प्रकाश: इतिहास, प्रकृति, व्यवहार, प्रचार - शारीरिक - 2025

प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग दृष्टि की भावना से पता लगाया जा सकता है। यह विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के एक हिस्से का गठन करता है: जिसे दृश्य प्रकाश के रूप में जाना जाता है। वर्षों से, इसकी प्रकृति को समझाने के लिए विभिन्न सिद्धांतों का प्रस्ताव किया गया है।

उदाहरण के लिए, यह विश्वास कि प्रकाश में वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित कणों की एक धारा शामिल थी या पर्यवेक्षकों की नजर में लंबे समय से थी। अरबों और प्राचीन यूनानियों की इस धारणा को आइजैक न्यूटन (1642-1727) ने प्रकाश की घटनाओं को समझाने के लिए साझा किया था।

चित्र 1. वायुमंडल में सूर्य के प्रकाश के प्रकीर्णन के लिए आकाश नीला है। स्रोत: पिक्साबे

हालांकि न्यूटन को संदेह था कि प्रकाश में तरंग गुण हैं और ईसाई ह्यूजेंस (1629-1695) तरंग सिद्धांत के साथ अपवर्तन और प्रतिबिंब की व्याख्या करने में कामयाब रहे, एक कण के रूप में प्रकाश का विश्वास 19 वीं शताब्दी की शुरुआत तक सभी वैज्ञानिकों के बीच व्यापक था। ।

उस सदी के भोर में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी थॉमस यंग ने बिना किसी संदेह के यह प्रदर्शित किया कि प्रकाश किरणें एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप कर सकती हैं, जैसे कि यांत्रिक तरंगें तार में होती हैं।

इसका मतलब केवल यह हो सकता है कि प्रकाश एक लहर थी और एक कण नहीं था, हालांकि किसी को नहीं पता था कि 1873 तक यह किस तरह की लहर थी, जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने दावा किया कि प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग थी।

1887 में हेनरिक हर्ट्ज़ के प्रयोगात्मक परिणामों के समर्थन के साथ, प्रकाश की लहर प्रकृति को वैज्ञानिक तथ्य के रूप में स्थापित किया गया था।

लेकिन 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, प्रकाश के कॉर्पसकुलर प्रकृति के बारे में नए सबूत सामने आए। यह प्रकृति उत्सर्जन और अवशोषण की घटनाओं में मौजूद है, जिसमें प्रकाश ऊर्जा को "फोटोन" नामक पैकेज में ले जाया जाता है।

इस प्रकार, चूंकि प्रकाश एक तरंग के रूप में फैलता है और एक कण की तरह बात करता है, वर्तमान में एक दोहरी प्रकृति को प्रकाश में पहचाना जाता है: तरंग-कण।

प्रकाश की प्रकृति

यह स्पष्ट है कि प्रकाश की प्रकृति दोहरी है, एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में प्रचारित करती है, जिसकी ऊर्जा फोटॉन में आती है।

ये, जिनका कोई द्रव्यमान नहीं है, निर्वात में 300,000 किमी / सेकंड की निरंतर गति के साथ चलते हैं। यह एक वैक्यूम में प्रकाश की ज्ञात गति है, लेकिन प्रकाश अन्य मीडिया के माध्यम से यात्रा कर सकता है, अलग-अलग गति से।

जब फोटोन हमारी आंखों तक पहुंचते हैं, तो प्रकाश की उपस्थिति का पता लगाने वाले सेंसर सक्रिय होते हैं। जानकारी मस्तिष्क को प्रेषित की जाती है, और वहां व्याख्या की जाती है।

जब कोई स्रोत बड़ी संख्या में फोटॉनों का उत्सर्जन करता है, तो हम इसे एक उज्ज्वल स्रोत के रूप में देखते हैं। यदि, इसके विपरीत, यह कम उत्सर्जन करता है, तो इसे एक अपारदर्शी स्रोत के रूप में व्याख्या की जाती है। प्रत्येक फोटॉन में एक निश्चित ऊर्जा होती है, जिसे मस्तिष्क एक रंग के रूप में व्याख्या करता है। उदाहरण के लिए, लाल फोटॉन की तुलना में नीले फोटॉन अधिक ऊर्जावान होते हैं।

