ஒளிப்
பரிசோதனைகள்
நண்பர்களே !
குழந்தைகள் அனைவருக்கும் நமது தமிழ்நாடு அறிவியல் இயக்கம்
சார்பாக தேசிய அறிவியல் தின வாழ்த்துக்களைத் தெரிவியுங்கள்.
தேசிய அறிவியல் தினம் என்பது விஞ்ஞானி சி.வி.ராமனின் உலகப்
புகழ் பெற்ற கண்டுபிடிப்பான ராமன் விளைவு ஆராய்ச்சிக் கட்டுரை உலகுக்கு அறிவிக்கப்
பட்ட (வெளியிடப் பட்ட) நாள் என்பதை மாணவருக்கு நினைவூட்டவும்.சி.வி.ராமன் மற்றும்
கே.எஸ்.கிருஷ்ணன் ஆகியோரின் பெயரில் 1928ல் நேச்சர் என்ற அறிவியல் பத்திரிக்கையில்
அக்கட்டுரை வெளிவந்தது. இக்கண்டுபிடிப்புக்காகவே அவருக்கு 1930ல் நோபல் பரிசு
வழங்கப் பட்டது என்பதையும் நினைவூட்டவும்.
வானம் நீல நிறமாய்
நமக்குத் தோன்ற காரணம் காற்றின் மூலக்கூறுகளால் சூரிய ஒளிக்கற்றையிலுள்ள நீல நிறம்
அதிகமாய் சிதறடிக்கப் படுவதே ஆகும்.இதனை ராலே ஒளிச் சிதறல் என்று அழைக்கிறார்கள்.
ராமனின் ஆய்வு கட்டுரை, ஒளிச்சிதறலால் கடல் நீல நிறம் பெறுவதை விளக்கும்
கட்டுரையாகும்.
ராலேயின்
விளைவு காற்று மூலக்கூறுகளால் ஏற்படும் மீள்விசை கொண்ட ஒளிச்சிதறல் பற்றி
விளக்குகையில், ராமனின் விளைவு நீர்ம
மூலக்கூறுகளால் ஏற்படும் மீள்விசையற்ற ஒளிச்சிதறல் பற்றி விளக்குகிறது.ராலே
ஒளிச்சிதறல் என்பது ,மூலக்கூறுகளுடன் மோதலில் ஈடுபடும் ஒளித்துகள்கள்
(போட்டான்கள்) ஆற்றல் மாற்றமின்றி சிதறடிக்கப் படுவதால் ஏற்படும் விளைவு
பற்றியது.(சண்டை போட்டாலும் சட்டை கிழியலை...) ராமன் விளைவின்படி மோதலில்
ஈடுபடும் ஒளித்துகள்கள் (ஒரு கோடியில் ஒன்று) அதிக அல்லது குறைந்த
ஆற்றலுடன் சிதறடிக்க படுவது (சண்டையில் கிழியாத சட்டை எங்க இருக்கு...)(இது
எளிமையான விளக்கம். கூடுதல் தகவல்களை அவர்கள் புத்தகங்கள் மற்றும் இணையம் மூலம்
பெறலாம்)
ராமன்
விளைவு இன்றும் பல வேதிப்பொருட்களை அடையாளம் காணும் ஒரு முறையாக பல துறைகளில்
பயன்படுகிறது. குறிப்பாக தடயவியல் துறை, மருத்துவத் துறை, பாலிமர் வேதித் துறை
போன்றவற்றிலும் துருப்பிடித்தல் ஆய்வுத் துறையிலும் வெகுவாக பயன்படுகிறது.
ராமனின் ஆய்வுகள் ஒளி தொடர்பானது என்பதால் ஒளி தொடர்பான சில எளிய பரிசோதனைகளை
செய்து பார்க்கலாம்- காண்பதன் முக்கோணம்
|
|
·
காணப் படும் பொருள்
·
காணும் கண்
·
காண உதவும் ஒளி
|
இது மிக எளிதான பரிசோதனை.
எல்லாரும் ஒரு நிமிடம் கண்ணை மூடச் சொல்லி இங்கிருக்கும் ஏதேனும் பொருள் கண்ணுக்கு
(கற்பனைக்கல்ல) தெரிகிறதா எனக் கேட்பதன் மூலம் கண்ணின் அவசியத்தை சொல்லலாம்.
சூரிய வெளிச்சமும்
மின்விளக்கோ இல்லாத அல்லது இரவில் பொருட்கள் கண்ணுக்கு தெரிவதில்லை என்பதை
உணர்த்தி ஒளியின் அவசியத்தை உணர்த்தலாம்.
பொருள் இல்லாத சூழலில்
அதனை காண இயலாது என்பதை அவர்களே அறிவர் எனினும் நினைவூட்டலாம்.
