- Huygens तरंग सिद्धांत प्रकाश के सिद्धांत
- प्रतिबिंब
- पहला कानून
- दूसरा कानून
- अपवर्तन
- विवर्तन
- ह्यूजेंस सिद्धांत के अनुत्तरित प्रश्न
- लहर मॉडल की वसूली
- संदर्भ
प्रकाश की तरंग सिद्धांत हुय्गेंस एक लहर, ध्वनि या यांत्रिक पानी में उत्पादित लहरों के समान के रूप में प्रकाश में परिभाषित किया। दूसरी ओर, न्यूटन ने दावा किया कि प्रकाश भौतिक कणों से बना था जिसे उन्होंने कॉरस्प्यूडर्स कहा था।
प्रकाश ने हमेशा मानव हित और जिज्ञासा जगाई है। इस तरह, भौतिकी की मूलभूत समस्याओं में से एक होने के बाद से प्रकाश के रहस्यों का अनावरण किया गया है।
क्रिस्टियान हुयगेन्स
इन कारणों से, विज्ञान के पूरे इतिहास में विभिन्न सिद्धांत हैं जिन्होंने इसकी वास्तविक प्रकृति को समझाने की कोशिश की है।
हालांकि, यह सत्रहवीं और अठारहवीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, आइजैक न्यूटन और क्रिस्टियान ह्यजेंस के सिद्धांतों के साथ नहीं था, कि प्रकाश की गहरी समझ के लिए नींव रखी जाने लगी।
Huygens तरंग सिद्धांत प्रकाश के सिद्धांत
1678 में, क्रिस्टियन ह्यजेंस ने प्रकाश के अपने तरंग सिद्धांत को तैयार किया, जिसे बाद में उन्होंने 1690 में अपने ग्रंथ प्रकाश में प्रकाशित किया।
डच भौतिक विज्ञानी ने प्रस्तावित किया कि प्रकाश को सभी दिशाओं में तरंगों के एक सेट के रूप में उत्सर्जित किया गया था जो एक माध्यम से यात्रा करता था जिसे वह ईथर कहते थे। चूंकि तरंगें गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित नहीं होती हैं, उन्होंने माना कि जब वे एक सघन माध्यम में प्रवेश करती हैं तो तरंगों की गति कम हो जाती है।
उनका मॉडल विशेष रूप से प्रतिबिंब और अपवर्तन के स्नेल-डेसकार्टेस कानून को समझाने में सहायक था। इसने विवर्तन की घटना को भी संतोषजनक रूप से समझाया।
उनका सिद्धांत मौलिक रूप से दो अवधारणाओं पर आधारित था:
a) प्रकाश स्रोत पानी की सतह पर होने वाली तरंगों के समान गोलाकार-आकार वाली तरंगों का उत्सर्जन करते हैं। इस तरह, प्रकाश किरणों को उन रेखाओं द्वारा परिभाषित किया जाता है जिनकी दिशा लहर की सतह के लंबवत होती है।
बी) एक तरंग का प्रत्येक बिंदु माध्यमिक तरंगों के लिए एक नया उत्सर्जक केंद्र है, जो एक ही आवृत्ति और गति के साथ उत्सर्जित होते हैं जो प्राथमिक तरंगों की विशेषता रखते हैं। द्वितीयक तरंगों की अनंतता को नहीं माना जाता है, इसलिए इन माध्यमिक तरंगों के परिणामस्वरूप होने वाली तरंग उनका लिफाफा है।
हालाँकि, अपने समय के वैज्ञानिकों द्वारा ह्यूजेंस की लहर सिद्धांत को स्वीकार नहीं किया गया था, कुछ अपवादों जैसे कि रॉबर्ट हुक के।
न्यूटन की भारी प्रतिष्ठा और उसके मैकेनिक ने जो बड़ी सफलता हासिल की, उसने ईथर की अवधारणा को समझने के लिए समस्याओं के साथ मिलकर, अधिकांश समकालीन वैज्ञानिकों को अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी के कोरपसकुलर सिद्धांत का विकल्प चुना।
प्रतिबिंब
परावर्तन एक ऑप्टिकल घटना है जो तब होती है जब दो मीडिया के बीच एक पृथक्करण सतह पर एक लहर की घटना होती है और दिशा के परिवर्तन से गुजरती है, आंदोलन की ऊर्जा के हिस्से के साथ पहले माध्यम में वापस आ जाती है।
प्रतिबिंब के नियम इस प्रकार हैं:
पहला कानून
प्रतिबिंबित किरण, घटना और सामान्य (या लंबवत), एक ही विमान में स्थित हैं।
दूसरा कानून
घटना के कोण का मूल्य बिल्कुल प्रतिबिंब के कोण के समान है।
