प्रकाश: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 8: | Line 8: | ||
भौतिकी में, प्रकाश शब्द किसी भी तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अधिक व्यापक रूप से संदर्भित कर सकता है, चाहे वह दृश्यमान हो या नहीं हो। <ref>{{Cite book |title=Camera lenses: from box camera to digital |author=Gregory Hallock Smith |publisher=SPIE Press |year=2006 |isbn=978-0-8194-6093-6 |page=4 |url=https://books.google.com/books?id=6mb0C0cFCEYC&pg=PA4}}</ref><ref>{{Cite book |title=Comprehensive Physics XII |author=Narinder Kumar |publisher=Laxmi Publications |year=2008 |isbn=978-81-7008-592-8 |page=1416 |url=https://books.google.com/books?id=IryMtwHHngIC&pg=PA1416}}</ref> इस अर्थ में, गामा किरणें, एक्स-रे, माइक्रो तंरग और रेडियो तरंगें भी प्रकाश हैं। प्रकाश के प्राथमिक गुण तीव्रता (भौतिकी), प्रसार दिशा, आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रम और ध्रुवीकरण (तरंगें) हैं। इसकी प्रकाश की गति, 299 792 458 मीटर प्रति सेकंड (m/s), प्रकृति के मूलभूत भौतिक स्थिरांक में से एक है। <ref name="LeClerq">{{Cite book |last1=Uzan |first1=J-P |last2=Leclercq |first2=B |year=2008 |title=The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants |url=https://archive.org/details/the-natural-laws-of-the-universe-understanding-fundamental-constants |pages=43–4 |translator=Robert Mizon|isbn=978-0-387-73454-5|bibcode=2008nlu..book.....U |publisher=[[Springer-Praxis]], [[Internet Archive]]: 2020-06-14 AbdzexK uban|doi=10.1007/978-0-387-74081-2 }}</ref> सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरह, दृश्य प्रकाश बड़े पैमाने पर प्राथमिक कणों द्वारा फैलता है जिसे फोटॉन कहा जाता है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, और दोनों तरंग-कण द्वैत के रूप में विश्लेषण किया जा सकता है। प्रकाश का अध्ययन, जिसे प्रकाशिकी के रूप में जाना जाता है, आधुनिक भौतिकी में एक महत्वपूर्ण शोध क्षेत्र है। | भौतिकी में, प्रकाश शब्द किसी भी तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अधिक व्यापक रूप से संदर्भित कर सकता है, चाहे वह दृश्यमान हो या नहीं हो। <ref>{{Cite book |title=Camera lenses: from box camera to digital |author=Gregory Hallock Smith |publisher=SPIE Press |year=2006 |isbn=978-0-8194-6093-6 |page=4 |url=https://books.google.com/books?id=6mb0C0cFCEYC&pg=PA4}}</ref><ref>{{Cite book |title=Comprehensive Physics XII |author=Narinder Kumar |publisher=Laxmi Publications |year=2008 |isbn=978-81-7008-592-8 |page=1416 |url=https://books.google.com/books?id=IryMtwHHngIC&pg=PA1416}}</ref> इस अर्थ में, गामा किरणें, एक्स-रे, माइक्रो तंरग और रेडियो तरंगें भी प्रकाश हैं। प्रकाश के प्राथमिक गुण तीव्रता (भौतिकी), प्रसार दिशा, आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रम और ध्रुवीकरण (तरंगें) हैं। इसकी प्रकाश की गति, 299 792 458 मीटर प्रति सेकंड (m/s), प्रकृति के मूलभूत भौतिक स्थिरांक में से एक है। <ref name="LeClerq">{{Cite book |last1=Uzan |first1=J-P |last2=Leclercq |first2=B |year=2008 |title=The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants |url=https://archive.org/details/the-natural-laws-of-the-universe-understanding-fundamental-constants |pages=43–4 |translator=Robert Mizon|isbn=978-0-387-73454-5|bibcode=2008nlu..book.....U |publisher=[[Springer-Praxis]], [[Internet Archive]]: 2020-06-14 AbdzexK uban|doi=10.1007/978-0-387-74081-2 }}</ref> सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरह, दृश्य प्रकाश बड़े पैमाने पर प्राथमिक कणों द्वारा फैलता है जिसे फोटॉन कहा जाता है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, और दोनों तरंग-कण द्वैत के रूप में विश्लेषण किया जा सकता है। प्रकाश का अध्ययन, जिसे प्रकाशिकी के रूप में जाना जाता है, आधुनिक भौतिकी में एक महत्वपूर्ण शोध क्षेत्र है। | ||
पृथ्वी पर प्राकृतिक प्रकाश का मुख्य स्रोत सूर्य है। ऐतिहासिक रूप से, मनुष्यों के लिए प्रकाश का एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत प्राचीन कैम्पफायर से लेकर आधुनिक केरोसिन लैंप तक आग रहा है। इलेक्ट्रिक प्रकाश के विकास और विद्युत शक्ति संचरण के इतिहास के साथ, इलेक्ट्रिक प्रकाश ने प्रभावी रूप से | पृथ्वी पर प्राकृतिक प्रकाश का मुख्य स्रोत सूर्य है। ऐतिहासिक रूप से, मनुष्यों के लिए प्रकाश का एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत प्राचीन कैम्पफायर से लेकर आधुनिक केरोसिन लैंप तक आग रहा है। इलेक्ट्रिक प्रकाश के विकास और विद्युत शक्ति संचरण के इतिहास के साथ, इलेक्ट्रिक प्रकाश ने प्रभावी रूप से फायरप्रकाश को बदल दिया है। | ||
