This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
കണികാ സിദ്ധാന്തംപ്രാകാശികം
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
കണികാ സിദ്ധാന്തംപ്രാകാശികം
Corpuscular Theory of Light
പ്രകാശത്തിന്റെ ഘടനാസ്വഭാവത്തെ വിശദീകരിക്കുവാന്‍ ന്യൂട്ടണ്‍ ആവിഷ്‌കരിച്ച സിദ്ധാന്തം. പില്‌ക്കാലത്ത്‌ കാലഹരണപ്പെട്ട ഈ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്‌ ഒരു പ്രദീപ്‌ത വസ്‌തുവില്‍ നിന്ന് ഉന്നത പ്രവേഗത്തോടെ പാഞ്ഞുപോകുന്ന കണികകളുടെ ഒരു പ്രവാഹമാണ്‌ പ്രകാശം. അതി സൂക്ഷ്‌മങ്ങളാകയാല്‍ പദാര്‍ഥത്തിലൂടെ (ഉദാ. ജലം, ഗ്ലാസ്‌) തടസ്സം കൂടാതെ കണികകള്‍ക്കു സഞ്ചരിക്കുവാന്‍ സാധിക്കുന്നു. പ്രകാശകണികകള്‍ കണ്ണിന്റെ നേത്രാന്തരപടലത്തില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ കാഴ്‌ചയും വ്യത്യസ്‌ത പരിമാണമുള്ള കണികകള്‍ ഏല്‌പിക്കുന്ന മര്‍ദത്തിന്‍െറ ഫലമായി വ്യത്യസ്‌ത നിറങ്ങളും അനുഭവപ്പെടുന്നു. കണികകള്‍ ഒരു പ്രതലത്തില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ അവയ്‌ക്ക്‌ അനുഭവപ്പെടുന്ന ആകര്‍ഷണവികര്‍ഷണ ബലത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തില്‍ പ്രതിഫലനം, അപവര്‍ത്തനം എന്നീ പ്രതിഭാസങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാന്‍ ഈ സിദ്ധാന്തം വഴി ന്യൂട്ടന്‌ കഴിഞ്ഞു.
പ്രതിഫലനം. ചിത്രത്തില്‍ അ ആ ഒരു പ്രതിഫലന പ്രതലമാണ്‌. ഈ തലത്തില്‍ അഭിലംബത്തിനോട്‌ ശ കോണില്‍ ്‌ പ്രവേഗത്തോടെ പ്രകാശ കണിക സമീപിക്കുമ്പോള്‍ പ്രതലത്തിനു വളരെ സമീപമുള്ള ഒരു സ്‌തരത്തില്‍ പ്രതലത്തിനു ലംബമായ ദിശയില്‍ പ്രകാശകണികകള്‍ക്ക്‌ ഒരു വികര്‍ഷണ ബലം അനുഭവപ്പെടുന്നു. അപ്പോള്‍ പ്രാരംഭപ്രവേഗമായ v യെ പ്രതലത്തിനു സമാന്തരമായും ലംബമായും ക്രമത്തില്‍ v sin i, v cos i എന്ന രണ്ടു ഘടകങ്ങളായി വിഭജിക്കാം. ഇവിടെ വികര്‍ഷണബലം പ്രതലത്തിനു ലംബമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നുവെന്നു സങ്കല്‌പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാല്‍ സമാന്തര ഘടകം v sin i- സ്ഥിരമാണ്‌. എന്നാല്‍ കണിക, പ്രതലം അ ആയെ സമീപിക്കുന്നതനുസരിച്ച്‌ അഭിലംബഘടകം v cos i യുടെ മൂല്യം ചുരുങ്ങി പ്രതലത്തെ സ്‌പര്‍ശിക്കുമ്പോള്‍ പൂജ്യം ആകുകയും വീണ്ടും വിപരീതദിശയില്‍ വര്‍ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രതലത്തില്‍നിന്ന്‌ അകന്നു പോകുന്തോറും അഭിലംബ ഘടകത്തിന്‍െറ മൂല്യം വര്‍ധിക്കുകയും ഒടുവില്‍ പ്രതലത്തിന്റെ സ്വാധീനമേഖലയ്‌ക്കപ്പുറത്തു കടക്കുമ്പോള്‍ എന്ന പ്രാരംഭ പ്രവേഗത്തോടെ വീണ്ടും നേര്‍രേഖയില്‍ സഞ്ചരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവിടെ പ്രതിഫലനകോണം ആണെങ്കില്‍, സമാന്തരഘടകം സ്ഥിരമായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ പതനകോണവും പ്രതിഫലനകോണവും തുല്യമായിത്തീരുന്നു.
