પ્રકાશનો પરિચય

હું આ વિડિઓ દ્રવ તમને પ્રકાશ વિશે પાયાની માહિતી આપવા માંગુ છું પ્રકાશ એટલે લાઈટ અને પ્રાશ એ મારી માટે લગભગ રહસ્ય છે કારણકે કોઈ એક સ્તર પર ખરેખર તે આપણી વાસ્તવિકતાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે તે લગભગ આપણી વાસ્તવિકતાને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટેની સૌથી મોટી લાક્ષણિકતા છે દરેક વસ્તુ જે આપણે જોયીયે છીએ આપણે વાસ્તવિકતાને કઈ રીતે સમજી શકીયે છીએ એ બાબત પ્રકાશ પદાર્થમાંથી કઈ રીતે પ્રસાર થાય છે આસપાસ કઈ રીતે વળે છે અને કઈ રીતે ફેલાય છે તેના પર આધાર રાખે છે અને પછી આપણી આખો દ્વારા તે અનુભવાય છે ત્યાર બાદ આપણા મગજ સુધી તે સંકેતોને મોકલવામાં આવે છે જે આ દુનિયાની પ્રતિકૃતિ તૈયાર કરે છે જેને આપણે આપણી આજુબાજુ જોય શકીયે છીએ ખરે ખાર તે આપણી વાસ્તવિકતાને વ્યાખ્યાયિત કરતી એક લાક્ષણિકતા છે પરંતુ તેજ સમયે જયારે તમે પ્રયોગ કરો અને પ્રકાશનું નિરીક્ષણ કરો ત્યારે તમને તેના રહસ્યમય ગુણધર્મો જોવા મળશે અને ઘણા મોટા પાયા પર હજુ શુંહુઢી તે સમજી શકાયું નથી પ્રકાશ વિશેની સૌથી અધભૂત બાબાત એ છે કે જયારે તમે તેને સમજવાની કોસીસ કરો છો તે ખરેખર પ્રકાશ માટેજ સાચું નથી પરંતુ તે બધાજ માટે સાચું છે યંત્ર શાસ્ત્રના સ્તરે નાનામાં નાના કાનનો તમે વિચાર કરો તો તે તેના માટે પણ સાચું છે પ્રકાશ એ બંને રીતે વર્તે છે તરંગ એટલે વેવ અને કાં એટલે પાર્ટિકલ હું ચોક્કસ વસ્તુઓને એક રીતે જુવુંછું જેમકે ધ્વનિ તરંગો દરિયાના તરંગો અને હું કેટલીક વસ્તુઓને કણોના સ્વરૂપમાં ઉપયોગમાં લવ છું જેમકે બાસ્કેટ બોલ અથવા તો મારો કોફીનો કપ હું બંને વસ્તુઓને એક સાથે વર્તે એ રીતે લેતી નથી અને તે ખરેખર તમે કયો પ્રયોગ કરી રહ્યા છો અને તમે કઈ રીતે પ્રકાશનું નિરીક્ષણ કરી રહ્યા છો તેના પર આધાર રાખે છે જયારે તમે તેને કે કાનના સ્વરૂપમાં જોય રહ્યા હોવ અને તે આઈન્સ્ટાઈન ફોટો ઇલેક્ટ્રો અસર પરથી આવે છે હું અહીં ઊંડાણમાં ઉત્તરતી નથી પરંતુ કદાચ ભવિષ્યના વિડીઓમાં જયારે આપણે યંત્ર શાસ્ત્ર વિશે વિચારવાનું સારું કરીશું ત્યારે તેના વિશે વાત કરીશું તમે પ્રકાશને કણોના ગણીના સ્વરૂપમાં વિચારી શકો આ પ્રમાણે જે પરેશાની ઝડપે ગતિ કરે છે આપણે આ કણોને ફોટોન કહીશું ફોટોન તમે જો પ્રકાહ્સને કોઈ બીજી રીતે જુવો તો ત્યારે તમને જણાશે કે જયારે તમે પ્રકાશને પ્રિઝમમાંથી પસાર થતા જુવો છો ત્યારે તે કે તરંગ જેવું દેખાય છે અને તેનામાં તરંગના ગુણધર્મો જોવા મળે છે તેને આવૃત્તિ ણ હોય છે અને તેને તરંગ લંબાઈ પણ હોય છે અને બીજા તરંગોની જેમજ આ તરંગો વેગ તેની તરંગ લંબાઈ અને આવૃત્તિના ગુણાકાર જેટલો હોય છે હવે જો તમે પ્રહસન સંદર્ભમાં આ કણોને અવગણો અને જો તમે ફક્ત તરંગ પરજ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો તો તે વધારે રસ પ્રદ રહશે કારણકે દરેક તરંગને ગતિ કરવા માટે એક માધ્યમની જરૂર હોય છે ઉદાહરણ તરીકે જો હું એમ વિચારું કે હવામાંથી ધ્વનિનું પ્રસારણ કઈ રીતે થાય છે આપણે અહીં હવાના ઘણા બધા કણો લઈએ આ પ્રમાણે ધ્વનિ તરંગો આ હવાના કણોમાંથી પસાર થાય છે આ બધા હવાના કણો છે જયારે તમે અમુક હવાના કણો પણ દબાણ કરો છો અને તે કણો તેની બાજુના કણો પર દબાણ કરે તેથી તમારી પાસે હવામાં કેટલાક બિંદુઓ હશે કેટલાકની પાસે ખુબજ ઉંચુ દબાણ હશે અને કેટલાક બિંદુ પાસે ખુબજ નીચું દબાણ હશે ઉંચુ દબાણ નીચું દબાણ ઉંચુ દબાણ નીચું દબાણ આ પ્રમાણે અને જયારે આ બધી વસ્તુઓ એકબીજા સાથે અથડાય છે ત્યારે આ તરંગો જમણી બાજુ ગતિ કરે છે જયારે તમે તેને આ પ્રમાણે આલેખો તો તમે અહીં જોય શકો કે અંતરંગો જમણી દિશામાં ગતિ કરે છે અને આ બધું એ બાબત પર આધાર રાખે છે કે આ ઉર્જા માધ્યમમાંથી પસાર થાય છે અને હું તેજ રીતે તરંગોની કલ્પના કરું છું પરંતુ પ્રકાશને કોઈ માધ્યમની જરૂર પડતી નથી અહીં પ્રકાશને માધ્યમની જરૂર પડતી નથી પ્રકાશન કણો કાસમાંથી પણ ખુબજ ઝડપીથી પ્રસારણ પામી શકે છે તે શુન્યાવકાશમાંથી પણ પ્રસારણ પામી શકે છે તે ખુબજ ઝડપથી કલ્પી ન શકાય તે ઝડપથી ગતિ કરે છે તે ૩ ગુણ્યાં ૧૦ની ૮ ઘાટ મીટર પ્રતિ સેકંડથી ગતિ કરે છે ૩ મિલિયન મીટર પ્રતિ સેકન્ડ અથવા જો તેને બીજી રીતે વિચારીયે તો પ્રકાશના કિરણો પૃથ્વીની આસપાસ ગતિ કરવા માટે સેકંડના ૭માં ભાગથી પણ ઓછો સમય લે છે અથવા તેવો એક સેકન્ડમાં પૃથ્વીની આજુબાજુ ૭ કરતા વધુ વખત ગતિ કરે છે આપણે વિચારી પણ ન શકીયે તેટલું ઝડપી તે છે તે ફક્ત ઝડપીજ નથી પરંતુ ફરીથી તે આપણને જણાવે છે કે પ્રકાશ આપણા બ્રહ્માંડ માટે મૂળભૂત છે કારણકે તે ન સમજી શકે તેવી જડપેજ નહિ પરંતુ એટલી ઝડપે ગતિ કરે છે કે ભૌતિક શાસ્ત્ર પણ હજુ શુદ્ધિ તેને સમજી શક્યું નથી પરંતુ તે ભૌતિક સત્રમાં તે શક્ય છે ધારોકે કોઈક એક વસ્તુ કોઈક એક ઝડપે ગતિ કરી રહી છે કોઈક એક વસ્તુ કોઈક એક ઝડપે જાય રહી છે ધારોકે એક કીડી તે વસ્તુ ઉપર મુસાફરી કરી રહી છે તો તે બંને એક સરખી દિશામાંજ જાય રહ્યા છે તો તેની ઝડપ ખુબજ વધારે હશે પરંતુ પ્રકાશની ઝડપ કરતા વધારે ઝડપથી બીજું કંઈક જાય શકતું નથી આપણી હાલની સમજણની આધારે ભૌતિક સત્રમાં તે અશક્ય છે તો તે ફક્ત સૌથી ઝડપીજ નહિ પરંતુ શક્ય તેટલું શક્ય તેટલું વધારે ઝડપી છે શક્ય તેટલું વધારે ઝડપી અને અહીં આ જે લખ્યું છે તે એક અંદાજ છે ખરેખર તો તે ૨.૯૯ ગુણ્યાં ૧૦ નિ૮ ઘાટ મીટર પ્રતિ સેકન્ડ છે પરંતુ ૩ ગુણ્યાં ૦ નિ૮ ઘાટ મીટર પ્રતિ સેકન્ડ એ સૌથી સારો અંદાજ છે હવે દ્રશ્યમાન પ્રશ્ના વર્ણ પટમાં તમે સંભવત બધાજ રંગોથી પરિચિત છો કદાચ તમે તેને મેગધનુષના રંગો તરીકે વિચારી શકો અને મેગધનુષ્ય રચાય છે કારણકે સૂર્યમાંથી આવતો સફેદ પ્રકાશ નાના પાણીના કણોમાંથી વક્રીભૂત થાય છે જયારે પ્રિઝમથી પ્રકાશનું વક્રીભમણ થાય ત્યારે તમે ખુબજ સ્પષ્ટ રીતે જોય શકો પ્રકાશના કિરણોની જુદી જદુઈ તરંગ લંબાઈઓ સફેદ પ્રકાશ આ બધાજ પ્રકાશની દ્રશ્યમન તરંગ લંબાઈ ધરાવે છે પરંતુ જુદા જુદા પ્રકાશની તરંગ લંબાઈઓ જુદી જુદી રીતે પ્રીઝમાંથી વક્રીભવન પામે છે તો આવી ઉછી આવૃત્તિ ધરાવતા તરંગ લંબાઈની બાબતમાં જમણી અને ભૂરો રંગ સૌથી વધુ વક્રીભવન પામે છે તેની દિશા ઓછી આવૃત્તિ ધરાવતા તરંગ લંબાઈ કરતા વધુ વાંકી વાળેલી જોવા મળશે અને ત્યાર બાદ અહીં લાલા અને નારંગી રંગ જોવા મળે છે જે કંઈક આ પ્રમાણે છે અને જો તમે દ્રશ્યમાન પ્રકાશની તરંગ લંબાઈને જોવાની ઈચ્છા તો તે લગભગ ૪૦૦ નેનો મીટરથી ૭૦૦ નેનો મીટરની વચ્ચે છે જેટલી વધુ આવૃત્તિ તેટલી પ્રકાશની ઉર્જાની વધુ હોય છે અને આ ત્યારે જોવા મળશે જયારે તમે યંત્ર શાસ્ત્રની વિશે વાત કરવાની સારું કરશો ઉંચી આવૃત્તિનો અર્થ એ થાય કે તેના દરેક ફોટોન વધુ ઉર્જા ધરાવે છે ઇલેકટ્રોનને દૂર કરવા માટે ગતિ ઉર્જાની આપવાની ક્ષમતા તેવોની સારી હોય છે તો અહીં તે લખીયે વધુ આવૃત્તિ એટલે વધુ આવૃત્તિ એટલે વધુ ઉર્જા વધુ આવૃત્તિ એટલે વધુ ઉર્જા હવે હું દ્રશ્યમાન પ્રકશાહનો આ ખ્યાલ હંમેશા લય શકું હવે તમે કહેશો કે દ્રશ્યમાન પ્રકાશ પછી શું તમે જોશો કે પ્રકાશ એ મોટા ખ્યાલનો એક ભાગ જ છે એક એવો ભાગ જે આપણે બનતું જોય શકીયે છીએ જો આપણે આ ચર્ચાને વધુ વ્યાપક બનાવીયે તો દ્રશ્યમાન પ્રકાશ એ વિધુત ચુમાબાકીય વર્ણ પટનો એક ભાગ છે પ્રકાશ એ ખરેખર વિધુત ચુંબકીય વીકિરણ છે વિધુત ચુંબકીય વીકિરણ મેં હમણાં જે તમને પ્રકાશ વિશે જણાવ્યું તેની પાસે તરંગના ગુણધર્મો અને કણોના ગુણધર્મો