आज हम संप्रेषण और संबंधित अवधारणाओं के बारे में बात करेंगे। ये सभी मात्राएँ रैखिक प्रकाशिकी के अनुभाग को संदर्भित करती हैं।
प्राचीन विश्व में प्रकाश
लोग सोचते थे कि दुनिया रहस्यों से भरी है। यहां तक कि मानव शरीर में भी बहुत कुछ अज्ञात है। उदाहरण के लिए, प्राचीन यूनानियों को यह समझ में नहीं आया कि आंख कैसे देखती है, रंग क्यों मौजूद है, रात क्यों आती है। लेकिन साथ ही, उनकी दुनिया सरल थी: प्रकाश, एक बाधा पर गिरकर, एक छाया बनाई। यह वह सब है जो सबसे शिक्षित वैज्ञानिक को भी जानना आवश्यक है। प्रकाश और ताप के संचरण के बारे में किसी ने नहीं सोचा था। और आज वे इसे स्कूल में पढ़ते हैं।
प्रकाश बाधा से मिलता है
जब प्रकाश की किरण किसी वस्तु से टकराती है, तो वह चार अलग-अलग तरीकों से व्यवहार कर सकती है:
- उठाना;
- बिखरना;
- प्रतिबिंबित;
- आगे बढ़ें।
तदनुसार किसी भी पदार्थ में अवशोषण, परावर्तन, संचरण और प्रकीर्णन के गुणांक होते हैं।
अवशोषित प्रकाश सामग्री के गुणों को अलग-अलग तरीकों से बदलता है: यह इसे गर्म करता है, इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना को बदलता है। विसरित और परावर्तित प्रकाश समान हैं, लेकिन फिर भी भिन्न हैं। प्रकाश को परावर्तित करते समयप्रसार की दिशा बदल देता है, और बिखरने पर इसकी तरंग दैर्ध्य भी बदल जाती है।
एक पारदर्शी वस्तु जो प्रकाश और उसके गुणों को संचारित करती है
परावर्तन और संचरण गुणांक दो कारकों पर निर्भर करते हैं - प्रकाश की विशेषताएं और स्वयं वस्तु के गुण। यह मायने रखता है:
- पदार्थ की समग्र स्थिति। बर्फ भाप से अलग तरह से अपवर्तित होती है।
- क्रिस्टल जालक की संरचना। यह आइटम ठोस पर लागू होता है। उदाहरण के लिए, स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में कोयले का संप्रेषण शून्य हो जाता है, लेकिन हीरा एक अलग मामला है। यह इसके प्रतिबिंब और अपवर्तन के विमान हैं जो प्रकाश और छाया का एक जादुई खेल बनाते हैं, जिसके लिए लोग शानदार पैसे देने को तैयार हैं। लेकिन ये दोनों पदार्थ कार्बन हैं। और हीरा आग में कोयले से भी बदतर नहीं जलेगा।
- पदार्थ का तापमान। अजीब तरह से, लेकिन उच्च तापमान पर, कुछ शरीर स्वयं प्रकाश का स्रोत बन जाते हैं, इसलिए वे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ थोड़ा अलग तरीके से बातचीत करते हैं।
- बिंब पर प्रकाश पुंज का आपतन कोण।
यह भी याद रखें कि किसी वस्तु से निकलने वाली रोशनी का ध्रुवीकरण हो सकता है।
वेवलेंथ और ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम
जैसा कि हमने ऊपर बताया, संप्रेषण आपतित प्रकाश की तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है। एक पदार्थ जो पीली और हरी किरणों के लिए अपारदर्शी है, अवरक्त स्पेक्ट्रम के लिए पारदर्शी दिखाई देता है। "न्यूट्रिनो" नामक छोटे कणों के लिए पृथ्वी भी पारदर्शी है। इसलिए, इस तथ्य के बावजूद कि वेसूर्य को बहुत बड़ी मात्रा में उत्पन्न करता है, वैज्ञानिकों के लिए उनका पता लगाना इतना कठिन है। न्यूट्रिनो के पदार्थ से टकराने की संभावना बहुत कम है।
लेकिन अक्सर हम विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग के बारे में बात कर रहे हैं। यदि पुस्तक या कार्य में पैमाने के कई खंड हैं, तो ऑप्टिकल संप्रेषण उस भाग को संदर्भित करेगा जो मानव आँख के लिए सुलभ है।
गुणांक सूत्र
अब पाठक किसी पदार्थ के संचरण को निर्धारित करने वाले सूत्र को देखने और समझने के लिए पर्याप्त रूप से तैयार है। यह इस तरह दिखता है: एस=एफ/एफ0।
तो, संप्रेषण टी एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के विकिरण प्रवाह का अनुपात है जो शरीर (Ф) से मूल विकिरण प्रवाह (Ф0) से होकर गुजरता है।
T के मान का कोई आयाम नहीं है, क्योंकि इसे एक दूसरे में समान अवधारणाओं के विभाजन के रूप में दर्शाया जाता है। हालांकि, यह गुणांक भौतिक अर्थ से रहित नहीं है। यह दर्शाता है कि एक पदार्थ कितना विद्युत चुम्बकीय विकिरण से होकर गुजरता है।
विकिरण प्रवाह
