දෝලන හා තරංග 2- ආලෝකයේ වර්තනය 1

දෝලන හා තරංග 2

ආලෝකය

ආලෝකය විද්යුත් චුම්බක තරංග විශේෂයක් වන අතර ආලෝකයෙහි සරළ රේඛීය ප්‍රචාරණය පිළිබඳව අධ්‍යයනය කිරීම මෙම කොටසේ දී සිදු කෙරේ.

මෙහි දී ප්‍රතිබිම්බ ඇතිවීම, පෙනීම ඇති වීම, අක්ෂි දෝෂ සහ පිළියම්,  අන්වීක්ෂ සහ දුරේක්ෂ ආදිය පිළිබව අධ්‍යයනය කෙරේ.

තරංග වලට ආවේනික පරාවර්තනය, වර්තනය, නිරෝධනය, ධ්‍රැවනය යන ගුණාංග සියල්ල ආලෝක තරංග වල දී ද දක්නට ලැබේ. මේ අතරින් උසස් පෙළ විෂය නිර්දේශය යටතේ ආලෝකයේ වර්තනය පිළිබඳව සාකච්ඡා කරනු ලැබේ. රික්තයේ දී ආලෝකයේ ප්‍රවේගය තත්පරයට මීටර් 3 * 10⁸ වන අතර දළ වශයෙන් වාතයේ දි ද මෙම ප්‍රවේගයෙන්ම ගමන් කරන්නේ යැයි සලකනු ලැබේ. නමුත් වෙනත් පාරදෘෂ්‍ය මාධ්‍ය වල දී ආලෝකය ප්‍රචාරණය වන්නේ මීට වඩා අඩු වේගයකිනි. මෙලෙස විවිධ මාධ්‍යයන් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වන වේගය වෙනස් වීම නිසා ආලෝකයේ වර්තනය සිදුවේ.

එක් මාධ්‍යයක සිට වෙනත් මාධ්‍යයක ඇති වස්තුවක් දෙස බැලීමේ දී එහි පිහිටීම වෙනස් වී දක්නට ලැබෙන්නේ ආලෝකයේ වර්තනය නිසාය.

උදා-

ජලය වීදුරුවක් තැළ ඇති කාසියක් දෙස බැලීමේ දී එය මදක් ඉහළින් ඇත්තා සේ පෙනීම. 

ජලය තුළ සිට ඉහළ අහසේ පියාඹන කුරුල්ලෙකු දෙස බැලීමේ දී නියමිත දුරට වඩා වෙනස් දුරක් ඇත්තාසේ දර්ශනය වීම.

මීට අමතරව ජල වීදුරුවක් තුළට පැන්සලක් වැනි දෙයක් ඇතුල් කළ විට එය මදක් නැවී ඇති සේ දර්ශණය වීමද ආලෝකයේ වර්තනය නිසා සිදුවන සංසිද්ධි වේ.

 ආලෝකයේ වර්තනය

ආලෝකයේ එක් පාරදෘෂ්‍ය මාධ්‍යයක සිට වෙනත් පාරදෘෂ්‍ය මාධ්‍යයකට ඇතුල් වීමේ දී කිරණය (ගමන් මාර්ගය වෙනස් කර ගමන් කිරීම) හැරී ගමන් කිරීම ආලෝකයේ වර්තනය නම් වේ. තවද මෙහිදී කිරණයේ වේගයද වෙනස් වේ.

පාරදෘෂ්‍ය මාධ්‍යය 2 ක් සැලකීමේ දී ආලෝකය වැඩි වේගයකින් ගමන් කරන මාධ්‍යය විරලතර (විරල) මාධ්‍යයක් ලෙසත් 

අඩු වේගයකින් ගමන් කරන මාධ්‍යය ගහනතර (ගහන) මාධ්‍යයක් ලෙසත් හඳුන්වනු ලැබේ.

විරලතර මාධ්‍යයක සිට ගහනතර මාධ්‍යයකට ඇතුල්වීමේ දී කිරණය අභිලම්බය දෙසටත් 

ගහනතර මාධ්‍යයක සිට විරලතර මාධ්‍යයකට ඇතුල්වීමේ දී කිරණය අභිලම්බයෙන් ඉවතටත් නැවී ගමන් කරන අතර

අභිලම්බය ඔස්සේ ගමන් කරන කිරණ නැවීමකින් තොරව මුල් දිශාව ඔස්සේම ගමන් කරයි.  

වර්තන නියම

1. පතන කිරණයත් වර්තිත කිරණයත් පතන ලක්ෂ්‍යයේ දී ඇඳි අභිලම්බයත් එකම ලයක පිහිටයි.
2. යම් මාධ්‍යයක් සඳහා සලකන ලද වර්ණයක පතන කෝණයේ සයිනයත් වර්තන කෝණයේ සයිනයත් අතර අනුපාතය නියතයක් වේ. (මෙය ස්නෙල් නියමය ලෙස හැඳින්වේ. මේ අතර මෙහි නියතය වර්තනාංකය ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ.)

(sin i) / (sin r)  = n

i    - පතන කෝණය

r    -වර්තන කෝණය

n   -  නිරීක්ෂණය කරන මාධ්‍යයට සාපේක්ෂව වස්තුව ඇති මාධ්‍යයේ වර්තනාංකය

 මාධ්‍යයක නිරපේක්ෂ වර්තනාංකය

 රික්කය (වාතය ) තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය c, කිසියම් මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය V ට දරණ අනුපාතය එම මාධ්‍යයේ නිරපේක්ෂ වර්තනාංකය ලෙස අර්ථ දැක්වේ.

      n = c / v

n     -  මාධ්‍යයේ නිරපේක්ෂ වර්තනාංකය

c     -  රික්තය (වාතය ) තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය

v     - කිසියම් මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය

මාධ්‍යයක සාපේක්ෂ වර්තනාංකය

කිසියම් 1 නම් මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය V₁ , වෙනත්  මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය V₂ ට දරණ අනුපාතය එම මාධ්‍යයේ සාපේක්ෂ වර්තනාංකය ලෙස අර්ථ දැක්වේ. එය ¹n₂ ලෙස නිරූපනය කරයි.

      ¹n₂ = V₁ / V₂

 ¹n₂    -  මාධ්‍යයේ සාපේක්ෂ වර්තනාංකය(පළමු මාධ්‍යයට සාපේක්ෂව දෙවන මාධ්‍යයේ වර්තනාංකය)

V₁     -  1 නම් මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය 

V₂     -  2 නම් මාධ්‍යයක් තුලින් ආලෝකය ප්‍රචාරණය වීමේ වේගය