శాస్త్ర విజ్ఞానము

న్యూటన్ ప్రతిపాదించిన కాంతి కణ సిద్ధాంతంలో కొన్ని దోషాలు ఉన్నాయి.

1. ఉదాహరణకి సాంద్రతర యానకంలో కాంతి వేగం, విరళ యానకంలో కన్నా ఎక్కువ కాదు. నిజానికి తక్కువ అవుతుంది. పైగా వేగంలో భేదానికి గురుత్వానికి సంబంధం లేదు.

2. కణాల పరిమాణంలో భేదాలు ఉండడం వల్ల రంగులు పుడతాయని న్యూటన్ భావించాడు. అసలు కాంతిలో కణాలు ఉన్నాయనడానికే నిదర్శనాలు లేవు. ఇక ఆ కణాలలో పరిమాణాలలో భేదాల గురించిన చర్చ అసంభవం.

3. పైగా కాంతి యొక్క కొన్ని లక్షణాలని కణ సిద్ధాంతం ససేమిరా వివరించలేదు. వాటిలో వివర్తనం (diffraction) ఒకటి.



ఏంటి ఇంతకీ వివర్తనం అంటే?

ఆకాశంలో ఇంద్రధనస్సు కనిపించడానికి కాంతివక్రీభవనం కారణం అని మనకి తెలుసు. వర్షపు బిందువుల లోంచి కాంతి ప్రసరించినప్పుడు, వివిధ రంగుల కిరణాలు వివిధ కోణాల వద్ద వంగుతాయి. నీటి బొట్టు సహజ పట్టకంలా పని చేస్తుంది. ఆ విధంగా ఇంద్రధనుస్సుఏర్పడుతుంది.

అయితే ఇంద్రధనుస్సు రంగులు కనిపించే మరి కొన్ని చిత్రమైన సన్నివేశాలు ఉన్నాయి. ఒక CD ని గాని, DVD ని గాని సమాచారం ఉన్న తలం పైకి వచ్చేలా పట్టుకుని కాస్త వాలు కోణం నుండి ఆ తలాన్ని చూడాలి. తలం మీద అక్కడక్కడ రంగులు కనిపిస్తాయి. ఈ రంగుల కారణం వక్రీభవనం కాదు, వివర్తనం. ఇది తరంగాలలో మాత్రమే జరిగే ఓ ప్రత్యేకమైన ప్రక్రియ.



అలాగే ఆకాశంలో చందమామని చూస్తున్నప్పుడు చందమామ చుట్టూ కొంత దూరంలో ఓ పెద్ద కాంతి వలయం కనిపిస్తుంది. కింది చిత్రంలో ఆ వలయానికి ఎర్రని ఛాయ ఉన్నట్టు కనిపిస్తుంది. ఇది కూడా వివర్తనం యొక్క ప్రభావమే.



ఇంట్లో వివర్తనాన్ని ప్రదర్శించడానికి ఓ సర్వసామాన్యమైన ప్రయోగం చేసుకోవచ్చు.

చేతి వేళ్లని మూసి అల్లంత దూరంలో ఉన్న ప్రకాశవంతమైన కాంతి జనకానికి చేతిని అడ్డుగా పట్టుకుని, వేళ్ల మధ్య సన్నని సందుల్లోంచి కాంతి జనకాన్ని చూడడానికి ప్రయత్నించండి. సందు బాగా సన్నగా ఉన్నప్పుడు, ఆ తెల్లని సందు మధ్యలో సన్నని, వెంట్రుక మందంలో నల్లని రేఖ కనిపిస్తుంది. అది వివర్తనం వల్ల ఏర్పడ్డ చిత్రమే.



అసలు న్యూటన్ కే కాంతికి సంబంధించిన ఓ విచిత్రమైన ప్రయోగం ఒకటి తెలుసు. 1717 లో న్యూటన్ ఈ ప్రయోగం చేశాడు.

ఓ అర్థకుంభాకార కటకాన్ని, చదునుగా ఉన్న తలం పైకి వచ్చేలా ఓ అద్దం మీద ఉంచాలి. ఇప్పుడు పై నుండీ కాంత్రి ప్రసరించినప్పుడు ఆ కాంతి కటకం మీద పడి, కటకం లోంచి ప్రవేశించి, దాని కింద వక్రతలం నుండి కొంత పరావర్తనం చెంది తిరిగి పైకి ప్రసారం అవుతుంది. మరి కొంత కాంతి కటకానికి అవతల ఉన్న అద్దం మీద పడి, పరావర్తనం చెంది పైకి వస్తుంది. ఈ రెండు కాంతి ధారలు ఒకదాంతో ఒకటి కలియడం వల్ల పై నుండి చూస్తున్నప్పుడు బోలెడన్ని సమకేంద్రీయ కాంతి వలయాలు కనిపిస్తాయి. వీటిని న్యూటన్ వలయాలు (Newton’s rings) అంటారు.



http://www.schoolphysics.co.uk/age1619/Wave%20properties/Interference/text/Newton's_rings/index.html

http://edu.tnw.utwente.nl/inlopt/lpmcad/mcaddocs/newtonrings/newton0339.JPG

న్యూటన్ వలయాలని చూపించే పరికరం

న్యూటన్ వలయాలు

సీడీ ఉపరితలం మీద వివర్తనం వల్ల కనిపించే రంగులు

చందమామ చుట్టూ వివర్తనం వల్ల కనిపించే వలయం