'''पृथ्वी पर प्राकृतिक प्रकाश का मुख्य स्रोत सूर्य है। ऐतिहासिक रूप से, मनुष्यों के लिए प्रकाश का एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत प्राचीन कैम्पफायर से लेकर आधुनिक केरोसिन लैंप तक आग रहा है। इलेक्ट्रिक | '''पृथ्वी पर प्राकृतिक प्रकाश का मुख्य स्रोत सूर्य है। ऐतिहासिक रूप से, मनुष्यों के लिए प्रकाश का एक अन्य महत्वपूर्ण स्रोत प्राचीन कैम्पफायर से लेकर आधुनिक केरोसिन लैंप तक आग रहा है। इलेक्ट्रिक प्रकाश्स के विकास और इलेक्ट्रिक पॉवर ट्रांसमिशन के इतिहास के साथ,''' | ||
==विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम और दृश्य प्रकाश== | ==विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम और दृश्य प्रकाश== | ||
| Line 22: | Line 22: | ||
दृश्य प्रकाश क्षेत्र में ईएमआर में क्वांटम (फोटॉन कहा जाता है) होता है जो ऊर्जा के निचले सिरे पर होते हैं जो अणुओं के भीतर इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना पैदा करने में सक्षम होते हैं, जिससे अणु के बंधन या रसायन शास्त्र में परिवर्तन होता है। दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम के निचले सिरे पर, ईएमआर मनुष्यों (इन्फ्रारेड) के लिए अदृश्य हो जाता है क्योंकि इसके फोटॉनों में अब मानव रेटिना में दृश्य अणु रेटिना में स्थायी आणविक परिवर्तन (रचना में परिवर्तन) का कारण बनने के लिए पर्याप्त व्यक्तिगत ऊर्जा नहीं होती है, जो परिवर्तन दृष्टि की अनुभूति को समझता है। | दृश्य प्रकाश क्षेत्र में ईएमआर में क्वांटम (फोटॉन कहा जाता है) होता है जो ऊर्जा के निचले सिरे पर होते हैं जो अणुओं के भीतर इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना पैदा करने में सक्षम होते हैं, जिससे अणु के बंधन या रसायन शास्त्र में परिवर्तन होता है। दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम के निचले सिरे पर, ईएमआर मनुष्यों (इन्फ्रारेड) के लिए अदृश्य हो जाता है क्योंकि इसके फोटॉनों में अब मानव रेटिना में दृश्य अणु रेटिना में स्थायी आणविक परिवर्तन (रचना में परिवर्तन) का कारण बनने के लिए पर्याप्त व्यक्तिगत ऊर्जा नहीं होती है, जो परिवर्तन दृष्टि की अनुभूति को समझता है। | ||
जो विभिन्न प्रकार के इन्फ्रारेड के प्रति संवेदनशील होते है हैं, लेकिन क्वांटम-अवशोषण के माध्यम से नहीं होते है । सांपों में इन्फ्रारेड सेंसिंग एक तरह की प्राकृतिक थर्मल इमेजिंग पर निर्भर करता है, जिसमें सेलुलर पानी के छोटे पैकेट इंफ्रारेड विकिरण द्वारा तापमान में बढ़ाए जाते हैं। इस श्रेणी में ईएमआर आणविक कंपन और ताप प्रभाव का कारण बनता है, जिससे ये जानवर इसका पता लगाते हैं। | |||
दृश्यमान प्रकाश की सीमा के ऊपर, पराबैंगनी प्रकाश मनुष्यों के लिए अदृश्य हो जाता है, क्योंकि यह 360 नैनोमीटर से नीचे के कॉर्निया और 400 एनएम से नीचे के आंतरिक | दृश्यमान प्रकाश की सीमा के ऊपर, पराबैंगनी प्रकाश मनुष्यों के लिए अदृश्य हो जाता है, क्योंकि यह 360 नैनोमीटर से नीचे के कॉर्निया और 400 एनएम से नीचे के आंतरिक दर्पण द्वारा अवशोषित होता है। इसके अलावा, मानव आंख के रेटिना में स्थित रॉड सेल और कोन सेल बहुत कम (360 एनएम से नीचे) पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य का पता नहीं लगा सकते हैं और वास्तव में पराबैंगनी द्वारा क्षतिग्रस्त होते है हैं। आंखों वाले कई जानवर जिन्हें दर्पण की आवश्यकता नहीं होती है (जैसे कि कीड़े और झींगा) क्वांटम फोटॉन-अवशोषण तंत्र द्वारा पराबैंगनी का पता लगाने में सक्षम होते हैं, उसी रासायनिक तरीके से जैसे मनुष्य दृश्य प्रकाश का पता लगाते हैं। | ||
विभिन्न स्रोत दृश्यमान प्रकाश को संकीर्ण रूप से 420–680 एनएम . के रूप में परिभाषित करते हैं <ref>{{cite book |last=Laufer |first=Gabriel |chapter=Geometrical Optics |title=Introduction to Optics and Lasers in Engineering |journal=Introduction to Optics and Lasers in Engineering |chapter-url=https://books.google.com/books?id=4MxLPYMS5TUC&pg=PA11 |access-date=20 October 2013 |date=13 July 1996 |isbn=978-0-521-45233-5 |page=11|doi=10.1017/CBO9781139174190.004 |bibcode=1996iole.book.....L }}</ref><ref name="Bradt2004">{{cite book |last=Bradt |first=Hale |title=Astronomy Methods: A Physical Approach to Astronomical Observations |url=https://books.google.com/books?id=hp7vyaGvhLMC&pg=PA26 |access-date=20 October 2013 |year=2004 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-53551-9 |page=26}}</ref> मोटे तौर पर 380-800 एनएम तक। <ref name="OhannesianStreeter2001">{{cite book |last1=Ohannesian |first1=Lena |last2=Streeter |first2=Anthony |title=Handbook