అధ్యాయం 11 కాంతి

మీరు ఒక గదిలోకి సూర్యకాంతి పుంజం ఒక సన్నని ఓపెనింగ్ లేదా రంధ్రం ద్వారా ప్రవేశించడం చూసి ఉండవచ్చు. మీరు స్కూటర్లు, కార్లు మరియు రైళ్ల ఇంజిన్ల హెడ్లైట్ల నుండి కాంతి పుంజాలను కూడా చూసి ఉండవచ్చు [Fig. 11.1 (a)]. అదేవిధంగా, టార్చ్ నుండి కాంతి పుంజం చూడవచ్చు. కొన్ని

Fig. 11.1 కాంతి పుంజాలు

మీరు లైట్హౌస్ లేదా విమానాశ్రయం టవర్ నుండి సెర్చ్లైట్ పుంజం చూసి ఉండవచ్చు [Fig. 11.1 (b)].

ఈ అనుభవాలు ఏమి సూచిస్తాయి?

Fig. 11.2 నేరుగా మరియు వంగిన పైపు ద్వారా మెమ్మొని చూడటం

11.1 కాంతి నేరుగా ప్రయాణిస్తుంది

బూజో తన VI తరగతిలో చేసిన ఒక కృత్యాన్ని గుర్తుచేసుకుంటాడు. ఆ కృత్యంలో అతను

Fig. 11.3 నీటిలో వస్తువుల ప్రతిబింబం

ఒక వెలిగించిన మెమ్మొని మొదట నేరుగా ఉన్న పైపు ద్వారా మరియు తర్వాత వంగిన పైపు ద్వారా చూశాడు (Fig. 11.2). బూజో వంగిన పైపు ద్వారా మెమ్మొని జ్వాలను ఎందుకు చూడలేకపోయాడు?

ఈ కృత్యం కాంతి నేరుగా రేఖల వెంట ప్రయాణిస్తుందని చూపించింది.

కాంతి మార్గాన్ని మనం ఎలా మార్చగలం? కాంతి ఒక మెరిసే లేదా షైనీ ఉపరితలంపై పడినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో మీకు తెలుసా?

11.2 కాంతి ప్రతిబింబం

కాంతి దిశను మార్చడానికి ఒక మార్గం దానిని ఒక మెరిసే ఉపరితలంపై పడనివ్వడం. ఉదాహరణకు, ఒక మెరిసే స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ ప్లేట్ లేదా మెరిసే స్టీల్ స్పూన్ కాంతి దిశను మార్చగలదు. నీటి ఉపరితలం కూడా అద్దంలా పనిచేసి కాంతి మార్గాన్ని మార్చగలదు. మీరు ఎప్పుడైనా నీటిలో చెట్లు లేదా భవనాల ప్రతిబింబం చూశారా (Fig. 11.3)?

ఏదైనా పాలిష్ చేయబడిన లేదా మెరిసే ఉపరితలం అద్దంగా పనిచేయగలదు. కాంతి అద్దంపై పడినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?

మీరు VI తరగతిలో నేర్చుకున్నారు, అద్దం దానిపై పడే కాంతి దిశను మారుస్తుంది. అద్దం ద్వారా ఈ దిశ మార్పును కాంతి ప్రతిబింబం అంటారు. మీరు టార్చ్ కాంతిని అద్దం నుండి ప్రతిఫలింపజేసిన కృత్యాన్ని గుర్తు చేసుకోగలరా? ఇప్పుడు ఇలాంటి కృత్యాన్ని చేద్దాం.

కృత్యం 11.1

ఒక టార్చ్ తీసుకోండి. దాని గ్లాస్ను Fig. 11.5 లో చూపినట్లు మూడు సన్నని చీలికలు ఉన్న చార్ట్ పేపర్తో కప్పండి. ఒక మృదువైన కలప బోర్డుపై ఒక చార్ట్ పేపర్ షీట్ను వ్యాప్తి చేయండి. చార్ట్ పేపర్పై ఒక సమతల అద్దం స్ట్రిప్ను నిటారుగా స్థిరపరచండి (Fig. 11.5). ఇప్పుడు చీలికలు ఉన్న టార్చ్ నుండి అద్దంపై కాంతి పుంజాన్ని నిర్దేశించండి. టార్చ్ను బోర్డుపై ఉన్న చార్ట్ పేపర్ వెంబడి దాని కాంతి కనిపించే విధంగా ఉంచండి. ఇప్పుడు టార్చ్ కాంతి సమతల అద్దంపై ఒక కోణంలో తాకే విధంగా దాని స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయండి (Fig. 11.5).

