user
கேள்வி : 
ஒளி  என்றால் என்ன? விளக்குக.


assistant
குறிப்பு :  
    
         ஒளி என்பது ஒரு மின்காந்த அலை ஆகும். ஒளி என்பது மின்காந்த புலத்தில் ஏற்படும் அதிர்வுகளால் உருவாகிறது. ஒளி என்பது வெவ்வேறு அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளது. ஒளியின் அலைநீளம் அதன் நிறத்தை தீர்மானிக்கிறது. ஒளி  என்பது கண்களுக்குப் புலப்படும் அலைநீளம் கொண்ட மின்காந்த அலைகள் என்று வரையறுக்கப்படுகின்றன. 
         ஒளி , மின்காந்த கதிர்வீச்சு மனிதக் கண்ணால் கண்டறிய முடியும் . மின்காந்த கதிர்வீச்சு என்பது 1 × 10 -11 மீட்டருக்கும் குறைவான அலைநீளம் கொண்ட காமா கதிர்கள் முதல் மீட்டரில் அளவிடப்படும் ரேடியோ அலைகள் வரை மிகவும் பரந்த அளவிலான அலைநீளங்களில் நிகழ்கிறது. அந்த பரந்த நிறமாலைக்குள், மனிதர்களுக்குத் தெரியும் அலைநீளங்கள், சிவப்பு ஒளிக்கு சுமார் 700 நானோமீட்டர்கள் (என்எம்; பில்லியனில் ஒரு மீட்டரில்) இருந்து ஊதா ஒளிக்கு சுமார் 400 என்எம் வரை மிகக் குறுகிய அலைவரிசையை ஆக்கிரமித்துள்ளன . புலப்படும் பட்டையை ஒட்டிய நிறமாலைப் பகுதிகள் பெரும்பாலும் ஒளி என்றும், ஒரு முனையில் அகச்சிவப்பு என்றும் மறுமுனையில் புற ஊதா என்றும் குறிப்பிடப்படுகின்றன. ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகம் ஒரு அடிப்படை இயற்பியல் மாறிலி ஆகும் , தற்போது ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட மதிப்பு வினாடிக்கு சரியாக 299,792,458 மீட்டர்கள் அல்லது வினாடிக்கு 186,282 மைல்கள் ஆகும். சூரியன் மேகங்களுக்குப் பின்னால் இருந்து பிரகாசிக்கிறது. "ஒளி என்றால் என்ன?" என்ற கேள்விக்கு ஒரு பதில் இல்லை. ஒளி அனுபவம், ஆய்வு மற்றும் சுரண்டப்படும் பல சூழல்களை திருப்திப்படுத்துகிறது. இயற்பியலாளர் ஒளியின் இயற்பியல் பண்புகளில் ஆர்வமாக உள்ளார், காட்சி உலகின் அழகியல் மதிப்பீட்டில் கலைஞர் . பார்வையின் உணர்வின் மூலம், உலகத்தை உணரவும் அதற்குள் தொடர்பு கொள்ளவும் ஒளி ஒரு முதன்மை கருவியாகும். சூரியனில் இருந்து வரும் ஒளி பூமியை வெப்பமாக்குகிறது , உலகளாவிய வானிலை முறைகளை இயக்குகிறது மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கையின் உயிர்-நிலையான செயல்முறையைத் தொடங்குகிறது . மிகப்பெரிய அளவில், பொருளுடனான ஒளியின் தொடர்புகள் பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பை வடிவமைக்க உதவியது . உண்மையில், ஒளி பிரபஞ்சத்தில் ஒரு சாளரத்தை வழங்குகிறது, அண்டவியல் முதல் அணு அளவுகள் வரை. பிரபஞ்சத்தின் மற்ற பகுதிகளைப் பற்றிய அனைத்து தகவல்களும் மின்காந்த கதிர்வீச்சு வடிவத்தில் பூமியை அடைகின்றன. அந்த கதிர்வீச்சை விளக்குவதன் மூலம், வானியலாளர்கள் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பகால சகாப்தங்களைப் பார்க்க முடியும், பிரபஞ்சத்தின் பொதுவான விரிவாக்கத்தை அளவிட முடியும் மற்றும் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் ஊடகத்தின் வேதியியல் கலவையை தீர்மானிக்க முடியும் . தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்பு பிரபஞ்சத்தின் ஆய்வை வியத்தகு முறையில் விரிவுபடுத்தியது போலவே, நுண்ணோக்கியின் கண்டுபிடிப்பும் செல்லின் சிக்கலான உலகத்தைத் திறந்தது . அணுக்களால் உமிழப்படும் மற்றும் உறிஞ்சப்படும் ஒளியின் அதிர்வெண்களின் பகுப்பாய்வு குவாண்டம் இயக்கவியலின் வளர்ச்சிக்கு ஒரு முக்கிய உந்துதலாக இருந்தது . அணு மற்றும் மூலக்கூறு ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப்பிகள் பொருளின் கட்டமைப்பை ஆய்வு செய்வதற்கும், அணு மற்றும் மூலக்கூறு மாதிரிகளின் அல்ட்ராசென்சிட்டிவ் சோதனைகளை வழங்குவதற்கும் மற்றும் அடிப்படை ஒளி வேதியியல் எதிர்வினைகளின் ஆய்வுகளுக்கு பங்களிப்பதற்கும் முதன்மையான கருவிகளாகத் தொடர்கின்றன .

         ஒளி இடஞ்சார்ந்த மற்றும் தற்காலிக தகவல்களை கடத்துகிறது. இந்த சொத்து ஒளியியல் மற்றும் ஒளியியல் தகவல்தொடர்புகள் மற்றும் முதிர்ந்த மற்றும் வளர்ந்து வரும் எண்ணற்ற தொடர்புடைய தொழில்நுட்பங்களின் அடிப்படையை உருவாக்குகிறது . ஒளியின் கையாளுதல்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளில் லேசர்கள் , ஹாலோகிராபி மற்றும் ஃபைபர்-ஆப்டிக் தொலைத்தொடர்பு அமைப்புகள் ஆகியவை அடங்கும் .  பெரும்பாலான அன்றாட சூழ்நிலைகளில், ஒளியின் பண்புகளை கிளாசிக்கல் மின்காந்தவியல் கோட்பாட்டிலிருந்து பெறலாம் , இதில் ஒளி ஒரு பயண அலையாக விண்வெளியில் பரவும் இணைந்த மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்களாக விவரிக்கப்படுகிறது . இருப்பினும், 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் உருவாக்கப்பட்ட இந்த அலைக் கோட்பாடு, மிகக் குறைந்த தீவிரத்தில் ஒளியின் பண்புகளை விளக்க போதுமானதாக இல்லை. அந்த அளவில் ஒளியின் பண்புகளை விளக்குவதற்கும் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுடன் ஒளியின் தொடர்புகளை விளக்குவதற்கும் ஒரு குவாண்டம் கோட்பாடு தேவைப்படுகிறது . அதன் எளிமையான வடிவத்தில், குவாண்டம் கோட்பாடு ஒளியானது ஃபோட்டான்கள் எனப்படும் தனித்துவமான ஆற்றல் பாக்கெட்டுகளைக் கொண்டதாக விவரிக்கிறது . இருப்பினும், கிளாசிக்கல் அலை மாதிரியோ அல்லது கிளாசிக்கல் துகள் மாதிரியோ ஒளியை சரியாக விவரிக்கவில்லை; ஒளி குவாண்டம் இயக்கவியலில் மட்டுமே வெளிப்படும் இரட்டை இயல்பைக் கொண்டுள்ளது. இந்த ஆச்சரியமான அலை-துகள் இருமை இயற்கையின் அனைத்து முதன்மை கூறுகளாலும் பகிர்ந்து கொள்ளப்படுகிறது (எ.கா., எலக்ட்ரான்கள் துகள் போன்ற மற்றும் அலை போன்ற அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளன). 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் இருந்து, குவாண்டம் எலக்ட்ரோடைனமிக்ஸ்  எனப்படும் ஒளியின் மிகவும் விரிவான கோட்பாடு இயற்பியலாளர்களால் முழுமையானதாகக் கருதப்படுகிறது. QED கிளாசிக்கல் மின்காந்தவியல், குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாடு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது .

     இத்தாலியில் பிறந்த இயற்பியலாளர் டாக்டர் என்ரிகோ ஃபெர்மி ஒரு கரும்பலகையில் கணித சமன்பாடுகளுடன் ஒரு வரைபடத்தை வரைகிறார்.  இயற்பியல் மற்றும் இயற்கை சட்டம்
இந்த கட்டுரை ஒளியின் இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் ஒளியின் தன்மையை விவரிக்கும் கோட்பாட்டு மாதிரிகள் மீது கவனம் செலுத்துகிறது. அதன் முக்கிய கருப்பொருள்கள் வடிவியல் ஒளியியல் அடிப்படைகள், கிளாசிக்கல் மின்காந்த அலைகள் மற்றும் அந்த அலைகளுடன் தொடர்புடைய குறுக்கீடு விளைவுகள் மற்றும் ஒளியின் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் அடிப்படை யோசனைகள் ஆகியவை அடங்கும். இந்த தலைப்புகளின் விரிவான மற்றும் தொழில்நுட்ப விளக்கக்காட்சிகளை ஒளியியல் , மின்காந்த கதிர்வீச்சு , குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் குவாண்டம் மின் இயக்கவியல் கட்டுரைகளில் காணலாம் . 1905 இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சிக்கு வெவ்வேறு குறிப்புச் சட்டங்களில் அளவிடப்படும் ஒளியின் வேகத்தைப் பற்றிய சிந்தனை எவ்வாறு முக்கியமானது என்பதற்கான விவரங்களுக்கு சார்பியல் தன்மையையும் பார்க்கவும் .
பிதாகரஸ், 
விமானம் மற்றும் வளைந்த கண்ணாடிகள் மற்றும் குவிந்த லென்ஸ்கள் போன்ற எளிய ஒளியியல் கருவிகள் பல ஆரம்பகால நாகரிகங்களால் பயன்படுத்தப்பட்டன என்பதற்கு தெளிவான சான்றுகள் இருந்தாலும் , பண்டைய கிரேக்க தத்துவவாதிகள் பொதுவாக ஒளியின் தன்மை பற்றிய முதல் முறையான ஊகங்களுக்கு வரவு வைக்கின்றனர். ஒளியின் இயற்பியல் இயல்பிலிருந்து காட்சி விளைவுகளின் மனித உணர்வை வேறுபடுத்துவதற்கான கருத்தியல் தடையானது ஒளியின் கோட்பாடுகளின் வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது. பார்வையின் பொறிமுறையைப் பற்றிய சிந்தனை இந்த ஆரம்ப ஆய்வுகளில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது.பித்தகோரஸ் ( கி.மு. 500 ) கண்ணில் இருந்து வெளிப்படும் காட்சி கதிர்கள் மற்றும் தாக்கும் பொருட்களால் பார்வை ஏற்படுகிறது என்று முன்மொழிந்தார்.எம்பெடோகிள்ஸ் ( கி.மு. 450 ) ஒரு பார்வை மாதிரியை உருவாக்கியதாகத் தெரிகிறது, அதில் பொருள்கள் மற்றும் கண்கள் இரண்டும் வெளிச்சம் வெளிப்படும் .எபிகுரஸ் ( கி.மு. 300 ) கண்ணைத் தவிர வேறு மூலங்களால் ஒளி உமிழப்படுவதாகவும், ஒளி பொருட்களைப் பிரதிபலித்து கண்ணுக்குள் நுழையும்போது பார்வை உருவாகிறது என்றும் நம்பினார்.யூக்லிட் ( கி.மு. 300 ), தனது ஒளியியலில் பிரதிபலிப்பு விதியை முன்வைத்து , ஒளிக்கதிர்களை நேர்கோட்டில் பரப்புவது பற்றி விவாதித்தார் .டோலமி ( c. 100 CE ) ஒளியின் ஒளிவிலகல் பற்றிய முதல் அளவு ஆய்வுகளில் ஒன்றை மேற்கொண்டார், அது ஒரு வெளிப்படையான ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு செல்கிறது, பல ஊடகங்களின் சேர்க்கைக்கான நிகழ்வுகள் மற்றும் பரிமாற்றத்தின் கோணங்களின் ஜோடிகளை அட்டவணைப்படுத்துகிறது.

பிரிட்டானிக்கா பிரீமியம் சந்தாவைப் பெற்று பிரத்தியேக உள்ளடக்கத்திற்கான அணுகலைப் பெறுங்கள்.
ஆங்கில பிரான்சிஸ்கன் தத்துவஞானி மற்றும் கல்வி சீர்திருத்தவாதி ரோஜர் பேகன், இங்கிலாந்தின் ஆக்ஸ்போர்டில் உள்ள பிரான்சிஸ்கன் மடாலயத்தில் உள்ள தனது கண்காணிப்பகத்தில் சி. 1867.
கிரேக்க-ரோமானிய சாம்ராஜ்யத்தின் வீழ்ச்சியுடன், அறிவியல் முன்னேற்றம் இஸ்லாமிய உலகிற்கு மாறியது . குறிப்பாக, பாக்தாத்தின் ஏழாவது அப்பாசித் கலீஃபா அல்-மாமூன், 830 CE இல் ஞான மாளிகையை ( பைத் அல்-ஹிக்மா) நிறுவினார் . ஆரம்ப அறிஞர்களில் அல்-குவாரிஸ்மி மற்றும் அல்-கிண்டி . "அரேபியர்களின் தத்துவஞானி" என்று அழைக்கப்படும் அல்-கிண்டி ஒளிக்கதிர்களை நேர்கோட்டில் பரப்பும் கருத்தை விரிவுபடுத்தினார் மற்றும் பார்வையின் பொறிமுறையைப் பற்றி விவாதித்தார். 1000 வாக்கில், ஒளியின் பித்தகோரியன் மாதிரி கைவிடப்பட்டது, இப்போது வடிவியல் ஒளியியல் என்று அழைக்கப்படும் அடிப்படை கருத்தியல் கூறுகளைக் கொண்ட ஒரு கதிர் மாதிரி வெளிப்பட்டது. குறிப்பாக கண்களில் இருந்து ஒளிக்கதிர்கள் செயலில் வெளிப்படுவதைக் காட்டிலும், பொருட்களிலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளிக்கதிர்களின் செயலற்ற வரவேற்புக்கு பார்வை சரியாகக் காரணம். அவர் கோள மற்றும் பரவளைய கண்ணாடிகளிலிருந்து ஒளியின் பிரதிபலிப்பு கணித பண்புகளை ஆய்வு செய்தார் மற்றும் மனித கண்ணின் ஒளியியல் கூறுகளின் விரிவான படங்களை வரைந்தார். இபின் அல்-ஹைதமின் படைப்பு 13 ஆம் நூற்றாண்டில் லத்தீன் மொழியில் மொழிபெயர்க்கப்பட்டது மற்றும் பிரான்சிஸ்கன் பிரியர் மற்றும் இயற்கை தத்துவஞானி மீது ஊக்கமளிக்கும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தியது.ரோஜர் பேகன் . பேகன் எளிய லென்ஸ்கள் மூலம் ஒளியின் பரவலைப் பற்றி ஆய்வு செய்தார், மேலும் பார்வையை சரிசெய்ய லென்ஸ்கள் பயன்படுத்துவதை விவரித்த முதல் நபர்களில் ஒருவராகக் கருதப்படுகிறார் .

