उजवाड

सूर्याच्या उजवाडाक लागून आमकां धर्तरेवयल्यो वस्तू दिश्टी पडटात. रातीकडेन चंद्र, सूर्यापसून परावर्तित (reflected) केल्लो उजवाड दिता. उजवाड ही भौतिकशास्त्राची एक म्हत्वाची शाखा जावन आसा. जशेपरी उश्णता, विद्युत, चुंबकता ही एक तरेची ऊर्जा आसता, तशीच उजवाड ही एक तरेची ऊर्जा (energy) जावन आसा. फोटोफिल्म उजवाडांत हाडल्यार काळें जाता. उजवाडाच्या झोतांत प्रारणमापक (radiometer) दवरल्यार ताचीं पातीं घुंवपाक लागतात. हाचेवयल्यान अशें दिसून येता की उजवाड कसलो तरी वावर (work) करीत आसता. देखूनच, उजवाडाक एक प्रकारची ऊर्जा अशें म्हण्टात.

इतिहास:

इ.स.प. सव्या शेंकड्यांत ग्रीक तत्वज्ञ पायथॅगोरस हाणें उजवाड म्हळ्यार ‘आमच्या दोळ्यांतल्यान येवपी (जल्ल्याच् स्पर्शक इंद्रियासारके) स्पर्शक आसतले आनी खाशेले वस्तूक ह्या स्पर्शकांचो स्पर्श जालो म्हण्टकच ती वस्त आमकां दिशिल्ल्याची जाणविकाय जाता’अशी कल्पना मांडली. इ.स.प. तिसऱ्या शेंकड्यांतल्या एपिक्यूरस (ग्रीक तत्वज्ञ) हाणें ‘वस्तूपसून परावर्तित जाल्लो उजवाड दोळ्यांत आयलो म्हण्टकच ती वस्त आपणाक दिसता’ अशी कल्पना मांडिल्ली. त्याच शतमानांतचल्या यूक्लिड ह्या नामनेच्या गणितशास्त्रज्ञाक ‘आपाती कोन (angle of incidence) आनी परावर्तन कोन (angle of reflection) हे समभूज आसतात’ हो परावर्तनाचो नेम खबर आशिल्लो अशें म्हण्टात.

इ.स. पयल्या शेंकड्यांतल्या टॉलेमी ह्या नामनेच्या ज्योतिर्विदाक वातावरणीय प्रणमनाक (refraction) लागून गिऱ्यांच्या मळबांतल्या सुवातेंत भासमान बदल जाता, हें खबर आशिल्लें.प्रणमनाचे नेम सतराव्या शेंकड्यांत व्हिलेब्रॉर्ट स्नेल ह्या डच शास्त्रज्ञान सोदून काडले अशें म्हण्टात. पूण ताचे आदीं इकराव्या शतमानांतूच अल् हसन ह्या अरब शास्त्रज्ञाक हे नेम खबर आशिल्लें अशें म्हण्टात. पंदराव्या शेंकड्यांत लिओनार्दो दा व्हिंची ह्या शास्त्रज्ञान ‘उजवाडाचें प्रसारण सरळ वळींत जाता’ ही गजाल सोदून काडली. योहानेस केल्पर ह्या ज्योतिर्विदान सतराव्या शेंकड्यांत उजवाडाविशींचे आनीकूय कांय नेम सोदून काडले. सतराव्या शेंकड्याच्या दुसऱ्या अर्दांत न्यूटन (1642-1727) हाणें आर्विल्ल्या उजवाडाविशींच्या अभ्यासाची बुन्याद घाली. कंवचेच्या भिगांतल्यान (prism) धव्या उजवाडाची शलाका (beam of light) सोडली जाल्यार दुसरेवटेन सप्तरंगांचो वर्णपट (spectrum) मेळटा. हो सप्तरंगी उजवाड उरफाटे दिक्स्थितींत (orientation) दवरिल्ल्या भिंगांतल्यान सोडलो जाल्यार सप्तरंगांचें एकीकरण जावन परत घवी ‘उजवाड शलाका’ मेळटा हो म्हत्वाचो प्रयोग ताणें केलो. ताचेवेल्यान धवो उजवाड हो सप्तरंगांच्या भरसणेपसून तयार जाल्लो आसता असो निश्कर्श ताणें काडलो. ‘उजवाड हो अतिसूक्ष्म आनी वस्तुमानविरयत अशा कणांपसून तयार जाल्लो आसता’ असो उजवाडाच्या स्वरुपाविशींचो आपलो सिद्धांत न्यूटन हाणें मांडलो.