അപവര്‍ത്തനം. അപവര്‍ത്തനതല(A B)ത്തിനു സമീപമുള്ള ഒരു പ്രതലത്തില്‍ എത്തുന്ന കണികയ്‌ക്കു പ്രതലത്തിനു ലംബമായ ദിശയില്‍ ഒരു ആകര്‍ഷണബലം അനുഭവപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന്‌ ന്യൂട്ടണ്‍ സങ്കല്‌പിച്ചു. മാധ്യമത്തില്‍ ഈ ആകര്‍ഷണബലംകൊണ്ട്‌ കണികകള്‍ക്കു ത്വരണം ഉണ്ടാകുന്നു. അതായത്‌ പ്രവേഗത്തിന്റെ അഭിലംബഘടകം മാധ്യമത്തിന്റെ സ്വഭാവം അനുസരിച്ചു വര്‍ധിക്കുന്നു. എന്നാല്‍, സമാന്തരഘടകം ഇവിടെയും സ്ഥിരമായി നില്‌ക്കുന്നു.v, v1ഇവ യഥാക്രമം നേര്‍ത്തമാധ്യമ (rarer mediu)ത്തിലെയും ഘനമാധ്യമ(denser medium)ത്തിലെയും പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രവേഗങ്ങളെയും i, r എന്നിവ യഥാക്രമം പതനകോണത്തെയും അപവര്‍ത്തന കോണത്തെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നുവെങ്കില്‍ സമാന്തരഘടകം സ്ഥിരമായിരിക്കുന്നതിനാല്‍ v Sin i = v1 Sin r എന്നു ലഭിക്കുന്നു. അതായത്‌ Sin i/Sin r = v1/v അതുകൊണ്ട്‌,r നേക്കാള്‍ iവലുതാണെങ്കില്‍ ഘന മാധ്യമത്തിലെ പ്രവേഗം v1 നേര്‍ത്തമാധ്യമത്തിലെക്കാള്‍ വലുതായിരിക്കണം. എന്നാല്‍ ഈ നിഗമനം പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രവേഗം നേര്‍ത്തമാധ്യമത്തിലേതിനേക്കാള്‍ ഘനമാധ്യമത്തില്‍ കുറവായിരിക്കുമെന്ന ഫൂക്കോയുടെ (Foucault) നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്കു വിപരീതമായിരുന്നു.
ഒരു സുതാര്യ മാധ്യമത്തില്‍ പ്രകാശം പതിക്കുമ്പോള്‍ അതിന്‍െറ ഒരു ഭാഗം പ്രതിഫലിക്കപ്പെടുമെങ്കിലും ഭൂരിഭാഗവും അപവര്‍ത്തിതമാകുകയാണ്‌ ചെയ്യുന്നത്‌. ഇതില്‍ നിന്ന് അത്തരം ഒരു മാധ്യമത്തില്‍ കണികകള്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ ചില കണികകള്‍ ആകര്‍ഷിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും ചിലതു വികര്‍ഷിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും വരുന്നു. കണികകളുടെ ഈ ഏക കാലിക പ്രതിഫലനഅപവര്‍ത്തനങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുവാന്‍, കണികകള്‍ ചിലപ്പോള്‍ എളുപ്പത്തില്‍ പ്രതിഫലിക്കത്തക്കതും മറ്റു ചിലപ്പോള്‍ എളുപ്പത്തില്‍ സംപ്രഷണം (transmission) ചെയ്യത്തക്കതും ആയ നിലയില്‍ പ്രതലത്തില്‍ എത്തിച്ചേരുന്നു എന്ന ആശയം ന്യൂട്ടണ്‍ ഉന്നയിച്ചു. എല്ലാ ഭൗതികമാധ്യമത്തിലൂടെയും സംപ്രഷണം ചെയ്യാന്‍ കഴിവുള്ളതും ഉയര്‍ന്ന ഇലാസ്‌തികതയുള്ളതുമായ ഈഥറിന്റെ അസ്‌തിത്വത്തെ സങ്കല്‌പിച്ചുകൊണ്ടാണ്‌ ന്യൂട്ടണ്‍ ഈ ആശയം അവതരിപ്പിച്ചത്‌. ഖരവസ്‌തുക്കളിലും ദ്രവവസ്‌തുക്കളിലും ഉള്ളതിനെക്കാള്‍ കൂടിയ സാന്ദ്രത സ്വതന്ത്രമായ സ്‌പേസില്‍ ഈഥറിനുണ്ട്‌. കൂടാതെ ഘനമാധ്യമത്തോടടുക്കുമ്പോള്‍ സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞും വരുന്നു. മാത്രമല്ല കണികയുടെ പ്രവേഗം സഞ്ചരിക്കുന്ന മാധ്യമത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്നും സ്വതന്ത്രസ്‌പേസില്‍ ഏറ്റവും നിമ്‌നമായിരിക്കുമെന്നും അദ്ദേഹം വിശ്വസിച്ചു. കണിക ഏതെങ്കിലും ഒരു മാധ്യമത്തില്‍ പതിക്കുമ്പോള്‍ മാധ്യമത്തിലെ ഈഥറിനു സങ്കോചവും വികാസവും ഉണ്ടാകുന്നു. അങ്ങനെ ഈഥറിന്റെ ഉപരിതലം സങ്കോചിക്കുമ്പോള്‍ കണികകളെ തിരിച്ചയയ്‌ക്കാന്‍ മാത്രം അതിന്റെ സാന്ദ്രത വര്‍ധിക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ പ്രതിഫലനം ഉണ്ടാകുന്നു. എന്നാല്‍ വികസിക്കുമ്പോള്‍ കണികകളെ അതില്‍ക്കൂടി കടത്തി വിടാന്‍ സാധിക്കുന്നതുകൊണ്ട്‌ അപവര്‍ത്തനവും ഉണ്ടാകുന്നു.
കണികാസിദ്ധാന്തം പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രതിഫലനത്തിഌം അപവര്‍ത്തനത്തിഌം ഒരു വിശദീകരണം നല്‍കിയെങ്കിലും വ്യതികരണം (interference), വിഭംഗനം (diffraction), ധ്രുവണം (polarisation) എന്നീ പ്രതിഭാസങ്ങളെ അപഗ്രഥിക്കുവാന്‍ അതു പര്യാപ്‌തമായില്ല. തന്മൂലം ക്രിസ്റ്റ്യന്‍ ഹൈജന്‍സ്‌ അവതരിപ്പിച്ച "പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗ സിദ്ധാന്ത'ത്തിനു മുന്നില്‍ പിടിച്ചു നില്‍ക്കാന്‍ അതിനു കഴിഞ്ഞില്ല.