అద్దం దానిపై పడే కాంతి దిశను మార్చిందా? ఇప్పుడు టార్చ్ను కొద్దిగా ఏదైనా వైపుకు తరలించండి. ప్రతిఫలించిన కాంతి దిశలో మీరు ఏదైనా మార్పు కనుగొంటారా?

పాహెలి తెలుసుకోవాలనుకుంటుంది, వస్తువులను మనకు కనిపించేలా చేసేది ఏమిటి? బూజో వస్తువులు కనిపించడానికి వాటి నుండి ప్రతిఫలించిన కాంతి మన కళ్లను చేరినప్పుడే అని భావిస్తాడు. మీరు అతనితో ఏకీభవిస్తారా?

ప్రతిఫలించిన కాంతి దిశలో అద్దంలోకి చూడండి. మీరు అద్దంలో చీలికలను చూస్తారా? ఇది చీలికల ప్రతిబింబం.

ఈ కృత్యం సమతల అద్దం నుండి కాంతి ఎలా ప్రతిఫలించబడుతుందో చూపిస్తుంది.

అద్దాలలో ఏర్పడే ప్రతిబింబాలతో ఆడుకుందాం మరియు వాటి గురించి కొంచెం తెలుసుకుందాం.

కృత్యం 11.2

జాగ్రత్త

వెలిగించిన మెమ్మొనిని జాగ్రత్తగా నిర్వహించండి. ఈ కృత్యం ఉపాధ్యాయుడు లేదా పెద్ద వ్యక్తి సమక్షంలో చేయడం మంచిది.

సమతల అద్దం ముందు ఒక వెలిగించిన మెమ్మొనిని ఉంచండి. అద్దంలో మెమ్మొని జ్వాలను చూడడానికి ప్రయత్నించండి. అద్దం వెనుక ఇలాంటి మెమ్మొని ఉంచబడినట్లు అనిపిస్తుంది. అద్దం వెనుక కనిపించే మెమ్మొని అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన మెమ్మొని ప్రతిబింబం (Fig. 11.6). మెమ్మొని స్వయంగా వస్తువు.

ఇప్పుడు మెమ్మొనిని అద్దం ముందు వివిధ స్థానాలకు తరలించండి. ప్రతి సందర్భంలో ప్రతిబింబాన్ని గమనించండి.

Fig. 11.6 సమతల అద్దంలో మెమ్మొని ప్రతిబింబం

బూజో తన నోట్బుక్లో గమనించాడు: అద్దం చిన్నదైనా పెద్దదైనా నా ప్రతిబింబం నా పరిమాణంలో ఉండటం ఆశ్చర్యకరం కాదా?

ప్రతి సందర్భంలో ప్రతిబింబం నిటారుగా ఉందా? వస్తువులో ఉన్నట్లుగా జ్వాల మెమ్మొని పైభాగంలో కనిపించిందా? ఇలాంటి ప్రతిబింబాన్ని నిటారు ప్రతిబింబం అంటారు. సమతల అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన ప్రతిబింబం నిటారుగా మరియు వస్తువు పరిమాణంలో ఉంటుంది.

ఇప్పుడు అద్దం వెనుక ఒక నిటారు స్క్రీన్ను ఉంచండి. ఈ స్క్రీన్పై మెమ్మొని ప్రతిబింబాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నించండి. మీరు స్క్రీన్పై ప్రతిబింబాన్ని పొందగలరా? ఇప్పుడు స్క్రీన్ను అద్దం ముందు ఉంచండి. ఇప్పుడు మీరు స్క్రీన్పై ప్రతిబింబాన్ని పొందగలరా? రెండు సందర్భాల్లోనూ మెమ్మొని ప్రతిబింబం స్క్రీన్పై పొందలేమని మీరు కనుగొంటారు.

అద్దం నుండి ప్రతిబింబం దూరం ఎంత? మరో కృత్యం చేద్దాం.

కృత్యం 11.3

ఒక చెస్ బోర్డ్ తీసుకోండి. చెస్ బోర్డ్ లభించకపోతే, ఒక చార్ట్ పేపర్పై 64 $(8 \times 8)$ సమాన పరిమాణం గల చతురస్రాలు గీయండి. పేపర్ మధ్యలో ఒక మందపాటి రేఖ గీయండి. ఈ రేఖపై ఒక సమతల అద్దాన్ని నిటారుగా స్థిరపరచండి. ఏదైనా చిన్న వస్తువును, ఉదాహరణకు పెన్సిల్ షార్పనర్ను, అద్దం నుండి లెక్కించిన మూడవ చతురస్రం సరిహద్దులో ఉంచండి (Fig. 11.7). ప్రతిబింబం స్థానాన్ని గమనించండి. ఇప్పుడు వస్తువును నాల్గవ చతురస్రం సరిహద్దుకు మార్చండి. మళ్లీ ప్రతిబింబం స్థానాన్ని గమనించండి. అద్దం నుండి ప్రతిబింబం దూరం మరియు దాని ముందు వస్తువు దూరం మధ్య ఏదైనా సంబంధం మీరు కనుగొన్నారా?

Fig. 11.7 సమతల అద్దంలో ప్రతిబింబాన్ని గుర్తించడం

పాహెలి తన నోట్బుక్లో ఒక నోట్ చేసింది: సమతల అద్దంలో ప్రతిబింబం అద్దం వెనుక ఏర్పడుతుంది. ఇది నిటారుగా, అదే పరిమాణంలో మరియు వస్తువు అద్దం ముందు ఉన్న దూరంలోనే అద్దం వెనుక ఉంటుంది.

వస్తువు అద్దం ముందు ఉన్న దూరంలోనే ప్రతిబింబం అద్దం వెనుక ఉందని మీరు కనుగొంటారు. ఇప్పుడు వస్తువును చార్ట్ పేపర్పై ఎక్కడైనా ఉంచడం ద్వారా దీన్ని ధృవీకరించండి.

11.3 కుడి లేదా ఎడమ!

మీరు సమతల అద్దంలో మీ ప్రతిబింబాన్ని చూసినప్పుడు, అది మీలాగే ఉందా? మీరు మరియు అద్దంలోని మీ ప్రతిబింబం మధ్య ఒక ఆసక్తికరమైన తేడా ఉందని మీరు ఎప్పుడైనా గమనించారా? తెలుసుకుందాం.

కృత్యం 11.4

సమతల అద్దం ముందు నిలబడి మీ ప్రతిబింబాన్ని చూడండి. మీ ఎడమ చేతిని ఎత్తండి. మీ ప్రతిబింబం ఏ చేతిని ఎత్తుతుంది (Fig. 11.8)? ఇప్పుడు మీ కుడి చెవిని తాకండి. మీ ప్రతిబింబంలో మీ చేతి ఏ చెవిని తాకుతుంది? జాగ్రత్తగా గమనించండి. అద్దంలో ‘కుడి’ ‘ఎడమ’గా మరియు ‘ఎడమ’ ‘కుడి’గా కనిపిస్తుందని మీరు కనుగొంటారు. ప్రతిబింబం తలకిందులుగా కనిపించదు, కేవలం వైపులు మార్పు చెందాయని గమనించండి.

ఇప్పుడు ఒక కాగితంపై మీ పేరు రాయండి మరియు దానిని సమతల అద్దం ముందు పట్టుకోండి. అది అద్దంలో ఎలా కనిపిస్తుంది

Fig. 11.8 ఎడమ చేయి ప్రతిబింబంలో కుడి వైపు కనిపిస్తుంది

Fig. 11.9 ఒక అంబులెన్స్

బూజో రోడ్డుపై ఒక అంబులెన్స్ను చూశాడు. ముందు భాగంలో ‘AMBULANCE’ అనే పదం విచిత్రంగా రాయబడినట్లు చూసి ఆశ్చర్యపోయాడు.

‘AMBULANCE’ అనే పదం Fig. 11.9 లో ఉన్నట్లుగా ఎందుకు రాయబడిందో మీరు ఇప్పుడు అర్థం చేసుకోగలరా? అంబులెన్స్ ముందు ఉన్న వాహనం డ్రైవర్ తన రేర్ వ్యూ మిర్రర్లో చూసినప్పుడు, ఆమె/అతను దానిపై రాయబడిన ‘AMBULANCE’ ను చదవగలరు మరియు దానికి మార్గం ఇవ్వగలరు. అంబులెన్స్ మార్గాన్ని అడ్డుకోకుండా దానిని వెళ్లనివ్వడం మనలో ప్రతి ఒక్కరి కర్తవ్యం.

స్కూటర్ లేదా కార్ సైడ్ మిర్రర్లో అన్ని వస్తువుల ప్రతిబింబాలు వాటి కంటే చిన్నగా కనిపిస్తాయని మీరు గమనించి ఉండవచ్చు. ఇది ఎందుకు అని మీరు ఎప్పుడైనా ఆలోచించారా?

11.4 గోళాకార అద్దాలతో ఆడుకోవడం

పాహెలి మరియు బూజో వారి భోజనం కోసం వేచి ఉన్నారు. బూజో ఒక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ ప్లేట్ను ఎత్తి దానిలో తన ప్రతిబింబాన్ని చూశాడు. ఓహ్! ఈ ప్లేట్ సమతల అద్దంలా పనిచేస్తుంది. నా ప్రతిబింబం నిటారుగా మరియు అదే పరిమాణంలో ఉంది. పాహెలి స్టీల్ స్పూన్ వెనుక భాగాన్ని ఉపయోగించి తన ప్రతిబింబాన్ని చూశాడు. “బూజో ఇక్కడ చూడు! నా ప్రతిబింబం కూడా నిటారుగా కనిపిస్తోంది, అయినప్పటికీ అది పరిమాణంలో చిన్నది. ఈ స్పూన్ కూడా ఒక రకమైన అద్దంగా పనిచేస్తుంది”, అని పాహెలి చెప్పింది.

మీరు కూడా మీ ప్రతిబింబాన్ని చూడటానికి ఒక స్పూన్ లేదా ఏదైనా వంగిన మెరిసే ఉపరితలాన్ని ఉపయోగించవచ్చు.

కృత్యం 11.5

ఒక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ స్పూన్ తీసుకోండి. స్పూన్ బయటి వైపును మీ ముఖం దగ్గరకు తీసుకురండి మరియు దానిలోకి చూడండి. మీరు దానిలో మీ ప్రతిబింబాన్ని చూస్తారా (Fig. 11.10)? ఈ ప్రతిబింబం మీరు సమతల అద్దంలో చూసే దానికి భిన్నంగా ఉందా? ఈ ప్రతిబింబం నిటారుగా ఉందా? ప్రతిబింబం పరిమాణం అదే, చిన్నదా లేదా పెద్దదా?

Fig. 11.10 స్పూన్ బయటి వైపు నుండి ప్రతిబింబం

ఇప్పుడు స్పూన్ లోపలి వైపును ఉపయోగించి మీ ప్రతిబింబాన్ని చూడండి. ఈసారి మీ ప్రతిబింబం నిటారుగా మరియు పరిమాణంలో పెద్దదిగా ఉందని మీరు కనుగొంటారు. మీరు స్పూన్ మరియు మీ ముఖం మధ్య దూరాన్ని పెంచినట్లయితే, మీ ప్రతిబింబం తలకిందులుగా ఉందని మీరు చూడవచ్చు (Fig. 11.11). మీరు మీ ముఖం కంటే మీ పెన్ లేదా పెన్సిల్ ప్రతిబింబాన్ని కూడా పోల్చవచ్చు.

Fig. 11.11 స్పూన్ లోపలి వైపు నుండి ప్రతిబింబం

స్పూన్ యొక్క వంగిన మెరిసే ఉపరితలం అద్దంగా పనిచేస్తుంది. వంగిన అద్దానికి అత్యంత సాధారణ ఉదాహరణ గోళాకార అద్దం.

గోళాకార అద్దం యొక్క ప్రతిఫలించే ఉపరితలం పుటాకారంగా ఉంటే, దానిని పుటాకార అద్దం అంటారు. ప్రతిఫలించే ఉపరితలం కుంభాకారంగా ఉంటే, అది కుంభాకార అద్దం (Fig. 11.12).

Fig. 11.12 (a) ఒక పుటాకార మరియు (b) ఒక కుంభాకార అద్దం

పుటాకార మరియు కుంభాకార అద్దాలను గోళాకార అద్దాలు అని ఎందుకు పిలుస్తారు?
ఒక రబ్బర్ బంతిని తీసుకోండి మరియు దానిలో ఒక భాగాన్ని చాకు లేదా హాక్సా బ్లేడ్తో కత్తిరించండి [Fig. 11.13 (a)]. (జాగ్రత్త. బంతిని కత్తిరించడంలో పెద్ద వ్యక్తిని సహాయం కోరండి). కత్తిరించిన బంతి లోపలి ఉపరితలాన్ని పుటాకారం అని మరియు బయటి ఉపరితలాన్ని కుంభాకారం అని అంటారు (Fig. $11.13(b)$ ).

Fig. 11.13 గోళాకార అద్దం ఒక గోళం యొక్క భాగం

స్పూన్ లోపలి ఉపరితలం పుటాకార అద్దంలా పనిచేస్తుంది, అయితే దాని బయటి ఉపరితలం కుంభాకార అద్దంలా పనిచేస్తుంది.