ஆரம்ப துகள் மற்றும் அலை கோட்பாடுகள்

கலிலியோவின் முதல் தொலைநோக்கிகள் இரண்டு; புளோரன்ஸ், கலிலியோ அருங்காட்சியகத்தில்.
17 ஆம் நூற்றாண்டின் விடியலுடன், ஐரோப்பாவில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் மீண்டும் எழுந்தது. கூட்டு நுண்ணோக்கிகள் முதன்முதலில் நெதர்லாந்தில் 1590 மற்றும் 1608 க்கு இடையில் கட்டப்பட்டன (அநேகமாக ஹான்ஸ் மற்றும் ஜக்காரியாஸ் ஜான்சன்) மற்றும் பெரும்பாலான ஆதாரங்கள் மற்றொரு டச்சுக்காரரான ஹான்ஸ் லிப்பர்ஷேயை 1608 இல் தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்புடன் வரவு வைக்கின்றன. இத்தாலிய வானியலாளர் கலிலியோ விரைவாக வடிவமைப்பை மேம்படுத்தினார். ஒளிவிலகல் தொலைநோக்கி மற்றும் 1610 இல் வியாழனின் நிலவுகள் மற்றும் சனியின் வளையங்கள் பற்றிய அவரது கண்டுபிடிப்புகளில் இதைப் பயன்படுத்தினார். (ஒளிவிலகல் என்பது ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு ஒளியைக் குறிக்கிறது - இந்த விஷயத்தில், காற்றில் இருந்து கண்ணாடி லென்ஸுக்குள்.) ஜெர்மன் வானியலாளர் ஜோஹன்னஸ் கெப்லர், டியோப்ட்ரைஸில் (1611) லென்ஸ்களின் கவனம் செலுத்தும் பண்புகளின் தோராயமான கணிதப் பகுப்பாய்வை வழங்கினார் . டச்சு வானியலாளர் ஒரு அனுபவ முன்னேற்றம் செய்தார்1621 இல் வில்லெப்ராட் ஸ்னெல், இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையேயான இடைமுகத்தின் மூலம் ஒளிக்கதிர் ஒளிவிலகுவதற்கான நிகழ்வு மற்றும் பரிமாற்றக் கோணங்களுக்கு இடையேயான கணிதத் தொடர்பை ( ஸ்னெல்லின் விதி ) கண்டுபிடித்தார் . 1657 இல் பிரெஞ்சு கணிதவியலாளர்Pierre de Fermat ஸ்னெல்லின் குறைந்த நேரக் கொள்கையின் அடிப்படையில் ஒரு புதிரான வழித்தோன்றலை முன்வைத்தார் , இது ஒளியானது ஒரு புள்ளியில் இருந்து மற்றொரு இடத்திற்கு பயணிக்க குறைந்தபட்ச நேரத்தின் பாதையை பின்பற்றுகிறது என்று வலியுறுத்தியது. 1665 ஆம் ஆண்டு ஜெஸ்யூட் கணிதவியலாளர் பிரான்செஸ்கோ கிரிமால்டியின் ஆய்வுகளின் மரணத்திற்குப் பிந்தைய வெளியீடு, இப்போது டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் எஃபெக்ட்ஸ் என்று அழைக்கப்படுவதை முதலில் விவரித்தது, அதில் ஒரு தடையை கடந்து செல்லும் ஒளி வடிவியல் நிழலில் ஊடுருவுவதைக் காணலாம். 1676 இல் டேனிஷ் வானியலாளர்ஒளியின் வேகத்திற்கான தோராயமான மதிப்பைக் கண்டறிய ஓலே ரோமர் ஒரு வருட காலப்பகுதியில் வியாழனின் நிலவுகளின் வெளிப்படையான சுற்றுப்பாதை காலங்களில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களின் அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தினார் . ஒளியின் வேகம் எல்லையற்றது அல்ல என்பதை உணர்ந்ததே ரோமரின் பணியின் முக்கியத்துவம் .

