శాస్త్ర విజ్ఞానము ఇప్పుడు మిగతా భారతీయ భాషల్లో కూడా... ఇక్కడ నొక్కి చూడండి. For Science in other Indian Languages. Please Click here.

ప్రావస్థ - తరంగాగ్రం

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Thursday, August 2, 2012

కాంతి విషయంలో న్యూటన్ సిద్ధాంతం తప్పని అర్థం చేసుకున్న డచ్ శాస్త్రవేత్త ఒకడు ఉన్నాడు. అతడి పేరు క్రిస్టియన్ హైగెన్స్. ఇతడు 1678 లో కాంతి ఒక తరంగం అని ప్రతిపాదించాడు.



అయితే కాంతి తరంగం అనుకోడానికి ఓ పెద్ద అభ్యంతరం ఉంది. తరంగానికి ఎప్పుడూ ఓ యానకం కావాలి. కాని తక్కిన తరంగాలలా కాక కాంతి శూన్యంలో కూడా ప్రయాణిస్తుంది. దీనికి సమాధానంగా హైగెన్స్, మనం శూన్యం అనుకునేది నిజానికి శూన్యం కాదని, ఈథర్ అనేటువంటి ఓ అతి సూక్ష్మమైన ద్రవమని, అది విశ్వమంతా వ్యాపించి ఉందని ప్రతిపాదించాడు.

ఈథర్ ద్రవంలో ఏర్పడే అలజడులే, తరంగాలే కాంతి అన్నాడు. ఆ తరంగాలు అనుదైర్ఘిక తరంగాలు అన్నాడు.



కాంతి తరంగాలు ఎలా వ్యాపిస్తాయి, అన్న ప్రశ్నకి సమాధానంగా హైగెన్స్ ఓ నిర్మాణాన్ని వర్ణిస్తాడు. ఆ నిర్మాణం అర్థం కావాలంటే ముందు కొన్ని భావనలు అర్థం కావాలి.

- ప్రావస్థ (phase)

- తరంగాగ్రం (wavefront)



ప్రావస్థ: చక్రికంగా మారుతున్న ప్రతీ రాశికి ఓ ప్రావస్థ ఉంటుంది. ఏ రాశి అయినా చక్రికంగా మారుతున్నప్పుడు దాని చలనాన్ని వృత్తం మీద కదిలే బిందువుతో పోల్చుకోవచ్చు. వృత్తం మీద కదిలే బిందువుని, వృత్త కేంద్రంతో కలిపితే, ఆ వ్యాసార్థం x-అక్షంతో ఏర్పరిచే కోణమే ఆ బిందువు యొక్క ప్రావస్థ (phase).

అలాగే ఓ తరంగం ప్రసారం అవుతున్నప్పుడు, ఒక బిందువు వద్ద నుండి తరంగాన్ని చూస్తే ఏదో రాశి పెరిగి కిందపడుతున్నట్టు ఉంటుంది. ఆ మార్పు పదే పదే చక్రికంగా జరుగుతున్నట్టు తెలుస్తుంది.

సామాన్య పరిభాషలో చెప్పాలంటే, చక్రికంగా మరే రాశిలో కొన్ని దశలు పదే వస్తుంటాయి. ఆ దశలనే ప్రావస్థ అంటారు. రెండు ఉదాహరణలు.

1) ఋతువులు – ఏడాదిలో ఋతువులు చక్రికంగా వస్తుంటాయి. అంటే ఏడాది యొక్క ప్రవస్థలు ఋతువులు అన్నమాట.

2) చంద్ర కళలు – 28 రోజులకి ఓ సారి చంద్రుడి కళలు చక్రికంగా మారుతుంటాయి. అంటే చంద్రుడి కళలు చంద్రుడి ప్రావస్థలు అన్నమాట.





1) సముద్ర తీరం మీదకి కెరటాలు పదే పదే పరుగులు పెడుతుంటాయి. కింద చిత్రంలో తీరం మీదకి వస్తున్న ఓ కెరటం కనిపిస్తుంది. ఆ కెరటాన్నే ‘తరంగాగ్రం’ (wavefront) అంటాం. అంటే తరంగం యొక్క ముందు భాగం అన్నమాట.





