प्रकाश (Light) बद्दल संपूर्ण माहिती

प्रकाश (Light) बद्दल संपूर्ण माहिती

 महत्वाचे मुद्दे:

• सभोवतालचा रंगबेरंगी देखावा आणि प्रकृतीक सौंदर्य पाहण्याचा आनंद आपल्याला डोळ्याच्या विशिस्ट संवेदना आणि प्रकाश यामुळे होतो.
• विद्युत चुंबाकीय प्रारण या नावाने ऊर्जेचे रूप म्हणजे प्रकाश. प्रकाशामुळे डोळ्याला दृष्टी प्राप्त होते.
• क्ष-किरण, दृश्य प्रकाश, रेडियो लहरी, हे सर्व विद्युत चुंबकीय वर्णपटलाचे भाग आहेत.
• प्रकाश किरणांची तरंग लांबी 4×10-7 m ते 7×10-7 m च्या दरम्यान असते.
• प्रकाशाच्या प्रसारणाच्या मार्गाला प्रकाश किरण म्हणतात.
• अनेक प्रकाश किरण एकत्र येऊन शलाका तयार होतात.
• प्रकाश किरण त्यांच्या उगमस्थांनापासून सरळ रेषेत प्रवास करतात.
• जर प्रकाशाच्या प्रसारणाच्या दिशेने एखादी वस्तु आली तर तिची छाया तयार होते.

 आरसा :

• आपण दररोज वापरतो त्यापैकी सपाट आरशाशी आपला जास्त संबंध आहे.
• आरसा हा परवर्तंनशील पृस्ठभाग आहे.
• सपाट आरसा म्हणजे सपाट काच असून तिच्या एका पृस्ठभागावर परावर्तक पातळ लेप देऊन त्यावर लाल रंग दिल्याने परावर्तक थराचे संरक्षण केलेले असते.
• आरशाचा दूसरा प्रकार म्हणजे वक्र गोलाकार आरसा होय.
• तो गोलाकार परवर्तनशील पृष्ठभागाचा एक भाग असतो. त्याचा काटछेद हा वर्तुळपाकळी असतो. काचेच्या एका पृष्ठभागावर परावर्तक लेप देऊन दूसरा पृष्ठभाग चकचकीत केलेला असतो.

अंतर्वक्र आरसा –

• जर गोलाकार पृष्ठभागाचा आतला भाग चकचकीत असेल तर त्याला अंतर्वक्र आरसा म्हणतात.
• आतल्या पृष्ठभागावरून परावर्तन होते. त्यालाच अभिसारी आरसा म्हणतात.
• कारण मुख्य अक्षाला समांतर असणारे किरण परावर्तनानंतर एका बिंदुजवळ अभिसारीत होतात.

बहिर्वक्र आरसा –

• जर गोलाकार पृष्ठभागाचा बाहेरचा भाग चकचकीत असेल तर त्याला बहिर्वक्र आरसा म्हणतात.
• बाहेरचा पृष्ठभागावरून परावर्तन होते.
• मुख्य अक्षाला समांतर असणारे किरण परावर्तनानंतर अपसारीत होत असल्याने या आरशाला आपसरी आरसा असे म्हणतात.

 

 गोलाकार आरशाशी संबंधित संज्ञा :

वक्रता मध्य – (C) Centre of Curvature

• गोलाकार आरसा ज्या गोलचा भाग आहे त्याच्या केंद्रबिंदूला वक्रता मध्य किंवा वक्रता केंद्र म्हणतात.

ध्रुव – (p) Pole

• गोलीय आरशाच्या मध्यबिंदूला ध्रुव किंवा गुरुत्व मध्य म्हणतात.

मुख्य अक्ष – Principal Axis

• आरशाचा ध्रुव आणि वक्रतामध्य यामधून जाणार्‍या सरळ रेषेला मुख्य अक्ष म्हणतात.

वक्रता त्रिज्या – (R) Radius of Curvature

• आरशाचा वक्रता मध्य व ध्रुव यांच्यामधील अंतराला ‘वक्रता त्रिज्या’ म्हणतात.

अंतर्वक्र आरशाची नाभी – (F) Focus

• अंतर्वक्र आरशाच्या मुख्य अक्षाला समांतर असणारे किरण परावर्तनानंतर एका बिंदुजवळ येतात. त्यालाच ‘अंतर्वक्र आरशाची नाभी’ म्हणतात.

नाभीय अंतर – (F) Focal Length

• आरशाचा ध्रुव आणि नाभी यांच्यामधील अंतराला आरशाचे ‘नाभीय अंतर’ म्हणतात.

 प्रकाशाचे अभिसरण :

• जेव्हा प्रकाशकिरण एका बिंदुजवळ एकत्र येतात तेव्हा प्रकाशाचे अभिसरण होते.
• आपल्याला ज्यावेळी प्रकाश एका बिंदुजवळ आणायचा असतो तेव्हा अभिसारीत प्रकाश झोत वापरतात.
• अशा प्रकारचा प्रकाश झोत वापरुन डॉक्टर दात, कान, डोळे, ईत्यादींवर प्रकाश झोत एकत्र करतात.
• अभिसारीत प्रकाशझोताचा उपयोग सौर उपकरणामध्ये देखील केला जातो.