कोई भी स्रोत आम तौर पर विभिन्न ऊर्जाओं के फोटोन का उत्सर्जन करता है, इसलिए यह जिस रंग के साथ देखा जाता है।

यदि एक और प्रकार की ऊर्जा के साथ फोटॉनों का उत्सर्जन नहीं होता है, तो इसे मोनोक्रोमैटिक प्रकाश कहा जाता है। लेज़र मोनोक्रोमैटिक प्रकाश का एक अच्छा उदाहरण है। अंत में, किसी स्रोत में फोटॉनों के वितरण को स्पेक्ट्रम कहा जाता है।

एक तरंग भी एक निश्चित तरंग दैर्ध्य होने की विशेषता है। जैसा कि हमने कहा है, प्रकाश विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम से संबंधित है, जो रेडियो तरंगों से लेकर गामा किरणों तक, तरंगों की एक अत्यंत विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है। निम्नलिखित छवि दिखाती है कि कैसे सफेद प्रकाश का एक बीम त्रिकोणीय प्रिज़्म को बिखेरता है। प्रकाश को लंबे (लाल) और छोटे (नीले) तरंग दैर्ध्य में विभाजित किया जाता है।

मध्य में तरंग दैर्ध्य के संकीर्ण बैंड को दृश्य स्पेक्ट्रम के रूप में जाना जाता है, 400 नैनोमीटर (एनएम) से लेकर 700 एनएम तक होता है।

चित्रा 2. विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम दृश्यमान प्रकाश की सीमा को दर्शाता है। स्रोत: स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स लेखक: होर्स्ट फ्रैंक

प्रकाश का व्यवहार

प्रकाश में दोहरी, तरंग और कण व्यवहार की जांच की गई है। प्रकाश उसी तरह से एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में फैलता है, और इस तरह, यह ऊर्जा परिवहन करने में सक्षम है। लेकिन जब प्रकाश पदार्थ के साथ संपर्क करता है, तो यह कणों के एक बीम की तरह व्यवहार करता है जिसे फोटॉन कहा जाता है।

चित्रा 4. एक विद्युत चुम्बकीय तरंग का प्रसार। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स SuperManu।

1802 में, भौतिकशास्त्री थॉमस यंग (1773-1829) ने प्रदर्शित किया कि प्रकाश में डबल स्लिट प्रयोग का तरंग व्यवहार था।

इस तरह वह एक स्क्रीन पर अधिकतम और न्यूनतम व्यवधान उत्पन्न करने में सक्षम था। यह व्यवहार तरंगों का विशिष्ट है और इस प्रकार यंग यह प्रदर्शित करने में सक्षम था कि प्रकाश एक तरंग है और यह तरंग दैर्ध्य को मापने में भी सक्षम है।

प्रकाश का दूसरा पहलू एक कण का होता है, जिसे फोटॉन नामक ऊर्जा के पैकेट द्वारा दर्शाया जाता है, जो कि गति c = 3 x 10 ⁸ m / s के साथ एक वैक्यूम चाल में और कोई द्रव्यमान नहीं होता है। लेकिन उनके पास ई ऊर्जा है:

और परिमाण की गति भी:

जहाँ h प्लैंक स्थिर है, जिसका मान 6.63 x 10 ^-34 Joule.second और f है जो तरंग की आवृत्ति है। इन अभिव्यक्तियों का मेल:

और चूंकि तरंग दैर्ध्य λ और आवृत्ति c = λ.f द्वारा संबंधित हैं, यह बनी हुई है:

ह्यूजेंस सिद्धांत

चित्रा 5. वेव फ्रंट और लाइट किरणें एक सीधी रेखा में फैलती हैं। स्रोत: सर्वे विज्ञान और इंजीनियरिंग के लिए भौतिकी।

