പ്രകാശപ്രകീർണ്ണനം

ഒരു സമന്വിത പ്രകാശം അതിന്റെ ഘടകവർണ്ണങ്ങളായി പിരിയുന്ന പ്രക്രിയയാണ്‌ പ്രകീർണ്ണനം. വിവിധവർണ്ണങ്ങൾ കൂടിച്ചേർന്നുണ്ടാകുന്നതും കാഴ്ചയിൽ ഒരൊറ്റ നിറമായി തോന്നുന്നതുമായ പ്രകാശമാണ്‌ സമന്വിത പ്രകാശം. പ്രകാശത്തെ പ്രകീർണ്ണനം ചെയ്യാൻ പ്രിസം സാധാരണ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അന്തരീക്ഷത്തിലെ ജലകണികകളിൽ പ്രകാശം പ്രകീർണ്ണനം ചെയ്യുന്നതുമൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രതിഭാസമാണ്‌ മഴവില്ല് . പതിനേഴാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഐസക് ന്യൂട്ടൺ ആണ്‌ പ്രകീർണ്ണനം കണ്ടെത്തിയത്^[1].

പ്രിസത്തിലൂടെ പ്രകാശത്തിന്‌ പ്രകീർണ്ണനം സംഭവിക്കുന്നു

കാരണം

പ്രകാശരശ്മി ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു മാധ്യമത്തിലേക്കു മാറുമ്പോൾ രശ്മിക്ക് അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു. പ്രകാശരശ്മിയുടെ അപവർത്തനം മാധ്യമത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും രശ്മിയുടെ തരംഗദൈർഘ്യവും അനുസരിച്ചായിരിക്കും. വ്യത്യസ്ത വർണ്ണത്തിലുള്ള പ്രകാശരശ്മികൾക്ക് വ്യത്യസ്തങ്ങളായ തരംഗദൈർഘ്യം ആണുള്ളത്. അതുകൊണ്ട് ഒരു സമന്വിതപ്രകാശരശ്മി അപവർത്തനത്തിനു വിധേയമാകുകയാണെങ്കിൽ അതിലെ ഘടകവർണ്ണങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന അപവർത്തനം വ്യത്യസ്ത കോണുകളിലായിരിക്കും, ഘടകരശ്മികൾ വേർപിരിയുന്നത് അവയുടെ അപവർത്തനം വ്യത്യസ്ത കോണുകളിലായതുകൊണ്ടാണ്‌. വേർപിരിഞ്ഞ ഘടകരശ്മികളെ സം‌യോജിപ്പിച്ചാൽ വീണ്ടും സമന്വിത പ്രകാശം ലഭിക്കുന്നതാണ്‌.

ധവളപ്രകാശത്തിന്റെ ഇടുങ്ങിയ ധാരയെ പ്രിസത്തിലൂടെ കടത്തിവിട്ടാൽ അത് വിവിധ വർണ്ണങ്ങളായി പിരിയുന്നത് കാണാവുന്നതാണ്‌. തരംഗദൈർഘ്യം കൂടിയ ചുവപ്പിനു വ്യതിയാനം കുറവും, തരംഗദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ വയലറ്റിനു വ്യതിയാനം കൂടുതലുമായിരിക്കും, ധവളപ്രകാശത്തിലെ മറ്റുവർണ്ണങ്ങൾ ഇവയ്ക്കിടയിൽ വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കും.

വർണ്ണരാജി

പ്രധാന ലേഖനം: വർണ്ണരാജി

ഒരു സമന്വിത പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രകീർണ്ണനം കൊണ്ട് തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ ക്രമത്തിൽ വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഘടകവർണ്ണങ്ങളുടെ ഒരു പം‌ക്തി ലഭിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ക്രമമായ വിതരണത്തെ വർണ്ണരാജി എന്നുവിളിക്കുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ വർണ്ണരാജി എന്നത് ദൃശ്യവും അദൃശ്യവുമായ വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ വർണ്ണരാജിയാണ്. സൂര്യകിരണങ്ങളിലെ ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ വർണ്ണരാജി എന്നു പറയുന്നതു തന്നെ അസംഖ്യം തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള വളരെയധികം വർണ്ണങ്ങളുടെ ഒരു ശ്രേണിയാണ്‌. സൗകര്യാർത്ഥം വർണ്ണങ്ങളുടെ ഈ മുഴുവൻ ശ്രേണിയേയും ഏഴു വർണ്ണമേഖലകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. മനുഷ്യന്‌ നഗ്നനേത്രം കൊണ്ട് പെട്ടെന്ന് തിരിച്ചറിയാവുന്ന വർണ്ണങ്ങളാണിവ. വയലറ്റ്, ഇൻഡിഗോ, നീല, പച്ച, മഞ്ഞ, ഓറഞ്ച്, ചുവപ്പ് എന്നിവയാണിവ. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ വർണ്ണരാജിയെ ഇത്തരത്തിൽ ഏഴായി തിരിച്ചത് ഐസക് ന്യൂട്ടൺ ആണ്‌. അതുകൊണ്ട് ഈ നിറങ്ങളെ ന്യൂട്ടന്റെ സപ്തവർണ്ണങ്ങൾ എന്നു വിളിക്കുന്നു.

ഏതൊരു സമന്വിത പ്രകാശത്തിലും (ഉദാ:മെഴുകുതിരിജ്വാല, വൈദ്യുത ദീപം) ഇത്തരത്തിൽ ഘടകവർണ്ണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഘടകവർണ്ണങ്ങളുടെ ആപേക്ഷിക തീവ്രത മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും എന്നും മാത്രം.