ஒளியின் ஒளிவிலகல் (Refraction of Light) எவ்வாறு செயல்படுகிறது?

நாம் ஒரு தெளிவான குளம் அல்லது நீச்சல் குளத்தைப் பார்க்கும்போது, அதன் ஆழம் உண்மையில் இருப்பதை விடக் குறைவாகவே தோன்றும். அதேபோல, தண்ணீரில் பாதியளவு மூழ்கியுள்ள ஒரு குச்சியையோ பென்சிலையோ பார்க்கும்போது அது வளைந்தது போலக் காட்சி அளிக்கும். இந்த அன்றாட நிகழ்வுகளுக்குக் காரணம் ஒளியின் ஒளிவிலகல் (Refraction of Light) ஆகும்.

ஒளிவிலகல் என்றால் என்ன?

ஒளி ஒரு ஊடகத்திலிருந்து (உதாரணமாக, காற்று) மற்றொரு ஊடகத்திற்கு (உதாரணமாக, நீர் அல்லது கண்ணாடி) சாய்வாகச் செல்லும்போது, அதன் பாதையில் ஏற்படும் விலகல் அல்லது வளைவு ‘ஒளிவிலகல்’ என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒளி வெற்றிடத்தில் மிகவும் வேகமாகப் பயணிக்கிறது. ஆனால் அது காற்று, நீர் அல்லது கண்ணாடி போன்ற ஊடகங்கள் வழியாகச் செல்லும்போது, அந்த ஊடகத்தின் அடர்த்திக்கு ஏற்ப அதன் வேகம் குறைகிறது. இந்த வேக மாற்றமே ஒளிக்கதிர் வளைவதற்குக் காரணமாக அமைகிறது.

ஒளிவிலகல் எவ்வாறு நிகழ்கிறது?

ஒளிவிலகலைப் புரிந்துகொள்ள, ஒரு ஊடகத்தின் அடர்த்தியை நாம் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இயற்பியலில் இது ஒளிவிலகல் எண் (Refractive Index) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

• குறைந்த அடர்த்தி ஊடகத்திலிருந்து அதிக அடர்த்தி ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது: ஒளிக்கதிர் (உதாரணமாக, காற்றிலிருந்து நீருக்கு) செல்லும்போது, அதன் வேகம் குறைந்து, குத்துக்கோட்டை (Normal line) நோக்கி வளைகிறது.
• அதிக அடர்த்தி ஊடகத்திலிருந்து குறைந்த அடர்த்தி ஊடகத்திற்குச் செல்லும்போது: ஒளிக்கதிர் (உதாரணமாக, கண்ணாடியிலிருந்து காற்றுக்கு) செல்லும்போது, அதன் வேகம் அதிகரித்து, குத்துக்கோட்டை விட்டு விலகிச் செல்கிறது.

நடைமுறை வாழ்க்கையில் ஒளிவிலகலின் எடுத்துக்காட்டுகள்

ஒளிவிலகல் என்பது வெறும் ஆய்வகத்தில் நடக்கும் ஒரு இயற்பியல் நிகழ்வு மட்டுமல்ல. நம் அன்றாட வாழ்க்கையில் பல இடங்களில் இதை நாம் காண்கிறோம்:

• வானவில் தோன்றுதல்: மழைத்துளிகள் வழியாக சூரிய ஒளி செல்லும்போது, ஒளிவிலகல் மற்றும் முழு அக எதிரொளிப்பு (Total Internal Reflection) காரணமாக ஒளி ஏழு நிறங்களாகப் பிரிகிறது.
• நட்சத்திரங்கள் மின்னுதல்: விண்வெளியில் இருந்து வரும் நட்சத்திரங்களின் ஒளி, பூமியின் வளிமண்டலத்தின் பல்வேறு அடர்த்திகளைக் கொண்ட அடுக்குகளைக் கடந்து வரும்போது தொடர்ந்து ஒளிவிலகல் அடைகிறது. இதனால் நட்சத்திரங்கள் மின்னுவது போன்ற தோற்றம் ஏற்படுகிறது.
• கண்ணாடிகள் மற்றும் வில்லைகள் (Lenses): நாம் அணியும் மூக்குக்கண்ணாடிகள், கேமரா லென்ஸ்கள், தொலைநோக்கிகள், மற்றும் நுண்ணோக்கிகள் (Microscopes) அனைத்தும் ஒளிவிலகல் தத்துவத்தின் அடிப்படையிலேயே செயல்படுகின்றன. ஒளியைக் குவித்து அல்லது சிதறடித்து தெளிவான பிம்பத்தை உருவாக்குகின்றன.

ஒளிவிலகல் என்பது இயற்கையின் ஒரு அற்புதமான நிகழ்வு. இது இல்லையென்றால், நம்மால் கண்களால் உலகைத் தெளிவாகப் பார்க்க முடியாது, மூக்குக்கண்ணாடிகள் வேலை செய்யாது, கேமராக்களில் படங்களை எடுக்கவும் முடியாது. ஒளியின் இந்த அடிப்படைப் பண்பே நவீன ஒளியியல் (Optics) அறிவியலுக்கு அடித்தளமாக அமைந்துள்ளது.