കാണാൻ കണ്ണുമാത്രംപോരാ, പ്രകാശവും വേണം

പച്ചിലക്കാടുകളും നീലക്കടലും ചുവന്ന മണ്ണും എല്ലാം നാം കാണുന്നു. പകൽ കാണുന്ന കാഴ്ചകൾ പോലെയല്ല രാത്രിക്കാഴ്ചകൾ. ഇവയെല്ലാം വ്യത്യസ്​തമാണ്​. കാണാൻ കണ്ണുമാത്രംപോരാ, പ്രകാശവും വേണം. പ്രകാശകിരണങ്ങൾ വസ്​തുക്കളിൽ തട്ടി തിരിച്ച് നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തുമ്പോഴാണ്​ കാഴ്​ച സാധ്യമാകുന്നത്​. പ്രപഞ്ചത്തി​െൻറ വിവിധ ഭാഗങ്ങളെ നമ്മളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതാണ്​ പ്രകാശം.

ഒരു ഊർജരൂപമാണ് പ്രകാശമെന്ന്​ നമുക്കറിയാം. പ്രകാശം നിർമിച്ചിരിക്കുന്നത് 'ഫോട്ടോണുകൾ' എന്നറിയപ്പെടുന്ന കണികകൾ കൊണ്ടാണ്. ഈ കണികകൾക്ക് ഒരേസമയം കണികകളുടെയും തരംഗത്തിന്‍റെയും സ്വഭാവമുണ്ട്. ​ച​ുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാൽ രസകരമായ ചില ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു പ്രത്യേക വൈദ്യുതികാന്തിക തരംഗമാണ് പ്രകാശം. തരംഗ-കണിക ദ്വൈതതയാണ് പ്രകാശത്തി​െൻറ സവിശേഷത. വ്യത്യസ്ത പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ഇതിന് കണങ്ങളുടെയും തരംഗങ്ങളുടെയും സവിശേഷതകൾ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നാണ്​ സത്യം. മനുഷ്യ​െൻറ കണ്ണിനാവശ്യമായ പ്രകാശത്തി​ന്‍റെ തരംഗദൈർഘ്യം 380 മുതൽ 780 നാനോമീറ്റർ വരെയാണ്.

കണ്ണിന് സംവേദനം ചെയ്യാവുന്ന നിശ്ചിത ആവൃത്തി മേഖലയിലുള്ള വിദ്യുത്കാന്തിക വികിരണങ്ങളാണ്‌ പ്രകാശം. ഏതാണ്ട് 400 മുതൽ 700 നാനോമീറ്റർ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രസരണങ്ങളാണ്‌ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നത്. നമ്മുടെ കണ്ണിനു തിരിച്ചറിയാൻ പറ്റുന്ന ഏക വിദ്യുത്കാന്തികതരംഗമാണ്‌ ദൃശ്യപ്രകാശം.

പ്രകാശവേഗം

നിങ്ങളുടെ അറിവിൽ ഏറ്റവും വേഗതയുള്ളതെന്തിനാണ്? കാറിനോ ബൈക്കിനോ? എന്നാൽ, ചിന്തിക്കുന്നതിനേക്കാൾ വേഗമുള്ള ഒന്നാണ്​ പ്രകാശം. ലോകത്തുള്ളതില്‍വെച്ച് ഏറ്റവും വേഗമുള്ളതും പ്രകാശത്തിനുതന്നെ. പ്രകാശവേഗത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു വാഹനവുമായി 147.12 മില്യൺ കിലോമീറ്റർ അകലെയുള്ള സൂര്യനിലേക്ക് ഒരു യാത്രപോയാല്‍ 8.3 മിനിറ്റ്​ കൊണ്ട് നമുക്ക് അവിടെയെത്താം. പക്ഷേ സൂര്യന്‍ ഉള്‍പ്പെട്ട മില്‍ക്കീവേ ഗാലക്സി ഒന്ന് കുറുകേ കടക്കാന്‍ 10,000 വര്‍ഷം പ്രകാശവേഗത്തില്‍ നാം സഞ്ചരിക്കണം. ഒരു വസ്തുവില്‍ തട്ടി തിരികെ നമ്മുടെ കണ്ണുകളില്‍ പതിക്കുമ്പോഴാണ് നാം വസ്തുക്കളെ കാണുന്നത്. അങ്ങകലെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളെ നാം കാണുന്നത് അവയില്‍നിന്നുള്ള പ്രകാശം നമ്മുടെ കണ്ണില്‍ പതിക്കുമ്പോഴാണ്. നമ്മുടെ തൊട്ടടുത്തുള്ള ഗാലക്സിയിലെ നക്ഷത്രത്തെ കാണണമെങ്കില്‍ നാലു വര്‍ഷം പ്രകാശം യാത്രചെയ്ത് നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തണം. അങ്ങനെ നോക്കു​േമ്പാൾ ചില നക്ഷത്രങ്ങള്‍ക്ക് നമ്മുടെ കാഴ്​ചയിലെത്താൻ കോടിക്കണക്കിന് വര്‍ഷം അവയില്‍നിന്നുള്ള പ്രകാശത്തിന്​ സഞ്ചരിക്കണം.

