ප්‍රකාශ විද්‍යාව

thumb

ප්‍රකාශ විද්‍යාව , පදාර්ථ සමග ආලෝකයේ අන්තර් ක්‍රියා හා ආලෝකයේ ගතිගුණ හා ආලෝකයේ හැසිරීම විස්තර කරන විද්‍යාව යි. ප්‍රකාශ විද්‍යාව ප්‍රකාශ සංසිද්ධි විස්තර කරයි.

ප්‍රකාශ විද්‍යා ක්ෂේත්‍රය සාමාන්‍යයෙන් දෘශ්‍ය , අධෝරක්ත හා පාරජම්බුල ආලෝකයේ හැසිරීම අධ්‍යයනය කරයි. කෙසේ නමුත් ආලෝකය විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් නිසා , X - කිරණ , ක්ෂුද්‍ර තරංග, ගුවන් විදුලි තරංග  හා වෙනත් ආකාරවල විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණවල ද ආලෝකය ඒ හා සමාන සංසිද්ධි සිදු වන අතර එවැනි ම සංසිද්ධි ආරෝපිත අංශු කදම්භ වලද සිද්ධ වේ. ප්‍රකාශ විද්‍යාව බොහෝ දුරට විද්‍යුත් චුම්භකත්වයේ උපක්ෂේත්‍රයක් ලෙස සැලකිය හැකි ය. සමහර ප්‍රකාශ සංසිද්ධියක් ආලෝකයේ  ක්වොන්ටම් ස්වභාවය මත රදා පවතී. නමුත් බහුතරයක් වූ ප්‍රකාශ විද්‍යා සංසිද්ධි ආලෝකයේ විද්‍යුත් චුම්භක  තරංගයක් ලෙස සලකා මැක්වෙලීගේ සමීකරණය භාවිතයෙන් පැහැදිලිකල හැකි ය.

ප්‍රකාශ විද්‍යා ක්ෂේත්‍රයටම  අයිති වූ  අනන්‍යතාවක්, සමාජයක් (සංසදයන්) හා සංවාදයන් පවතී. ක්ෂේත්‍රයේ ශුද්ධ විද්‍යා දශාවන් නිතරම ප්‍රකාශ විද්‍යාව බොහෝ විට ප්‍රකාශ ඉංජිනේරු විද්‍යාව ලෙස හඳුන්වයි. ප්‍රකාශ ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ යෙදීම් ප්‍රදීපන ඉංජිනේරු විද්‍යාව නම් වන ප්‍රදීපන පද්ධති නිරූපිත වශයෙන් සම්බන්ධ වේ. මෙම එක් එක් නීතීන් ඒවායේ යෙදීම් තාක්ෂණික කුසලතාවයන්, නාභිගත කිරීම (නාභිය), වෘත්තිය අනුබද්ධ කිරීම්වල දී තරමක් වෙනස් වීමට නැඹුරු වේ.  බොහෝ ප්‍රකාශ ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ මෑත කාලීන නව්‍යකරණ‍යන් ෆෝටෝන විද්‍යාව හා දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්‍රෝන විද්‍යාව ලෙස බොහෝ විට වර්ග කරයි. මෙම ක්ෂේත්‍ර හා ප්‍රකාශ විද්‍යාව අතර සීමාවන් බොහෝ විට අපැහැදිලි වන අතර වචන ‍ලෝකයේ විවිධ කොටස් සහ කර්මාන්තවල විවිධ ප්‍රදේශවල එම අර්ථය වෙනස් ලෙස භාවිතා කරයි.

සත්‍ය ලෝකයේ යෙදීම්වලට ආලෝකයේ විද්‍යාත්මක යෙදීම් පුළුල් නිසා , ප්‍රකාශ විද්‍යාවේ කොටස් හා ප්‍රකාශ විද්‍යා ඉංජිනේරු විද්‍යාව ඉතා සංකීර්ණ හික්මවීම ඇති කිරීමට නැඹුරු වී ඇත. ප්‍රකාශ විද්‍යාව විදුලි ඉංජිනේරු විද්‍යාව , භෞතික විද්‍යාව, මනෝ විද්‍යාව , වෛද්‍ය විද්‍යාව (විශේෂයෙන් අක්ෂි විද්‍යාව හා දෘෂ්ටිමිතිය) සහ තවත් දෑ අන්තර්ගත බොහෝමයක් නීතීන් ආශ්‍රිත කොටසකි. අමතරව , ප්‍රකාශ විද්‍යාවේ හැසිරීම පිළිබඳ අතිශය සම්පූර්ණ විස්තරය භෞතික විද්‍යාවට අනුව, බොහෝ ප්‍රශ්න අනවශ්‍ය ලෙස අවුල්වන නිසා සුවිශේෂ සුළු කළ මාදිලි භාවිතා කරයි. මෙම සීමිත මාදිලි සම්බන්ධ නොමැති හැසිරීම නොසලකා හරිමින් සහ/හෝ සැළකිලි පද්ධතියට අනාවරණය කරගත නොහැකි ප්‍රකාශ සංසිද්ධි උප කුලක ප්‍රමාණවත්ව විස්තර කරයි.

පැරණි ප්‍රකාශ විද්‍යාව
ක්වන්ටම්  ප්‍රකාශ විද්‍යාව දියුණුවට පත්වීමට පෙර ප්‍රධාන වශයෙන් ආලෝකය සඳහා පැරණි විද්‍යුත් චුම්භකත්වය හා එහි  ඉහළ සංඛ්‍යාත සන්නිකර්ෂණයේ  යෙදීම් ප්‍රකාශ විද්‍යාවට  අන්තර්ගත විය. පැරණි ප්‍රකාශ විද්‍යාව ප්‍රධාන කොටස්  දෙකකට බෙදනු ලබයි.  ඒවා ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව  හා භෞතික ප්‍රකාශ විද්‍යාවයි.

ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව හෝ කිරණ ප්‍රකාශ විද්‍යාව මගින් විස්තර කරනුයේ කිරණ ආකාරයේ සිදුවන ආලෝකයේ ප්‍රචාරණයයි. අසමාන මාධ්‍යයන් දෙකක් හමුවන අතුරු   මුහුණතේ දී ආලෝක කිරණ මුල් ගමන් මඟින් අපගමනය වන අතර වර්තන අංකය එහි පිහිටුමේ ශ්‍රිතයක් වන විටදී ආලෝක කිරණයක පථය වක්‍ර විය හැක. ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාවේ ‘කිරණය’ යනු සැබෑ ප්‍රකාශ තරංගවල තරංග පෙරමුණට ලම්භකව ඇති සංකල්පීයමය රේඛාවකි. සැබෑ තරංගයක මුහුණත ප්‍රචාරණය වන ආකාරය සඳහා ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව මගින් නීති සපයයි. මෙහිදී අප මතක තබාගත යුතු වන්නේ එය ප්‍රකාශ විද්‍යාව සැලකිය යුතු සරළ කිරීමක් වන අතර විවර්තනය හා ධ්‍රැවීකරණය වැනි වැදගත් ප්‍රකාශ විද්‍යා ආචරණ ගණනය කෙරෙහි මෙය අසමත් බවයි.

සමාන්තරාක්ෂ සන්නිකර්ෂණය හෝ ‘කුඩා කෝණික සන්නිකර්ෂණය’ යෙදීම තුළින් තව දුරටත් ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව සරළ කරනු ලැබේ. එවිට ප්‍රකාශ උපාංග හා ප්‍රකාශ පද්ධති සරළ න්‍යාස මගින් විස්තර කිරීමට හැකි පරිදි ඒවායේ ගණිතමය හැසිරීම රේඛීය බවට පත්වේ. මෙය ප්‍රතිබිම්භය  හා වස්තු සඳහා ආසන්න / අනුරූප පිහිටීම හා විශාලනය වැනි ප්‍රකාශ පද්ධතියක  පළමු පෙළ  ගුණාංගයක් සෙවීම සඳහා භාවිතා කරන ගවුසියානු ප්‍රකාශ විද්‍යාව හා සමාන්තරාක්ෂ කිරණ අනුරේඛන තාක්ෂණයන් සඳහා මග පෙන්වයි.  ගවුසියානු කදම්භ ප්‍රචාරණය යනු ලේසර් කදම්භ වැනි සමචාරී විකිරණයන් සඳහා වඩාත් නිරවද්‍ය ආකෘතියක් ලැබෙන පරිදි සමාක්ෂ ප්‍රකාශ විද්‍යාව වැඩි දියුණු කිරීමෙන් තනා ගත්තකි. ලේසර් කදම්භයක් දුර සමග විසිරී යන ප්‍රමාණය හා කදම්බය නාභිගත කිරීමෙන් ලද හැකි අවම විශාලත්වය වැනි දෑ නිවැරදි ගණනය කිරීම සඳහා විවර්තන සංසිද්ධීන් නිවැරදිව ගණනය කළ හැකි වන පරිදි තවදුරටත් සමාන්තරාක්ෂ සන්නිකර්ෂණය මත පදනම්ව මෙය නිර්මාණය කර තිබේ. මෙලෙස ගවුසියානු කදම්භ ප්‍රචාරණය ජ්‍යාමිතික හා භෞතික ප්‍රකාශ විද්‍යාවන් අතර වූ හිඩැස පුරවාලයි.