ரெனே டெஸ்கார்ட்ஸ்
17 ஆம் நூற்றாண்டின் பல அனுபவ கண்டுபிடிப்புகளுக்கு இணையாக ஒளியின் தன்மையின் செமினல் இயற்பியல் மாதிரிகள் உருவாக்கப்பட்டன. ஒளியின் இரண்டு போட்டி மாதிரிகள், வேகமாக நகரும் துகள்களின் தொகுப்பாகவும், பரப்பும் அலையாகவும் மேம்படுத்தப்பட்டன. லா டியோப்ட்ரிக்கில் ( 1637), பிரெஞ்சு தத்துவஞானி-கணிதவியலாளன்René Descartes ஒளியை ஒரு பரவலான மீள் ஊடகம் மூலம் எல்லையற்ற வேகத்தில் அனுப்பும் அழுத்த அலை என்று விவரித்தார் . பிரபல ஆங்கில இயற்பியலாளர்ராபர்ட் ஹூக் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் எஃபெக்ட்ஸ் மற்றும் மெல்லிய-ஃபிலிம் குறுக்கீட்டை ஆய்வு செய்து, மைக்ரோகிராஃபியாவில் (1665) ஒளி என்பது எந்த ஊடகத்தின் மூலம் பரவும் ஒரு விரைவான அதிர்வு என்று முடித்தார் . டச்சு கணிதவியலாளர்-வானியலாளர்கிறிஸ்டியன் ஹ்யூஜென்ஸ் ஒளியின் முதல் விரிவான அலைக் கோட்பாட்டை உருவாக்கினார், அதன் பின்னணியில் அவர் பிரதிபலிப்பு மற்றும் ஒளிவிலகல் விதிகளைப் பெற முடிந்தது .

ஒளியின் துகள் கோட்பாட்டின் மிக முக்கியமான வக்கீல்ஐசக் நியூட்டன் . 1660 களில் நியூட்டன் ஒளியின் பண்புகளை கவனமாக ஆய்வு செய்ததன் மூலம், வெள்ளை ஒளி வண்ணங்களின் கலவையைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் கண்டுபிடித்தார். அவர் ஒளியின் தன்மையை உருவாக்குவதில் போராடினார், இறுதியில் அதை உறுதிப்படுத்தினார்ஒளியியல் (1704) ஒளியானது கார்பஸ்கல்ஸ் அல்லது துகள்களின் நீரோட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. அறியப்பட்ட ஒளிவிலகல் விதியுடன் தனது துகள் மாதிரியை சரிசெய்ய, நியூட்டன் ஊகிக்கிறார், வெளிப்படையான பொருள்கள் (கண்ணாடி போன்றவை) துகள்களின் மீது கவர்ச்சிகரமான சக்திகளை செலுத்துகின்றன, இதன் விளைவாக ஒரு வெளிப்படையான ஊடகத்தில் ஒளியின் வேகம் எப்போதும் ஒளியின் வேகத்தை விட அதிகமாகஇருக்கும் . ஒரு வெற்றிடம் . ஒளியின் வெவ்வேறு நிறங்களின் துகள்கள் சற்று வித்தியாசமான வெகுஜனங்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, இது வெளிப்படையான ஊடகங்களில் வெவ்வேறு வேகங்களுக்கு வழிவகுக்கும் என்றும், அதனால் ஒளிவிலகல் வெவ்வேறு கோணங்கள் என்றும் அவர் முன்வைத்தார். நியூட்டன் தனது ஊகங்களை ஒளியின் இறுதித் தன்மையைப் பற்றிய தெளிவற்ற தன்மையை வெளிப்படுத்தும் வகையில் இல்லாமல், ஒரு தொடர் வினவல்களின் வடிவத்தில் ஆப்டிக்ஸில் வழங்கினார்விஞ்ஞான சமூகத்தில் அவருக்கு இருந்த அபரிமிதமான அதிகாரத்தின் காரணமாக, 1727 இல் அவர் இறந்த பின்னரான நூற்றாண்டில் அவரது ஒளியின் துகள் மாதிரிக்கு சில சவால்கள் இருந்தன.

நியூட்டனின் கார்பஸ்குலர் மாதிரியானது 19 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்ப ஆண்டுகளில் உயிர் பிழைத்தது, அந்த நேரத்தில் ஒளியின் அலை இயல்புக்கான சான்றுகள் மிகப்பெரியதாக மாறியது. 19 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதி முதல் பிற்பகுதி வரையிலான கோட்பாட்டு மற்றும் சோதனைப் பணியானது ஒளியை ஒரு மின்காந்த அலையாக உறுதிப்படுத்தும் வகையில் நிறுவப்பட்டது , மேலும் இந்த பிரச்சினை 1900 ஆம் ஆண்டளவில் தீர்க்கப்பட்டதாகத் தோன்றியது. 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்ப தசாப்தங்களில் குவாண்டம் இயக்கவியலின் வருகையுடன் , இருப்பினும், சர்ச்சை ஒளியின் இயல்பு மீண்டும் வெளிப்பட்டது. பின்வரும் பிரிவுகளில் காண்பது போல, ஒளியின் துகள் மற்றும் அலை மாதிரிகளுக்கு இடையிலான இந்த அறிவியல் மோதல் பொருளின் வரலாற்றை ஊடுருவிச் செல்கிறது.