of Pharmaceutical Analysis |url=https://books.google.com/books?id=DwPb4wgqseYC&pg=PA187 |access-date=20 October 2013 |date=9 November 2001 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-8247-4194-5 |page=187}}</ref><ref name="AhluwaliaGoyal2000">{{cite book |last1=Ahluwalia |first1=V.K. |last2=Goyal |first2=Madhuri |title=A Textbook of Organic Chemistry |url=https://books.google.com/books?id=tJNJnn0M75MC&pg=PA110 |access-date=20 October 2013 |date=1 January 2000 |publisher=Narosa |isbn=978-81-7319-159-6 |page=110}}</ref> आदर्श प्रयोगशाला परिस्थितियों में, लोग कम से कम 1,050 एनएम तक इंफ्रारेड देख सकते हैं;<ref name="Sliney1976">{{cite journal |last1=Sliney |first1=David H. |last2=Wangemann |first2=Robert T. |last3=Franks |first3=James K. |last4=Wolbarsht |first4=Myron L. |year=1976 |title=Visual sensitivity of the eye to infrared laser radiation |journal=[[Journal of the Optical Society of America]] |volume=66 |issue=4 |pages=339–341 |doi=10.1364/JOSA.66.000339 |pmid=1262982 |quote=The foveal sensitivity to several near-infrared laser wavelengths was measured. It was found that the eye could respond to radiation at wavelengths at least as far as 1,064 nm. A continuous 1,064 nm laser source appeared red, but a 1,060 nm pulsed laser source appeared green, which suggests the presence of second harmonic generation in the retina. |bibcode=1976JOSA...66..339S }}</ref> बच्चे और युवा वयस्क पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य को लगभग 310-313 एनएम तक देख सकते हैं। <ref name="LynchLivingston2001">{{cite book |last1=Lynch |first1=David K. |last2=Livingston |first2=William Charles |title=Color and Light in Nature |url=https://books.google.com/books?id=4Abp5FdhskAC&pg=PA231 |access-date=12 October 2013 |edition=2nd |year=2001 |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge|isbn=978-0-521-77504-5 |page=231 |quote=Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1,050 nanometers}}</ref><ref name="Dash2009">{{cite book |last1=Dash |first1=Madhab Chandra |last2=Dash |first2=Satya Prakash |title=Fundamentals of Ecology 3E |url=https://books.google.com/books?id=7mW4-us4Yg8C&pg=PA213 |access-date=18 October 2013 |year=2009 |publisher=Tata McGraw-Hill Education |isbn=978-1-259-08109-5 |page=213 |quote=Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.}}</ref><ref name="Saidman1933">{{cite journal |last1=Saidman |first1=Jean |date=15 May 1933 |title=Sur la visibilité de l'ultraviolet jusqu'à la longueur d'onde 3130 |trans-title=The visibility of the ultraviolet to the wave length of 3130 |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences]] |volume=196 |pages=1537–9 |language=fr |url=http://visualiseur.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3148d}}</ref> | विभिन्न स्रोत दृश्यमान प्रकाश को संकीर्ण रूप से 420–680 एनएम . के रूप में परिभाषित करते हैं <ref>{{cite book |last=Laufer |first=Gabriel |chapter=Geometrical Optics |title=Introduction to Optics and Lasers in Engineering |journal=Introduction to Optics and Lasers in Engineering |chapter-url=https://books.google.com/books?id=4MxLPYMS5TUC&pg=PA11 |access-date=20 October 2013 |date=13 July 1996 |isbn=978-0-521-45233-5 |page=11|doi=10.1017/CBO9781139174190.004 |bibcode=1996iole.book.....L }}</ref><ref name="Bradt2004">{{cite book |last=Bradt |first=Hale |title=Astronomy Methods: A Physical Approach to Astronomical Observations |url=https://books.google.com/books?id=hp7vyaGvhLMC&pg=PA26 |access-date=20 October 2013 |year=2004 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-0-521-53551-9 |page=26}}</ref> मोटे तौर पर 380-800 एनएम तक। <ref name="OhannesianStreeter2001">{{cite book |last1=Ohannesian |first1=Lena |last2=Streeter |first2=Anthony |title=Handbook of Pharmaceutical Analysis |url=https://books.google.com/books?id=DwPb4wgqseYC&pg=PA187 |access-date=20 October 2013 |date=9 November 2001 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-8247-4194-5 |page=187}}</ref><ref name="AhluwaliaGoyal2000">{{cite book |last1=Ahluwalia |first1=V.K. |last2=Goyal |first2=Madhuri |title=A Textbook of Organic Chemistry |url=https://books.google.com/books?id=tJNJnn0M75MC&pg=PA110 |access-date=20 October 2013 |date=1 January 2000 |publisher=Narosa |isbn=978-81-7319-159-6 |page=110}}</ref> आदर्श प्रयोगशाला परिस्थितियों में, लोग कम से कम 1,050 एनएम तक इंफ्रारेड देख सकते हैं;<ref name="Sliney1976">{{cite journal |last1=Sliney |first1=David H. |last2=Wangemann |first2=Robert T. |last3=Franks |first3=James K. |last4=Wolbarsht |first4=Myron L. |year=1976 |title=Visual sensitivity of the eye to infrared laser radiation |journal=[[Journal of the Optical Society of America]] |volume=66 |issue=4 |pages=339–341 |doi=10.1364/JOSA.66.000339 |pmid=1262982 |quote=The foveal sensitivity to several near-infrared laser wavelengths was measured. It was found that the eye could respond to radiation at wavelengths at least as far as 1,064 nm. A continuous 1,064 nm laser source appeared red, but a 1,060 nm pulsed laser source appeared green, which suggests the presence of second harmonic generation in the retina. |bibcode=1976JOSA...66..339S }}</ref> बच्चे और युवा वयस्क पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य को लगभग 310-313 एनएम तक देख सकते हैं। <ref name="LynchLivingston2001">{{cite book |last1=Lynch |first1=David K. |last2=Livingston |first2=William Charles |title=Color and Light in Nature |url=https://books.google.com/books?id=4Abp5FdhskAC&pg=PA231 |access-date=12 October 2013 |edition=2nd |year=2001 |publisher=Cambridge University Press |location=Cambridge|isbn=978-0-521-77504-5 |page=231 |quote=Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1,050 nanometers}}</ref><ref name="Dash2009">{{cite book |last1=Dash |first1=Madhab Chandra |last2=Dash |first2=Satya Prakash |title=Fundamentals of Ecology 3E |url=https://books.google.com/books?id=7mW4-us4Yg8C&pg=PA213 |access-date=18 October 2013 |year=2009 |publisher=Tata McGraw-Hill Education |isbn=978-1-259-08109-5 |page=213 |quote=Normally the human eye responds to light rays from 390 to 760 nm. This can be extended to a range of 310 to 1,050 nm under artificial conditions.}}</ref><ref name="Saidman1933">{{cite journal |last1=Saidman |first1=Jean |date=15 May 1933 |title=Sur la visibilité de l'ultraviolet jusqu'à la longueur d'onde 3130 |trans-title=The visibility of the ultraviolet to the wave length of 3130 |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences]] |volume=196 |pages=1537–9 |language=fr |url=http://visualiseur.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3148d}}</ref> | ||
| Line 35: | Line 35: | ||
निर्वात में प्रकाश की गति को ठीक 299 792 458 मीटर प्रति सेकंड मी/सेकण्ड (लगभग 186,282 मील प्रति सेकंड) के रूप में परिभाषित किया गया है। एसआई इकाइयों में प्रकाश की गति का निश्चित मान इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि मीटर को अब प्रकाश की गति के संदर्भ में परिभाषित किया गया है। सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण निर्वात में ठीक इसी गति से चलते हैं। | निर्वात में प्रकाश की गति को ठीक 299 792 458 मीटर प्रति सेकंड मी/सेकण्ड (लगभग 186,282 मील प्रति सेकंड) के रूप में परिभाषित किया गया है। एसआई इकाइयों में प्रकाश की गति का निश्चित मान इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि मीटर को अब प्रकाश की गति के संदर्भ में परिभाषित किया गया है। सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण निर्वात में ठीक इसी गति से चलते हैं। | ||
विभिन्न भौतिकविदों ने पूरे इतिहास में प्रकाश की गति को मापने का प्रयास किया है। गैलीलियो गैलीली ने सत्रहवीं शताब्दी में प्रकाश की गति को मापने का प्रयास किया। 1676 में डेनमार्क के भौतिक विज्ञानी ओले रोमर द्वारा प्रकाश की गति को मापने के लिए प्रारंभिक प्रयोग किया गया था। एक दूरबीन का उपयोग करते हुए, रोमर ने बृहस्पति और उसके एक प्राकृतिक उपग्रह, Io (चंद्रमा) की गति का अवलोकन | विभिन्न भौतिकविदों ने पूरे इतिहास में प्रकाश की गति को मापने का प्रयास किया है। गैलीलियो गैलीली ने सत्रहवीं शताब्दी में प्रकाश की गति को मापने का प्रयास किया। 1676 में डेनमार्क के भौतिक विज्ञानी ओले रोमर द्वारा प्रकाश की गति को मापने के लिए प्रारंभिक प्रयोग किया गया था। एक दूरबीन का उपयोग करते हुए, रोमर ने बृहस्पति और उसके एक प्राकृतिक उपग्रह, Io (चंद्रमा) की गति का अवलोकन कियाकिआ था । आयो की कक्षा की स्पष्ट अवधि में विसंगतियों को देखते हुए, उन्होंने गणना की कि प्रकाश को पृथ्वी की कक्षा के व्यास को पार करने में लगभग 22 मिनट लगते हैं। <ref>{{cite journal |url=http://projecteuclid.org/DPubS/Repository/1.0/Disseminate?view=body&id=pdf_1&handle=euclid.ss/1009212817 |title=Scientific Method, Statistical Method and the Speed of Light |journal=Statistical Science |year=2000 |volume=15 |pages=254–278 |issue=3 |doi=10.1214/ss/1009212817 |mr=1847825|last1=Oldford |first1=R. W |last2=MacKay |first2=R. J |doi-access=free }}</ref> हालांकि, उस समय इसका आकार ज्ञात नहीं था। यदि रोमर को पृथ्वी की कक्षा का व्यास ज्ञात होता, तो वह 227,000,000 मीटर/सेकेंड की गति की गणना करने में सफल हो जाता। | ||
