కాంతి 

* కాంతి ఒక శక్తి స్వరూపం. ఇది స్వయం ప్రకాశకాలైన వస్తువుల్లో జనించి దాదాపు అన్ని దిశల్లో ప్రయాణిస్తుంది. ఈ కాంతి కిరణాలు ప్రయాణిస్తున్న మార్గంలో ఎదురుగా ఉన్న వస్తువులపై పతనమై, పరావర్తనం చెంది మనకంటిలోని రెటీనాను  వ సెకను కాలంపాటు తాకినట్లయితే ఆప్టిక్ అనే నాడి ద్వారా మానవుడిలో దృష్టి జ్ఞానం కలుగుతుంది. మానవుడి దృష్టి జ్ఞానం గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని ఆప్తమాలజీ, నేత్ర వైద్యుడిని ఆప్తమాలజిస్ట్ అని అంటారు.
 

కాంతి ధర్మాలు
    1. కాంతి రుజుమార్గంలో ప్రయాణిస్తుంది.  
    2. కాంతి వేగం
    3. కాంతి పరావర్తనం
    4. కాంతి వక్రీభవనం
    5. కాంతి సంపూర్ణాంతర పరావర్తనం
    6. కాంతి విశ్లేషణ/ విక్షేపణం
    7. కాంతి పరిక్షేపణం
    8. కాంతి వ్యతికరణం
    9. కాంతి వివర్తనం
    10. కాంతి ధృవణం

* కాంతి ఒక శక్తి స్వరూపం.
* కాంతి గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని దృశా శాస్త్రం (Optics) అంటారు.
* కాంతిని ఇచ్చే వస్తువును కాంతి జనకం అంటారు
* కాంతి దృష్ట్యా వస్తువులు రెండు రకాలు. అవి:
      1) స్వయం ప్రకాశకాలు
      2) అస్వయం ప్రకాశకాలు లేదా గౌణ ప్రకాశకాలు
 

1. స్వయం ప్రకాశకాలు: తమంతట తాము కాంతిని వెదజల్లే వస్తువులు.
ఉదా: సూర్యుడు, నక్షత్రాలు, మిణుగురు పురుగులు.
 

2. గౌణ ప్రకాశకాలు: వీటికి స్వయం ప్రకాశక శక్తి ఉండదు. ఇవి తమపై పడిన కాంతిని పరావర్తనం చేస్తాయి.
ఉదా: గ్రహాలు, ఉపగ్రహాలు.
* తమ ద్వారా కాంతిని స్వేచ్ఛగా ప్రయాణింపజేసే వస్తువులను పారదర్శక పదార్థాలు అంటారు.
ఉదా: గాలి, నీరు, కెనడా బాల్సమ్ నూనె, నునుపు గాజు.
* తమ ద్వారా కాంతిని పాక్షికంగా ప్రసరింపజేసే వస్తువులను పాక్షిక పారదర్శక పదార్థాలు అంటారు.
ఉదా: పాలిథీన్ కవరు, నూనెలో అద్దిన కాగితం, ట్రేసింగ్ కాగితం.
* తమ ద్వారా కాంతిని ప్రసరింపనీయని వస్తువులను కాంతి నిరోధక పదార్థాలు అంటారు.
ఉదా: కాగితం, అట్ట, చెక్కముక్క, ఇనుము.
* నీడలు ఏర్పడాలంటే కాంతితోపాటు అపారదర్శక వస్తువు ఉండాలి.
* సూర్యకాంతి భూమిని చేరడానికి 8 నిమిషాల 17 సెకన్ల సమయం పడుతుంది.
* నీటి బిందువు ద్వారా సూర్యకాంతి ప్రయాణించినప్పుడు ఇంధ్ర ధనుస్సు ఏర్పడుతుంది.
* ఆకుపచ్చ, ఎరుపు, నీలంలను ప్రాథమిక వర్ణాలు అని అంటారు.
* బల్బు వెలగడానికి వాడే విద్యుత్‌లో 10% కాంతినిస్తే, 90% ఉష్ణానికే సరిపోతుంది.
* కాంతి సెకనుకు 3 లక్షల కి.మీ. ప్రయాణిస్తుంది.
* మన సంప్రదాయంలోని కళారూపాల్లో తోలు బొమ్మలాట ఒకటి. ఇందులో కొన్ని బొమ్మల నీడలను తెరమీద ఏర్పరుస్తూ వివిధ కథలు ప్రదర్శిస్తుంటారు.
* నీడ అనేది కాంతి లేని ప్రదేశం. ఇక్కడ ఏవిధమైన రంగు ఉండదు.
* చంద్రుడి నుంచి కాంతి భూమిని చేరడానికి 1.255 సెకనులు పడుతుంది.
* సూర్యకాంతి సముద్రంలో 262 అడుగుల లోతు వరకు ప్రయాణిస్తుంది.
* తెల్లని కాంతిలో ఏడు రంగులు ఉంటాయి.
* కాంతి కిరణాలు సరళ రేఖామార్గంలో (రుజుమార్గంలో) ప్రయాణించడం వల్ల నీడలు ఏర్పడతాయి.
* పిన్‌హోల్ కెమెరా ద్వారా కాంతి సరళరేఖా మార్గపు ప్రయాణాన్ని గమనించవచ్చు.
* పిన్‌హోల్ కెమెరాలో ప్రతిబింబం తలకిందులుగా పడుతుంది. కారణం కాంతి రుజుమార్గ ప్రయాణం.
* నీడ వస్తువు ఆకృతిని మాత్రమే తెలియజేస్తుంది.
* సమయాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగించే సన్‌డయల్‌లో నీడలను ఆధారంగా చేసుకుని సమయాన్ని కొలుస్తారు.
 

