளி மூலத்தொகுப்பாகச் செயல்படுகின்றன.
• ஏனெனில், ஒளி மூலமும் அதன் பிம்பமும் ஒத்த கட்டத்தில் உள்ள அல்லது ஒரே கட்ட வேறுபாட்டையுடைய அலைகளைக் தோற்றுவிக்கும்.
• ப்ரனெல் (Fresnel's) இரட்டை முப்பட்டகத்தில் இரண்டு மாய ஒளி மூலங்கள் ஓரியல் மூலங்களாகச் செயல்படுகின்றன. மேலும் லாயிட் (Lloyd's) கண்ணாடியில் ஒரு ஒளி மூலமும் அதன் மாய பிம்பமும் இரண்டு ஓரியல் மூலங்களாகச் செயல்படுகின்றன.
15. குறுக்கீட்டுப்பட்டை அமைப்பில் தோன்றும் பட்டை அகலத்தை வரையறு.
இரண்டு அடுத்தடுத்த பொலிவுப்பட்டை அல்லது கரும்பட்டைகளுக்கு இடையே உள்ள தொலைவு பட்டை அகலம் என அழைக்கப்படுகிறது.
16. விளிம்பு விளைவு என்றால் என்ன?
தடையின் விளிம்பில் வளைந்து சென்று தடையின் வடிவியல் ரீதியான நிழலுக்குள் அலை செல்லும் நிகழ்வுக்கு விளிம்பு விளைவு என்று பெயர்.
17. ப்ரெனல் மற்றும் ப்ரானோஃபர் விளிம்பு விளைவுகளுக்கு இடையே உள்ள வேறுபாடுகள் யாவை?
18. ப்ரானோஃபர் விளிம்பு விளைவில் ஏற்படும் முதல் சிறுமத்திற்கான சிறப்பு நேர்வினைக் கூறுக.
முதல் சிறுமத்திற்கான நிபந்தனையைக் கருதுக.
இங்கு n = 1
a sin θ = λ
முதல் சிறுமத்தின் கோண பரவல், sin θ = λ/a
இதற்கான சிறப்பு நேர்வுகள் பின்வருமாறு:
• a < λ எனும் போது, விளிம்பு விளைவு சாத்தியமல்ல. ஏனெனில் sin θ எப்போதும் ஒன்றைவிட அதிக மதிப்பைப் பெறாது.
• a ≥ λ எனும் போது, விளிம்பு விளைவு சாத்தியமாகும்.
• a = λ எனில் sinθ = 1 அதாவது θ = 90°. இதன் பொருள் முதல் சிறுமம் 90° இல் ஏற்படுகிறது என்பதாகும். எனவே, வடிவியல் ரீதியானநிழல் பகுதி முழுவதும் மையப்பெருமம் பரவி, விளிம்பு விளைவுக் கதிரை 90° வளைக்கிறது.
• a >> λ, விற்கு sinθ << 1 அதாவது, முதல் சிறுமம் பிளவின் அகலத்திற்குள்ளாகவே அமையும். எனவே, விளிம்பு விளைவைக் காண இயலாது.
• a > λ மற்றும் அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடத்தக்க அளவில் அமையும் போது அதாவது a = 2λ எனும் போது,
Sinθ = λ / a = λ / 2λ = 1 / 2 எனவே θ = 30°. மேற்கண்ட மூன்று நேர்வுகளும் விளிம்பு விளைவினைத் தெளிவாகக் காணும் வழிமுறையாகும்.
19. ப்ரெனல் தொலைவு என்றால் என்ன? அதற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுக.
ப்ரனெல் தொலைவு என்பது எந்த தொலைவு வரை ஒளி, கதிர் ஒளியியலுக்கு கட்டுப்படுகிறதோ அல்லது கதிர் ஒளியியலுக்கு கட்டுப்படாமல் அலை ஒளியியலுக்கு கட்டுப்படதொடங்குகிறதோ அந்தத் தொலைவே ப்ரனெல் தொலைவு எனப்படும்.
• முதல் சிறுமத்திற்கான விளிம்பு விளைவுச் சமன்பாடு
sinθ = λ/a ; θ = λ/a
ப்ரனெல் தொலைவின் வரையறையிலிருந்து, sin2θ = a/z; 2θ = a /z
• இரண்டு சமன்பாடுகளையும் ஒப்பிடும் போது λ/a = a/z எனவே, ப்ரனெல் தொலைவு z = a2 /2λ
20. குறுக்கீட்டு விளைவுக்கும், விளிம்பு விளைவுக்கும் உள்ள வேறுபாடுகள் யாவை?