సమతల అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన వస్తువు ప్రతిబింబాన్ని స్క్రీన్పై పొందలేమని మనకు తెలుసు. పుటాకార అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన ప్రతిబింబానికి కూడా ఇది నిజమేనా అని పరిశోధిద్దాం.

కృత్యం 11.6

జాగ్రత్త

మీరు కృత్యం 11.6 ను సూర్యకాంతిలో నిర్వహిస్తారు. జాగ్రత్తగా ఉండండి, సూర్యుడి వైపు లేదా దాని ప్రతిబింబం వైపు నేరుగా ఎప్పుడూ చూడకండి, ఎందుకంటే అది మీ కళ్లకు హాని కలిగించవచ్చు. సూర్యుడి ప్రతిబింబం స్క్రీన్ లేదా గోడపై పడినప్పుడు మీరు దానిని చూడవచ్చు.

Fig. 11.14 పుటాకార అద్దం సూర్యుని వాస్తవ ప్రతిబింబాన్ని ఏర్పరుస్తుంది

ఒక పుటాకార అద్దాన్ని తీసుకోండి. సూర్యుడి వైపు దాన్ని పట్టుకోండి. అద్దం నుండి ప్రతిఫలించిన కాంతిని ఒక కాగితం షీట్పై పొందడానికి ప్రయత్నించండి. మీరు దానిపై ఒక పదునైన ప్రకాశవంతమైన చుక్కను పొందే వరకు కాగితం మరియు అద్దం మధ్య దూరాన్ని సర్దుబాటు చేయండి (Fig. 11.14). కొన్ని నిమిషాలు అద్దం మరియు కాగితం షీట్ను ఈ స్థానంలో పట్టుకోండి. కాగితం మండడం ప్రారంభిస్తుందా?

ఈ ప్రకాశవంతమైన చుక్క, వాస్తవానికి, సూర్యుని ప్రతిబింబం. ఈ ప్రతిబింబం స్క్రీన్పై ఏర్పడిందని గమనించండి. స్క్రీన్పై ఏర్పడే ప్రతిబింబాన్ని వాస్తవ ప్రతిబింబం అంటారు. కృత్యం 11.2 లో సమతల అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన ప్రతిబింబాన్ని స్క్రీన్పై పొందలేమని గుర్తుచేసుకోండి. అలాంటి ప్రతిబింబాన్ని ఆభాసి ప్రతిబింబం అంటారు.

ఇప్పుడు పుటాకార అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన మెమ్మొని జ్వాల ప్రతిబింబాన్ని స్క్రీన్పై పొందడానికి ప్రయత్నిద్దాం.

కృత్యం 11.7

ఒక పుటాకార అద్దాన్ని స్టాండ్పై స్థిరపరచండి (అద్దాన్ని స్థిరంగా ఉంచడానికి ఏ అమరికైనా చేయండి) మరియు దానిని టేబుల్పై ఉంచండి (Fig. 11.15). ఒక కార్డ్బోర్డ్ షీట్పై (సుమారు

Fig. 11.15 పుటాకార అద్దం ద్వారా ఏర్పడిన వాస్తవ ప్రతిబింబాలు

$15 \mathrm{~cm} \times 10 \mathrm{~cm})$) ఒక తెల్ల కాగితం ముక్కను అంటించండి. ఇది స్క్రీన్గా పనిచేస్తుంది. టేబుల్పై అద్దం నుండి సుమారు $50 \mathrm{~cm}$ దూరంలో ఒక వెలిగించిన మెమ్మొనిని ఉంచండి. స్క్రీన్పై జ్వాల ప్రతిబింబాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నించండి. దీని కోసం, జ్వాల యొక్క పదునైన ప్రతిబింబం లభించే వరకు స్క్రీన్ను తరలించండి. స్క్రీన్ అద్దంపై పడే మెమ్మొని నుండి వచ్చే కాంతిని అడ్డుకోకుండా చూసుకోండి. ఈ ప్రతిబింబం వాస్తవమా లేదా ఆభాసిమా? ఇది జ్వాల పరిమాణంలో ఉందా?

ఇప్పుడు మెమ్మొనిని అద్దం వైపు తరలించండి మరియు దానిని అద్దం నుండి వివిధ దూరాలలో ఉంచండి. ప్రతి సందర్భంలో స్క్రీన్పై ప్రతిబింబాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నించండి. మీ పరిశీలనను Table 11.1 లో రికార్డ్ చేయండి. మెమ్మొని అద్దానికి చాలా దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు స్క్రీన్పై ప్రత