కాంతి పరావర్తనం: ఏదైనా వస్తువు మీద పడిన కాంతి, తిరిగి వెనక్కు మరలుతుంది. దీన్నే కాంతి పరావర్తనం అంటారు.
* ఏదైనా వస్తువుపై పడిన కాంతి పరావర్తనం చెంది మన కంటిని చేరినప్పుడు దాన్ని (వస్తువును) మనం చూడగలం.
* దర్పణాల్లో కాంతి పరావర్తనం చెందుతుంది.
* అద్దం (దర్పణం)పై పడిన కాంతి కిరణాన్ని పతన కిరణం అని అద్దం నుంచి బయలుదేరిన కిరణాన్ని పరావర్తన కిరణం అంటారు.

* పతన కిరణానికి, లంబానికి మధ్య కోణాన్ని పతన కోణం (< i) అని పరావర్తన కిరణానికి, లంబానికి మధ్యకోణాన్ని పరావర్తన కోణం (< R) అని అంటారు.
 

సమతల దర్పణం
* సిల్వర్ బ్రోమైడ్ పూత పూసిన సమతల గాజు ఫలకాన్ని సమతల దర్పణం అంటారు.
* దీనిలో వస్తు పరిమాణం, ప్రతిబింబ పరిమాణం సమానంగా ఉంటాయి.
* పార్శ్వ విలోమం (కుడి, ఎడమ అవడం) జరుగుతుంది.
* వస్తుదూరం, ప్రతిబింబ దూరం సమానంగా ఉంటాయి. 

     
* సమతల దర్పణం ఆవర్థనం విలువ - 1
* సమతల దర్పణాల్లో ఏర్పడే పరావర్తన ప్రతిబింబం అనే సూత్రం ఆధారంగా పెరిస్కోపును నిర్మిస్తారు.
* దీనిలో సమతల దర్పణాల మధ్య కోణం 45º^o
* బంకర్లు, జలాంతర్గాముల్లోని సైనికులు వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
* పతన కిరణం, పరావర్తన కిరణం, లంబం మూడూ ఒకే తలంలో ఉన్నపుడు మాత్రమే ఎదుట ఉన్న వస్తువు ప్రతిబింబాన్ని చూడగలం.
* కెలిడయోస్కోప్‌ను సమతల దర్పణంలో ఏర్పడే అసంఖ్యాక పరావర్తన ప్రతిబింబాలు అనే సూత్రం ఆధారంగా తయారుచేస్తారు.

* కెలిడయోస్కోపులో సమతల దర్పణాల మధ్య కోణం 60ºº^o.
 