પણ છે દ્રશ્યમાન પ્રકાશ માટેજ આ સાચું નથી પરંતુ બધાજ વિધુત ચુંબકીય વીકિરણ માટે તે સાચું છે માટે ખુબજ ઓછી આવૃત્તિ કે ખુબ લાંબી તરંગ લંબાઈ માટે આપણે આ રેડીઓ તરંગો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ એવી વસ્તુ જેનાથી રેડીઓ તમારે ગાણે સુધી પહોંચે છે એવી વસ્તુ જે તમારા સેલ ફોનને ઉંચા સેલ ટાવરો સાથે જોડે છે માઈક્રો વેવ તામર ખોરાકમાંનાં પાણીના કણોમાં ધ્રુજારી લાવે છે જેથી તેમને ગરમી મળે છે ઇન્ફ્રારેડ જે આપણા શરીરમાંથી છુટા પડે છે જેનાથી દીવાલ પર મુકેલા ઇન્ફ્રારેડ કેમેરાથી લોકોને શોધી શકાય છે દ્રશ્યમાન વર્ણ પેટ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો સૂર્યમાંથી આવતા અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણો એટલેકે પરજામલી કિરણો X રે જેનાથી આપણે સુવાના માધ્યમમાંથી પણ જોય શકીયે છીએ તે હાડકાની આરપાર જોય શકે છે અને ગેમ કિરણો જે ખુબજ વધારે કિરણો ઉત્ત્પન કરે છે જે ક્વોટ્સ જેવા પદાર્થોમાંથી ઉત્ત્પન થાય છે અને બીજી કેટલીક ચોક્કસ પ્રકારની બૌટિક ઘટાનાવો આ બધું એક સમાન ઘટના ઉદાહરણ છે પરંતુ આપણે આ ફક્ત આ દ્રશ્યમાન પ્રકાશની આવૃતીનેજ સમજવા માંગીયે છીએ હવે તમે કહેશો આપણે ફક્ત આ આવૃત્તિઓને જ કેમ નારી આખો વડે જોય શકીયે છીએ અને એનું કારણ એ છે અથવા લાબભાગ મારુ અનુમાન છે કે આ આવૃતિઓ જ્યાં સૂર્ય ખાન બધા વિધુતચુમબકીય તરંગોને મુક્ત કરે છે તે પૃથ્વી પર પુરી રીતે ફેલાયેલા છે અને કે જાતિને આધારે જો તમે વિધુત ચુંબકીય પરાવર્તનના આધારે કોઈક બાબતનું નિરીક્ષણ કરવા માંગો તો બાબતને સમજાવ માટે તે ખુબજ ઉપયોગી છે જ્યાં વિધુત ચુંબકીય વિકિરણો ઘણા બધા હોય તો તે શક્ય છે કે તે બીજી વાસ્તવિકતામાં અથવા બીજા ગ્રહો પર અમુક જાતિઓ જે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણ અથવા ઇન્ફ્રારેડ કિરણોને આધારે તે સમજી શકે છે અને પૃથ્વી પર કેટલાક લોકો છે જે બીજા બધા કરતા સારી રીતે તેને રજુ કરી શકે છે પરંતુ આપણે વર્ણ પટના ભંગામાં ખુબજ સારી રીતે જોયું કે જ્યાં સુર્યમથી ખાન બધા વિકિરણો આપણી બાજુ આવી રહ્યા છે આછા કે તમને પ્રકાશ વિશે સમજાયું હશે આ અધિજ બાબતો થોડીક અસહજયોજીક કે ગુંચવળાઈ છે રંગ અને કણોનો પ્રકાશનો દ્રેત સ્વભાવ જે તરંગ અને કણો બંનેની જેમ વર્તે છે ઊર્જાનું રૂપાંતરણ કાશમાંથી ના થવું એ એક અસાહજિકતા છે પરંતુ સર્વશ્રેષ્ટ ભૌટિક સાસ્ત્રતિને પણ તે અસાહજિક જ લાગે