प्रकाश की गति का एक और अधिक सटीक माप यूरोप में 1849 में हिप्पोलीटे फ़िज़ौ द्वारा किया गया था। <ref name=EB1911>{{cite EB1911 |wstitle=Light |volume=16 |page=624 |first=Simon |last=Newcomb}}</ref> फ़िज़ौ ने कई किलोमीटर दूर एक दर्पण पर प्रकाश की किरण को निर्देशित | प्रकाश की गति का एक और अधिक सटीक माप यूरोप में 1849 में हिप्पोलीटे फ़िज़ौ द्वारा किया गया था। <ref name=EB1911>{{cite EB1911 |wstitle=Light |volume=16 |page=624 |first=Simon |last=Newcomb}}</ref> फ़िज़ौ ने कई किलोमीटर दूर एक दर्पण पर प्रकाश की किरण को निर्देशित किया था । स्रोत से दर्पण तक यात्रा करते समय प्रकाश पुंज के मार्ग में एक घूमने वाला कोग व्हील रखा गया और फिर अपने मूल स्थान पर लौट आया। फ़िज़ौ ने पाया कि रोटेशन की एक निश्चित दर पर, बीम बाहर के रास्ते में पहिया के एक अंतर से और अगले रास्ते में पीछे से गुजरेता है । दर्पण से दूरी, पहिए पर दांतों की संख्या और घूमने की दर जानने के बाद, फ़िज़्यू प्रकाश की गति की गणना 313 000 000 m/s के रूप में करने में सक्षम था। | ||
लियोन फौकॉल्ट ने एक प्रयोग किया जिसमें 298 000 000 m/s का मान प्राप्त करने के लिए घूमने वाले दर्पणों का उपयोग किया गया था <ref name=EB1911/> | लियोन फौकॉल्ट ने 1862 में एक प्रयोग किया जिसमें 298 000 000 m/s का मान प्राप्त करने के लिए घूमने वाले दर्पणों का उपयोग किया गया था <ref name=EB1911/>। अल्बर्ट ए माइकलसन ने 1877 से 1931 में अपनी मृत्यु तक प्रकाश की गति पर प्रयोग किए थे। उन्होंने 1926 में माउंट विल्सन (कैलिफ़ोर्निया) से एक गोल यात्रा करने के लिए प्रकाश में लगने वाले समय को मापने के लिए बेहतर घूर्णन दर्पणों का उपयोग करके फौकॉल्ट के तरीकों को परिष्कृत किया। कैलिफोर्निया में माउंट सैन एंटोनियो के लिए। सटीक माप से 299 796 000 m/s की गति प्राप्त हुई।<ref>{{cite journal |last=Michelson |first=A.A. |title=Measurements of the velocity of light between Mount Wilson and Mount San Antonio |journal=Astrophysical Journal |date=January 1927 |volume=65 |pages=1 |doi=10.1086/143021 |bibcode=1927ApJ....65....1M}}</ref> | ||
साधारण पदार्थ वाले विभिन्न पारदर्शी पदार्थों में प्रकाश का प्रभावी वेग निर्वात की तुलना में कम होता है। उदाहरण के लिए, पानी में प्रकाश की गति निर्वात में प्रकाश की गति से लगभग 3/4 है। | साधारण पदार्थ वाले विभिन्न पारदर्शी पदार्थों में प्रकाश का प्रभावी वेग निर्वात की तुलना में कम होता है। उदाहरण के लिए, पानी में प्रकाश की गति निर्वात में प्रकाश की गति से लगभग 3/4 है। | ||
कहा जाता है कि भौतिकविदों की दो स्वतंत्र टीमों ने रूबिडियम तत्व के बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी की एक टीम और कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स में रॉलैंड इंस्टीट्यूट फॉर साइंस और दूसरी हार्वर्ड- स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स, कैम्ब्रिज में | कहा जाता है कि भौतिकविदों की दो स्वतंत्र टीमों ने रूबिडियम तत्व के बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी की एक टीम और कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स में रॉलैंड इंस्टीट्यूट फॉर साइंस और दूसरी हार्वर्ड- स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स, कैम्ब्रिज में भी खोज की थी । <ref>{{cite web |author=Harvard News Office |url=http://www.news.harvard.edu/gazette/2001/01.24/01-stoplight.html |title=Harvard Gazette: Researchers now able to stop, restart light |publisher=News.harvard.edu |date=24 January 2001 |access-date=8 November 2011 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20111028041346/http://www.news.harvard.edu/gazette/2001/01.24/01-stoplight.html |archive-date=28 October 2011 }}</ref> हालांकि, इन प्रयोगों में प्रकाश के रुकने का लोकप्रिय विवरण केवल परमाणुओं की उत्तेजित अवस्थाओं में संग्रहीत प्रकाश को संदर्भित करता है, फिर बाद में मनमाने ढंग से फिर से उत्सर्जित होता है, जैसा कि एक दूसरे लेजर पल्स द्वारा उत्तेजित किया जाता है। जिस समय यह रुका था, उस समय उसका प्रकाश होना बंद हो गया था। | ||