வடிவியல் ஒளியியல் : கதிர்கள் போன்ற ஒளி
1600 களில் தொடங்கி, ஒளியியல் மற்றும் ஒளியியல் கருவி வடிவமைப்பு பற்றிய நடைமுறை அறிவியலின் வளர்ச்சிக்கு ஒளியின் தன்மை பற்றிய விரிவான புரிதல் தேவையில்லை . மாறாக, ஒளியின் நடத்தையை விவரிக்கும் அனுபவ விதிகளின் தொகுப்பு, ஒளியியலில் நடைமுறை முன்னேற்றங்களை ஆதரிக்க, வெளிப்படையான பொருட்களைக் கடந்து , மென்மையான மேற்பரப்புகளைப் பிரதிபலிக்கும். இன்று ஒட்டுமொத்தமாக வடிவியல் ஒளியியல் என்று அறியப்படுகிறது, விதிகள் மிகவும் பயனுள்ள, மிகவும் தோராயமான, ஒளி மாதிரியாக அமைகின்றன . ஒளியியல் அமைப்புகளின் பகுப்பாய்வு - கேமராக்கள் , நுண்ணோக்கிகள், தொலைநோக்கிகள் - மற்றும் இயற்கையில் எளிமையான ஒளியியல் நிகழ்வுகளின் விளக்கம் ஆகியவை அவற்றின் முதன்மை பயன்பாடுகளாகும்.

ஒளி கதிர்கள்
வடிவியல் ஒளியியலில் அடிப்படை உறுப்பு ஒளிக்கதிர் ஆகும், இது ஒரு அனுமானக் கட்டமைப்பாகும் , இது விண்வெளியில் எந்தப் புள்ளியிலும் ஒளியின் பரவலின் திசையைக் குறிக்கிறது . இந்த கருத்தின் தோற்றம் ஒளியின் தன்மை பற்றிய ஆரம்பகால ஊகங்களுக்கு முந்தையது. 17 ஆம் நூற்றாண்டில் காட்சிக் கதிர்கள் பற்றிய பித்தகோரியன் கருத்து நீண்ட காலமாக கைவிடப்பட்டது, ஆனால் ஒளி நேர்கோட்டில் பயணிக்கிறது என்ற அவதானிப்பு இயற்கையாகவே கதிர் கருத்தின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது. இணையான அம்புகளின் தொகுப்பால் ஒரு குறுகிய ஒளிக்கற்றையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவது கற்பனை செய்வது எளிது - கதிர்களின் மூட்டை. ஒளிக்கற்றை ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும் போது, ​​பரப்புகளில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் போது, ​​சிதறி, அல்லது ஒரு குவிமையத்திற்கு வரும்போது, ​​கதிர்களின் மூட்டை ஒரு எளிய வடிவியல் முறையில் கற்றை முன்னேற்றத்தைக் கண்டறியும்.

வடிவியல் ஒளியியல் என்பது ஒளிக்கதிர்கள் பின்பற்றும் பாதைகளை நிர்ணயிக்கும் விதிகளின் தொகுப்பைக் கொண்டுள்ளது. எந்த ஒரு சீரான ஊடகத்திலும் கதிர்கள் நேர்கோட்டில் பயணிக்கின்றன. ஒரு சிறிய உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மூலத்தால் உமிழப்படும் ஒளியானது, ஒரு இலட்சியப்படுத்தப்பட்ட "புள்ளி மூலத்திலிருந்து" கதிரியக்கமாக வெளிப்புறமாகச் சுட்டிக்காட்டும் கதிர்களின் தொகுப்பால் குறிப்பிடப்படுகிறது. இணையான கதிர்களின் தொகுப்பு விண்வெளியில் சீரான தீவிரத்துடன் பாயும் ஒளியைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது; எடுத்துக்காட்டுகளில் தொலைதூர நட்சத்திரத்திலிருந்து வரும் ஒளி மற்றும் லேசரின் ஒளி ஆகியவை அடங்கும் . ஒரு பொருள் ஒரு இணையான ஒளிக்கற்றை மூலம் ஒளிரும் போது கூர்மையான நிழலை உருவாக்குவது, பொருளால் தடுக்கப்படாத கதிர்களின் பாதைகளைக் கண்டுபிடிப்பதன் மூலம் எளிதாக விளக்கப்படுகிறது.

நிகழ்வுகளின் கோணம் மற்றும் பிரதிபலிப்பு கோணம்

ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பிற்கு நிகழ்வின் கோணம் (θ 1 ) பிரதிபலிப்பு கோணத்திற்கு (θ 2 ) சமமாக இருக்கும், இது மேற்பரப்பிற்கு இயல்பான (செங்குத்தாகக் கோடு) குறிப்புடன் அளவிடப்படுகிறது.
கண்ணாடியில் ஒளியின் பிரதிபலிப்பு
கண்ணாடியில் ஒளியின் பிரதிபலிப்பு
பிரதிபலிப்பு விதியின் படி, படங்கள் ஒரு கண்ணாடி போன்ற மென்மையான மேற்பரப்பில் இருந்து அதே கோணத்தில் (θ 2 ) நிகழ்வு கோணத்தில் (θ 1 ) பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன. ஒரு கண்ணாடியில் முப்பரிமாண இடைவெளியில் ஒரு பொருளைக் கண் "பார்க்கும்" போது, ​​அது உண்மையில் கண்ணாடியின் மேற்பரப்பில் இருந்து ஒளியின் பிரதிபலிப்பால் உருவாக்கப்பட்ட பார்வைக் கோடுகளில் ஒரு படத்தைப் பார்க்கிறது.