ഭൂമിയില്‍ യാത്രകള്‍ക്ക് ദൂരമറിയാന്‍ നാം കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന അളവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നതെങ്കില്‍ ശൂന്യാകാശത്തില്‍ ഭൂമിക്ക്‍ വെളിയില്‍ പ്രകാശവര്‍ഷം എന്നാണ് പറയുന്നത്. പ്രകാശം ഒരു സെക്കൻഡില്‍ ഏകദേശം മൂന്നു ലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ സഞ്ചരിക്കും. കൃത്യമായിപ്പറഞ്ഞാൽ 29,97,92,458 മീറ്റർ. പ്രകാശം ഒരു വര്‍ഷകൊണ്ട് സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരമാണ് ഒരു പ്രകാശവര്‍ഷം. ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശത്തി​ന്‍റെ വേഗം വളരെ പ്രാധാന്യമുള്ളൊരു ഭൗതികമാനകവും ഒരു ചരവുമാണ്‌.

പ്രകാശം ഒരു മാധ്യമത്തിൽനിന്ന് സാന്ദ്രതാവ്യത്യാസമുള്ള മറ്റൊരു മാധ്യമത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുമ്പോൾ അതി​െൻറ സഞ്ചാരദിശക്ക്​ വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുന്നുണ്ട്​. ഇൗ വിചലനമാണ്​ അപവർത്തനം. ഘനത്വം വ്യത്യാസമുള്ള മാധ്യമങ്ങളിൽ പ്രകാശം വിവിധ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണ് അപവർത്തനമുണ്ടാകുന്നത്. പ്രകാശത്തി​ന്‍റെ ശൂന്യതയിലെ വേഗവും സഞ്ചരിക്കുന്ന മാധ്യമത്തിലെ വേഗവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം അപവർ‍ത്തനസ്ഥിരാങ്കം എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

ലേസർ

ലൈറ്റ് ആംബ്ലിഫിക്കേഷൻ ബൈ സിമുലേറ്റഡ് എമിഷൻ ഓഫ് റേഡിയേഷൻ അഥവാ ലേസർ ചില്ലറക്കാരനല്ല. ഒരേ ഫേസിലും ആവൃത്തിയിലുമുള്ള അതിതീഷ്​ണമായ പ്രകാശതരംഗങ്ങളെ നിർമിക്കാൻ ലേസറിനാവും. അതിസൂക്ഷ്മമായ ശസ്ത്രക്രിയകൾക്ക്​ വരെ ലേസർ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. വെൽഡിങ്​, ലോഹങ്ങൾ മുറിക്കാനും തുളയിടാനുംവരെ ലേസറിനാവും. നേത്രരോഗങ്ങൾക്കാണ്​ ലേസർ ചികിത്സ കൂടുതലായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്​. ഹ്രസ്വദൃഷ്ടി, ദീർഘദൃഷ്ടി എന്നിങ്ങനെ കണ്ണിനെ ബാധിക്കുന്ന ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ തുരത്തുന്നതിനുള്ള നൂതന മാർഗമാണ് ലാസിക് സർജറി. കണ്ണി​ന്‍റെ കോർണിയയെ പുനർനിർമിക്കാൻ ലേസർ അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോകെരാറ്റോം ഉപയോഗിക്കുന്ന നൂതന ശസ്ത്രക്രിയയാണിത്. മുഖത്തെ പാടുകൾ മാറ്റാനും സൗന്ദര്യവർധനത്തിനും വരെ ലേസർ ചികിത്സയുണ്ട്​.

പ്രകാശസംശ്ലേഷണം

പ്രകാശോർജത്തെ രാസോർജമാക്കി മാറ്റുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്​ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം അഥവാ ഫോ​ട്ടോസിന്തസിസ്​​. ഊർജം ഉപയോഗിച്ച് കാർബോഹൈഡ്രേറ്റ് നിർമിക്കുകയും കാർബൺഡയോക്സൈഡ്, ജലം എന്നിവയിൽനിന്ന് ഗ്ലൂക്കോസ്​ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്രീക്ക് പദത്തിൽനിന്നാണ് ഫോ​ട്ടോസിന്തസിസ്​​ എന്ന പേരുണ്ടായത്​. ഫോട്ടോ എന്നാൽ പ്രകാശമെന്നും സിന്തസിസിന്​ നിർമിക്കുകയെന്നും അർഥമുണ്ട്​. ഓക്സിജൻ (O2) പാഴ്വസ്തുവായി പുറത്തേക്ക് കളയുന്ന പ്രകാശസം​േശ്ലഷണത്തിൽ പ്രകാശം ഒരു പ്രധാനഘടകമാണ്. മനുഷ്യ​െൻറ നിലനിൽപ്പിന്​ തന്നെ ആധാരമിതാണ്. ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജ​െൻറ നില പരിപാലിക്കുന്ന ഈ പ്രവർത്തനം മിക്കവാറും എല്ലാ ജീവികളുടെയും പ്രത്യക്ഷമോ പരോക്ഷമോ ആയ ഊർജസ്രോതസ്സാണ്.

ഹരിതസസ്യങ്ങൾ, ആൽഗകൾ, ചിലതരം ബാക്റ്റീരിയകൾ എന്നിവ, സൂര്യനിൽനിന്നുള്ള ഊർജം ഉപയോഗിച്ച്, കാർബൺ ഡയോക്സൈഡിനെ കാർബോ ഹൈഡ്രേറ്റുകൾ (പഞ്ചസാര) ആക്കിമാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണിത്​.

ഹരിതകം (ക്ലോറോഫിൽ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പ്രോട്ടീനുകളാണ്‌ പ്രകാശത്തിൽനിന്നുമുള്ള ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നത്.

ചെടികളുടെ അടുക്കള ഇലകളാണെന്ന്​ പഠിച്ചിട്ടില്ലേ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണം പ്രധാനമായും നടക്കുന്നത് ഇലകളിലാണ്. ഈ സമയത്ത് നീല, ചുവപ്പ്, വയലറ്റ് എന്നീ നിറങ്ങൾ മാത്രമാണ്​ ചെടികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്​.

പ്രകാശശാസ്ത്രം

പ്രകാശത്തിന്‍റെ സ്വഭാവ തരംഗസവിശേഷതകൾ പഠനവിധേയമാക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്ര ശാഖയാണ്‌ പ്രകാശശാസ്ത്രം അഥവാ ഒപ്റ്റിക്സ്.

മഴവില്ല്​

ആകാശത്ത് സൂര്യപ്രകാശവും ജലകണികകളുമാണ്​ കണ്ണുകൾക്ക്​ കുളിർമയുള്ള മഴവില്ലുണ്ടാക്കുന്നത്​. സൂര്യനും ജലകണികകളും നമ്മുടെ ഇരുവശത്തുമായി എതിർ ദിശകളിൽ വന്നാലാണ്​ മഴവില്ലു കാണുന്നത്​. രാവിലെയോ വൈകീട്ടോ സൂര്യന്‌ എതിർവശത്താണ്​ മഴവില്ല് കാണാനാവുക.

ചാപമായി‌ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന മഴവില്ലിൽ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിലെ ഘടകവർണങ്ങൾ വേർപിരിഞ്ഞ് ന്യൂട്ടന്‍റെസപ്തവർണങ്ങളായി കാണാൻ കഴിയും. ചുവപ്പ്, ഓറഞ്ച്, മഞ്ഞ, പച്ച, നീല, ഇൻഡിഗോ, വയലറ്റ് എന്നിവയാണ്‌ ന്യൂട്ട​ന്‍റെ സപ്തവർണങ്ങൾ. ഇതിൽ ചുവപ്പ് മഴവില്ലി​ന്‍റെ ബഹിർഭാഗത്തായും വയലറ്റ് അന്തർഭാഗത്തായും വരും. മറ്റു വർണങ്ങൾ ഇവക്കിടയിൽ ക്രമമായി വിന്യസിക്കപ്പെടും.