== प्रकाशिकी == | == प्रकाशिकी == | ||
| Line 56: | Line 56: | ||
:<math>n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\ .</math> | :<math>n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\ .</math> | ||
जहां<sub>1</sub> पहले माध्यम में | जहां θ<sub>1 किरण</sub> पहले माध्यम में सामान्य (ज्यामिति) सतह के बीच का कोण है, θ<sub>2</sub> दूसरे माध्यम में सामान्य सतह के बीच का कोण है और n<sub>1</sub> और n<sub>2</sub> अपवर्तन के सूचकांक हैं, n = 1 निर्वात में और n > 1 एक पारदर्शिता और पारभासी रासायनिक पदार्थ में होता है । | ||
जब प्रकाश की किरण निर्वात और दूसरे माध्यम के बीच या दो अलग-अलग माध्यमों के बीच की सीमा को पार करती है, तो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य बदल जाती है, लेकिन आवृत्ति स्थिर रहती है। यदि प्रकाश का पुंज सीमा पर ऑर्थोगोनैलिटी (या सामान्य रूप से) नहीं है, तो तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बीम की दिशा में परिवर्तन होता है। दिशा के इस परिवर्तन को अपवर्तन के रूप में जाना जाता है। | जब प्रकाश की किरण निर्वात और दूसरे माध्यम के बीच या दो अलग-अलग माध्यमों के बीच की सीमा को पार करती है, तो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य बदल जाती है, लेकिन आवृत्ति स्थिर रहती है। यदि प्रकाश का पुंज सीमा पर ऑर्थोगोनैलिटी (या सामान्य रूप से) नहीं है, तो तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के परिणामस्वरूप बीम की दिशा में परिवर्तन होता है। दिशा के इस परिवर्तन को अपवर्तन के रूप में जाना जाता है। | ||
छवियों के स्पष्ट आकार को बदलने के लिए | छवियों के स्पष्ट आकार को बदलने के लिए दर्पण (प्रकाशिकी) की अपवर्तक गुणवत्ता का उपयोग अक्सर प्रकाश में हेरफेर करने के लिए किया जाता है। आवर्धक चश्मा, चश्मा, कॉन्टैक्ट दर्पण, सूक्ष्मदर्शी और अपवर्तक दूरबीन इस हेरफेर के सभी उदाहरण हैं। | ||
== प्रकाश स्रोत == | == प्रकाश स्रोत == | ||
{{Redirect|प्रकाश स्रोत|प्रकाश स्त्रोत नामक सौर ऊर्जा डेवलपर|प्रकाश स्त्रोत अक्षय ऊर्जा|एक कण त्वरक एक्स-रे उत्पन्न करने के लिए प्रयोग किया जाता है|सिंक्रोट्रॉन प्रकाश स्रोत}} | {{Redirect|प्रकाश स्रोत|प्रकाश स्त्रोत नामक सौर ऊर्जा डेवलपर|प्रकाश स्त्रोत अक्षय ऊर्जा|एक कण त्वरक एक्स-रे उत्पन्न करने के लिए प्रयोग किया जाता है|सिंक्रोट्रॉन प्रकाश स्रोत}} | ||
{{Further|प्रकाश स्रोतों की सूची}} | {{Further|प्रकाश स्रोतों की सूची}} | ||
प्रकाश के अनेक स्रोत हैं। किसी दिए गए तापमान पर पिंड ब्लैक-बॉडी विकिरण के एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करता है। साधारण तापीय स्रोत सूर्य का प्रकाश है, जो सूर्य के | प्रकाश के अनेक स्रोत हैं। किसी दिए गए तापमान पर पिंड ब्लैक-बॉडी विकिरण के एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम का उत्सर्जन करता है। साधारण तापीय स्रोत सूर्य का प्रकाश है, जो सूर्य के वर्णमण्डल द्वारा लगभग {{convert|6000|K|C F|abbr=off}} पर उत्सर्जित विकिरण है तरंग दैर्ध्य इकाइयों में प्लॉट किए जाने पर विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के दृश्य क्षेत्र में सौर विकिरण शिखर <ref>{{cite web |url=http://thulescientific.com/LYNCH%20&%20Soffer%20OPN%201999.pdf |title=Spectrum and the Color Sensitivity of the Eye |website=Thulescientific.com |access-date=29 August 2017}}</ref> और जमीन तक पहुंचने वाली सूर्य की ऊर्जा का लगभग 44% हिस्सा दिखाई देता है। <ref>{{cite web |url=http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/ |title=Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5 |access-date=12 November 2009}}</ref> एक अन्य उदाहरण गरमागरम प्रकाश बल्ब है, जो अपनी ऊर्जा का लगभग 10% दृश्य प्रकाश के रूप में और शेष अवरक्त के रूप में उत्सर्जित करता है। इतिहास में सामान्य तापीय प्रकाश स्रोत आग में चमकते ठोस कण हैं, लेकिन ये भी अपने अधिकांश विकिरण को अवरक्त में और दृश्य स्पेक्ट्रम में केवल एक अंश का उत्सर्जन करते हैं। | ||