ह्यूजेंस का सिद्धांत हमें प्रतिबिंब के नियमों को प्रदर्शित करने की अनुमति देता है। यह पाया जाता है कि जब एक लहर मीडिया के अलगाव तक पहुंचती है, तो प्रत्येक बिंदु माध्यमिक तरंगों को उत्सर्जित करने वाला एक नया उत्सर्जक फोकस बन जाता है। परावर्तित तरंग तरंग द्वितीयक तरंगों का लिफाफा है। इस परिलक्षित माध्यमिक तरंग मोर्चे का कोण बिल्कुल घटना कोण के समान है।
अपवर्तन
हालांकि, अपवर्तन वह घटना है जो तब होती है जब एक लहर दो मीडिया के बीच की खाई पर थोपती है, जिसमें अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक होते हैं।
जब ऐसा होता है, तो लहर प्रवेश करती है और आंदोलन की ऊर्जा के हिस्से के साथ एक दूसरे के लिए प्रेषित होती है। अपवर्तन विभिन्न गति के परिणामस्वरूप होता है जिसके साथ तरंगें अलग-अलग मीडिया में फैलती हैं।
अपवर्तन की घटना का एक विशिष्ट उदाहरण तब देखा जा सकता है जब एक वस्तु (उदाहरण के लिए, एक पेंसिल या बॉलपॉइंट पेन) को आंशिक रूप से एक गिलास पानी में डाला जाता है।
Huygens के सिद्धांत ने अपवर्तन के लिए एक आकर्षक स्पष्टीकरण प्रदान किया। दो मीडिया के बीच सीमा पर स्थित तरंग मोर्चे पर बिंदु प्रकाश प्रसार के नए स्रोतों के रूप में कार्य करते हैं और इस प्रकार प्रचार की दिशा बदल जाती है।
विवर्तन
विचलन तरंगों की एक विशिष्ट भौतिक घटना है (यह सभी प्रकार की तरंगों में होती है) जिसमें तरंगों का विक्षेपण होता है जब वे अपने मार्ग में एक बाधा का सामना करती हैं या एक भट्ठा से गुजरती हैं।
यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि विवर्तन तभी होता है जब तरंग एक बाधा द्वारा विकृत होती है, जिसके आयाम इसकी तरंग दैर्ध्य के बराबर होते हैं।
ह्यूजेंस सिद्धांत बताता है कि जब प्रकाश एक भट्ठा पर गिरता है, तो उसके विमान के सभी बिंदु तरंगों के द्वितीयक स्रोत बन जाते हैं, उत्सर्जित करते हैं, जैसा कि पहले ही समझाया जा चुका है, नई तरंगें, जिन्हें इस मामले में विवर्तित तरंगें कहा जाता है।
ह्यूजेंस सिद्धांत के अनुत्तरित प्रश्न
ह्यूजेंस के सिद्धांत ने अनुत्तरित प्रश्नों की एक श्रृंखला को छोड़ दिया। उनका दावा है कि वेवफ्रंट पर प्रत्येक बिंदु स्वयं एक नई लहर का एक स्रोत था, यह समझाने में असफल रहा कि प्रकाश पिछड़े और आगे दोनों का प्रचार क्यों करता है।
इसी तरह, ईथर की अवधारणा का स्पष्टीकरण पूरी तरह से संतोषजनक नहीं था और एक कारण था कि उसके सिद्धांत को शुरू में स्वीकार नहीं किया गया था।
लहर मॉडल की वसूली
यह 19 वीं शताब्दी तक नहीं था कि लहर मॉडल को पुनर्प्राप्त किया गया था। यह मुख्य रूप से थॉमस यंग के योगदान के लिए धन्यवाद था जो प्रकाश की सभी घटनाओं को इस आधार पर समझाने में कामयाब रहे कि प्रकाश एक अनुदैर्ध्य लहर है।
विशेष रूप से, 1801 में उन्होंने अपने प्रसिद्ध डबल स्लिट प्रयोग को अंजाम दिया। इस प्रयोग के साथ, यंग ने दूर के प्रकाश स्रोत से प्रकाश में एक हस्तक्षेप पैटर्न को सत्यापित किया जब यह दो स्लिट्स से गुजरने के बाद अलग हो गया।
इसी तरह, यंग ने वेव मॉडल का उपयोग करके इंद्रधनुष के विभिन्न रंगों में सफेद रोशनी के बिखराव को भी समझाया। उन्होंने दिखाया कि प्रत्येक माध्यम में, प्रकाश बनाने वाले प्रत्येक रंग में एक विशिष्ट आवृत्ति और तरंग दैर्ध्य होता है।
इस तरह, इस प्रयोग के लिए उन्होंने प्रकाश की तरंग प्रकृति का प्रदर्शन किया।
दिलचस्प बात यह है कि समय के साथ इस प्रयोग ने प्रकाश की कोरपस लहर तरंग द्वंद्व को प्रदर्शित करने के लिए महत्वपूर्ण साबित किया, जो क्वांटम यांत्रिकी की एक मौलिक विशेषता है।
संदर्भ
- बर्क, जॉन रॉबर्ट (1999)। भौतिकी: चीजों की प्रकृति। मेक्सिको DF: इंटरनेशनल थॉमसन एडिटर्स।
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