روشنی فوٹون سے بنی توانائی کی ایک شکل ہے۔ فوٹون نظر آنے والی روشنی کی سب سے چھوٹی اکائی ہیں۔ کیا آپ جانتے ہیں کہ روشنی کائنات کی تیز ترین چیز ہے؟ جیسا کہ روشنی بڑے پیمانے پر بغیر کسی ذرات پر مشتمل ہوتی ہے جسے فوٹوون کہتے ہیں جو اسے کائنات کی تیز ترین چیز بننے کی اجازت دیتا ہے۔ روشنی خلا میں 300,000 کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے سفر کرتی ہے۔ روشنی منفرد ہے کیونکہ یہ ایک ہی وقت میں دو بالکل مختلف شکلوں میں موجود ہے۔ ایک شکل چھوٹے ذرات کی ہے جسے فوٹون کہتے ہیں۔ دوسری شکل لہروں کی ہے۔ روشنی کے بارے میں سوچنے کا سب سے آسان طریقہ لہروں کی طرح ہے۔
روشنی مکمل طور پر سیدھی لائن میں سفر کرے گی جب تک کہ وہ کسی ایسی چیز سے ٹکرا نہ جائے جو اسے موڑ دے یا اسے منعکس کرے۔ سیدھی لکیر میں سفر کرنے والی روشنی کی اس خاصیت کو روشنی کا مستطیل پھیلاؤ کہا جاتا ہے۔
کیا آپ نے کبھی روشنی کی کرن کو دیکھا ہے جو ایک چھوٹے سوراخ سے آپ کے تاریک کمرے میں داخل ہوتا ہے؟ جی ہاں، آپ کو روشنی کی کرن سیدھی لکیر میں سفر کرتی نظر آئے گی۔
آئیے یہ ثابت کرنے کے لیے چند بنیادی تجربات کرتے ہیں کہ روشنی سیدھی لکیر میں سفر کرتی ہے۔
تجربہ 1:
اشیاء کی ضرورت ہے: موم بتی، ماچس کی چھڑی، اور ایک چھوٹا سا کھوکھلا سیدھا پائپ، اور ایک چھوٹا سا کھوکھلا جھکا ہوا پائپ۔
موم بتی کو روشن کریں اور سیدھے پائپ کے ذریعے موم بتی کے شعلے کو دیکھیں۔ یہاں موم بتی کی روشنی نظر آتی ہے۔
اب، ہم جھکے ہوئے پائپ کے ذریعے شعلے کو دیکھنے کی کوشش کرتے ہیں۔ شعلہ اب ہمیں نظر نہیں آئے گا۔
مشاہدہ: خمیدہ پائپ کے ذریعے شعلہ نظر نہیں آتا۔ یہ تجربہ ثابت کرتا ہے کہ روشنی سیدھی لکیر میں سفر کرتی ہے اور اگر اس کے راستے میں کوئی رکاوٹ آتی ہے تو وہ بند ہو جاتی ہے۔
تجربہ 2:
اشیاء کی ضرورت ہے: تین ایک جیسی اسکرینیں اور ایک موم بتی۔
ان تینوں اسکرینوں کے بیچ میں سوراخ کریں اور انہیں میز پر ایک دوسرے کے پیچھے لگائیں جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ موم بتی کو ان سکرینوں کے ایک طرف رکھیں اور تینوں سکرینوں کے دوسری طرف دیکھیں۔
1. موم بتی کے شعلے کو دیکھنے کی کوشش کریں۔ اسکرین کے سوراخوں اور موم بتی کو ایڈجسٹ کریں تاکہ آپ ان اسکرینوں سے گزرتے ہوئے شعلے کو دیکھ سکیں۔
2. اب کسی بھی اسکرین کو ایک طرف سلائیڈ کریں اور موم بتی کے شعلے کو دیکھنے کی کوشش کریں۔ یہ نظر نہیں آئے گا۔
مشاہدہ: جب تینوں سوراخ اور شعلہ ایک ہی سیدھ میں ہوں تو شعلہ ہمیں نظر آتا ہے۔ جیسے ہی اسکرینوں میں سے ایک سیدھ کو توڑتی ہے، شعلہ نظر نہیں آتا ہے۔ یہ تبھی ممکن ہے جب روشنی سیدھے راستے میں سفر کرے نہ کہ زگ زیگ طریقے سے۔