प्रकाशाचे अपसरण :

• जेव्हा एकाच बिंदूस्त्रोतापासून प्रकाश पसरणे अपेक्षित असते त्यावेळी आपसारीत प्रकाशझोत वापरतात. उदा. टेबल लॅम्प , रस्त्यावरील दिवे इत्यादीं.
• प्रतिमा सारांश :

आकृती क्र.	वस्तूची स्थिती	प्रतिमेची स्थिती	प्रतिमेचा आकार	प्रतिमेचा आकार
1.	अनंत अंतरावर	नाभीवर	खूपच लहान	वास्तव आणि उलट
2.	अनंत अंतर व वक्रता मध्य या दरम्यान	नाभी व वक्रता मध्य या दरम्यान	लहान	वास्तव आणि उलट
3.	वक्रता मध्यावर	वक्रता मध्यावर	वस्तु एवढा	वास्तव आणि उलट
4.	नाभी व वक्रता मध्य या दरम्यान	वक्रता मध्याच्या पलीकडे	वस्तुपेक्षा मोठा	वास्तव आणि उलट
5.	मुख्य नाभीवर	अनंत अंतरावर	खूपच मोठा	वास्तव आणि उलट
6.	ध्रुव आणि मुख्य नाभी	आरशाच्या मागे	मोठा	आभासी आणि सुलट

आरशाचे सूत्र :

• जेव्हा आपण चिन्हाच्या संकेतांनुसार अंतरे मोजतो तेव्हा आपल्याला वस्तूचे अंतर, प्रतिमेचे अंतर आणि नाभीय अंतर यांच्या योग्य किमती मिळतात.
• वस्तूचे अंतर (u) म्हणजे वस्तूचे ध्रुवापासूनचे अंतर होय.
• प्रतिमेचे अंतर (v) म्हणजे ध्रुवापासूनचे प्रतिमेचे अंतर होय.
• नाभीय अंतर हे मुख्य नाभीचे ध्रुवापासूनचे अंतर होय.
• वस्तूचे अंतर , प्रतिमेचे अंतर, नाभीय अंतर यांच्यातील संबंध म्हणजे आरशाचे सूत्र होय.
• सूत्र –  1/v+ 1/u = 1/f

 विशालन (Magnification) :

• गोलीय अरशमुळे विशालन प्रतिमेच्या उंचीशी असणार्‍या वस्तूच्या उंचीच्या गुणोत्ततराने दर्शवितात.
• या माध्यमातून वस्तूच्या आकाराच्या मानाने संबधित प्रतिमा किती मोठी आहे हे समजते.

 प्रकाशाचे अपवर्तन :

• एका पारदर्शक माध्यमातून दुसर्‍या पारदर्शक माध्यमात जाताना दिशा बदलण्याच्या नैसर्गिक घटनेस ‘प्रकाशाचे अपवर्तन’ असे म्हणतात.
• वेगवेगळ्या मध्यमामध्ये  प्रकाशाचा वेग वेगवेगळा असल्याने प्रकाश किरण एका माध्यमातून जाताना त्यांची दिशा बदलते.
• काचेच्या चिपेतून प्रकाशाचे दोन वेळा अपवर्तन होते. दिलेल्या माध्यमाच्या जोडीकरिता , आपती कोण व अपवर्तीत कोन यांचे गुणोत्तर स्थिरांक असते.
• जर आपती कोन i आणि अपवर्तीत कोन r असेल तर sin i/ sin r = स्थिरांक
• या स्थिरांकास माध्यमाचा अपवर्तनांक असे म्हणतात. तो n ने दर्शवितात.

 प्रकाशाचे अपस्करण :

• प्रशाचे अंगभूत रंगामध्ये विभक्तीकरण करण्याच्या नैसर्गिक घटनेस प्रकाशाचे अपस्करण म्हणतात.
• सर आयझॅक न्यूटन यांनी सर्वप्रथम सूर्यप्रकाशापासून वर्णपंक्ती मिळवण्यासाठी काचेच्या प्रिझमचा उपयोग केला.
• शुभ्र प्रकाशाचे प्रिझमद्वारे सात रंगात अपस्करण होते. यावेळी आपती किरणाच्या मानाने वेगवेगळे रंग वेगवेगळ्या कोणातून वळतात.
• लाल रंग सर्वात कमी वळतो. तर जांभळा रंग सर्वाधिक वळतो. त्यामुळे प्रत्येक रंगाचे वेगवेगळ्या मार्गाने बाहेर पडतात आणि विभक्त होतात व सात रंगाची वर्णपंक्ती मिळते.

प्रकाशाचे विकिरण :

• जेव्हा प्रकाशकिरण अगदी लहान कणावर पडतो तेव्हा ते कण वेगवेगळ्या दिशांना प्रकाश विक्षेपित करतात. या नैसर्गिक घटनेस प्रकाशाचे विकिरण म्हणतात.
• वातावरण हे धूळ, धूर , लहान पाण्याचे थेंब व हवेचे रेणु यासारख्या अतिसूक्ष्म कणांचे एकजिनसी मिश्रण असल्यामुळे वातावरणातून प्रकाशाचे विकिरण होते.
• ज्यावेळी सूर्यप्रकाश घनदाट अरण्यातील वातावरणाच्या छतमधून जातो त्यावेळी प्रकाशाचे विकिरण निरीक्षणास येते.
• आकाशाचा निळारंग वाटवरणातून विकिरण होणार्‍या प्रकाशाशी संबधित आहे.
• सूर्योदय किंवा सूर्यास्ताच्या वेळी आकाश लालसर किंवा नारंगी दिसते. हा बादल देखील प्रकाशाच्या विकिरणाशी संबधित आहे.
• डॉ. चंद्रशेखर वेंकट रमन यांनी 28 फेब्रुवारी 1928 रोजी प्रकाशाचे अपस्करण या विषयाचे संशोधन प्रशित केले. त्याबद्दल त्यांना 1930 मध्ये नोबेल परितोषिक मिळाले.
• नोबेल परितोषिक मिळवणारे ते पहिले भारतीय होते.