பொருளின் மீது படும் ஒளி
பொருளிலிருந்து கண்களை வந்தடையும் போது
நாம் காட்சியை உணருகிறோம் என்பதை தெளிவுபடுத்தவும்.பொருள், ஒளி மற்றும்
ஊடகம் இவற்றின் இடைவினை நம் காட்சியின் தன்மையை தீர்மானிக்கிறது. காட்சியின்
நிறங்களும் இந்த இடைவினைகளின் விளைவாகவே அமைகிறது.
2.ஒளிச்சிதறல்
தேவையான
பொருள்:
அ. ஒரு லேசர் லைட்
ஆ. ஒரு பிளாஸ்டிக் பெட்டி
இ. ஊது பத்தி அல்லது
கம்பியூட்டர் சாம்பிராணி
முதலில் லேசர் ஒளியை
பிளாஸ்டிக் பெட்டியின் ஒரு பக்கம் வழியாக செலுத்தவும். ஒரு பேப்பர் அல்லது வெள்ளை
பேப்பர் ஒட்டப் பெட்ட அட்டையை (அதனை திரை எனக் கொள்ளலாம்) எதிர் திசையில்
பெட்டிக்கும் பின்னால் பிடிக்கவும். ஒளியை செலுத்தும் பக்கத்தில் பெட்டியின்
சுவரில் ஒரு ஒளிப்புள்ளியும் அதன் நேர் எதிர்பக்கத்தில் பெட்டியின் சுவரில் ஒரு
ஒளிப் புள்ளியும் நாம் பிடித்திருக்கும்
திரையில் ஒளிப் புள்ளியும் விழுவதைக் காணலாம். பெட்டியில் காற்று மட்டுமே உள்ளதால்
நமக்கு ஒளி செல்லும் பாதை தெரிவதில்லை.
இப்போது நாம் புகையை
பெட்டிக்குள் அடைக்க முயல வேண்டும். பெட்டியை தலைகீழாகப் பிடித்து ஊதுப் பத்திப்
புகையை அதற்குள் சிறிது நேரம் காண்பித்து மூடி கொண்டு மூடி வைக்கலாம். அல்லது
கம்பியூட்டர் சாம்பிராணியை பற்றவைத்து பெட்டியில் வைத்து அதனை மூடி விடலாம்.
இதனால் புகை பெட்டியில் நிரம்புகிறது.
இப்போது முன்பு செய்தபடி
ஒளியை பெட்டியின் ஒரு பக்கத்தின் வழி செலுத்தவும். முன்பு தெரிந்தபடி பெட்டியில்
ஒளிபட்ட பக்கத்தில் ஒரு ஒளிப்புள்ளியும் மறுபக்கத்தில் ஒரு ஒளிப்புள்ளியும் திரையில்
ஒரு ஒளிப்புள்ளியும் விழுகிறது. அதனுடன் கூடுதலாக ஒளி செல்லும் பாதை ஒரு நேர்க்
கோடாக நமக்குத் தெரிகிறது. இதன் காரணம் அந்த சிகப்பு நிற ஒளி புகையின் தூசுக்களால்
சிதறடிக்கப்படுவதால் நம்மால் அது நேர்க்கோட்டில் செல்வதைக் காணமுடிகிறது. கூரை
வீடுகளின் துளை வழியே சூரிய ஒளியின் பாதையையும் இவ்வாறே நம்மால் காண முடிகிறது.
மேகங்களின் இடைவெளியின் நடுவே காலை மற்றும் மாலை வேளைகளில் இவ்வாறான ஒளிக்கற்றைகளை
நம்மால் காண முடிகிறது.
(ஒருவேளை புகை கொண்டு
மேற்கண்ட பரிசோதனையை செய்வதில் சிரம்ம் இருப்பின் உப்பு கலந்த நீர் கொண்டு ஒளியின்
பாதையை காண்பிக்க இயலும். ஆனால் அறை முடிந்த அளவு இருட்டாக இருப்பது நலம்.)
ஒளியின் பிரிகை நிறங்கள்
சூரிய ஒளி என்பது பல
நிறங்களின் கலவை. வானவில்லின் இதன் நிறங்கள் பிரிந்து வரும்போது நம்மால் அதனை
காணமுடிகிறது என்பதை நினைவூட்டவும்.