குறுக்கீட்டு விளைவு
1. பொலிவு மற்றும் கருமை வரிகள் ஒரே அகலம் கொண்டவை
2. எல்லா பொலிவு வரிகளும் கிட்டத்தட்ட ஒரே ஒளிச்செரிவைப் பெற்றிருக்கும்.
3. ஒளி வரிகளின் எண்ணிக்கை அதிகம்.
விளிம்பு விளைவு
1. மற்ற வரிகளை விட மைய வரிகளின் அகலம் இரு மடங்கு
2. உயர் வரிசை விளிம்பு விளைவு வரிகளின் ஒளிச்செறிவு வேகமாய்க் குறையும்.
3. ஒளி வரிகளின் எண்ணிக்கை குறைவு.
21. விளிம்பு விளைவுக் கீற்றணி என்றால் என்ன?
• விளிம்பு விளைவு கீற்றணி என்பது சம அகலமுடைய, அதிக எண்ணிக்கையில் அமைந்த பிளவுகள் கொண்ட ஒளி ஊடுருவும் பட்டை ஆகும்.
• பிளவுகளின் அகலம் விளிம்பு விளைவுடைய ஒளியின் அலைநீளத்துடன் ஒப்பிடத்தக்க அளவில் அமைந்திருக்கும்.
• ஒளிபுகும் பொருளின் மீது வைர ஊசியினைக் கொண்டு ஒளிபுகாக் கோடுகள் வரையப்பட்டிருக்கும்.
22. பிரித்தறிதல் என்றால் என்ன?
• பிம்பம் ஒன்றின் தரத்தினைத் தீர்மானிப்பது பிரித்தறிதல் ஆகும். இந்தப் பிரித்தறிதல் விளிம்பு விளைவையும், இராலேயின் நிபந்தனையும் சார்ந்துள்ளது.
• பிம்பங்களை தோற்றுவிப்பதன் மூலம், மிகச்சிறிய அல்லது அருகருகே உள்ள பொருள்களைப் பிரித்து பார்க்கும் திறமைக்கு பிரிதிறன் என்று பெயர்.
23. ராலே நிபந்தனை என்றால் என்ன?
• இரண்டு புள்ளி ஒளிமூலங்கள் நன்கு பிரித்தறியப்பட வேண்டுமெனில், அவ்விரண்டு ஒளி மூலங்களின் விளிம்பு விளைவு பின்வருமாறு அமைய வேண்டும்.
• அதாவது முதல் பிம்பத்தின் மையப் பெருமம், இரண்டாவது பிம்பத்தின் முதல் சிறுமத்துடன் ஒன்றிணைய வேண்டும். இதே போன்று, இரண்டாவது பிம்பத்தின் மையப் பெருமம், முதல் பிம்பத்தின் முதல் சிறுமத்துடன் ஒன்றிணைய வேண்டும்.
• இவ்வாறு ஏற்படும் பிம்பங்கள், பொருளின் பிரித்தறியப்பட்ட பிம்பங்கள் என அழைக்கப்படும்.
Q = 1.22λ/a
24. ஒளியியல் பிரிப்பையும் உருப்பெருக்கத்தையும் வேறுபடுத்துக.
ஒளியியல் பிரிப்பு
ஒரு பொருளின் மீது மிக அருகருகேயுள்ள இரு புள்ளிகளையோ அல்லது அருகருகே உள்ள பொருள்களையோ பிரித்துப் பார்க்கும் (அல்லது) வேறுபடுத்திப் பார்க்கும் திறமைக்கு ஒளியியல் கருவியின் பிரிதிறன் என்று பெயர். ஒளியியல் பிரிப்பு என்பது உருவாகும் பிம்பத்தின் தரத்தைக் குறிக்கும்.
உருப்பெருக்கம்
பிம்பத்தின் உயரத்திற்கும் பொருளின் உயரத்திற்கும் உள்ள விகிதம் உருப்பெருக்கம் எனப்படும். இது சிறிய பொருள்களைப் பெரிதாகக் காண்பிக்கும் திறன் ஆகும்.
25. தளவிளைவு என்றால் என்ன?
மின்புலம் அல்லது காந்தப்புல அதிர்வுகளை ஒலி அலை பரவும் திசைக்குச் செங்குத்தாக உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் மட்டும் அனுமதிக்கும் நிகழ்வுக்குத் தளவிளைவு என்று பெயர்.
26. தளவிளைவு அடைந்த மற்றும் தளவிளைவு அடையாத ஒளிகளுக்கு இடையேயான வேறுபாடுகள் யாவை?
தளவிளைவு அடைந்த ஒளி
1. ஒளிக்கதிர் பரவும் திசைக்குச் செங்குத்தாக உள்ள ஒரே ஒரு தளத்தில் மட்டும் மின்புல வெக்டர்கள் அதிர்வுகளைப் பெற்றிருக்கும்.
2. ஒளிக்கதிர் பரவும் திசையைப் பொருத்து சமச்சீரற்றது.
3. தளவிளைவு ஆக்கிகளைப் பயன்படுத்தி, தளவிளைவு அடையாத ஒளியிலிருந்து, தளவிளைவு அடைந்த ஒளி பெறப்படுகிறது.
தளவிளைவு அடையாத ஒளி
1. ஒளிக்கதிர் பரவும் திசைக்குச் செங்குத்தாக உள்ள அனைத்து திசைகளிலும் மின்புல வெக்டர்களின் அதிர்வுகள் சமமாகப் பங்கிடப்பட்டிருக்கும்.
2. ஒளிக்கதிர் பரவும் திசையைப் பொருத்து சமச்சீரானது.
3. மரபான ஒளி மூலங்களிலிருந்து இவ்வகையான ஒளி கிடைக்கிறது.
27. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உட்கவர்தல் பற்றி சுருக்கமாகக் கூறுக.
• தெரிவு உட்கவர்தல் என்பது குறிப்பிட்ட ஒருங்கமைவு திசைக்கு இணையாக உள்ள தளத்தில் மட்டும் மின்புல அதிர்வுகளைப் பெற்றுள்ள ஒளி அலைகளைத் தன் வழியே செல்ல அனுமதித்தும், மற்ற அனைத்து ஒளி அலைகளையும் உட்கவரும் பொருளின் இப்பண்பிற்குத் தெரிவு உட்கவர்தல் அல்லது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உட்கவர்தல் என்று பெயர்.
• போலராய்டுகள் (Polaroids) அல்லது தளவிளைவு ஆக்கிகள் என்பவை, மெல்லிய வணிகரீதியாகப் பயன்படும் தகடுகளாகும். இவை, தெரிவு உட்கவர்தல் பண்பை அடிப்படையாகக் கொண்டு, அதிகச் செறிவு கொண்ட முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த ஒளி அலைகளை உருவாக்குகின்றன.
• தெரிவு உட்கவர்தலை, இருவண்ணத்தன்மை (dichrosim) என்றும் அழைக்கலாம்.
28. தளவிளைவு ஆக்கி மற்றும் தளவிளைவு ஆய்வி என்றால் என்ன?
• இயற்கையில் கிடைக்கும் தளவிளைவாக்கி டர்மலைன் ஆகும்.
• தன் வழியே பாயும் தளவிளைவற்ற ஒளியை, முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த ஒளியாக மாற்றும் போலராய்டுக்குத் தளவிளைவு ஆக்கி என்று பெயர்.
• தன் வழியே பாயும் ஒளியை, தளவிளைவு அடைந்த ஒளியா? அல்லது தளவிளைவு அடையாத ஒளியா? என ஆய்வு செய்யும் போலராய்டுக்கு தளவிளைவு ஆய்வி என்று பெயர்.
29. முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த, தளவிளைவு அடையாத மற்றும் பகுதி தளவிளைவு அடைந்த ஒளி என்றால் என்ன?
• தளவிளைவு ஆய்விசுழியிலிருந்து 90° வரை ஒவ்வொரு முறை சுழற்றும் போதும், ஒளிச்செறிவு சுழிக்கும் பெருமத்திற்கும் இடையில் மாற்றமடைந்தால், அவ்வொளியை முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த ஒளி என அழைக்கலாம்.
• தளவிளைவு ஆய்வியின் ஒவ்வொரு 90° சுழற்சிக்கும் ஒளிச்செறிவு பெருமத்திற்கும் சிறுமத்திற்கும் இடையில் மாற்றமடைந்தால் அந்த ஒளியைப் பகுதி தளவிளைவு அடைந்த ஒளி என அழைக்கலாம்.
30. மாலசின் விதியைக் கூறி, அதனை வருவி,
• (I0) செறிவு கொண்ட முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த ஒளி, தளவிளைவு ஆய்வியில் விழுந்து (I) செறிவு கொண்ட ஒளியாக தளவிளைவு ஆய்வியிலிருந்து வெளியேறும் போது, அதன் செறிவு தளவிளைவு ஆக்கி மற்றும் தளவிளைவு ஆய்வியின் பரவு தளங்களுக்கு இடையே உள்ள கோணத்தின் கொசைன் மதிப்பின் (θ) இருமடிக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும். இதற்கு மாலஸ் விதி என்று பெயர்.
I= I0 cos2θ −−−−−−−−−− (3)
நிரூபணம்:
• தளவிளைவு ஆக்கியிலிருந்து வெளியேறும் ஒளியின் மின்புல வெக்டரின் செறிவு I0 வீச்சை (a), வீச்சின் இரு கூறுகள் asinθ மற்றும் acosθ கூறு மட்டும் தளவிளைவு ஆய்வியின் வழியாக வெளியேறும்.
• தளவிளைவு ஆய்வியின் வழியாக வெளியேறும் ஒளியின் செறிவு, தளவிளைவு ஆய்வியின் வழியாக வெளியேறும் வீச்சுக்கூறின் இருமடிக்கு நேர்விகிதத்தில் இருக்கும்.
I ∝ (acosθ)2 ; I = k(acosθ)2
இங்கு k என்பது விகிதமாறிலி
l = ka2cos2θ
l = locos2θ
• இங்கு, lo = ka2 என்பது, தளவிளைவு ஆய்வியின் வழியாக வெளியேறும் ஒளியின் பெரும ஒளிச்செறிவாகும்.
சிறப்பு நேர்வுகள்:
• θ = 0° அல்லது 180° எனில் cos 0°=1,
எனவே, l = lo
• θ = 90° எனில் cos 90°= 1,
எனவே, I =0
31. போலராய்டின் பயன்களைக் கூறுக.
• போலராய்டுகள், கண் கூசுவதைத் தடுக்கும் கண்ணாடிகளாகவும், புகைப்படக்கருவிகளில் ஒளிவடிப்பானாகவும் மேலும் வெயில் காப்புக் கண்ணாடிகளிலும் பரவலாக பயன்படுகின்றன.
• முப்பரிமாண திரைப்படக்காட்சிகளை அதாவது ஹாலோகிராபியை உருவாக்க போலராய்டுகள் பயன்படுகின்றன.
• பழைய எண்ணெய் ஓவியங்களில் நிறங்களை வேறுபடுத்தி அறிய போலராய்டுகள் பயன்படுகின்றன.
• போலராய்டுகள் ஒளித்தகைவு பகுப்பாய்வில் (Optical Stress analysis) பயன்படுகின்றன.
• ஜன்னல் கண்ணாடிகளில் போலராய்டுகளைப் பயன்படுத்தி, அறையின் உள்ளே வரும் ஒளியின் செறிவைக் கட்டுப்படுத்தலாம்.
• தளவிளைவடைந்த லேசர் கற்றை. ஊசிமுனை போன்று செயல்பட்டு, குறுந்தகடுகளைப் (CDs) படிக்க அல்லது அவற்றில் செய்திகளைப் பதிவு செய்ய பயன்படுகின்றன.
• திரவ படிகத்திரையில் (LCD) பயன்படும். தளவிளைவு அடைந்த ஒளியை உருவாக்க போலராய்டுகள் பயன்படுகின்றன.
32. புருஸ்டர் விதியைக் கூறுக.
ஒளிபுகும் ஊடகத்தின் தளவிளைவுக் கோணத்தின் டேஞ்சன்ட் மதிப்பு, அந்த ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண்ணிற்குச் சமமாகும்.
tan ip = n
33. தளவிளைவுக் கோணம் என்றால் என்ன? தளவிளைவுக் கோணத்திற்கான சமன்பாட்டைப் பெறுக.
