වර්තනය

භෞතික විද්‍යාවෙහි, වර්තනය යනු, එක් මාධ්‍යයක සිට තවෙකකට තරංගයක්  ගමන් කිරීමෙහිදී හෝ එහි ගතිගුණ ක්‍රමයෙන් වෙනස් වන මාධ්‍යයක් තුලින් තරංගයක් ගමන් කිරීමෙහිදී හෝ  එහි ගමන් දිශාවෙහි සිදු වන වෙනස වෙයි.ප්‍රකාශ විද්‍යාවේ දී වර්තනය සිදු වන්නේ ආලෝක තරංග එක් වර්තනාංකයක් ඇති මාධ්‍යයක සිට වෙනත් වර්තනාංකයකින් යුත් මාධ්‍යයකට යාමේ දීය. මාධ්‍ය දෙක අතර අතුරු මුහුණතේ දී තරංගයේ ප්‍රවේගය වෙනස් වේ. එහි දිශාව වෙනස් වන අතර එහි තරංග ආයාමය අඩු හෝ වැඩි වෙයි. නමුත් එහි සංඛ්‍යාතය නියතයක්ව පවතී. උදාහරණයක් ලෙස ආලෝක තරංගයක් වීදුරු තුළට ඇතුල් වන විට හා පිට වන විට වර්තනයට භාජනය වේ. මෙම සංකල්පය අවබෝධ කර ගැනීම කාච හා වර්තන දුරේක්ෂය නිර්මාණයට මඟ පෑදීය.

 
ජලයේ දී ආලෝක තරංගවල වර්තනය, අඳුරු පැහැ සෘජුකෝණාස්‍රය ජල බඳුනක වූ පැන්සලක නියම පිහිටීම දක්වයි. ලා පැහැති සෘජුකෝණාස්‍රය දක්වන්නේ පැන්සලහි දෘශ්‍ය පිහිටීමයි. (X) කෙළවර (Y) හි ඇති ලෙස පෙනේ. එය (X) ට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස නොගැඹුරු ස්ථානයකි. 

 
ජල බඳුනක් තුළ බැලීමේදී වර්තනය දැකගත හැක. වාතයට 1.0003 ක පමණ වර්තනාංකයක් ඇති අතර ජලයට 1.33 ක පමණ වර්තනාංකයක් ඇත. පුද්ගලයෙක් භාගිකව ජලයේ ගිල්වා ආනතව තබා ඇති සෘජු වස්තුවක් දෙස බැලුවහොත් වස්තුව ජල මතු පිට දී නැවී ඇති සේ පෙනේ. මෙය සිදුවන්නේ ආලෝක කිරණ ජලයෙන් වාතයට චලනය වන විට නැවීමට ලක්වන නිසාය. කිරණ ඇසට ළඟා වු පසු ඇස ඡේදනයක අනාවරණය කරගන්නේ සත්‍ය ලෙසට කිරණය හටගත් තැනට වඩා උඩින්ය. මේ නිසා පැන්සල එහි නියම ස්ථානයට වඩා උඩින් ඇති‍ ලෙසත් ජලය වඩා අඩු ගැඹුරකින් යුක්ත ලෙසත් පෙන්නුම් කරයි. උඩින් බැලූ විට ජල ඇති ලෙස පෙනෙන ගැඹුර දෘශ්‍ය ගැඹුර ලෙස හඳුන්වයි. මෙය මතුපිට සිට හෙල්ල මඟින් මසුන් මැරීමේ දී ඉතාමත් සැලකිල්ලට ගත යුතු දෙයකි. මන් ද එමඟින් මාළුවා වෙනත් ස්ථානයක ඉන්නා සේ පෙන්වන අතර මසුන් මරන්නා මසුන් ඇල්ලීමට වඩාත් පහලට ඉලක්කය ගත යුතුය.