2) తరంగాగ్రానికి ప్రావస్థకి సంబంధం ఏంటి?

దానికి మరో ఉదాహరణ చూద్దాం. కింద కొలనులో ఓ బాతు బొమ్మ తేలుతోంది.

ఎడమ పక్క నుండి ఓ తరంగం బయలుదేరి వస్తోంది. తరంగంలో కెరటాలు వృత్తాకారంలో వ్యాపిస్తున్నాయి. నల్లని గీత ఓ తరంగాగ్రాన్ని సూచిస్తోంది. తరంగాగ్రం ఎలా కదులుతోంది అనేది కింద కనిపించే మూడు చిత్రాలలోని నల్లని గీత సూచిస్తోంది. తరంగాగ్రం కదులుతోందే గాని బాతు మాత్రం ఉన్న చోటే వుంది. అక్కడే ఉండి కిందికి పైకి కదులుతూ ఉంటుంది. అంటే బాతుకి ప్రవస్థ ఉంటుంది. అది బాతు ఉన్న చోటి నీటి ప్రావస్థతో సమానం. నల్లని రేఖ మీద ఉండే అన్ని బిందువుల వద్దను నీటి యొక్క ప్రావస్థ ఒక్కటే.

అందుకే తరంగాగ్రాన్ని ఈ విధంగా నిర్వచిస్తారు. యానకంలో ఒకే ప్రావస్థతో కదిలే భాగాలని ఒక ఊహాత్మక రేఖతో (లేదా తలంతో) కలిపితే వచ్చేదే ‘తరంగాగ్రం.’





(Vibrations and Waves by Benjamin Crowell)



(ఇంకా వుంది)

6 comments

  1. the tree Says:
  2. \చక్కగా రాశారండి, ఈ టాపిక్ పిల్లలకు చెప్పడంలో వున్న కష్టాన్ని తీర్చే విధంగా రాశారు, ధన్యవాదాలు, ఇలాంటి విషయాలపై మరింతగా దృష్టి సారించండి, మీరు అనువదించిన సైన్సు పుస్తకాలు మా బడి పిల్లలకు చాలా ఇష్టమండి

     
  3. కామెంట్ కి ధన్యవాదాలు. మీరు ఏ బడిలో పని చేస్తారు?

     
  4. the tree Says:
  5. స్థిరతరంగంలో ఒక ఉచ్చులోని అన్ని కణాలు ఒకే ప్రాపస్థలో వుంటాయు,
    దీన్ని ఎలా వివరించాలో, చెప్పగలరా సర్.
    ప్రకాశం జిల్లాలో దిరిశవంచ పాఠశాలలో పనిచేస్తున్నానండి.

     
  6. ప్రశ్న - "స్థిరతరంగంలో ఒక ఉచ్చులోని అన్ని కణాలు ఒకే ప్రాపస్థలో వుంటాయు,

    దీన్ని ఎలా వివరించాలి?"


    దీన్ని బోధపరచడానికి మీ పిల్లల చేత ఈ చిన్న ఆట ఆడించండి.

    ఓ పొడవాటి బల్ల మీద ఐదు మంది పిల్లలని (ఇంచు మించు ఒకే ఎత్తున్న వాళ్లని) వరుసగా కూర్చోబెట్టండి. మీరు వరుసగా అంకెలు లెక్కబెట్టండి. ప్రతీ ఐదు అంకెలకి పిల్లలు ఒక సారి లేచి కూర్చోవాలి. అయితే ఇక్కడ మరో నియమం వుంది.

