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

കെര്‍ പ്രഭാവം

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

കെര്‍ പ്രഭാവം

Kerr Effect

പ്രകാശ രശ്മികള്‍ക്കു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ദ്വയാപവര്‍ത്തനം (double refraction). പ്രാകാശികമായി സമദൈശികങ്ങായ (optically isotropic) പദാര്‍ഥങ്ങള്‍ ഒരു ഏകസമാന വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിനു വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ പദാര്‍ഥത്തില്‍ പ്രകാശത്തിനു ദ്വയാപവര്‍ത്തനം ഉണ്ടാകുന്നു. 1875-ല്‍ ജെ. കെര്‍ (1824-1907) എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ഈ പ്രഭാവം കണ്ടെത്തിയത്. ദ്രാവകമോ വാതകമോ ആയ സമദൈശിക പദാര്‍ഥം ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിനു വിധേയമാക്കുമ്പോള്‍ ഈ പ്രഭാവംമൂലം പദാര്‍ഥം പ്രാകാശികാക്ഷം (optic axis) മണ്ഡലദിശയിലയുള്ള ഒരു ഏകാക്ഷക പരലെന്നപോലെ പെരുമാറുന്നു; അഥവാ അത്തരം ഒരു പരലിന്റേതുപോലുള്ള ഗുണധര്‍മങ്ങള്‍ കാണിക്കുന്നു.

ഒരു 'കെന്‍സെല്‍' ഉപയോഗിച്ചു പരീക്ഷണത്തിലൂടെ ഈ പ്രഭാവം കാണാന്‍ സാധിക്കും. തികച്ചും സമതലമായ വശങ്ങളോടുകൂടിയതും പ്രകാശത്തെ കടത്തിവിടുന്നതുമായ ഒരു സ്ഫടികക്കുഴലാണു 'കെര്‍ സെല്‍'. പരീക്ഷണത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന സമദൈശിക പദാര്‍ഥം ഇതില്‍ നിറയ്ക്കുന്നു. പ്രകാശ ദിശയ്ക്കും അതേ സമയം പരസ്പരവും സമാന്തരമായി വരത്തക്കവണ്ണം സെല്ലില്‍ രണ്ടു ലോഹത്തകിടുകള്‍ (A, B) വച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ബാറ്ററിയുടെ രണ്ടു ധ്രുവങ്ങളുമായി ഈ ലോഹത്തകിടുകള്‍ ഘടിപ്പിച്ച് സെല്ലില്‍ ആവശ്യമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ലഭ്യമാക്കുന്നു.

പരീക്ഷണത്തിനായി ഒരു സമദൈശിക പദാര്‍ഥമായ നൈട്രോ ബെന്‍സീന്‍ നിറച്ച കെര്‍ സെല്‍ (T) N1, N2 എന്നീ രണ്ടു നിക്കളുകള്‍ക്കിടയില്‍ വയ്ക്കുന്നു (ചിത്രം 1). ഇതില്‍ N1-നെ പോളറൈസര്‍ (polariser) എന്നു പറയുന്നു. ഈ സജ്ജീകരണങ്ങള്‍ പൂര്‍ത്തിയാക്കിയശേഷം സ്രോതസ്സില്‍ (S) നിന്നുള്ള ഏകവര്‍ണ പ്രകാശത്തെ (monochromatic light) പോളറൈസറിലൂടെ കടത്തിവിടുന്നു. ഏകവര്‍ണ പ്രകാശത്തെ പോളറൈസര്‍ സമതലധ്രുവിത പ്രകാശ (plain polarised light)മാക്കി മാറ്റുകയും സെല്ലില്‍ പതിക്കാന്‍ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചിത്രം: Kerreffect.png‎

വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിന്റെ അഭാവത്തില്‍ സെല്ലിലുള്ള ദ്രാവകത്തിലൂടെ പ്രകാശത്തെ കടത്തിവിടുമ്പോള്‍ വിശ്ളേഷകത്തില്‍ ചെറിയ പ്രകാശം ഉണ്ടാകുന്നു. എന്നാല്‍ N2 -നെ പതുക്കെ തിരിയുകയാണെങ്കില്‍ പ്രകാശം ക്രമേണ ഇല്ലാതായി N1 0 ആയി 90°-യില്‍ എത്തുമ്പോള്‍ പൂര്‍ണമായും അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നതു കാണാം. സെല്ലില്‍ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുകയാണെങ്കില്‍ വിസ്ലേഷകത്തില്‍ വീണ്ടും പ്രകാശം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുകയും ചെയ്യും.

വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ സമദൈശിക പദാര്‍ഥത്തിലൂടെ സമതലധ്രുവിത പ്രകാശം മണ്ഡല ദിശയ്ക്കു സമാന്തരമായും ലംബമായും ധ്രുവിതമായ രണ്ടു വ്യത്യസ്ത തരംഗങ്ങളായി മാറുന്നു. പദാര്‍ഥത്തിലൂടെ ഈ തരംഗങ്ങള്‍ വ്യത്യസ്ത വേഗതയിലാണ് നീങ്ങുന്നത്. പരിണതപ്രകാശ തരംഗം ദീര്‍ഘവൃത്തീയധ്രുവിത (elliptically polarised) മായിരിക്കും. ദീര്‍ഘവൃത്തീയ ധ്രുവിത പ്രകാശം വിസ്ലേഷകത്തിലൂടെ ഭാഗികമായി കടന്നുപോകുന്നതിനാല്‍ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യത്തില്‍ വിസ്ലേഷകത്തില്‍ പ്രകാശം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. 1910-ല്‍ പിലാല്‍ ജെവിനും (1872-1946), 1918-ല്‍ എം. ബോണും (1882-1970) കെര്‍ പ്രഭാവത്തിനു സൈദ്ധാന്തികമായ വിശദീകരണം നല്കിയിട്ടുണ്ട്. കെര്‍ സെല്‍ പ്രധാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രവേഗം കൃത്യമായി നിര്‍ണയിക്കുന്നതിലാണ്. പ്രാകാശിക വാര്‍ത്താവിനിമയ (optical communication)ത്തില്‍ കിരണ പുഞ്ജത്തെ മോഡുലനം ചെയ്യുന്നതിനും കെര്‍ സെല്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

വൈദ്യുത പ്രാകാശിക കെര്‍ പ്രഭാവത്തിനു പുറമേ 1876-ല്‍ കാന്തിക പ്രാകാശിക കെര്‍ പ്രഭാവവും കെര്‍ കണ്ടുപിടിക്കുകയുണ്ടായി. ഒരു സമതലധ്രുവിത പ്രകാശം ശക്തമായ ഒരു വിദ്യുത്കാന്തത്തിന്റെ പോളിഷ് ചെയ്ത ധ്രുവത്തില്‍ നിന്നും പ്രതിഫലിതമാകുമ്പോള്‍ ദീര്‍ഘവൃത്തീയ ധ്രുവിത പ്രകാശമാകുമെന്നു കെര്‍ കണ്ടെത്തി. ഇതിനെ കാന്തിക പ്രാകാശിക കെര്‍ പ്രഭാവം എന്നു പറയുന്നു. ഫെറോകാന്തികങ്ങളായ പദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ഡൊമെയന്‍ ഘടന (domain structure) പഠിക്കുന്നതിന് കാന്തിക പ്രാകാശിക പ്രഭാവം ഉപയോഗപ്പെടുന്നു.

താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
സ്വകാര്യതാളുകള്‍