శాస్త్ర విజ్ఞానము

కాంతి యొక్క ఓ ముఖ్య లక్షణం ప్రకాశం. ప్రకాశాన్ని కొలిచే విధానమే, శాస్త్రమే ‘దృగ్గోచర కాంతిమితి.’

దీని గురించి తెలుసుకోవాలంటే దానికి ఆధారమైన కొన్ని ప్రాథమిక భావాలని పరిచయం చెయ్యాలి. ఆ భావాలని వరుసగా కొన్ని పోస్ట్ లలో పరిశీలిద్దాం.


కాంతి జనకాలు – వాటి ప్రకాశం (Light sources and luminescence)

కాంతిని వెలువరించే వస్తువులని కాంతి జనకాలు అంటాం.

సూర్యుడు, బల్బు, కొవ్వొత్తి, మిణుగురు పురుగు మొదలైనవి మనకి బాగా తెలిసిన కాంతిజనకాలు. వీటిలో కొన్నిటికి ప్రకాశం ఎక్కువగాను, కొన్నిటికి తక్కువగాను ఉంటుంది. ఉదాహరణకి సూర్యుడికి ప్రకాశం విపరీతంగా ఉంటుంది. కొవ్వొత్తి ప్రకాశం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. మిణుగురు పురుగుకి ప్రకాశం ఇంకా తక్కువగా ఉంటుంది. చీకట్లోనే స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది గాని పగటి పూట దాన్ని గుర్తుపట్టడం కష్టం.

ప్రకాశంలో ఈ తేడాలు ఆయా వస్తువుల సహజ లక్షణం మీద ఆధారపడతాయి. ఉదాహరణకి ఓ కట్టెపుల్లని కాల్చినప్పుడు అందులోని రసాయన శక్తి కాంతి శక్తిగా మారుతుంది. బోలెడు చితుకులు పేర్చి రాజేసిన మంట నుండి ఎక్కువ ప్రకాశం పుడుతుంది. పుల్లలు అధిక సంఖ్యలో ఉన్నాయి కనుక, వాటి నుండి పుట్టిన కాంతి ప్రకాశం కూడా ఎక్కువే అవుతుంది. కాని ఓ చిన్న కట్టెపుల్ల నుండి వచ్చే కంతి ప్రకాశం తక్కువగా ఉంటుంది. కనుక వస్తువులో ఎంత శక్తి కాంతిగా మారుతోంది అన్న దాని బట్టి దాని ప్రకాశం మారుతుంది.

వస్తువుల ప్రకాశంలో మార్పుకు మరో ముఖ్యమైన కారణం కూడా ఉంది. అది మన నుండి ఆ వస్తువు యొక్క దూరం. దూరంగా ఉండే వస్తువు తక్కువ ప్రకాశవంతంగా కనిపిస్తుంది. అదే వస్తుని దగ్గరి నుండి చూస్తే మరింత ప్రకాశవంతంగా కనిపిస్తుంది.

ఉదాహరణ – దూరం నుండి ఓ కారు చీకట్లో హెడ్ లైట్లతో వస్తోంది. ఆ రెండు లైట్లు రెండు మెరిసే చుక్కల్లా ఉంటాయంతే. కాని ఆ కారు బాగా దగ్గరికి వచ్చినప్పుడు ఆ హెడ్ లైట్లని చూస్తే బాగా ప్రకాశవంతంగా కనిపిస్తాయి. ఆ కాంతి సూటిగా కంట్లో పడితే కళ్లు మండుతాయి కూడా. కనుక దూరం తక్కువ కావడం వల్ల ప్రకాశం పెరిగింది.

ఇక్కడ గమనించాల్సింది ఏంటంటే హెడ్ లైట్లు దూరంలోను, దగ్గరలోను ఒకే విధంగా ఉన్నాయి. వాటిలో ఏ మార్పూ రాలేదు. వాటిని చూస్తున్న మనకి, వాటికి మధ్య దూరం మారింది కనుక, వాటి ప్రకాశంలో మార్పు ఉన్నట్టుగా కనిపిస్తోంది. పైన చెప్పుకున్న సందర్భంలో ప్రకాశంలో తేడా ఆ వస్తువు యొక్క సహజ లక్షణంలో తేడా వల్ల వస్తోంది. ఇక్కడ ప్రకాశంలో మార్పు చూస్తున్నవారికి, కాంతి జనకానికి మధ్య దూరంలో మార్పు వల్ల వస్తోంది. అందుకే ఇదొక దృగ్గోచర విషయం. ప్రకాశంలో ఈ విధంగా కలిగే మార్పుని కొలవడమే దృగ్గోచర కాంతి మితి. దీన్నే ఇంగ్లీష్ లో Visual Photometry అంటారు. (visual=“దృగ్గోచర” = “కనిపించే”; photo = “కాంతి”; metry = “మితి” = “కొలవడం.”).

ఉదాహరణ 2:- ఓ చీకటి గదిలో కొవ్వొత్తి వెలుతురులో మీరు ఒక పుస్తకాన్ని చదువుతున్నారు. కొవ్వొత్తి దగ్గరగా పుస్తకాన్ని పట్టుకుంటే చదవడానికి సాధ్యమవుతుంది. కాని కొవ్వొత్తికి ఓ పది అడుగుల దూరంలో పుస్తకం పట్టుకుని చదవడం ఇంచుమించు అసంభవం అవుతుంది. దూరం పెరగడం వల్ల ప్రకాశం తగ్గింది.

ఉదాహరణ 3:- దూరం బట్టి ప్రకాశం తక్కువ అవుతుంది అనడానికి మరో ముఖ్యమైన ఉదాహరణ. మనకి తెలిసిన కాంతి జనకాలలో అత్యంత ప్రకాశవంతమైన కాంతి జనకం సూర్యుడు. కాని విశ్వంలోని కోటానుకోట్ల తారలలో సూర్యుడు ఒక మామూలు తార అని చిన్న తరగతుల్లో చదువుకున్నాం. మరి సూర్యుడు మాత్రమే అంత ప్రకాశవంతంగా కనిపించి, మిగతా తారలన్నీ మినుకు మినుకు మంటూ, కనీకనిపించనంత అప్రకాశంగా ఎందుకు ఉన్నాయి? దానికి వాటి దూరమే కారణం. సూర్యుడికి మనకి మధ్య దూరం 1 యూనిట్ అనుకుంటే, మనకి అతి దగ్గరి తార అయిన ప్రాక్సిమా సెంటారీ దూరం సుమారు 2,40,000 యూనిట్లు అవుతుంది. ఇక మిగతా తారలు ఇంకా ఎంతో దూరాల్లో ఉన్నాయి. అందుకే తారలు అంత తక్కువ ప్రకాశం ఉన్నట్టు కనిపిస్తాయి.

ఇంతవరకు కాంతి జనకాల ప్రకాశంలో తేడాలు ఉంటాయని, ఆ ప్రకాశం రెండు కారణాల మీద ఆధారపడి ఉంటుందని గమనించాం.
1) కాంతి జనకం యొక్క సహజ లక్షణం,
2) కాంతి జనకం నుండి పరిశీలకుడి దూరం
అయితే ఆ ప్రకాశాన్ని ఎలా కొలవాలి? దూరం బట్టి ఆ ప్రకాశం తగ్గే తీరుని ఎలా నిర్వచించాలి? ఈ రెండు ప్రశ్నలకి సమాధానలు వెతకడమే ఈ అధ్యాయం యొక్క లక్ష్యం.

(ఇంకా వుంది)