 

දකුණු පස වූ රූප සටහන ජල තරංගවල වර්තනය සඳහා උදාහරණයක් පෙන්වයි. රැළිති වම්පස සිට චලනය වී තරංග පෙරමුණට ආනතව තබා ඇති නොගැඹුරු ප්‍රදේශයක් හරහා යයි. නොගැඹුරු ජලයේ දී තරංග වඩාත් සෙමින් චලනය වන නිසා තරංග ආයාමය අඩුවන අතර අතුරු මුහුණතේ දී තරංගය නැමීමකට භාජනය වේ. තිත් රේඛාවෙන් නිරූපණය කරන්නේ අතුරු මුහුණතට ඇදී ලම්භයයි. කෙටි තිරස් ඉරිවලින් යුත් රේඛාව තරංගවල මුල් දිශාව පෙන්වයි. මෙම සංසිද්ධිය මුහුදු රළ කිසි විටෙක වෙරළට ආනතව වෙරළට නොපැමිනෙන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කරයි. ගැඹුරේදී රළ කිනම් දිශාවට චලනය වුවත් ඒවා වෙරළ අසල නොගැඹුරු ප්‍රදේශයට පිවිසීමේ දී ලම්භය දෙසට වර්තනය වේ.

දේදුන්න ඇතිවීමටත් සුදු ආලෝකය ප්‍රිස්මයක් තුළින් යැවූ විට දේදුණු වර්ණ බවට පත්වීමටත් හේතු වන්නේ වර්තනයයි. වීදුරු වාතයට වඩා වැඩි වර්තනාංකයක් ඇති අතර විවිධ ආලෝක සංඛ්‍යාත චලනය වන්නේ විවිධ වේගවලින්ය. මේ නිසා ඒවා විවිධ කෝණවලින් වර්තනය වේ. එම නිසා ඔබට ඒවා දැකගත හැක. විවිධ සංඛ්‍යාත නිරීක්ෂිත විවිධ වර්ණවලට අනුරූප වේ. වර්තනය දේදුණු වැනි අලංකාර  සංසිද්ධිවලට හේතු වනවාක් මෙන්ම එය මිරිඟුව වැනි විශේෂ දෘශ්‍ය සංසිද්ධීන් ද ඇති කරයි. මේවා ඇති වන්නේ උෂ්ණත්වයන් සමඟ වාතයේ වර්තනාංකය වෙනස් වීමෙනි.

 
ආලෝකය එක් මාධ්‍යයකින් තවත් මාධ්‍යයකට නිර්ගමනය වීමේ දී වර්තනය වන කෝණය ගණනය කිරීමට ස්නෙල් නියම යොදා ගනී.

වර්තමානයේ සෘණ වර්තනාංක සහිත මෙටා ද්‍රව්‍ය කිහිපයක් ද නිර්මාණය කර තිබේ. මෙම මෙටා ද්‍රව්‍ය මඟින් මාධ්‍ය දෙකෙහි තරංග සම්බාධනය ගැලපෙන විට පූර්ණ වර්තන සංසිද්ධිය ද නිරූපණය කළ හැක. එහි දී පරාවර්තිත තරංගයක් නොමැත. වර්තනයට වස්තු ඒවා ඇති ස්ථානයට වඩා සමීපව ඇති ලෙස දැක්විය හැකි නිසා ජලයේ වස්තු විශාලන ගුණයට එය හේතු වේ. මුලින්ම ජල බිඳක් තුළට ආලෝකය ඇතුලු වූ විට එහි වේගය අඩුවේ. ජල පෘෂ්ඨය  සමතල නොවේ නම් ආලෝකය නව මාර්ගයක් කරා නැමෙනු ඇත. මෙම වක්‍රාකාර හැඩය ආලෝකය එලියට විහිදීමේ දී එය එළියට නමනු ලබයි. ඔබ දකින රූපය විශාල වේ.

ආලෝක වර්තනය විස්තර කිරීමේ ප්‍රයෝජනවත් සමාන්තර උදාහරණයක් වන්නේ පදික මාර්ගයක (වේගවත් මාධ්‍යයක්) සිට මඩ කඩිත්තකට (මන්දගාමී මාධ්‍යයක්) පිය මනින ආචාර පෙළපාලියක් සලකන්න. මුලින්ම මඩ කඩිත්තට යට පැත්තේ පුද්ගලයන් වේගය අඩු කරනු ඇත. මෙය මුලු කණ්ඩායමම ලම්භය දෙසට යන්තම් ආනත වීමට හේතු වේ. (ලම්භයේ සිට කුඩා කෝණයක් නිර්මාණය කරයි)

ප්‍රකාශ විද්‍යාව