භෞතික ප්රකාශ විද්‍යාව හෙවත් තරංග ප්‍රකාශ විද්‍යාව හයිජන්ගේ මුලධර්ම මත ගොඩනගන අතර තරංගයේ විස්තාරය හා කළාව යන දෙකම යොදා ගනිමින් ප්‍රකාශ පද්ධතියක් තුළ සංකීර්ණ තරංග පෙරමුණේ පැතිරීයාම ආදර්ශනය කරයි. පරිගණකය භාවිතයෙන් මෙම තාක්ෂණය ඔ‍ස්සේ විවර්තනය , නිරෝධනය , ධ්‍රැවීකරණය මෙන්ම අප්‍රේරණය සහ වෙනත් සංකීර්ණ ආචරණයන් සලකමින් සංඛ්‍යාත්මක ගණනය කිරීම් කළ හැකිය. එහෙත් තව දුරටත් සන්නිකර්ෂණයන්  භාවිතා කෙරේ. ‍එහෙයින් මෙය ආලෝකයේ ප්‍රචාරණය පිළිබඳ වූ පූර්ණ සෛද්ධාන්තික විද්‍යුත් චුම්භක තරංගවාදය නොවේ. එවැනි පූර්ණව සෛද්ධාන්තික විද්‍යුත් චුම්භක තරංගවාදයට එකඟ ආකෘතීන් සඳහා පරිගණක සැකසුම් ශක්තිය විශාල ලෙස අවශ්‍ය වන බැවින් බොහෝ ගැටළු සඳහා එවැනි ආකෘතියක් යොදා ගැනීම වර්තමානයේ පවා අපහසු වේ. නමුත් සමහර කුඩා පරිමාණ ගැටළු මෙවන් පූර්ණ ආකෘති ඇසුරින් අධ්‍යයනය කළ හැක.    

 ජ්‍යාමිතික දෘෂ්ටි විද්‍යාව 
ආලෝක කිරණවල වර්තනය සහ වර්තනය පිළිබඳ ජ්යාමිතික නිරූපණය.
ජ්‍යාමිතික ප්‍රකාශ විද්‍යාව හෝ කිරණ ප්‍රකාශ විද්‍යාව , ආලෝකයේ චලිතය විස්තර කරන්නේ සරල රේඛාවල ගමන් කරන "කිරණ" ලෙස වන අතර, ඒවායේ චලිතයන් යාබද පරිසරයන් දෙකක් අතර සංක්‍රාන්ති පෘෂ්ඨයේ වර්තන සහ වර්තන නීති මගින් බලපෑම් ඇති කරයි.  මෙම නීති ආනුභවිකව සොයා ගන්නා ලද අතර 984  දක්වා දිවෙන අතර අද දක්වා දෘෂ්‍ය සංරචක සහ උපකරණ නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වේ. ඒවා පහත පරිදි ලැයිස්තුගත කළ හැකිය:

ආලෝක කදම්භයක් විනිවිද පෙනෙන පරිසර දෙකක මායිම් මතුපිටකට පහර දෙන විට, එය පරාවර්තනය වූ සහ වර්තන කදම්භයකට බෙදේ.

 විකර්ෂණය පිළිබඳ නීතියේ සඳහන් වන්නේ පරාවර්තනය වූ කදම්භය සිදුවීම් තලය මත පිහිටා ඇති අතර විකර්ෂණයේ කෝණය සිදුවීම් කෝණයට සමාන වේ.වර්තන නීතියේ සඳහන් වන්නේ වර්තන කදම්භය සිද්ධි තලය මත පිහිටා ඇති බවත්, වර්තන කෝණයේ සයින් සිද්ධි කෝණයෙන් බෙදූ කෝණය නියත බවත්ය.

 ["] 

මෙහි n යනු ඕනෑම ද්‍රව්‍ය පරිසරයක් සඳහා සහ ආලෝකයේ ඕනෑම වර්ණයක් සඳහා නියතය වේ. උල්ලංඝනය දර්ශකයක් ලෙස හැඳින්වේ .

ආලෝකයේ වර්තන සහ වර්තන නියමයන් ලබා ගන්නේ ආලෝකය ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර ගමන් කරන මාර්ගය කෙටිම කාලයකින් ගමන් කළ හැකි මාර්ගය බව පවසන ෆර්මැට් මූලධර්මය මගිනි.           
ප්‍රවර්ගය:භෞතික විද්‍යාව
ප්‍රවර්ගය:ප්‍රකාශ විද්‍යාව