ह्याच काळखंडांत ओलाडस रोमर (1644-1710) ह्या डॅनिश ज्योतिर्विदान गुरू गिऱ्याभोंवतणी घुंवपी चंद्रांच्या गिराणांक लागपी काळ मेजून ताचेवयल्यान पयलीं उजवाडाचो वेग निश्चित केलो. एफ्. एम्. ग्रिमाल्दी (1618-63) ह्या इटालियन शास्त्रज्ञान उजवाडाच्या विवर्तनाचो (diffraction) सोद लायलो.

उजवाड म्हळ्यार खंयच्या तरी माध्यमांतले तरंग आसात, ह्या सिद्धांताच्या तत्वाचेर हायगेन्झ (1629-95) हाणें तरंग सिद्धांताची बुन्याद घाली. ह्या सिद्धांतावरवीं हायगेन्झ हाणें परावर्तन, प्रणमन ह्या उजवाडाच्या आविश्कारांची विस्कटावणी केली. डॉमस यंग (1773-1829) आनी ए. जे. फ्रेनेल (1788-1827) हांणी तातूंत मोलादीक भर घाली. 1887 त ए. ए. मायकेल्सन आनी ई. डब्ल्यू. मॉर्ली हांणी उजवाड-वेगाविशींचे कांय सिद्धांत उजवाडायले. 1864 त जे. सी. मॅक्सवेल हाचीं ‘मॅक्सवेल समीकरणां’ उजवाडाक आयलीं. 1887 त एच्. आर्. हर्टझ हाणेंय ‘उजवाड हो विद्युत चुंबकीय तरंगरूप आसा’ अशें सिद्ध करपाखातीर कांय प्रयोग केले.

विद्युत चुंबकीय तरंग सिद्धांताक लागून उजवाडाविशींच्या सगळ्या प्रस्नांची पुराय विस्कटावणी जाली ना. देखून 1900 त, माक्स प्लांक ह्या जर्मन शास्त्रज्ञान पुंज सिद्धांतावयलें समीकरण उजवाडावन ‘पुंज सिद्धांत’ (Quantum theory) ही क्रांतिकारक कल्पना मांडली.

उगम:

उजवाडाचे उगम दोन तरांचे आसतात. उश्ण आनी थंड. सूर्य, गिरे हे उश्ण उजवाडाचे उगम जावन आसात. विद्युत प्रवाह सोडलो जाल्यार तंतूंचो ताप चड जावन वाडटा आनी भितल्ल्यान उजवाड येता. तशेंच कसलोय धातू खूब तापयलो जाल्यार तो उजवाड दिता. हे सगळे उश्ण उजवाडाचे उगम आसात. क्ष-किरण, हळडुवो फॉस्फोरस, टी. व्ही. चो पड्डो हीं सगलीं थंड उडवाडाच्या उगमाचीं उदाहरणां.

ट्यूबलाइट, बल्ब हांचो उजवाड असंख्य जाल्लो आसता. बिंदू उगमाचो उजवाड सगळे वटेन वता. तो जे सरळ वाटेन वता तांकां उजवाडाचे किरण अशें म्हण्टात. एका बिंदू उगमापसून असंख्य उजवाडाचीं किरणां येतात. ट्यूबलाइट, बल्ब हीं बिंदू उगमापसून तयार जाल्ल्या विस्तारित उगमाचीं (extended source) उदाहरणां आसात. उजवाडाचें प्रसारण सरळ वळींत जाता.

पावसाच्या दिसांनी आमकां जोगलाचो उजवाड पयलीं दिसता आनी मागीर गडगडाचो आवाज आयकुपाक येता. तशेंच पयस फुगेट लायली जाल्यार उजवाड पयलीं दिसता आनी मागीर आवाज आयकुपाक येता. हाचेवयल्यान अशें दिसून येता की उजवाडाचो वेग आवाजाच्या वेगापरस चड आसा. निर्वात पोकळसाणीत (vacuum) उजवाडाचो वेग=3x10 8 मी./सेकंद आसता म्हळ्यार एका सेकंदाक उजवाड तीन लक्ष किमी. प्रसारण करता. एका वर्साक उजवाड जितलें अंतर प्रसारण करता, त्या अंतराक एक उजवाड वर्स (light year) अशें म्हण्टात. एक उजवाड वर्स=9.6x10 12 किमी. खूब पयसुल्ल्या वस्तुंचें, देखीक, धर्तरी आनी तारे हांचेमदलें अंतर उजवाड वर्सांनी मेजतात.

