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

రిపిల్ టాంక్ లో పరావర్తన, వక్రీభవనాలు

Posted by శ్రీనివాస చక్రవర్తి Sunday, March 9, 2014
హైగెన్స్ ప్రతిపాదించిన తరంగ సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి కాంతి పరావర్తనం, కాంతి వక్రీభవనాలని ఎలా వివరించవచ్చో కిందటి సారి చూశాం.

అయితే హైగెన్స్ వర్ణించినట్టు కాంతి తరంగాల రూపంలో వ్యాపిస్తుంది అంటే ఊహించుకోవడం కష్టం. ఒక నీటి తరంగాన్ని ఊహించుకోవడం సులభం. ఒక బకెట్ లో నిశ్చలమైన నీటిలో  పదే పదే వేలు ముంచి అలజడి కలుగజేస్తే నీటి తరంగం పుడుతుంది. ఆ తరంగం వేలు ముంచిన చోటి నుండి వలయాలుగా వ్యాపిస్తుంది. అలా వ్యపించే తరంగం యొక్క కంపన వేగం సెకనుకి కొన్ని సార్లు మాత్రమే వుంటుంది. అలాగే దాని తరంగ దైర్ఘ్యం కూడా కొన్ని సెంటీమీటర్ల స్థాయిలో ఉంటుంది. కనుక ఆ తరంగంలో వచ్చే మార్పులని కంటితో చూసి పసిగట్టవచ్చు.
కాని కాంతి తరంగం యొక్క కంపన వేగం సెకనుకి 10^12 – 10^15 Hz  స్థాయిలో వుంటుంది. దాని తరంగ దైర్ఘ్యం కూడా మైక్రాన్లలో వుంటుంది. కనుక మామూలుగా చూసినప్పుడు కాంతి ఒక తరంగం అనిపించదు.
అయినా కేవలం కాంతిని ఒక తరంగంగా ఊహించుకోవడానికి, ఆ తరంగం యొక్క పరావర్తనం, వక్రీభవన దృగ్విషయాలని అర్థం చేసుకోవడానికి నీటి తరంగాన్ని ఒక ఉపమానంగా, ఒక నమూనాగా వాడుకోవచ్చు.

అలా నీటీ తరంగాన్ని పోలికగా వాడుతూ కాంతి యొక్క లక్షణాలని ప్రదర్శించడం కోసం ఏర్పాటు చెయ్యబడ్డ ప్రయోగ సామగ్రినే ‘రిపిల్ టాంక్’ అంటారు.

ఇందుకో లోతు తక్కువగా వున్న గాజుతో చేసిన ఓ నీటి తొట్టెను తీసుకుంటారు (చిత్రం). తొట్టెకి ఒక కొసన స్కేలు లాంటి పొడవాటి చెక్క బద్దని నీటికి తగిలీ తగలనట్టుగా  వేలాడదీస్తారు. ఆ చెక్క బద్ద మీద ఓ మోటారు తగిలించి వుంటుంది. మోటారు తిరుగుతున్నప్పుడు చెక్కబద్ద కంపిస్తుంది. ఆ కంపన వల్ల కింద నీటిలో అలజడి పుడుతుంది. ఆ అలజడి తరంగాల రూపంలో తొట్టెలో వున్న నీటిలో వ్యాపిస్తుంది. అలజడి సృష్టిస్తున్న చెక్కబద్ద ఒక సరళ రేఖలా వుంది కనుక, దాని వల్ల పుట్టే తరంగాలి తలీయ తరంగాలు (plane waves) అవుతాయి.


అలా కాకుండా ఓ ముల్లుని నీట్లో ముంచుతూ అలజడి సృష్టిస్తే పుట్టే తరంగాలు బిందువు లాంటి ఆ ముల్లు చుట్టూ వలయాలుగా వ్యాపిస్తాయి. అలా పుట్టేవి గోళాకార తరంగాలు (spherical waves) అవుతాయి.
Ripple tank demo

తొట్టెకి పై నుండి కాంతి ప్రసరిస్తారు. తొట్టె అడుగు భాగం కూడా గాజుతోనే చేయబడి వుండడం వల్ల పై నుండి వచ్చే కాంతి నీట్లోంచి ప్రసరించి తొట్టె కిందకి పోతుంది. నీటి తరంగాల లోంచి కాంతి పోవడం వల్ల ఆ తరంగాల ఆకారం కింద నేల మీద పడే చిత్రంలో చూడవచ్చు. తరంగాల చిత్రం కింద నేల మీద కాకుండా ఎదుట ఓ పెద్ద తెర మీద పడేలాగ కూడా ఏర్పాటు చేసుకోవచ్చు.

పరావర్తనం (reflection)
పైన చూపించిన ప్రయోగ ఏర్పాటులో పుట్టిన తలీయ తరంగాలకి అవరోధంగా, తరంగాలకి వాలుగా ఓ లోహపు బద్ద ఉంచితే, తరంగాలు ఆ బద్దతి డీకొని మరో కోణం నుండి బద్ద నుండి దూరం కావడం కనిపిస్తుంది. ఆపాత కోణం పరావర్తనం కోణంతో సమానం కావడం కనిపిస్తుంది.


(Image: Wiki)
ఈ దృగ్విషయాన్ని ఈ కింది వీడియో లో చూడవచ్చు.
Reflection and refraction


వక్రీభవనం (refraction)
వక్రీభవనాన్ని ప్రదర్శించడానికి రెండు మాధ్యమాలు కావాలి. రెండు మాధ్యమాలలో తరంగ వేగం వేరుగా వుండాలి. నీటి తరంగాల విషయంలో నీటి లోతుకి, తరంగా వేగానికి సంబంధం వుంది. లోతు ఎక్కువైతే తరంగాల వేగం ఎక్కువ అవుతుంది. పై ప్రయోగ ఏర్పాటులో లోతు తగ్గించడానికి ఓ అద్దపు ఫలకాన్ని నీట్లో ముంచుతారు. ఆ ఫలకం వున్న చోట మాత్రం తరంగ వేగం తక్కువ అవుతుంది. ఇప్పుడు చెక్క బద్ద వున్న చోటి నుండి పుట్టుకొచ్చే తలీయ తరంగాలు మునిగిన అద్దం యొక్క ఒక అంచుని చేరగానే కాస్త పక్కకి వంగుతాయి. అద్దం యొక్క అంచుని తాకినప్పుడు ఆపాత తరంగాల యొక్క కోణానికి, అంచుని తాకి అవతలికి ప్రసరించిన వక్రీభవన తరంగాల కోణానికి మధ్య సంబంధానికి స్నెల్ నియమంతో సరిపోతుందని సులభంగా గుర్తించొచ్చు.



(Image: Wiki)
 మరిన్ని వివరాలు ఈ క్రింది వీడియోలో -
Reflection and refraction


రిపిల్ టాంక్ బట్టి మనకి అర్థమయ్యే ఓ ముఖ్యమైన సత్యం వుంది. స్నెల్ నియమాలు కేవలం కాంతికి మాత్రమే పరిమితమైన సత్యాలు కావు. అవి తరంగాల యొక్క సామాన్య లక్షణాలని అర్థమవుతోంది. అందుకే నీటి తరంగాల విషయంలో కూడా స్నెల్ నియమాలు పని చెయ్యడం చూడగలిగాం.

0 comments

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

Popular Posts

Follow by Email