ஒளியின் பரவலான பிரதிபலிப்பு

ஒளி கரடுமுரடான பரப்புகளைத் தாக்கும் போது, ​​அது பல கோணங்களில் பிரதிபலிக்கிறது. இந்த பரவலான பிரதிபலிப்பு ஒளியூட்டப்பட்ட பொருட்களை எந்த ஒரு பார்வை இடத்திலிருந்தும் பார்க்க உதவுகிறது.
ஒளிக்கதிர்கள் ஒரு மேற்பரப்பில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் போது திசையை மாற்றும், ஒரு வெளிப்படையான ஊடகத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு நகரும் அல்லது அதன் கலவை தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கும் ஒரு ஊடகத்தின் வழியாக பயணிக்கும். ஒரு மென்மையான மேற்பரப்பில் இருந்து பிரதிபலிக்கும் போது, ​​பிரதிபலித்த கதிர்களின் கோணம் சம்பவக் கதிரின் கோணத்திற்கு சமமாக இருக்கும் என்று பிரதிபலிப்பு விதி கூறுகிறது. (சம்பிரதாயத்தின்படி, வடிவியல் ஒளியியலில் உள்ள அனைத்து கோணங்களும் மேற்பரப்பிற்கு இயல்பான அளவைப் பொறுத்து அளவிடப்படுகின்றன-அதாவது, மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக ஒரு கோட்டிற்கு.) பிரதிபலித்த கதிர் எப்போதும் சம்பவக் கதிர் மற்றும் இயல்பானது வரையறுக்கப்பட்ட விமானத்தில் இருக்கும் மேற்பரப்பு. விமானம் மற்றும் வளைந்த கண்ணாடிகள் மூலம் உருவாக்கப்படும் படங்களைப் புரிந்துகொள்ள பிரதிபலிப்பு விதியைப் பயன்படுத்தலாம். கண்ணாடியைப் போலல்லாமல், பெரும்பாலான இயற்கை மேற்பரப்புகள் ஒளியின் அலைநீளத்தின் அளவில் கரடுமுரடானவை, இதன் விளைவாக, இணையான நிகழ்வு ஒளிக் கதிர்கள் பல்வேறு திசைகளில் அல்லது பரவலாகப் பிரதிபலிக்கின்றன. எந்த நிலையிலிருந்தும் ஒளிரும் மேற்பரப்புகளைக் காணும் திறனுக்கு பரவலான பிரதிபலிப்பு பொறுப்பாகும் - கதிர்கள் மேற்பரப்பின் ஒவ்வொரு பகுதியையும் பிரதிபலித்த பிறகு கண்களை அடைகின்றன.

ஒளிவிலகல் சட்டம்

ஒளிவிலகல் விதி, அல்லது ஸ்னெல்லின் விதி, ஒரு ஒளிக்கதிர் ஒரு ஊடகத்திலிருந்து மற்றொரு ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது எந்தக் கோணத்தில் வளைகிறது அல்லது விலகும் என்பதைக் கணிக்கின்றது.
ஒரு வெளிப்படையான ஊடகத்தில் பயணிக்கும் ஒளியானது இரண்டாவது வெளிப்படையான ஊடகத்துடன் (எ.கா. காற்று மற்றும் கண்ணாடி) எல்லையை சந்திக்கும் போது, ​​ஒளியின் ஒரு பகுதி பிரதிபலிக்கப்பட்டு ஒரு பகுதி இரண்டாவது ஊடகத்திற்கு கடத்தப்படுகிறது. கடத்தப்பட்ட ஒளி இரண்டாவது ஊடகத்தில் நகரும் போது, ​​அது அதன் பயணத்தின் திசையை மாற்றுகிறது; அதாவது, அது ஒளிவிலகல். ஒளிவிலகல் விதி, என்றும் அழைக்கப்படுகிறதுஸ்னெல் விதி , நிகழ்வுகளின் கோணம் (θ 1 ) மற்றும் ஒளிவிலகல் கோணம் (θ 2 ) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவை விவரிக்கிறது, இது சாதாரண ("செங்குத்தாக கோடு") மேற்பரப்பிற்கு, கணித அடிப்படையில் அளவிடப்படுகிறது: n 1 sin θ 1 = n 2 sin θ 2 , இதில் n 1 மற்றும் n 2 உள்ளனமுறையே முதல் மற்றும் இரண்டாவது ஊடகங்களின் ஒளிவிலகல் குறியீடு . எந்தவொரு ஊடகத்திற்கும் ஒளிவிலகல் குறியீடு என்பது ஒரு வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகத்திற்கும் அந்த ஊடகத்தில் அதன் வேகத்திற்கும் சமமான பரிமாணமற்ற மாறிலி ஆகும் .

வரையறையின்படி, ஒரு வெற்றிடத்திற்கான ஒளிவிலகல் குறியீடு சரியாக 1. எந்த ஒரு வெளிப்படையான ஊடகத்திலும் ஒளியின் வேகம் எப்போதும் வெற்றிடத்தில் ஒளியின் வேகத்தை விட குறைவாக இருப்பதால், அனைத்து ஊடகங்களின் ஒளிவிலகல் குறியீடுகளும் ஒன்றுக்கு அதிகமாக இருக்கும். ஒன்றுக்கும் இரண்டிற்கும் இடையே உள்ள பொதுவான வெளிப்படையான பொருட்கள். எடுத்துக்காட்டாக, நிலையான நிலைகளில் காற்றின் ஒளிவிலகல் குறியீடு 1.0003, நீர் 1.33 மற்றும் கண்ணாடி சுமார் 1.5 ஆகும்.