मानव जैसी अपेक्षाकृत ठंडी वस्तुओं के लिए ब्लैक-बॉडी स्पेक्ट्रम का शिखर लगभग 10 माइक्रोमीटर तरंग दैर्ध्य पर गहरे अवरक्त में होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, शिखर कम तरंग दैर्ध्य में बदल जाता है, पहले लाल चमक पैदा करता है, फिर एक सफेद और अंत में एक नीला-सफेद रंग होता है क्योंकि शिखर स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग से बाहर निकलता है और पराबैंगनी में जाता है। ये रंग तब देखे जा सकते हैं जब धातु को लाल गर्म या सफेद गर्म में गर्म किया जाता है। सितारों को छोड़कर नीला-सफेद थर्मल उत्सर्जन अक्सर नहीं देखा जाता है (प्राकृतिक गैस की लौ या वेल्डर की मशाल में आमतौर पर देखा जाने वाला शुद्ध-नीला रंग वास्तव में आणविक उत्सर्जन के कारण होता है, विशेष रूप से सीएच रेडिकल्स (लगभग 425 एनएम के तरंग दैर्ध्य बैंड का उत्सर्जन) द्वारा। और तारों या शुद्ध तापीय विकिरण में नहीं देखा जाता है)। | मानव जैसी अपेक्षाकृत ठंडी वस्तुओं के लिए ब्लैक-बॉडी स्पेक्ट्रम का शिखर लगभग 10 माइक्रोमीटर तरंग दैर्ध्य पर गहरे अवरक्त में होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, शिखर कम तरंग दैर्ध्य में बदल जाता है, पहले लाल चमक पैदा करता है, फिर एक सफेद और अंत में एक नीला-सफेद रंग होता है क्योंकि शिखर स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग से बाहर निकलता है और पराबैंगनी में जाता है। ये रंग तब देखे जा सकते हैं जब धातु को लाल गर्म या सफेद गर्म में गर्म किया जाता है। सितारों को छोड़कर नीला-सफेद थर्मल उत्सर्जन अक्सर नहीं देखा जाता है (प्राकृतिक गैस की लौ या वेल्डर की मशाल में आमतौर पर देखा जाने वाला शुद्ध-नीला रंग वास्तव में आणविक उत्सर्जन के कारण होता है, विशेष रूप से सीएच रेडिकल्स (लगभग 425 एनएम के तरंग दैर्ध्य बैंड का उत्सर्जन) द्वारा। और तारों या शुद्ध तापीय विकिरण में नहीं देखा जाता है)। | ||
| Line 80: | Line 80: | ||
* चेरेनकोव विकिरण | * चेरेनकोव विकिरण | ||
* इलेक्ट्रोल्यूमिनेसिसेंस | * इलेक्ट्रोल्यूमिनेसिसेंस | ||
* | * प्रकाश (भौतिकी) | ||
* सोनोलुमिनेसिसेंस | * सोनोलुमिनेसिसेंस | ||
* ट्रिबोल्यूमिनेसिसेंस | * ट्रिबोल्यूमिनेसिसेंस | ||
जब प्रकाश की अवप्रकाश का उद्देश्य अति-ऊर्जा फोटॉन (गामा किरणों) को शामिल करना है, | जब प्रकाश की अवप्रकाश का उद्देश्य अति-ऊर्जा फोटॉन (गामा किरणों) को शामिल करना है, जो अतिरिक्त पीढ़ी तंत्र में शामिल हैं: | ||
* | *कण-प्रतिकण विलोपन | ||
* रेडियोधर्मी क्षय | * रेडियोधर्मी क्षय | ||
| Line 91: | Line 91: | ||
{{Main|प्रकाशमिति (प्रकाशिकी)|रेडियोमिति}} | {{Main|प्रकाशमिति (प्रकाशिकी)|रेडियोमिति}} | ||
प्रकाश को इकाइयों के दो मुख्य वैकल्पिक सेटों के साथ मापा जाता है: रेडियोमेट्री में सभी तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश शक्ति का माप होता है, जबकि | प्रकाश को इकाइयों के दो मुख्य वैकल्पिक सेटों के साथ मापा जाता है: रेडियोमेट्री में सभी तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश शक्ति का माप होता है, जबकि प्रकाशमिति (प्रकाशिकी) मानव चमक प्रकाश के मानकीकृत मॉडल के संबंध में भारित तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश को मापता है। प्रकाशमिति उपयोगी है, उदाहरण के लिए, मानव उपयोग के लिए प्रकाश (प्रकाश) की मात्रा निर्धारित करने के लिए होता है । | ||
प्रकाशमिति इकाइयाँ भौतिक इकाइयों की अधिकांश प्रणालियों से भिन्न होती हैं, जिसमें वे इस बात को ध्यान में रखते हैं कि मानव आँख प्रकाश के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करती है। मानव आंख में शंकु कोशिकाएं तीन प्रकार की होती हैं जो दृश्यमान स्पेक्ट्रम में अलग-अलग प्रतिक्रिया करती हैं और संचयी प्रतिक्रिया लगभग 555 एनएम की तरंग दैर्ध्य पर होती है। इसलिए, प्रकाश के दो स्रोत जो समान तीव्रता (W/m<sup>2</sup> .) उत्पन्न करते हैं) दृश्यमान प्रकाश आवश्यक रूप से समान रूप से उज्ज्वल दिखाई नहीं देता है। प्रकाशमिति इकाइयों को इसे ध्यान में रखने के लिए रचना किया गया है और इसलिए यह एक बेहतर प्रतिनिधित्व है कि कच्ची तीव्रता की तुलना में प्रकाश कितना उज्ज्वल दिखाई देता है। वे चमकदार प्रभावकारिता नामक मात्रा द्वारा कच्ची शक्ति (भौतिकी) से संबंधित हैं और इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि इनडोर और आउटडोर सेटिंग्स में विभिन्न कार्यों के लिए पर्याप्त प्रकाश कैसे प्राप्त की जाए। एक फोटोकेल सेंसर द्वारा मापी गई प्रकाश जरूरी नहीं है कि मानव आंख द्वारा क्या माना जाता है और बिना निस्पंदन के जो महंगा हो सकता है, फोटोकेल और चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) कुछ अवरक्त, पराबैंगनी या दोनों का जवाब देते हैं। | |||
== हल्का दबाव == | == हल्का दबाव == | ||
{{Main|विकिरण दबाव}} | {{Main|विकिरण दबाव}} | ||
