• facebook
  • whatsapp
  • telegram

విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు

తరంగాల సముదాయం కాంతి వేగంతో ప్రయాణిస్తూ, అవి ప్రసారమయ్యే దిశకు, ఒకదానికొకటి లంబ దిశలో కంపిస్తున్న విద్యుత్, అయస్కాంత క్షేత్రాలు కలిగి ఉండటాన్ని ‘విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం’ అంటారు.
* అతినీలలోహిత, దృగ్గోచర, పరారుణ, ఇతర వికిరణాల సముదాయాన్ని విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం అంటారు.

విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం


విద్యుదయస్కాంత వికిరణాల లక్షణాలు
* ఇవి కాంతి వేగంతో ప్రయాణిస్తాయి.
* ఈ వికిరణాలు ఒకదానితో మరొకటి లంబ దిశలో కంపిస్తున్న విద్యుత్, అయస్కాంత క్షేత్రాలను కలిగి ఉంటాయి.
* వీటికి తిర్యక్‌ తరంగాల లక్షణాలుంటాయి.

 

మైక్రోతరంగాలు (Microwaves) 

* మైక్రోతరంగాల తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 1 మి.మి.  1 మీ.
* ఆధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో మైక్రోతరంగాలను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. వీటిని సాధారణంగా వైర్‌లెస్‌ నెట్‌వర్క్‌లు, రాడార్‌  (RADAR), రిమోట్‌ సెన్సింగ్‌లో వాడతారు.
ఉపగ్రహాలు, అంతరిక్ష నౌకల ద్వారా సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి ఈ తరంగాలను ఉపయోగిస్తారు.
వస్తువుల మధ్య దూరాలను కొలిచే ‘టెలిమెట్రి’లో ఈ తరంగాలను వాడతారు. (టెలి అంటే దూరం, మెట్రి అంటే కొలత అని అర్థం.
ఒక వస్తువు లేదా ప్రాంతాన్ని భౌతికంగా తాకకుండా, వాటికి సంబంధించిన సమగ్ర సమాచారాన్ని సేకరించడమే ‘రిమోట్‌ సెన్సింగ్‌’  (Remote Sensing). 
మైక్రోవేవ్‌ ఓవెన్‌ (Microwave Oven)లో ఆహార పదార్థాలను వేడి చేయడానికి మైక్రోతరంగాలను వాడతారు.
మైక్రోవేవ్‌ ఓవెన్‌లో సుమారు 2500 MHz పౌనఃపున్యం ఉన్న మైక్రో తరంగాలు ఆహార పదార్థాల్లోకి చొచ్చుకొని  వెళ్తాయి. ఆహార పదార్థాల్లోని నీరు, కొవ్వులు, చక్కెరలు వీటిని శోషించుకొని వాటిలోని అణువుల కంపనపరిమితిని పెంచుతాయి. అందుకే అణువుల కంపనశక్తి ఉష్ణశక్తిగా మారి ఆహార పదార్థాలు వేడెక్కుతాయి.
లోహంతో తయారైన పాత్రలు మైక్రోతరంగాలను పరావర్తనం చెందిస్తాయి. కాబట్టి మైక్రోవేవ్‌ ఓవెన్‌లో ఆహార పదార్థాలను వేడి చేసేందుకు లోహపు పాత్రలను వాడరు.


రేడియో తరంగాలు  (Radio Waves) 
* రేడియో తరంగాల తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 1 మీటర్‌ - 1000 కిలోమీటర్లు   
* ఇవి కాంతివేగంతో ప్రయాణిస్తాయి.
* ఈ తరంగాలను రేడియో కార్యక్రమాలను ప్రసారం చేయడంలో వాడతారు.
* వీటిని స్థిర, మొబైల్‌ కమ్యూనికేషన్‌లో, రాడార్‌ పనిచేయడంలో, వాతావరణ విశేషాలను తెలపడంలో ఉపయోగిస్తారు.


గామా కిరణాలు
* గామా కిరణాలు అత్యల్ప తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కలిగి ఉన్న విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు.
* తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 0.01nm కంటే తక్కువ.
* రేడియో ధార్మిక పదార్థాలు గామా కిరణాలను ఉద్గారం చేస్తాయి.
* ఈ కిరణాలకు ద్రవ్యరాశి, ఆవేశం ఉండవు.
* గామా కిరణాలు ఫొటోగ్రఫిక్‌ పలకలపై ప్రభావం చూపుతాయి.
* వీటికి చొచ్చుకొని వెళ్లే సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువ. 
* క్యాన్సర్‌ చికిత్సలో ఈ కిరణాలను ఉపయోగిస్తారు.


లేజర్‌ కిరణాలు (LASER) 
1954లో చార్లెస్‌.హెచ్‌.టౌన్స్‌ అనే శాస్త్రవేత్త తొలిసారిగా లేజర్‌కి సంబంధించిన శాస్త్రీయ పరిజ్ఞానాన్ని ప్రతిపాదించారు. 1960లో థియోడర్‌.హెచ్‌.మైమన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త మొదటిసారి లేజర్‌ కిరణాలను ఉత్పత్తి చేశారు.
*  LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. 
ఒక పదార్థం నుంచి ఉత్పత్తి చేసిన లేజర్‌ కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం సమానంగా ఉంటుంది. ఈ ధర్మాన్ని ‘సంబద్ధత’ అంటారు.
* ఒక పదార్థం నుంచి ఉత్పత్తి చేసిన లేజర్‌ కిరణాల రంగు ఎప్పుడూ ఒకేలా ఉంటుంది. ఈ ధర్మాన్ని ‘ఏకవర్ణీయత’ అంటారు.
లేజర్‌ కిరణాలు ఒకే దిశలో అత్యధిక దూరం ప్రయాణించే సామర్థ్యాన్ని కలిగిఉంటాయి. ఈ ధర్మాన్ని ‘దిశనీయత’ అంటారు. లేజర్‌ కిరణాలు అత్యధిక తీవ్రతను కలిగిఉంటాయి.

ఉపయోగాలు: 
* బార్‌కోడ్‌ స్కానింగ్‌కు; లేజర్‌ ప్రింటర్లలో; CD, DVDల్లో సమాచారాన్ని నిల్వ చేసి, మళ్లీ ఆ సమాచారాన్ని తిరిగి పొందేందుకు; మెదడులో ఏర్పడిన కణతులను కరిగించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
* లేజర్‌ సర్జరీ; చర్మ చికిత్సలో; లోహ పదార్థాలకు రంధ్రాలు చేసేందుకు, కత్తిరించేందుకు; రెటీనాపై ఏర్పడిన పొరలను తొలగించేందుకు; ఎండోస్కోపీ విధానంలో వాడతారు.
భూమి నుంచి ఇతర గ్రహాలు లేదా ఉపగ్రహాల మధ్య  దూరాన్ని కచ్చితంగా కనుక్కునేందుకు; వాతావరణ కాలుష్యాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి వాడతారు.


x  కిరణాలు (x - Rays)
* x  కిరణాలను 1895లో డబ్ల్యూ రాంట్‌జన్‌ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నారు.
* వీటి తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 0.01nm - 10nm
* x కిరణాలకు ఎలాంటి ఆవేశం, ద్రవ్యరాశి ఉండవు.
* ఇవి విద్యుత్‌ లేదా అయస్కాంత క్షేత్రాల్లో అపవర్తనం చెందవు.
* ఈ కిరణాలు ఫొటోగ్రాఫిక్‌ పలకలపై ప్రభావం చూపుతాయి.
* ఇవి అపారదర్శక పదార్థాల ద్వారా కూడా చొచ్చుకొని వెళ్తాయి.
* x  కిరణాలకు పరమాణువుల మధ్య బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేసే శక్తి ఉంటుంది.
* ఇవి ప్రయాణం చేసే మార్గంలో ఉన్న వాయు అణువులను అయనీకరిస్తాయి.
* వీటికి అయనీకరణ సామర్థ్యం ఉండటం వల్ల జీవ కణజాలానికి హాని కలిగిస్తాయి. ఈ కిరణాలను తక్కువ సమయంలో ఎక్కువ మోతాదులో పంపినా కూడా చాలా ప్రమాదం.


రకాలు: x  కిరణాలు రెండు రకాలు.
1. కఠిన x  కిరణాలు 2. మృదు శ్రీ  కిరణాలు
కఠిన x  కిరణాలు: అధిక శక్తిని కలిగిఉన్న x  కిరణాలను ‘కఠిన x  కిరణాలు’ అంటారు. వీటి తరంగ దైర్ఘ్య అవధి: 0.2nm కంటే తక్కువ.
కఠిన x  కిరణాలు మాంసం, ఎముకలు, లోహాలు, మిశ్రమ లోహాల ద్వారా చొచ్చుకుని పోతాయి. 
ఉపయోగాలు: 
* కఠిన x  కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం పరమాణువుల వ్యాసార్ధానికి సమానం. అందువల్ల వీటిని స్ఫటికాల నిర్మాణాలను నిర్ణయించడంలో ఉపయోగిస్తారు.
* పైపులు, బాయిలర్లలో రంధ్రాలు లేదా పగుళ్లను గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. 
* విమానాశ్రయాలు, నౌకాశ్రయాల్లో ప్రయాణికుల సామగ్రిని తనిఖీ చేసేందుకు ఉపయోగిస్తారు. 


మృదు x  కిరణాలు: ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్య విలువలు (తక్కువ శక్తి) కలిగిఉన్న x కిరణాలను ‘మృదు x  కిరణాలు’ అంటారు. వీటి తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 0.2nm కంటే ఎక్కువ.

ఉపయోగాలు: 
* ఇవి మెత్తటి శరీర భాగాల ద్వారా మాత్రమే చొచ్చుకుని వెళ్తాయి. వీటిని వైద్యరంగంలో రేడియోగ్రఫీలో ఉపయోగిస్తారు. 
* x  కిరణాలను ఉపయోగించి రోగ నిర్ధారణ చేయడాన్ని ‘రేడియోగ్రఫీ’ అంటారు.
* x  కిరణాలను ఉపయోగించి రోగాలకు చికిత్స చేసే పద్ధతిని ‘రేడియోథెరపి’ అంటారు.
* చికిత్సలో x  కిరణాలను ఉపయోగించే వైద్యుడిని ‘రేడియాలజిస్ట్‌’ అంటారు.
* కంప్యూటెడ్‌ టోమోగ్రఫీ (C.T) స్కానింగ్‌లో x  కిరణాలను ఉపయోగిస్తారు.
* x  కిరణాలను ఉపయోగించి వాహనాల్లోని పేలుడు పదార్థాలను గుర్తిస్తారు.


పరారుణ కిరణాలు  (Infrared rays) 
* పరారుణ కిరణాలను 1800లో ‘విలియం హెర్షల్‌’ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నారు.
* తరంగదైర్ఘ్య అవధి:  10 nm - 400 nm 
* అణువుల్లో భ్రమణ - కంపనాల స్థితుల్లో మార్పు జరిగినప్పుడు పరారుణ కిరణాలు వెలువడతాయి.
* ఇవి మానవుడి కంటికి కనిపించవు. దృగ్గోచరకాంతి కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉండటమే ఇందుకు కారణం.
* వేడిగా ఉన్న వస్తువుల నుంచి ఉష్ణం పరారుణ కిరణాల రూపంలో ఉద్గారమవుతుంది.
ఉదా: వేడిగా ఉన్న సోల్డరింగ్‌ ఐరన్, వేడిగా ఉన్న ఇస్త్రీపెట్టె, ఎలక్ట్రిక్‌ హీటర్‌ మొదలైనవి.
చాలా రకాల గాజు పదార్థాలు పరారుణ కిరణాలను శోషణం చేసుకుంటాయి.
ఉదా: సాధారణ సోడా గాజు. 
* గాజుతో తయారుచేసిన సాధనాలను వాడి వీటి ఉనికిని పరిశీలించలేం.
* రాతి ఉప్పు (సోడియం క్లోరైడ్‌)తో తయారైన పట్టకాల నుంచి పరారుణ కిరణాలు చొచ్చుకుని వెళ్తాయి. ఈ కిరణాలను  ఇవి శోషించలేవు. ఈ పట్టకాలను ఉపయోగించి పరారుణ కిరణాలను పరిశీలించొచ్చు.
* ఈ కిరణాలు తమవెంట వేడిని మోసుకొచ్చి, ఎదురుగా ఉన్న వస్తువులపై పడి వాటి ఉష్ణోగ్రతను పెంచుతాయి. ఈ కిరణాలను ‘ఉష్ణవికిరణాలు’ అని కూడా అంటారు.
* సూర్యుడి నుంచి భూమిపైకి వచ్చే మొత్తం శక్తిలో (భూతాపం) సుమారు సగభాగం పరారుణ కిరణాల రూపంలోనే ఉంటుంది.
* ఉష్ణవికిరణాల సూత్రం ఆధారంగా థర్మోపైల్, బోలోమీటర్‌ లాంటి ఉష్ణమాపకాలు పనిచేస్తాయి. వీటిని ఉపయోగించి పరారుణ కిరణాల ఉనికిని పరిశీలించొచ్చు.


అనువర్తనాలు:
* పరారుణ కిరణాల ద్వారా చీకట్లో వస్తువులను చూడొచ్చు. ఈ పద్ధతిని  Night vision అంటారు. వీటిని ఉపయోగించి రాత్రిపూట ఫొటోలు తీయొచ్చు.
* పరారుణ కిరణాలను వాడి మానవులు, వస్తువుల ఉష్ణోగ్రతలను దూరం నుంచి తెలుసుకోవచ్చు. ఈ పద్ధతిని ‘థర్మోగ్రఫీ’ అంటారు.
* వీటిని శారీరక మర్దన (ఫిజియోథెరపీ) చికిత్సలో ఉపయోగిస్తారు. కండరాల నొప్పి, పక్షవాతాన్ని నయంచేయడంలోనూ వీటిని వాడతారు. 
* చిత్రకారుడు వేసిన పెయింటింగ్‌ అసలైనదా, కాదా అని నిర్ణయించడంలోనూ పరారుణ కిరణాలను ఉపయోగిస్తారు.

 

దృగ్గోచర కాంతి (Visible light) 
విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలో కంటికి కనిపించే భాగమే దృగ్గోచర కాంతి.
* తరంగదైర్ఘ్య అవధి:  400 nm - 750 nm 
పరమాణువులో ఉత్తేజిత వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌లు తిరిగి భూస్థాయికి చేరడం వల్ల దృగ్గోచర కాంతి ఉద్గారమవుతుంది.
* ఒక తెల్లని కాంతిపుంజం గాజుతో తయారైన పట్టకంపై పతనమైనప్పుడు, ఏడు రంగులుగా విడిపోతుంది. దీన్నే ‘కాంతి విశ్లేషణ’ లేదా ‘కాంతి విక్షేపణం’ అంటారు. 
* ఈ ఏడు రంగులన్నింటినీ కలిపి ‘దృగ్గోచర వర్ణపటం’గా పేర్కొంటారు.
* ఏడు రంగులు: VIBGYOR
V: Violet (ఊదారంగు), 
I: Indigo  (ఇండిగో),
B: Blue (నీలం), 
G: Green (ఆకుపచ్చ), 
Y: Yellow (పసుపు),
O: Orange  (ఆరెంజ్‌),
R: Red (ఎరుపు).


ఊదా రంగు ఎక్కువ వక్రీభవన గుణక విలువను, అధిక శక్తిని, తక్కువ తరంగ దైర్ఘ్యం విలువలను కలిగి ఉంటుంది.
ఎరుపు రంగుకి తక్కువ వక్రీభవన గుణక విలువ, చాలా తక్కువ శక్తి, అత్యధిక తరంగదైర్ఘ్యం ఉంటాయి. దీన్ని ప్రమాద సంకేతాలు తెలపడానికి, ట్రాఫిక్‌ సిగ్నల్స్‌లో వాహనాలను నిలిపేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
ఊదారంగు వల్ల కంటి రెటీనాకు ప్రమాదం. 
ఇండిగో రంగును మానవుడి కన్ను సరిగ్గా గుర్తించలేదు.
నీలం రంగు కాంతి మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియకు దోహదపడుతుంది.
ఆకుపచ్చ రంగు మానసిక ఒత్తిడిని దూరం చేసి, కంటికి ఆహ్లాదాన్ని కలిగిస్తుంది. 
ఆసుపత్రుల్లో రోగికి ఆత్మస్థైర్యం కలిగించేందుకు ఆకుపచ్చరంగు పరదాలు, దుస్తులు ఉపయోగిస్తారు.
* దృశ్యవర్ణపటంలోని వివిధ రంగుల తరంగ దైర్ఘ్యాలను కొలవడానికి ‘వర్ణపట మాపకం’ (స్పెక్ట్రోమీటర్‌)ను ఉపయోగిస్తారు.

 

 ప్రాథమిక రంగులు: నీలం, ఆకుపచ్చ, ఎరుపు రంగులను ప్రాథమిక రంగులు అంటారు. ఇవి ఒక దానిపై మరొకటి ఆధారపడకుండా స్వతంత్రంగా ఉంటాయి.


గౌణరంగులు: ఏవైనా రెండు వేర్వేరు ప్రాథమిక రంగులు ఒకదానితో మరొకటి కలిసినప్పుడు ఏర్పడే రంగులను ‘గౌణ రంగులు’ అంటారు.
ఉదా: ఆకుపచ్చ + నీలం = ముదురు నీలం
నీలం + ఎరుపు = ముదురు ఎరుపు
ఎరుపు + ఆకుపచ్చ = పసుపు


 

సంపూరక రంగులు: రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వేర్వేరు రంగులు కలిపినప్పుడు తెలుపు లేదా నలుపు రంగు ఏర్పడితే వాటిని సంపూరక రంగులు అంటారు.
ఉదా: నీలం + పసుపు = తెలుపు రంగు


అతినీలలోహిత కిరణాలు (Ultraviolet rays)

* అతినీలలోహిత కిరణాలను 1801లో జె.డబ్ల్యు.రిట్టర్‌ కనుక్కున్నారు.
తరంగదైర్ఘ్య అవధి: 10 nm - 400 nm 
ఇవి దృగ్గోచరకాంతి కంటే తక్కువ తరంగ దైర్ఘ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
* పరమాణువులో అధికశక్తి కలిగిన ఎలక్ట్రాన్‌ల సంక్రమణం వల్ల ఇవి ఉత్పత్తి అవుతాయి.
క్వార్ట్జ్‌ గాజుతో తయారైన పట్టకాల నుంచి అతినీలలోహిత కిరణాలు చొచ్చుకుని వెళ్తాయి. వీటిని ఉపయోగించి ఈ కిరణాల ఉనికిని తెలుసుకోవచ్చు.

అనువర్తనాలు:
* నీరు, పాలలోని హానికరమైన బ్యాక్టీరియాను నశింపజేసేందుకు వాడతారు.
* కరెన్సీ నోట్లు, డాక్యుమెంట్లు అసలా లేదా నకిలీవో పరిశీలించేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
* మంచివి, కుళ్లిన కోడి గుడ్లను వేరుచేసేందుకు వాడతారు.
* వేలిముద్రలు, ప్రాథమిక దశలో ఉన్న క్యాన్సర్‌ గడ్డలను గుర్తించేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
* సూర్యుడి నుంచి వచ్చే అతినీలలోహిత కిరణాలు నేరుగా మానవుడి శరీరంపై పడితే చర్మ క్యాన్సర్‌ వస్తుంది. ఈ హానికరమైన కిరణాలు భూమిపైకి చేరకుండా వాతావరణంలోని ఓజోన్‌ (O3) పొర మనల్ని రక్షిస్తోంది. వాయు-ద్రావణ పిచికారులు  (Aerosol sprays), ఎయిర్‌ కండిషనర్స్, ఫ్రిజ్‌లు మొదలైన వాటి నుంచి విడుదలయ్యే క్లోరోఫ్లోరో కార్బన్‌లతో ఓజోన్‌ పొర క్షీణిస్తోంది.

Posted Date : 17-05-2021

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

 

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