प्रकाश के व्यवहार का अध्ययन करते समय, विचार करने के लिए दो महत्वपूर्ण सिद्धांत हैं: ह्यूजेंस का सिद्धांत और फर्मेट का सिद्धांत। ह्यूजेंस का सिद्धांत बताता है कि:

गोलाकार तरंगें क्यों? यदि हम मानते हैं कि माध्यम सजातीय है, तो एक बिंदु स्रोत द्वारा उत्सर्जित प्रकाश सभी दिशाओं में समान रूप से फैल जाएगा। हम समान रूप से वितरित किरणों के साथ एक बड़े क्षेत्र के बीच में प्रकाश के प्रसार की कल्पना कर सकते हैं। जो कोई भी इस प्रकाश को देखता है वह मानता है कि यह एक सीधी रेखा में उसकी आंख की ओर जाता है और लंबवत तरंग की ओर बढ़ता है।

यदि प्रकाश किरणें बहुत दूर के स्रोत से आती हैं, उदाहरण के लिए सूर्य, लहर सामने सपाट है और किरणें समानांतर हैं। यह सब ज्यामितीय प्रकाशिकी दृष्टिकोण है।

फर्मट का सिद्धांत

फर्मेट का सिद्धांत कहता है कि:

यह सिद्धांत फ्रांसीसी गणितज्ञ पियरे डी फरमेट (1601-1665) के नाम पर है, जिन्होंने पहली बार 1662 में इसे स्थापित किया था।

इस सिद्धांत के अनुसार, एक सजातीय मध्यम प्रकाश में एक स्थिर गति से फैलता है, इसलिए इसमें एक समान आयताकार गति होती है और इसका प्रक्षेपवक्र एक सीधी रेखा होती है।

प्रकाश का प्रसार

प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की तरह यात्रा करता है। विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र दोनों एक दूसरे को उत्पन्न करते हैं, युग्मित तरंगों का निर्माण करते हैं जो चरण में हैं और एक-दूसरे के लिए और प्रसार की दिशा में लंबवत हैं।

सामान्य तौर पर, अंतरिक्ष में एक लहर का प्रचार लहर के मोर्चे के संदर्भ में वर्णित किया जा सकता है। यह उन बिंदुओं का समूह है जिनमें समान आयाम और चरण हैं। Huygens के सिद्धांत के अनुसार, किसी दिए गए इंस्टेंट पर वेवफ्रंट के स्थान को जानने के बाद किसी भी स्थान को जाना जा सकता है।

विवर्तन

लेजर एक हेक्सागोनल भट्ठा द्वारा विचलित किया गया। Lienzocian

प्रकाश का तरंग व्यवहार स्पष्ट रूप से दो महत्वपूर्ण घटनाओं से स्पष्ट है जो इसके प्रसार के दौरान उत्पन्न होती हैं: विवर्तन और हस्तक्षेप। विवर्तन, तरंगों में, वे पानी, ध्वनि या प्रकाश के होते हैं, विकृत होते हैं जब वे उद्घाटन से गुजरते हैं, बाधाओं के चारों ओर जाते हैं, या कोनों के चारों ओर जाते हैं।

यदि तरंग दैर्ध्य की तुलना में एपर्चर बड़ा है, तो विरूपण बहुत बड़ा नहीं है, लेकिन यदि एपर्चर छोटा है, तो तरंग में परिवर्तन अधिक ध्यान देने योग्य है। विवर्तन तरंगों की एक विशिष्ट संपत्ति है, इसलिए जब प्रकाश विवर्तन प्रदर्शित करता है तो हम जानते हैं कि इसमें तरंग व्यवहार है।

हस्तक्षेप और ध्रुवीकरण

इसके भाग के लिए, प्रकाश का हस्तक्षेप तब होता है जब विद्युत चुम्बकीय तरंगें जो उन्हें ओवरलैप करती हैं। ऐसा करते समय, उन्हें वेक्टर तरीके से जोड़ा जाता है और यह दो प्रकार के हस्तक्षेप को जन्म दे सकता है:

-संवेदी, जब परिणामी तरंग की तीव्रता घटकों की तीव्रता से अधिक हो।

-Destructive अगर तीव्रता घटकों की तुलना में कम है।

लाइट वेव इंटरफेरेंस तब होता है जब तरंगें मोनोक्रोमैटिक होती हैं और हर समय एक ही चरण के अंतर को बनाए रखती हैं। इसे संगति कहते हैं। इस तरह का एक प्रकाश उदाहरण के लिए एक लेजर से आ सकता है। सामान्य स्रोत जैसे गरमागरम बल्ब सुसंगत प्रकाश उत्पन्न नहीं करते हैं क्योंकि फिलामेंट में लाखों परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश लगातार बदलते चरण है।

लेकिन अगर एक दूसरे के करीब दो छोटे उद्घाटन के साथ एक अपारदर्शी छाया को उसी प्रकाश बल्ब पर रखा जाता है, तो प्रत्येक स्लॉट से निकलने वाला प्रकाश एक सुसंगत स्रोत के रूप में कार्य करता है।

अंत में, जब विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के दोलन सभी एक ही दिशा में होते हैं, तो ध्रुवीकरण होता है। प्राकृतिक प्रकाश ध्रुवीकृत नहीं है, क्योंकि यह कई घटकों से बना है, प्रत्येक एक अलग दिशा में दोलन करता है।

युवा का प्रयोग

1 9 वीं शताब्दी की शुरुआत में, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी थॉमस यंग एक साधारण प्रकाश स्रोत के साथ सुसंगत प्रकाश प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे।

अपने प्रसिद्ध डबल-स्लिट प्रयोग में, उन्होंने एक अपारदर्शी स्क्रीन में एक भट्ठा के माध्यम से प्रकाश पारित किया। ह्यूजेंस सिद्धांत के अनुसार, दो माध्यमिक स्रोत उत्पन्न होते हैं, जो दो स्लिट्स के साथ दूसरी अपारदर्शी स्क्रीन से गुजरते हैं।

चित्रा 6. यंग के दोहरे भट्ठा प्रयोग का एनीमेशन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

इस प्रकार प्रकाश ने एक अंधेरे कमरे में एक दीवार को रोशन किया। जो दिखाई दे रहा था वह एक ऐसा विकल्प था जिसमें वैकल्पिक प्रकाश और अंधेरे क्षेत्र शामिल थे। इस पैटर्न के अस्तित्व को ऊपर वर्णित हस्तक्षेप की घटना से समझाया गया है।

यंग का प्रयोग बहुत महत्वपूर्ण था क्योंकि इससे प्रकाश की तरंग प्रकृति का पता चला। बाद में इसी तरह के परिणामों के साथ इलेक्ट्रॉनों, न्यूट्रॉन और प्रोटॉन जैसे मूलभूत कणों के साथ प्रयोग किया गया है।

प्रकाश की घटना

प्रतिबिंब

पानी में प्रकाश का परावर्तन

जब प्रकाश की किरण सतह से टकराती है, तो कुछ प्रकाश परावर्तित हो सकते हैं और कुछ अवशोषित होते हैं। यदि यह एक पारदर्शी माध्यम है, तो कुछ प्रकाश इसके माध्यम से अपना रास्ता जारी रखते हैं।

इसके अलावा, सतह एक दर्पण या किसी न किसी और असमान की तरह चिकनी हो सकती है। चिकनी सतह पर होने वाले प्रतिबिंब को स्पेक्युलर रिफ्लेक्शन कहा जाता है, अन्यथा यह डिफ्यूज़ प्रतिबिंब या अनियमित प्रतिबिंब होता है। एक अत्यधिक पॉलिश सतह, जैसे दर्पण, 95% तक प्रकाश को प्रतिबिंबित कर सकती है।