ஒளிவிலகலின் அடிப்படை அம்சங்கள் ஸ்னெல் விதியிலிருந்து எளிதில் பெறப்படுகின்றன. ஒளிக்கதிர் இரண்டு ஊடகங்களுக்கிடையில் ஒரு எல்லையைக் கடக்கும்போது வளைக்கும் அளவு இரண்டு ஒளிவிலகல் குறியீடுகளின் வேறுபாட்டால் கட்டளையிடப்படுகிறது. ஒளி ஒரு அடர்த்தியான ஊடகத்திற்குள் செல்லும்போது, ​​​​கதிர் இயல்பை நோக்கி வளைந்திருக்கும். மாறாக, அடர்த்தியான ஊடகத்திலிருந்து சாய்வாக வெளிப்படும் ஒளியானது இயல்பிலிருந்து விலகி வளைந்திருக்கும். நிகழ்வு கற்றை எல்லைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் சிறப்பு சந்தர்ப்பத்தில் (அதாவது, இயல்பிற்கு சமம்), இரண்டாவது ஊடகத்தில் நுழையும் போது ஒளியின் திசையில் எந்த மாற்றமும் இல்லை.

இரட்டை குவிந்த லென்ஸ்

இரட்டை குவிந்த லென்ஸ், அல்லது குவியும் லென்ஸ், கதிர்களை இருமுறை ஒளிவிலகல் செய்வதன் மூலம் (வளைத்து) தொலைதூரப் பொருளில் இருந்து மாறுபட்ட அல்லது மங்கலான ஒளிக்கதிர்களை மையப்படுத்துகிறது. லென்ஸின் முன் பக்கத்தில், கதிர்கள் சாதாரணமாக (மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக) வளைந்திருக்கும், ஏனெனில் கண்ணாடி காற்றை விட அடர்த்தியான ஊடகம், மற்றும் லென்ஸின் பின்புறத்தில், கதிர்கள் வளைந்திருக்கும். கதிர்கள் காற்றின் குறைந்த அடர்த்தியான ஊடகத்திற்குள் செல்வதால் சாதாரணமானது. இந்த இரட்டை வளைவு கதிர்களை லென்ஸுக்குப் பின் ஒரு குவியப் புள்ளியில் குவிக்கச் செய்கிறது, இதனால் ஒரு கூர்மையான படத்தைக் காணலாம் அல்லது புகைப்படம் எடுக்க முடியும்.
ஸ்னெல்லின் சட்டம் இமேஜிங் பண்புகளை நிர்வகிக்கிறதுலென்ஸ்கள் _ ஒரு லென்ஸின் வழியாக செல்லும் ஒளிக்கதிர்கள் லென்ஸின் இரு பரப்புகளிலும் வளைந்திருக்கும். மேற்பரப்புகளின் வளைவுகளின் சரியான வடிவமைப்புடன், பல்வேறு கவனம் செலுத்தும் விளைவுகளை உணர முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒளியின் ஒரு புள்ளி மூலத்திலிருந்து ஆரம்பத்தில் மாறுபடும் கதிர்கள் ஒரு லென்ஸால் திசைதிருப்பப்பட்டு, விண்வெளியில் ஒரு புள்ளியில் ஒன்றிணைந்து, கவனம் செலுத்தும் படத்தை உருவாக்குகிறது. மனிதக் கண்ணின் ஒளியியல் கார்னியா மற்றும் படிக லென்ஸின் கவனம் செலுத்தும் பண்புகளை மையமாகக் கொண்டுள்ளது . தொலைதூரப் பொருட்களிலிருந்து வரும் ஒளிக்கதிர்கள் இந்த இரண்டு கூறுகளின் வழியாகச் சென்று ஒளி-உணர்திறன் விழித்திரையில் கூர்மையான பிம்பமாக குவிக்கப்படுகின்றன . மற்ற ஆப்டிகல் இமேஜிங் அமைப்புகள், பூதக்கண்ணாடி, கண்கண்ணாடி மற்றும் காண்டாக்ட் லென்ஸ் போன்ற எளிய ஒற்றை-லென்ஸ் பயன்பாடுகளிலிருந்து பல லென்ஸ்களின் சிக்கலான உள்ளமைவுகள் வரை இருக்கும். ஒரு நவீன கேமரா அரை டஜன் அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனித்தனி லென்ஸ் கூறுகளைக் கொண்டிருப்பது அசாதாரணமானது அல்ல, குறிப்பிட்ட உருப்பெருக்கங்களை உருவாக்கவும், தேவையற்ற பிரதிபலிப்புகளின் மூலம் ஒளி இழப்புகளைக் குறைக்கவும் மற்றும் லென்ஸ் பிறழ்வுகளால் ஏற்படும் உருவ சிதைவைக் குறைக்கவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது .