ప్రశ్నలు - జ‌వాబులు
స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు (4 మార్కులు)
1. పరావర్తనం ద్వారా సమతల ధ్రువిత కాంతిని ఎలా పొందవచ్చో వివరించండి.
జ: i. వివిధ దిశల్లో కంపించే అధ్రువిత కాంతి అన్ని కాంతి సదిశలను పరస్పరం లంబంగా ఉండే రెండు అంశాలుగా విభజించవచ్చు.
* పటతలానికి సమాంతరంగా ఉండే కంపనాలు, వీటిని బాణం అంశాలు (↔) అంటారు.
* పటతలానికి లంబంగా ఉండే కంపనాలు, వీటిని బిందు అంశాలు (.) అంటారు.
సాధారణ కాంతిని (అధ్రువిత కాంతి) బిందు, బాణం గుర్తులు రెండింటినీ ఏకకాలంలో వాడుతూ సూచిస్తారు.
ii. పటంలో ఒక అధ్రువిత కాంతి AB గాజు తలంపై పతనమవుతోంది. పరావర్తనం చెందిన కిరణం BC అన్నీ బిందు అంశాలు మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. కాంతి సదిశల కంపనాలు పతన తలానికి లంబంగా ఉంటాయి. పరావర్తన కాంతి ఎంత మొత్తంలో ధ్రువణం చెందేది పతనకోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
iii. ఒక నిర్దిష్ట పతన కోణం ip వద్ద, పరావర్తన కాంతి సంపూర్ణంగా ధ్రువణం చెందుతుంది. ఈ కోణాన్ని ''బ్రూస్టర్ కోణం అంటారు. బ్రూస్టర్ కోణం వద్ద పరావర్తన, వక్రీభవన కిరణాలు పరస్పరం లంబంగా ఉంటాయి. బ్రూస్టర్ కోణానికి, వక్రీభవన గుణకానికి మధ్య ఉన్న సంబంధం µ = tan ip.
ఒక పారదర్శక తలంపై కాంతి, బ్రూస్టర్ కోణంతో పతనం చెందినప్పుడు, పరావర్తనం ద్వారా మనం ధ్రువిత కాంతిని పొందుతాం.
2. కాంతి యొక్క ద్వివక్రీభవనాన్ని (బైఫ్రింజెన్స్) గురించి వివరించండి.
జ: ద్వివక్రీభవనం: క్వార్ట్జ్ లేదా కాలసైట్ స్ఫటికాల ద్వారా అధ్రువిత కాంతి ప్రయాణించినప్పుడు, రెండు వక్రీభవన కిరణాలుగా విడిపోతుంది. వీటిని సాధారణ కిరణం, అసాధారణ కిరణం అంటారు. ఆ దృగ్విషయాన్ని ద్వివక్రీభవనం లేదా బైఫ్రింజెన్స్ అంటారు.
ద్వివక్రీభవనం ద్వారా ధ్రువణం
r1 = సాధారణ కిరణం వక్రీభవన కొణం r2 = అసాధారాణ కిరణం వక్రీభవన కోణం
1. సాధారణ కిరణం: స్నెల్ నియమాన్ని పాటించే కిరణాన్ని సాధారణ కిరణం అంటారు. ఈ కిరణం స్ఫటికంలో అన్ని దిశల్లో సమాన వడితో ప్రయాణిస్తుంది. వక్రీభవన గుణకం µ0 విలువ స్థిరంగా ఉంటుంది. సాధారణ కిరణ గౌణతరంగం గోళాకారం.
2. అసాధారణ కిరణం: స్నెల్ నియమాన్ని పాటించని కిరణాన్ని అసాధారణ కిరణం అంటారు. స్ఫటికంలో ఈ కిరణం వడి, వక్రీభవన గుణకం µe విలువ స్థిరంగా ఉండదు. అసాధారణ కిరణ గౌణ తరంగాగ్రం దీర్ఘ వృత్తాభాసం.
స్ఫటికం యొక్క దృశాక్షం వెంబడి సాధారణ, అసాధారణ కిరణాలు రెండూ సమాన వడితో ఉంటాయి.
కాలసైట్ స్ఫటికాన్ని ఒక దిశలో తిప్పితే, అసాధారణ కిరణం వల్ల ఏర్పడే ప్రతిబింబం, సాధారణ కిరణం వల్ల ఏర్పడిన ప్రతిబింబం చుట్టూ పరిభ్రమిస్తుంది.
3. వివర్తనం యొక్క అనువర్తనాలను తెలపండి.
జ: * వివర్తన దృగ్విషయాన్ని అనువర్తింపజేసి, వివర్తన జాలకం సహాయంతో ఏకవర్ణ లేదా సంయుక్త వర్ణ వికిరణాల తరంగదైర్ఘ్యాలను తెలుసుకోవచ్చు.
* X - కిరణ వివర్తనం ద్వారా ఆ కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యాలను కనుక్కోవచ్చు.
* X -కిరణ, ఎలక్ట్రాన్, న్యూట్రాన్ వివర్తన పద్ధతుల ద్వారా ఘనపదార్థాల స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని తెలుసుకోవచ్చు.
* అతిధ్వనుల వివర్తనం ద్వారా ద్రవాల్లో ధ్వనివేగాన్ని కనుక్కోవచ్చు.
4. కాంతి ధ్రువణం యొక్క అనువర్తనాలు తెలపండి.
జ: * స్ఫటికాల, ద్రవాల ధ్రువణ భ్రమణతను కొలవడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
* న్యూక్లిక్ ఆమ్లాల సమసర్పిలాకృతి (helical structure) అధ్యయనానికి తోడ్పడుతుంది.
* తిర్యక్ కాంతి పరిక్షేపణం వల్ల కలిగే అధ్రువణతను ఉజ్జాయింపు చేసి అణువుల ఆకృతి, పరిమాణం అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
* కంప్యూటర్‌లు, కాలిక్యులేటర్‌లు, డిజిటల్ గడియారాలు లాంటి వాటిలో ఉపయోగించే LCD లు (Liquid Crystal Display) ధ్రువణత ఆధారంగా ఆకారాలను ఏర్పరుస్తాయి.