परावर्तक प्रतिबिंब

आकृति एक माध्यम में प्रकाश की किरण की यात्रा दिखाती है, जो हवा हो सकती है। यह θ कोण पर गिर जाता है ₁ एक विमान specular सतह पर और θ कोण पर देखा जा सकता है ₂ । सामान्य रूप से निरूपित रेखा सतह के लंबवत है।

घटना का कोण प्रतिबिंब के कोण के बराबर है। स्रोत: सर्वे विज्ञान और इंजीनियरिंग के लिए भौतिकी।

दोनों घटना और परावर्तित किरण और सामान्य से स्पेक्युलर सतह दोनों एक ही विमान में हैं। प्राचीन यूनानियों ने पहले ही देखा था कि घटनाओं का कोण प्रतिबिंब के कोण के बराबर है:

यह गणितीय अभिव्यक्ति प्रकाश के परावर्तन का नियम है। हालांकि, अन्य तरंगें जैसे कि ध्वनि, उदाहरण के लिए, प्रतिबिंब के लिए भी सक्षम हैं।

अधिकांश सतहें खुरदरी होती हैं, और इसलिए प्रकाश परावर्तन फैलाना होता है। इस तरह वे जिस प्रकाश को परावर्तित करते हैं उसे सभी दिशाओं में भेजा जाता है, इसलिए वस्तुओं को कहीं से भी देखा जा सकता है।

चूंकि कुछ तरंग दैर्ध्य दूसरों की तुलना में अधिक परिलक्षित होते हैं, इसलिए वस्तुओं में अलग-अलग रंग होते हैं।

उदाहरण के लिए, पेड़ों की पत्तियां प्रकाश को दर्शाती हैं जो दृश्य स्पेक्ट्रम के बीच में लगभग होती हैं, जो कि हरे रंग से मेल खाती हैं। बाकी दिखाई देने वाली तरंग दैर्ध्य को अवशोषित किया जाता है: पराबैंगनी से नीला (350-450 एनएम) और लाल बत्ती (650-700 एनएम) के करीब।

अपवर्तन

अपवर्तन घटना। Josell7

प्रकाश का अपवर्तन इसलिए होता है क्योंकि प्रकाश माध्यम के आधार पर विभिन्न गति से यात्रा करता है। एक वैक्यूम में, प्रकाश की गति c = 3 x 10 ⁸ m / s होती है, लेकिन जब प्रकाश एक भौतिक माध्यम तक पहुंचता है, तो अवशोषण और उत्सर्जन प्रक्रियाएं उत्पन्न होती हैं जिससे ऊर्जा कम हो जाती है, और इसके साथ गति होती है।

उदाहरण के लिए, जब हवा में चलती है, प्रकाश लगभग बराबर गति के साथ c से यात्रा करता है, लेकिन पानी में, प्रकाश तीन-चौथाई c पर यात्रा करता है, जबकि कांच में यह लगभग दो तिहाई c पर यात्रा करता है।

अपवर्तक सूचकांक

अपवर्तक सूचकांक n को निरूपित किया जाता है और निर्वात c में प्रकाश की गति के बीच भागफल के रूप में परिभाषित किया जाता है और इसकी गति को मध्यम माध्यम कहा जाता है:

अपवर्तक सूचकांक हमेशा 1 से अधिक होता है, क्योंकि वैक्यूम में प्रकाश की गति हमेशा सामग्री माध्यम से अधिक होती है। N के कुछ विशिष्ट मूल्य हैं:

-एयर: 1.0003

-वाटर: 1.33

-ग्लास: 1.5

-डायमंड: 2.42

स्नेल का नियम

जब प्रकाश की एक किरण दो मीडिया के बीच की सीमा पर टकराती है, जैसे कि हवा और उदाहरण के लिए कांच, तो प्रकाश का हिस्सा परिलक्षित होता है और दूसरा भाग कांच में अपना रास्ता जारी रखता है।

इस मामले में, तरंग दैर्ध्य और गति एक भिन्नता से गुजरती है जब एक माध्यम से दूसरे में जाती है, लेकिन आवृत्ति नहीं। चूंकि v = c / n = λ.f और निर्वात c = λo में भी। च, तो हमारे पास है:

अर्थात्, किसी दिए गए माध्यम में तरंगदैर्घ्य हमेशा वैक्यूम λo में तरंगदैर्घ्य से कम होता है।

चित्र 8. घोंघे का नियम। स्रोत: वाम आकृति: प्रकाश के अपवर्तन का आरेख। रेक्स, ए। फंडामेंटल ऑफ फिजिक्स। सही आंकड़ा: विकिमीडिया कॉमन्स। Josell7।

उन त्रिकोणों पर ध्यान दें जिनमें लाल रंग का एक सामान्य कर्ण होता है। प्रत्येक माध्यम में, कर्ण माप λ ₁ / sin ₁ और λ ₂ / sin respectively ₂ क्रमशः, चूंकि λ और v आनुपातिक हैं, इसलिए:

चूंकि λ = λ _o / n हमारे पास है:

जिसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

यह स्नेल के नियम का सूत्र है, डच गणितज्ञ विलेब्रिड स्नेल (1580-1626) के सम्मान में, जिन्होंने इसे हवा से पानी और कांच से गुजरने वाले प्रकाश का अवलोकन करके प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त किया।

वैकल्पिक रूप से, स्नेल का नियम प्रत्येक माध्यम में प्रकाश की गति के संदर्भ में लिखा गया है, जो अपवर्तक सूचकांक की परिभाषा का उपयोग कर रहा है: n = c / v:

फैलाव

जैसा कि ऊपर बताया गया है, प्रकाश विभिन्न ऊर्जाओं के साथ फोटॉनों से बना होता है, और प्रत्येक ऊर्जा को एक रंग के रूप में माना जाता है। सफेद प्रकाश में सभी ऊर्जाओं के फोटॉन होते हैं और इसलिए उन्हें अलग-अलग रंगीन रोशनी में तोड़ा जा सकता है। यह प्रकाश का प्रकीर्णन है, जिसका अध्ययन न्यूटन ने पहले ही कर दिया था।

वातावरण में पानी की बूंदें छोटे-छोटे प्राणियों की तरह व्यवहार करती हैं। स्रोत: पिक्साबे

न्यूटन ने एक ऑप्टिकल प्रिज्म लिया, इसके माध्यम से सफेद प्रकाश की एक किरण को पारित किया, और लाल से बैंगनी तक रंगीन धारियों को प्राप्त किया। यह फ्रिंज चित्रा 2 में दिखाई देने वाले प्रकाश का स्पेक्ट्रम है।

प्रकाश का प्रकीर्णन एक प्राकृतिक घटना है, जिसकी सुंदरता को हम आकाश में देखते हैं जब इंद्रधनुष बनता है। वायुमंडल में पानी की बूंदों पर सूरज की रोशनी पड़ती है, जो छोटे न्यूटन जैसे प्रिज्म की तरह काम करती है, जिससे रोशनी बिखर जाती है।

नीला रंग जिसके साथ हम आकाश को देखते हैं वह भी फैलाव का एक परिणाम है। नाइट्रोजन और ऑक्सीजन से समृद्ध, वायुमंडल मुख्य रूप से नीले और बैंगनी रंग के रंगों को फैलाता है, लेकिन मानव आंख नीले रंग के प्रति अधिक संवेदनशील है और इसलिए हम इस रंग के आकाश को देखते हैं।

जब सूर्य क्षितिज या सूर्यास्त के दौरान क्षितिज पर कम होता है, तो आकाश नारंगी को इस तथ्य के लिए धन्यवाद देता है कि प्रकाश किरणें वायुमंडल की एक मोटी परत से गुजरती हैं। कम आवृत्तियों के लाल स्वर वातावरण के तत्वों के साथ कम बातचीत करते हैं और सतह तक सीधे पहुंचने के लिए लाभ उठाते हैं।