గోళాకార దర్పణాలు: స్పూను ముందు భాగంలా వంపుగా ఉండే దర్పణాలను గోళాకార దర్పణాలు అంటారు.8
* బంతిని కోయగా ఏర్పడిన చిన్న డొప్పలో లోపలివైపు తలాన్ని పుటాకారతలం అని, బయటివైపు తలాన్ని కుంభాకార తలం అని అంటారు.
* దర్పణంలో పుటాకార తలం పరావర్తన తలంగా ఉపయోగపడితే దాన్ని పుటాకార దర్పణం అంటారు.
* దర్పణంలో కుంభాకార తలం పరావర్తన తలంగా ఉపయోగపడితే దాన్ని కుంభాకార దర్పణం అంటారు.
* కుంభాకార, పుటాకార దర్పణాలను గోళాకార దర్పణాలు అంటారు.
* తెరపై పట్టగలిగిన ప్రతిబింబాన్ని నిజ ప్రతిబింబం అంటారు. దీన్ని దర్పణంలో చూడగలం.
* తెరపై పట్టడానికి వీలుకాక దర్పణంలో మాత్రమే చూడగలిగే ప్రతిబింబాన్ని మిథ్యా ప్రతిబింబం అంటారు.
* పుటాకార దర్పణాలు మిథ్యాప్రతిబింబాలను పెద్ద ప్రతిబింబంగా, తలకిందులుగా ఏర్పరుస్తాయి.
* పుటాకార దర్పణాలను టార్చిలైట్, వాహనాల హెడ్‌లైట్లు, ENT వైద్యులు ఉపయోగిస్తారు.
* కుంభాకార దర్పణాలు ప్రతిబింబాలను చిన్నవిగా, నిటారుగా ఏర్పరుస్తాయి. వీటిని రివ్యూమిర్రర్ (Rivew Mirror) లో ఉపయోగిస్తారు.
* నునుపు తలంపై పడిన కాంతి క్రమమైన రీతిలో పరావర్తనం చెందుతుంది. దీన్ని క్రమపరావర్తనం అంటారు.
* గరుకు తలాలపై కాంతి ఒక క్రమమైన రీతిలో పరావర్తనం చెందదు. దీన్ని క్రమరహిత పరావర్తనం అంటారు.
      
       
* కాంతి ఏదైనా ఉపరితలంపై పడి పరావర్తనం చెందినప్పుడు పతనకోణం, పరావర్తన కోణం సమానంగా ఉంటాయి.
* ''కాంతి తన పరావర్తన, ప్రయాణ మార్గంలో తక్కువ సమయం పట్టే మార్గాన్ని ఎంచుకుని ప్రయాణిస్తుంది అని ఫెర్మాట్ భావించారు.
* కాంతి తక్కువ కాలంలో ప్రయాణించగల మార్గాన్ని అనుసరిస్తుంది. కాబట్టి పరావర్తన కోణం, పతన కోణం విలువలు సమానంగా ఉంటాయి.
 

గోళాకార దర్పణాల్లో పరావర్తనం
       

* పుటాకార ద‌ర్పణం అక్షం 'O', వ‌క్రతా కేంద్రం C, నాభి F అయితే నాభి అక్షానికి, వక్రతా కేంద్రానికి స‌మాన‌దూరంలో ఉంటుంది.
* అక్షానికి, నాభికి మ‌ధ్య దూరం 'f' అయితే దీన్నే నాభ్యంత‌రం అంటారు.
* వక్రతా వ్యాసార్ధం నాభ్యంత‌రానికి రెట్టింపు ఉంటుంది.
R = 2f
f =  

దర్పణంలో

దీన్నే దర్పణ సూత్రం అంటారు.
       f = నాభ్యంతరం
       u = వస్తు దూరం
       v = ప్రతిబింబ దూరం
* ప్రతిబింబం ఎత్తుకు, వస్తువు ఎత్తుకు ఉండే నిష్పత్తిని ఆవర్థనం అంటారు.

     

ప్రశ్న: 15 సెం.మీ. నాభ్యంతరం ఉన్న పుటాకార దర్పణం ముందు 25 సెం.మీ. దూరంలో, 4 సెం.మీ. ఎత్తున్న వస్తువును ఉంచాం. దర్పణానికి ఎంత దూరంలో ప్రతిబింబం ఏర్పడుతుంది?
సాధన: f = -15 సెం.మీ.
           u = -25
           h = 4

* ఆర్కేమెడిస్ అనే శాస్త్రవేత్త అద్దాలను ఉపయోగించి శత్రువుల ఓడలను తగులబెట్టాడు.
* సోలార్ కుక్కర్‌లో పుటాకార దర్పణాలను ఉపయోగిస్తారు.

* పుటాకార దర్పణంలో కాంతి కిరణాలు వికేంద్రీకరణం చెందుతాయి.
* కుంభాకార దర్పణంలో కాంతి కిరణాలు కేంద్రీకరణం చెందుతాయి.
* రోమన్‌లు అద్దాల తయారీలో లెడ్‌పూతలను వాడేవారు.
* స్పెయిన్ దేశస్థులు 11వ శతాబ్దంలో అద్దాలను తయారుచేయడం ప్రారంభించారు.
* చైనీయులు క్రీ.శ.500లో సిల్వర్ - మెర్క్యూరీ అద్దాలను తయారుచేశారు.
 

ప్రశ్న: 15 సెం.మీ. నాభ్యంతరం ఉన్న కుంభాకార దర్పణం ముందు 10 సెం.మీ. దూరంలో వస్తువులను ఉంచినప్పుడు ప్రతిబింబం ఎంత దూరంలో ఏర్పడుతుంది?
సాధన:
u = - 10 సెం.మీ.
f = 15 v = ?

v = 6 సెం.మీ.