எந்த குறிப்பிட்ட படுகோண மதிப்பிற்கு எதிரொளிப்பு அடைந்த கதிர் முற்றிலும் தளவிளைவு அடைந்ததோ, அந்தப் படுகோணமே தளவிளைவுக் கோணமாகும் ip .
படத்திலிருந்து (ip) என்பது தளவிளைவுப் படுகோணம் எனவும், (rp) என்பது இதற்கான ஒளிவிலகு கோணம் எனில்,
ip + 90° + rp = 180° −−−−−−−−−−−−−−−−− (1)
rp = 90° − ip −−−−−−−−−−−−−−−−− (2)
ஸ்னெல் விதியிலிருந்து
இங்கு n என்பது ஒளிவிலகல் எண்ணாகும்.
புருஸ்டர் விதியின்படி, ஒளிபுகும் ஊடகத்தின் தளவிளைவுக் கோணத்தின் டேஞ்சன்ட் மதிப்பு, அந்த ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் எண்ணிற்குச் சமமாகும்.
34. தட்டடுக்குகளைப் பற்றிச் சிறு குறிப்பு வரைக.
• எதிராளிப்பின் மூலம் தளவிளைவு ஆக்கல் நிகழ்வின் அடிப்படையில் தட்டடுக்குகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. அதிக எண்ணிக்கையில் கண்ணாடித்தகடுகள் குழாய் ஒன்றின் உள்ளே ஒன்றின் மீது மற்றொன்று சாய்த்து வைக்கப்பட்டுள்ளன.
• இக்கண்ணாடித் தகடுகள் குழாயின் அச்சுக்கு 33.7° கோணத்தில் (90° − 56.3°) உள்ளன.
• குழாயின் அச்சுக்கு இணையாக வரும் தளவிளைவு அற்ற ஒளிக்கற்றை தட்டடுக்கின் மீது விழச்செய்யப்படுகிறது.
• எனவே, படுகோணம் 56.3° ஆகும். இப்படுகோணம் கண்ணாடியின் தளவிளைவுக் கோணமாகும்.
• படுதளத்திற்குச் செங்குத்தான அதிர்வுகள் ஒவ்வொரு கண்ணாடிப் பரப்பினாலும் எதிரொளிக்கப்பட்டும், இணையான அதிர்வுகள் பரப்பின் வழியே ஊடுருவியும் செல்கின்றன.
• பரப்புகளின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருந்தால் எதிரொளிப்பு அடைந்து முழுவதும் தளவிளைவு அடைந்த ஒளியின் செறிவும் அதிகரிக்கும்.
• தட்டடுக்கு தளவிளைவு ஆக்கியாகவும், தளவிளைவு ஆய்வியாகவும் பயன்படுகின்றது.
35. இரட்டை ஒளிவிலகல் என்றால் என்ன?
ஒளிக்கற்றை கால்சைட் படிகத்தின் மீது விழும் போது இரண்டு ஒளிவிலகல் கதிர்களாகப் பிரிகை அடைகிறது எனக் கண்டறிந்தார். எனவே, ஒரு பொருளுக்கு இரண்டு பிம்பங்கள் தோன்றுகின்றன. இந்த நிகழ்ச்சிக்கு இரட்டை ஒளிவிலகல் என்று பெயர்.
36. ஒளியியல் வினைபுரியும் படிகங்களின் வகைகளை உதாரணத்துடன் கூறுக
ஓரச்சுப் படிகங்கள்:
• கால்சைட், குவார்ட்ஸ். டர்மலைன் மற்றும் பனிக்கட்டி போன்ற படிகங்கள் ஒரே ஒரு ஒளியியல் அச்சைப் பெற்றுள்ளன. எனவே. அவை ஓரச்சுப் படிகங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
ஈரச்சுப் படிகங்கள்:
• மைக்கா, புஷ்பராகம் (Topaz) செலினைட், அராகோனைட் போன்ற படிகங்கள் இரண்டு ஒளியியல் அச்சுகளைப் பெற்றுள்ளன. எனவே அவை ஈரச்சுப் படிகங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
37. நிகோல் பட்டகம் சிறுகுறிப்பு வரைக.
• நிகோல் பட்டகம் இரட்டை ஒளிவிலகல் நிகழ்வின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது.
• அகலத்தைப் போன்று மூன்று மடங்கு நீளம் கொண்ட கால்சைட் படிகத்தினால் பொதுவாக நிகோல் பட்டகங்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன.
• ABCD என்பது கால்சைட் படிகத்தின் முதன்மைப் பிரிவைக் குறிக்கும்.
• படிகத்தின் முகக்கோணங்கள் 72° மற்றும் 108° உள்ளவாறு மூலைவிட்டத்தின் வழியே இரண்டு துண்டுகளாக வெட்டப்படுகிறது.
• இவ்விரண்டு துண்டுகளும் கனடா பால்சம் என்ற ஒளிபுகும் சிமெண்ட் கொண்டு மீண்டும் ஒன்றுடன் ஒன்று ஒட்டப்படுகின்றன.
• சோடியம் ஆவி விளக்கு போன்ற ஒற்றை நிற ஒளிமூலம் ஒன்றிலிருந்து வரும் தளவிளைவற்ற ஒளி, நிகோல் பட்டகத்தின் முகம் AC யில் விழுகிறது. இந்த ஒளி இரட்டை ஒளிவிலகல் அடைந்து சாதாரண மற்றும் அசாதாரண கதிர்களாகப் பிரிகை அடைந்து வெவ்வேறு திசைவேகாங்களில் செல்கின்றன.
• சாதாரண ஒளிக்குப் (ஒற்றை நிற சோடிய ஒளி) படிகத்தின் ஒளிவிலகல் எண் 1.658. அசாதாரண ஒளிக்கு ஒளிவிலகல் எண் 1.486. இதே அலைநீளம் கொண்ட ஒளிக்குக் கணடா பாலசத்தின் ஒளிவிலகல் எண் 1.523. எனவே, கணடா பால்சம் ஒளியைத் தளவிளைவு அடையச் செய்வதில்லை.
• கணடா − பால்சத்தினால், சாதாரண ஒளி முழு அகஎதிரொளிப்பு அடைந்து, படிகத்தின் மற்றொரு முகம் வழியாக வெளியேறாமல் தடுக்கப்படுகிறது. முழு தளவிளைவு அடைந்த அசாதாரண ஒளி மட்டும் படிகத்தின் வழியாக வெளியேறுகிறது.
38. ஒளிச்சிதறலின் மூலம் எவ்வாறு ஒளி தளவிளைவு அடைகிறது?
• போலராய்டு ஒன்றினை சுழற்றிக் கொண்டே அதன் வழியாகத் தெளிவான நீலவானத்தைப் பார்க்கும் போது, ஒளிச்செறிவில் மாற்றம் ஏற்படுவதைக் காணலாம்.
• சூரிய ஒளி வளிமண்டலத்தில் உள்ள மூலக்கூறுகளுடன் மோதும்போது அதன் திசையில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது.
• வாயு மூலக்கூறுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் படும் ஒளியின் மின்புலத்துடன் இடைவினை புரிகின்றன. இதன் விளைவாக மூலக்கூறுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு திசைகளில் இயக்கக் கூறுகளைப் பெறும்.
• சூரியனுக்குச் செங்குத்தாக 90° கோணத்தில் பார்க்கும் ஒருவரைக் கருதுவோம். இணையாக முடுக்கமடையும் மின்துகள்கள் பார்வையாளருக்கு ஆற்றலை கதிர் வீசாது. ஏனெனில், மின்துகளின் முடுக்கத்தில் செங்குத்துக் கூறுகள் இல்லை. எனவே, இம்மின்துகள்களினால் சிதறல் அடையும் கதிர் வீச்சுகள் செங்குத்தாகத் தளவிளைவு அடைகின்றன.
39. அண்மைப்புள்ளி மற்றும் இயல்பு நிலை குவியப்படுத்துதல் என்றால் என்ன?
அண்மைப்புள்ளி குவியப்படுத்துதல்:
பொருளின் பிம்பம் அருகிலுள்ள ஒரு புள்ளியில் தோன்றும். அதாவது, சாதாரண கண்களுக்கு 25 cm தொலைவில் பிம்பம் தோன்றும். இத்தொலைவிற்கு தெளிவுறு காட்சியின் மீச்சிறு தொலைவு (D) என்று பெயர். இந்த நிலை கண்களுக்கு வசதியாக இருந்த போதிலும், சற்றே சிரமத்தை ஏற்படுத்தும்.