1. سائے کی تشکیل: جب بھی روشنی کسی مبہم مادے سے رکاوٹ بنتی ہے تو ایک سایہ بنتا ہے۔ یہ آبجیکٹ جیسی ہی شکل کا ہے حالانکہ یہ مختلف سائز کا ہو سکتا ہے۔
2. سورج گرہن کی تشکیل: روشنی کے سیدھے راستے پر سفر کرنے کا ایک اور نتیجہ سورج اور چاند گرہن کا وجود ہے۔ کیا آپ دیکھتے ہیں کہ سورج گرہن کے لیے زمین، چاند اور سورج کا سیدھی لائن میں ہونا کیوں ضروری ہے؟ سورج کی روشنی چاند کے گرد نہیں جھک سکتی۔ اگر سورج کی روشنی آپ کی آنکھوں تک نہیں پہنچ سکتی تو آپ سورج کو نہیں دیکھ سکتے۔
3. دن اور رات کی تشکیل: اگر سورج کی شعاعیں درست راستے پر نہ چلیں تو روشنی زمین کے گرد گھومتی اور رات میں سورج کی روشنی ہوتی۔
4. پن ہول کیمرہ: پن ہول کیمرہ روشنی کے رییکٹلینر پروپیگیشن پر مبنی ہے۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ یہ کیسے کام کرتا ہے۔ پن ہول کیمرہ ایک سادہ آلہ ہے جو ایک چھوٹے سے باکس پر مشتمل ہوتا ہے جس کے اندر سے سیاہ رنگ کیا جاتا ہے اور اس کے ایک سرے پر پن کے سائز کا ایک چھوٹا سا سوراخ ہوتا ہے۔ دوسرے سرے پر دیکھنے کے لیے ٹریسنگ پیپر یا فراسٹڈ شیشے کی سکرین ہے۔ اگر آپ سوراخ کے ساتھ ایک طرف کا رخ کسی دور درخت یا موم بتی کی طرف کرتے ہیں اور پھر اس کے مخالف سرے پر اسکرین کو دیکھتے ہیں تو آپ کو ایک تصویر نظر آئے گی۔ تصویر دھندلی ہو سکتی ہے اس پر منحصر ہے کہ چیز کتنی دور یا قریب ہے۔ لیکن تصویر کی دلچسپ بات یہ ہے کہ یہ الٹا ہوتا ہے یا جیسا کہ ہم فزکس میں کہتے ہیں کہ تصویر الٹی ہوتی ہے۔ یہ الٹا اس بات کا ثبوت ہے کہ روشنی سیدھی لکیروں میں سفر کرتی ہے۔
روشنی درخت کے اوپر سے سفر کرتی ہے (پوائنٹ A) اور اسکرین پر پوائنٹ X پر گرتی ہے۔ درخت کے نیچے سے شعاعیں (پوائنٹ B) Y پر پڑتی ہیں۔ اس طرح XY اسکرین پر درخت کی کم ہوتی ہوئی الٹی تصویر ہے۔ اگر اسکرین کو فوٹو گرافی فلم سے بدل دیا جائے تو درخت کی تصویر لی جا سکتی ہے۔
روشنی کا راستہ کیسے بدلا جا سکتا ہے؟
روشنی کے اپنے صراط مستقیم سے ہٹنے کی وجوہات درج ذیل ہیں:
(i) یہ سطح سے ٹکراتا ہے اور واپس اچھالتا ہے۔ اسے عکاسی کہتے ہیں۔
(ii) یہ ایک شفاف میڈیم سے دوسرے میں گزرتا ہے اور اپنی سمت بدلتا ہے، مثال کے طور پر جب روشنی ہوا سے پانی میں جاتی ہے تو اس کی رفتار بدل جاتی ہے، جس سے روشنی موڑ جاتی ہے۔ اسے ریفریکشن کہتے ہیں۔
(iii) روشنی کسی چیز میں داخل ہوتی ہے لیکن وہاں سے نہیں گزرتی۔ سیاہ سطحیں تقریباً تمام روشنی کو جذب کرتی ہیں۔ اسے جذب کہتے ہیں۔