उजवाडाची तीव्रता (Intensity of light):

वाचता आसतना एका थाराविक तीव्रतायेचो उजवाड आमकां जाय आसता. कमी उजवाड पडल्यार दोळ्यांचेर ताण येता आनी चड उजवाड पडल्यार दोळ्यांक त्रास जाता. उजवाडाची तीव्रता ताच्या उगमाचेर आनी ताच्या अंतराचेर पातयेवन आसता. एकाच जाग्यार आशिल्ली मेणवात आनी बल्ब हांच्या उजवाडाची तीव्रता वेगळी आसता. चड शक्तीच्या बल्बाचो उजवाड मंद दिसता. शास्त्रीय भाशेंत अशें म्हण्टात की बल्बाची अनुदीप्त (luminous) तीव्रताय मेणवातीपरस चड आसा. वेगवेगळ्या उजवाड उगमाची अनुदीप्त तीव्रता वेगवेगळी आसताय अनुदीप्त तीव्रतेचें मापन करपाक candela हें एकक (unit)वापरतात. बल्बाची शक्त मेजपाखातीर वॉट (watt) हें एकक वापरतात. 100 वॉट शक्तीच्या बल्बाची अनुदीप्त तीव्रता 125, कँडेला (candella) आसता.

दीपन: (lllimination):

एकाद्र्या दिव्यामुखार पापेलांव दवरलो जाल्यार ताचेर उजवाड पडटा आनी ताचेर पडिल्लो जो उजवाड दोळ्यांक दिसता ताका ‘दिपन’ अशें म्हण्टात. दिव्यापसून अंतर चड केलें जाल्यार दीपन कमी जाता. दीपन मेजपाक लक्स (lux) हें एकक वापरतात.

व्यस्तवर्ग नेम: (Inverse Square Law) :

दिव्यापसून अंतर चड केल्यार दीपन कमी जाता तेचपरी अंतर तितलेंच दवरलें आऩी बल्बाची अनुदीप्त तीव्रता चड केली जाल्यार दीपन चड जाता. दीपन आनी अनुदीप्त तीव्रता समानुपती आसतात. दीपन (I in Lux), अनुदीप्त तीव्रता (C in Candella) आनी अंतर (d in meter) सकयल दिल्ल्या नेम-सुत्राप्रमाण आसतात.

वेगवेगळ्या कामाखातीर वेगवेगळें गीपन लागता. देखीक- वाचपाखातीर 40 ते 65 लक्स इतलें दीपन आसूंक जाय. नाटकाखातीर रंगमाचयेवयलें हीपन चड म्हळ्यार 270 लक्स इतलें दवरतात.

उजवाडाचें परावर्तन (Refletion of light):

कसल्याय वस्तूचेर उजवाड पडलो जाल्यार,त्या उजवाडाचो थोडो भाग परावर्तीत जाता, थोडो भाग ती वस्तू सोसून घेता आ ती वस्तू पारदर्शक आसली जाल्यार उजवाडाचो थोडो भाग आरपार वता. चकचकीत आनी गुळगुळीत वस्तूचेर उजवाड चड प्रमाणांत परावर्तीत जाता. हारशाचेर पडिल्लो सगळो उजवाड परत येता, म्हळ्यार परावर्तीत जाता.

परावर्तृनाचे नेम:

1. अपाती किरण आनी परावर्तीत किरण स्तंभिकेचे उरफाटे वटेन आसता.2. अपाती कोन (अ) आनी परावर्तीत कोन (प) सारके आसतात. 3. अपाती किरण, स्तंभिका आनी परावर्तीत किरण एकाच प्रतलांत (plane) आसतात. समांतर किरणशलाका (beam of light) सपाट आनी गुळगुळीत वस्तूचेर पडल्यार परावर्तीत किरणशलाका समांतर उरता. असल्या परावर्तनाक ‘नियमित परावर्तन’ अशें म्हण्टात. समांतर किरणशलाका जर खडबडीत वस्तूचेर पडली, जाल्यार परावर्तीत किरणशलाका समांतर उरनात. असल्या परावर्तनाक ‘अनियमित परावर्तन’ अशें म्हण्टात. जेन्ना कसल्याय वस्तूचेर उजवाड पडटा, तेन्ना तो जवाड परावर्तीत जाता. तीं परावर्तीत किरणां आमच्या दोळ्यांत वतात आनी तेखातीर आमकां ती वस्त दोळ्यांनी दिसता.

परशय (Parallax):

कसलीय वस्त दवरली जाल्यार ताची प्रतिमा (image) दिसता. ती प्रतिमा खंय जाल्या तें कळपाक पराशय पद्धतीचो उपेग करचो पडटा. धंवते गाडयेंतसून भायले वटेन पळेलें जाल्यार वीजेचे खांबे आनी झाडां उरफाटे दिकेन वतात अशें दिसता. खरें तर झाडां, खांबे एकाच जाग्यार आसतात पूण गाडी मात चलता. जी वस्त पयस आसता ती गाडयेचे दिकेन वता आनी जी वस्त लागीं आसता ती गाडयेचे उरफाटे दिकेन वता अशें दिसता. हे प्रक्रियेंत, झाडां आनी खांब्यांमदीं पराशय (parallax) आसा अशें आमी म्हण्टात. दोन वस्तू एकाच जाग्यार आसल्यो जाल्यार, तांच्या मदीं पराशय ना अशें म्हण्टात.

Light