இயல்பு நிலை குவியப்படுத்துதல்:
பொருளின் பிம்பம் ஈரில்லாத் தொலைவில் தோன்றும். இந்த நிலையில் கண்களுக்கு எவ்வித சிரமமும் இன்றிப் பிம்பத்தை வசதியாகப் பார்க்க முடியும்.
40. எண்ணெய்யில் மூழ்கியுள்ள பொருளருகு லென்ஸ் நுண்ணோக்கியில் ஏன் விரும்பி பயன்படுத்தப்படுகிறது?
எண்ணெய்யில் மூழ்கியுள்ள பொருளருகு லென்ஸ் நுண்ணோக்கியின் பகுத்தறியும் பண்பை அதிகரிக்கும். இதன் காரணமாக அதை விரும்பி பயன்படுத்துகிறோம்.
41. எதிரொளிப்பு தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்துவதில் உள்ள நிறைகள் மற்றும் குறைகள் யாவை?
நிறைகள்:
• அவற்றின் ஒரே ஒரு பரப்பினை மட்டும் மெருகேற்றிப் பளபளப்பாக வைத்துக் கொள்வது போதுமானதாகும்.
• லென்ஸ்கள் அவற்றின் விளிம்புகளில் மட்டுமே தாங்கி நிறுத்தப்படுகின்றன. ஆனால், ஆடிகளைப் பயன்படுத்தும் போது அவற்றின் பின்பக்கம் முழுவதையும் தாங்கிப்பிடிப்பதற்குப் பயன்படுத்தலாம்.
குறைகள்:
• பொருளருகு ஆடி தொலைநோக்கிக் குழலின் உள்ளேயே ஒளி குவிக்கப்படுகிறது.
• கண்ணருகு லென்சினை குழலின் உள்ளே பொருத்தி பிம்பத்தைக் காண்பது சிரமமாகும்.
42. புவியியல் தொலைநோக்கியில் பயன்படுத்தப்படும் நேராக்கும் லென்சின் பயன்பாடு என்ன?
நேராக்கப்பட்ட இறுதி பிம்பத்தை பெற பயன்படுகிறது.
43. இணையாக்கியின் பயன் யாது?
• இணை ஒளிக்கற்றையை உருவாக்கும் அமைப்பே இணையாக்கி ஆகும்.
• லென்ஸ் மட்டும் செங்குத்துப் பிளவுக்கு இடையே உள்ள தொலைவினை சரி செய்து பிளவினை லென்ஸின் குவியத்தில் நிலை நிறுத்தும்படி இணையாக்கி அமைக்கப்பட்டுள்ளது.
44. நிறமாலைமானியின் பயன்கள் யாவை?
• பல்வேறு ஒளிமூலங்களிலிருந்து வரும் நிறமாலைகளை ஆராய உதவும்.
• பொருள்களின் ஒளிவிலகல் எண்களைக் கணக்கிட உதவும்.
45. கிட்டப்பார்வை என்றால் என்ன? அக்குறைபாட்டை எவ்வாறு சரிசெய்யலாம்?
• கிட்டப்பார்வை பாதிக்கப்பட்ட நபரினால் தொலைவில் உள்ள பொருளைத் தெளிவாக காண இயலாது.
• குழிலென்ஸ் உதவியுடன் தொலைவில் உள்ள பொருளை காண முடியும்.
46. தூரப்பார்வை என்றால் என்ன? இதனைச் சரிசெய்யும் வழிமுறை யாது?
• தூரப்பார்வை குறைபாடுடைய நபரினால் விழிக்கு அருகே உள்ள பொருளைத் தெளிவாக காண இயலாது.
• குவிலென்ஸ் உதவியுடன் தொலைவில் உள்ள பொருளை காண முடியும்.
47. ஒருதளப்பார்வை என்றால் என்ன?
• விழி லென்ஸில் வெவ்வேறு வளைவு ஆரங்களைப் பெற்ற தளங்கள் காணப்படுவதால் ஒரு தளப் பார்வை குறைபாடு ஏற்படுகிறது.
• இவ்வகை குறைபாடு உள்ளவர்களால் அனைத்து திசைகளிலும் தெளிவாக ஒன்றுபோல பார்க்க இயலாது.
48. வெள்ளெழுத்து என்றால் என்ன?
வயது மூப்பின் காரணமாக தூரத்தில் உள்ள பொருளை தெளிவாக காண இயலாத குறைபாடு வெள்ளெழுத்து என்று அழைக்கப்படுகிறது.