यह सिर्फ एक मुहावरा नहीं है, बल्कि एक खास शब्द है। विकिरण प्रवाह वह शक्ति है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक इकाई सतह से होकर गुजरती है। अधिक विस्तार से, इस मान की गणना उस ऊर्जा के रूप में की जाती है जो विकिरण एक इकाई क्षेत्र में एक इकाई समय में चलती है। क्षेत्र अक्सर एक वर्ग मीटर होता है, और समय सेकंड होता है। लेकिन विशिष्ट कार्य के आधार पर, इन शर्तों को बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, लाल के लिएविशाल, जो हमारे सूर्य से एक हजार गुना बड़ा है, आप सुरक्षित रूप से वर्ग किलोमीटर का उपयोग कर सकते हैं। और एक छोटे जुगनू के लिए, वर्ग मिलीमीटर।
बेशक, तुलना करने में सक्षम होने के लिए, एकीकृत माप प्रणाली शुरू की गई थी। लेकिन उनके लिए कोई भी मूल्य कम किया जा सकता है, जब तक कि निश्चित रूप से, आप शून्य की संख्या के साथ खिलवाड़ नहीं करते।
इन संकल्पनाओं के साथ जुड़कर दिशात्मक संप्रेषण का परिमाण भी है। यह निर्धारित करता है कि कांच से कितना और किस प्रकार का प्रकाश गुजरता है। यह अवधारणा भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों में नहीं पाई जाती है। यह विंडो निर्माताओं के विनिर्देशों और नियमों में छिपा है।
ऊर्जा के संरक्षण का नियम
यही कारण है कि परपेचुअल मोशन मशीन और एक दार्शनिक के पत्थर का अस्तित्व असंभव है। लेकिन पानी और पवन चक्कियां हैं। कानून कहता है कि ऊर्जा कहीं से नहीं आती है और बिना किसी निशान के घुलती नहीं है। एक बाधा पर पड़ने वाला प्रकाश कोई अपवाद नहीं है। यह संप्रेषण के भौतिक अर्थ से नहीं निकलता है कि चूंकि प्रकाश का हिस्सा सामग्री से नहीं गुजरा, इसलिए यह वाष्पित हो गया। वास्तव में, घटना किरण अवशोषित, बिखरी हुई, परावर्तित और संचरित प्रकाश के योग के बराबर होती है। इस प्रकार, किसी दिए गए पदार्थ के लिए इन गुणांकों का योग एक के बराबर होना चाहिए।
सामान्य तौर पर, ऊर्जा के संरक्षण के नियम को भौतिकी के सभी क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है। स्कूल की समस्याओं में अक्सर ऐसा होता है कि रस्सी खिंचती नहीं है, पिन गर्म नहीं होती है, और सिस्टम में कोई घर्षण नहीं होता है। लेकिन हकीकत में ये नामुमकिन है। इसके अलावा, यह हमेशा याद रखने योग्य है कि लोग जानते हैंसब नहीं। उदाहरण के लिए, बीटा क्षय में, कुछ ऊर्जा खो गई थी। वैज्ञानिकों को समझ में नहीं आया कि यह कहां गया। नील्स बोहर ने खुद सुझाव दिया था कि संरक्षण कानून इस स्तर पर नहीं हो सकता है।
लेकिन फिर एक बहुत छोटा और चालाक प्राथमिक कण खोजा गया - न्यूट्रिनो लेप्टन। और सब कुछ ठीक हो गया। इसलिए यदि पाठक किसी समस्या को हल करते समय यह नहीं समझता है कि ऊर्जा कहाँ जाती है, तो हमें याद रखना चाहिए: कभी-कभी इसका उत्तर केवल अज्ञात होता है।
प्रकाश के संचरण और अपवर्तन के नियमों को लागू करना
हमने थोड़ा और ऊपर कहा कि ये सभी गुणांक इस बात पर निर्भर करते हैं कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण किरण के रास्ते में कौन सा पदार्थ मिलता है। लेकिन इस तथ्य का उल्टा भी इस्तेमाल किया जा सकता है। किसी पदार्थ के गुणों का पता लगाने के लिए ट्रांसमिशन स्पेक्ट्रम लेना सबसे सरल और सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है। यह तरीका इतना अच्छा क्यों है?
यह अन्य ऑप्टिकल विधियों की तुलना में कम सटीक है। किसी पदार्थ को प्रकाश उत्सर्जित करके और भी बहुत कुछ सीखा जा सकता है। लेकिन यह ऑप्टिकल ट्रांसमिशन विधि का मुख्य लाभ है - किसी को कुछ भी करने के लिए मजबूर करने की आवश्यकता नहीं है। पदार्थ को लेजर से गर्म करने, जलाने या विकिरणित करने की आवश्यकता नहीं होती है। ऑप्टिकल लेंस और प्रिज्म की जटिल प्रणालियों की आवश्यकता नहीं है क्योंकि प्रकाश की किरण अध्ययन के तहत नमूने से सीधे गुजरती है।
इसके अलावा, यह विधि गैर-आक्रामक और गैर-विनाशकारी है। नमूना अपने मूल रूप और स्थिति में रहता है। यह महत्वपूर्ण है जब पदार्थ दुर्लभ है, या जब यह अद्वितीय है। हमें यकीन है कि तूतनखामुन की अंगूठी जलने लायक नहीं है,उस पर तामचीनी की संरचना को और अधिक सटीक रूप से जानने के लिए।