    చివర్లో (అంటే 1, 5 స్థానాలలో) ఉన్న పిల్ల వాళ్ళు లేవనక్కర్లేదు. 2,4, స్థానాలలో ఉన్న పిల్లలు లేస్తారు గాని సగం వరకే లేచి కూర్చుంటూ ఉంటారు. మధ్యలో (3 వ స్థానంలో) ఉన్న పిల్లవాడు పూర్తిగా లేచి కూర్చుంటాడు. ఈ పద్ధతిలో పిల్లలు లేచి కూర్చుంటుంటే దూరం నుండి చూసే వాళ్లకి అదొక ‘స్థిర తరంగం’ లా కనిపిస్తుంది. ఈ ‘తరంగం’లో పిల్లలు ఒకే సారి పైకి లేస్తుంటారు. ఒకే సారి బల్లని తిరిగి చేరుతుంటారు. అందరూ ఒకే ‘తాళానికి’ (మీరు లెక్కబెడుతున్న అంకెలు) అనుగుణంగా కదులుతున్నారు. కనుక వారి ప్రావస్థలు ఒక్కటే. అయితే వారి తలలు చేరే ఎత్తులు వేరు. అంటే వారి amplitudes వేరు.

    స్థిరతరంగంలో పక్కపక్కన ఉండే రెండు ‘ముడుల’ (nodes) మధ్య కణాల ప్రావస్థ ఒక్కటే ఎలా అవుతుందో ఈ ప్రదర్శన బట్టి తెలుస్తుంది.


    అలా కాకుండా పిల్లలతో మరో ప్రదర్శన చేయించి పురోగామి తరంగాన్ని (traveling wave) చూపించవచ్చు. ఈ సారి కాస్త ఎక్కువ మందిని (ఓ 10,15 మందిని) వరుసగా కూర్చోబెట్టాలి. ఎడమ చివర (చూపరుల దృష్టిలో) ఉన్న పిల్లవాడు ముందు లేవాలి. అప్పట్నుంచి ప్రతీ పిల్ల వాడు వాడి కుడి వైపు వాడు కదిలిన కొద్దిసేపట్లో లేవడం మొదలెట్టాలి. అప్పుడు దూరం నుండి చూస్తున్నప్పుడు పిల్లలు కదిలే క్రమం ఓ పురోగామి తరంగంలా ఉంటుంది. ఈ సారి పిల్లల ప్రావస్థలు ఒక్కటి కావు. ఒక్కొక్కరు ఒక్కొక్క సారి లేచి కూర్చుంటున్నారు కనుక.

     
  7. the tree Says:
  8. ధన్యవాదాలు సర్,
    హిరోషిమా మీద అణుబాంబు వేసిన రోజిది.
    ప్రపంచశాంతిని కోరుకుందాం – యుద్దాలను వ్యతిరేకిద్దాం

     
  9. radha m Says:
  10. ధన్యవాదాలు సర్...

     

Post a Comment

postlink

సైన్సు పుస్తకాలు ఇక్కడ నుంచి కొనవచ్చు.. click on image

అంతరిక్షం చూసొద్దాం రండి

"తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" తరపున స్వాగతం... సుస్వాగతం!" "తారావళీ సూపర్ ట్రావెల్స్" గురించి ప్రత్యేకించి మీకు చెప్పనవసరం లేదు. తారాంతర యాత్రా సేవలు అందించడంలో మాకు 120 ఏళ్ల అనుభవం ఉంది. మా హెడ్ క్వార్టర్స్ భూమి మీదే ఉన్నా, సౌరమండలం బయట మాకు చాలా బ్రాంచీలు ఉన్నాయని మీకు బాగా తెలుసు. అంతరిక్షానికి వెళ్ళడానికి ఇక్కడ నొక్కండి

Printer-friendly gadget

Print

ఈ బ్లాగులోని పోస్ట్ లు ఆటోమేటిక్ గా మీ మెయిల్ ఇన్బాక్స్ లోకి చేరడానికి మీ ఈ-మెయిల్ ఐడీని ఎంటర్ చేసి చందాదారులు కండి Enter your email address:

Delivered by FeedBurner

Total

Blogumulus by Roy Tanck and Amanda FazaniInstalled by CahayaBiru.com

Label Category

Followers

archive

Total Pageviews

There was an error in this gadget
There was an error in this gadget

విజ్ఞానులు

GuestBooker 2.5

Recent Posts

Popular Posts

Follow by Email