धूल और प्रदूषण से समृद्ध वायुमंडल, जैसे कि कुछ बड़े शहरों में, कम आवृत्तियों के फैलाव के कारण भूरे रंग के आकाश होते हैं।

प्रकाश के बारे में सिद्धांत

प्रकाश को मुख्य रूप से एक कण या एक लहर के रूप में माना गया है। न्यूटन का बचाव करने वाले कॉर्पसकुलर सिद्धांत ने प्रकाश को कणों के एक बीम के रूप में माना। जबकि प्रतिबिंब और अपवर्तन को पर्याप्त रूप से समझा जा सकता है कि रोशनी एक लहर थी, जैसा कि ह्यूजेंस ने तर्क दिया था।

लेकिन इन उल्लेखनीय वैज्ञानिकों से बहुत पहले, लोगों ने पहले से ही प्रकाश की प्रकृति के बारे में अनुमान लगाया था। उनमें से यूनानी दार्शनिक अरस्तू अनुपस्थित नहीं हो सकते थे। समय के साथ प्रकाश के सिद्धांतों का संक्षिप्त सारांश इस प्रकार है:

अरिस्टोटेलियन सिद्धांत

2,500 साल पहले अरस्तू ने दावा किया था कि पर्यवेक्षक की आंखों से रोशनी निकलती है, वस्तुओं को रोशन किया जाता है और किसी तरह से छवि के साथ वापस आ जाता है ताकि इसे व्यक्ति द्वारा सराहा जा सके।

न्यूटन का कॉर्पसस्कुलर सिद्धांत

न्यूटन ने माना कि प्रकाश में छोटे कण होते हैं जो सभी दिशाओं में एक सीधी रेखा में फैलते हैं। जब वे आंखों तक पहुंचते हैं, तो वे संवेदना को प्रकाश के रूप में पंजीकृत करते हैं।

ह्यूजेंस तरंग सिद्धांत

ह्यूजेंस ने प्रकाश पर संधि नामक एक कार्य प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने प्रस्ताव दिया कि यह ध्वनि तरंगों के समान माध्यम की गड़बड़ी थी।

मैक्सवेल का विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत

हालाँकि, डबल-स्लिट प्रयोग ने प्रकाश की तरंग प्रकृति के बारे में कोई संदेह नहीं छोड़ा, लेकिन उन्नीसवीं सदी के अधिकांश समय के लिए अटकलें थीं कि यह किस प्रकार की लहर है, जब तक मैक्सवेल ने अपने विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत में कहा था कि प्रकाश शामिल था एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का प्रसार।

विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में प्रकाश, पूर्ववर्ती खंडों में वर्णित प्रकाश की प्रसार घटना की व्याख्या करता है और यह वर्तमान भौतिकी द्वारा स्वीकार की गई अवधारणा है, जैसा कि प्रकाश की शारीरिक प्रकृति है।

आइंस्टीन का कॉर्पसस्कुलर सिद्धांत

प्रकाश की आधुनिक गर्भाधान के अनुसार, इसमें द्रव्यमान और बिना कणों के फोटॉन होते हैं। द्रव्यमान नहीं होने के बावजूद, उनके पास गति और ऊर्जा है, जैसा कि ऊपर बताया गया है। यह सिद्धांत सफलतापूर्वक इस बात की व्याख्या करता है कि प्रकाश असतत (निर्धारित) मात्राओं में ऊर्जा का आदान-प्रदान करके, पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है।

कुछ वर्षों पहले हेनरिक हर्ट्ज द्वारा खोजे गए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव को समझाने के लिए अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रकाश की मात्रा का अस्तित्व प्रस्तावित किया गया था। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव में एक पदार्थ द्वारा इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है, जिस पर कुछ प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण लगाए गए हैं, लगभग हमेशा पराबैंगनी से दृश्य प्रकाश तक।

संदर्भ

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