प्रकाश अपने पथ में वस्तुओं पर भौतिक दबाव डालता है, एक ऐसी घटना जिसे मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा घटाया जा सकता है, लेकिन प्रकाश की कण प्रकृति द्वारा इसे अधिक आसानी से समझाया जा सकता है: फोटॉन | प्रकाश अपने पथ में वस्तुओं पर भौतिक दबाव डालता है, एक ऐसी घटना जिसे मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा घटाया जा सकता है, लेकिन प्रकाश की कण प्रकृति द्वारा इसे अधिक आसानी से समझाया जा सकता है: फोटॉन विकिरण करते हैं और उनकी गति को स्थानांतरित करते हैं। प्रकाश का दबाव प्रकाश की गति, से विभाजित प्रकाश पुंज की शक्ति के बराबर होता है। c के परिमाण के कारण दैनिक वस्तुओं पर प्रकाश दाब का प्रभाव नगण्य होता है। उदाहरण के लिए, एक मिलीवाट का लेज़र पॉइंटर प्रदीप्त होने वाली वस्तु पर लगभग 3.3 न्यूटन (इकाई) का बल लगाता है; इस प्रकार, कोई एक पैसा उठा सकता है (संयुक्त राज्य का सिक्का) | यू.एस. पेनी लेज़र पॉइंटर्स के साथ, लेकिन ऐसा करने के लिए लगभग 30 बिलियन 1-mW लेज़र पॉइंटर्स की आवश्यकता होगी। <ref>{{cite journal |last=Tang |first=Hong |title=May The Force of Light Be With You |journal=IEEE Spectrum |date=1 October 2009 |volume=46 |issue=10 |pages=46–51 |doi=10.1109/MSPEC.2009.5268000|s2cid=7928030 }}</ref> हालांकि, नैनोमीटर-स्केल अनुप्रयोगों जैसे कि नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम (एनईएमएस) में, प्रकाश दबाव का प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण है और एनईएमएस तंत्र को चलाने के लिए और एकीकृत सर्किट में नैनोमीटर-स्केल भौतिक स्विच को फ्लिप करने के लिए प्रकाश दबाव का शोषण अनुसंधान का एक सक्रिय क्षेत्र है। <ref>See, for example, [http://www.eng.yale.edu/tanglab/research.htm nano-opto-mechanical systems research at Yale University].</ref> बड़े पैमाने पर, हल्के दबाव के कारण क्षुद्रग्रह तेजी से घूम सकते हैं,<ref>{{cite web |url=http://discovermagazine.com/2004/feb/asteroids-get-spun-by-the-sun/ |title=Asteroids Get Spun By the Sun |first=Kathy A. |last=Svitil |website=Discover Magazine |date=5 February 2004}}</ref> पवनचक्की के वैन के रूप में उनके अनियमित आकार पर कार्य करना होता है । अंतरिक्ष में अंतरिक्ष यान को गति देने वाले सौर बनाने की संभावना भी जांच के दायरे में होती है। <ref>{{cite web |url=http://www.nasa.gov/vision/universe/roboticexplorers/solar_sails.html |title=Solar Sails Could Send Spacecraft 'Sailing' Through Space |website=NASA |date=31 August 2004}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.nasa.gov/centers/marshall/news/news/releases/2004/04-208.html |title=NASA team successfully deploys two solar sail systems |website=NASA |date=9 August 2004}}</ref> | ||
हालांकि क्रुक्स रेडियोमीटर की गति को मूल रूप से हल्के दबाव के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, यह व्याख्या गलत है; विशेषता क्रुक रोटेशन एक आंशिक निर्वात का परिणाम है। <ref>{{cite journal |authorlink=Pyotr Lebedev |first=P. |last=Lebedew |title=Untersuchungen über die Druckkräfte des Lichtes |journal=Ann. Phys. |volume=6 |issue=11 |pages=433–458 |year=1901 |doi=10.1002/andp.19013111102 |bibcode=1901AnP...311..433L |url=https://zenodo.org/record/1424005 }}</ref> इसे निकोल्स रेडियोमीटर के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसमें टोक़ के कारण (मामूली) गति (हालांकि घर्षण के खिलाफ पूर्ण रोटेशन के लिए पर्याप्त नहीं है) सीधे हल्के दबाव के कारण होती है। <ref>{{cite journal |last1=Nichols |first1=E.F |last2=Hull |first2=G.F. |year=1903 |url=https://books.google.com/books?id=8n8OAAAAIAAJ&q=torsion+balance+radiation&pg=RA5-PA327 |title=The Pressure due to Radiation |journal=The Astrophysical Journal |volume=17 |pages=315–351 |issue=5 |bibcode=1903ApJ....17..315N |doi=10.1086/141035}}</ref> | हालांकि क्रुक्स रेडियोमीटर की गति को मूल रूप से हल्के दबाव के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, यह व्याख्या गलत है; विशेषता क्रुक रोटेशन एक आंशिक निर्वात का परिणाम है। <ref>{{cite journal |authorlink=Pyotr Lebedev |first=P. |last=Lebedew |title=Untersuchungen über die Druckkräfte des Lichtes |journal=Ann. Phys. |volume=6 |issue=11 |pages=433–458 |year=1901 |doi=10.1002/andp.19013111102 |bibcode=1901AnP...311..433L |url=https://zenodo.org/record/1424005 }}</ref> इसे निकोल्स रेडियोमीटर के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसमें टोक़ के कारण (मामूली) गति (हालांकि घर्षण के खिलाफ पूर्ण रोटेशन के लिए पर्याप्त नहीं है) सीधे हल्के दबाव के कारण होती है। <ref>{{cite journal |last1=Nichols |first1=E.F |last2=Hull |first2=G.F. |year=1903 |url=https://books.google.com/books?id=8n8OAAAAIAAJ&q=torsion+balance+radiation&pg=RA5-PA327 |title=The Pressure due to Radiation |journal=The Astrophysical Journal |volume=17 |pages=315–351 |issue=5 |bibcode=1903ApJ....17..315N |doi=10.1086/141035}}</ref> | ||
प्रकाश दबाव के परिणामस्वरूप, अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1909 में विकिरण घर्षण के अस्तित्व की भविष्यवाणी की जो पदार्थ की गति का विरोध | |||