இதனை பரிசோதனை மூலம்
உறுதிப் படுத்த
தேவையான பொருட்கள்
- முகம் பார்க்கும் கண்ணாடி
- நீர் பாதியளவு
நிரப்ப பட்ட சிறிய தொட்டி(அல்லது சிறிய பிளாஸ்டிக் வாளி)
- வெள்ளை பேப்பர் ஒட்டப் பட்ட அட்டை அல்லது
வெண்சுவர்(திரை)
நீர்
நிரப்பப் பட்ட வாளி/தொட்டியின் மேல்பரப்பில் பாதியளவு மறையும்படி கண்ணாடியை
சூரியனின் ஒளியை எதிரொளிக்கும்படி (எதிர்திசையில்) பொருத்தி அதன் பிம்பத்தை
திரையில் விழும்படி வீழ்த்தினால் அதில் வானவில்லின் வண்ணங்கள் தோன்றுவதை காண
முடியும். நமது (வான) வண்ணவில்லின் வடிவம்
நமது எதிரொளிக்கும் கோணம் மற்றும் கண்ணாடி, நீர் மற்றும் ஒளி ஊடாடும் கோணங்களைப்
பொறுத்து அமைகிறது. மேலும் அந்த வண்ணக் கலவையில் நீல நிறம் அதிகமாக அமைவதையும்,
திரையின் கோணம் அதிகமாகும்போது நீல நிற ஆதிக்கம் அதிகமாவதையும் காணலாம். இத்தகு
பரிசோதனைகளைத் தொடரும்படியும்படியும் குறிப்பேட்டில் (கண்ணாடி அளவு, நீர் பரப்பின்
நீளம், உருவாகும் வில்லின் நிறங்கள், அதன் நீள அகலங்கள் ..... போன்ற தகவல்களையும்
இவற்றை மாற்றுவதால் ஏற்படும் மாற்றங்களையும்) பதிவு செய்யும்படியும் மாணவருக்கு ஆலோசனை
வழங்கவும். அவர்களது பரிசோதனை பதிவுகளை பகிர்ந்து கொள்ள முன்வருபவருக்கு பரிசுகள்
கூட அறிவிக்கலாம்.
இவ்வாறான ஒளிச் சிதறல் சூரிய
ஒளியின் ஒளியின் அலை நீளத்துடன் ஒப்பிடுகையில் 10ல் ஒரு பங்கு அளவு கொண்ட
மூலக்கூறுகளால் (முக்கியமாக நைட்ரஜன்
மற்றும் ஆக்சிஜன்) சிதறடிக்கப் படுகையில் அது நீல நிற கதிர்களை அதிகமாகவும் அதிக
கோணத்திலும் சிதறடிக்கிறது. இதுவே வானின் பெரும்பான்மை நீல நிறத்திற்கு
காரணமாக அமைகிறது. (பெரும்பான்மை என நான் குறிப்பிடக் காரணம் சில பகுதிகளில்
வெள்ளையாகவும், சில வேளைகளில் சிகப்பாகவும் கூட வானம் தெரிகிறது என்பதை நாம்
மறந்துவிடக் கூடாது என்பதை நினைவிலிருத்தவே)
கூடுதல் நேரம் இருப்பின்
நிறங்கள் என்பது வெள்ளை ஒளியின் பிரிகை என்பதை விளக்கும் நியூட்டன் வட்டம்(ஏழு
வண்ணங்களையும் ஒரு வட்ட அட்டையில் ஒட்டி நடுவில் குச்சி அல்லது கம்பியில் செருகி சுழற்றுவதன் மூலம் வெள்ளை
அல்லது கிரே உருவாவதைக் கொண்டு விளக்கலாம்). வெள்ளை என்பது எல்லா நிறங்களும்
முழுவதும் பிரதிபலிக்கப் படும் நிலை என்பதையும் கறுப்பு என்பது ஒளி முழுவதும்
உள்வாங்கப்படும் நிலை என்பதையும் நினைவுபடுத்தவும்.
மேலும்
கூடுதல் நேரம் இருப்பின் இரண்டாவது பரிசோதனையில் ஒளியின் பாதையை மாற்றும் வகையில்
பல்வேறு கோணங்களில் பயணிக்க செய்து, ஒரு கோணத்தில் அது நீரின் மேற்பரப்பில்
முறிந்து செல்வதையும், எதிர்திசையில் எதிரொளிப்புக் கண்ணாடி வைத்து எதிரொளித்த
ஒளிக்கதிரின் பாதையையும் சேர்த்து இரண்டு ஒளிக்கதிர்கள் பயணிப்பதையும் காண்பிக்கலாம்.
மேலும் உங்கள் வசதிக்கேற்ப லென்சுகளையும் பயன்படுத்தி குவி மையங்களையும்
காண்பிக்கலாம்.
அனைவருக்கும் இனிய அறிவார்ந்த ஆய்வார்ந்த தேசிய அறிவியல் தின வாழ்த்துக்கள்
அன்புடன்
அறிவியல் பிரச்சார உபகுழு
தமிழ் நாடு அறிவியல் இயக்கம்
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக