കണ്ണാടികൾ

 പ്രകാശത്തെ നന്നായി പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതും വസ്തുക്കളുടെ പ്രതിബിംബങ്ങൾ നൽകുന്നതുമായ പ്രതലങ്ങളാണ് കണ്ണാടികൾ (Mirrors). ഇവ സമതലമോ അവതമോ ഉത്തലമോ ആകാം.

കണ്ണാടികളുടെ ചരിത്രം

മനുഷ്യൻ കണ്ണാടി നോക്കാൻ തുടങ്ങിയിട്ട്

കാലമേറെയായി. പുഴയിലെ വെള്ളത്തിലാവാം മനുഷ്യൻ ആദ്യമായി സ്വന്തം പ്രതിബിംബം കണ്ടത്. പിന്നീട് മിനുസപ്പെടുത്തിയ അഗ്നിപർവത ശിലകൾ ഉപയോഗിച്ചു. ഏകദേശം ബി.സി. 6000-ത്തിൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെട്ട ഇത്തരം ശിലാനിർമിത കണ്ണാടികൾ അനറ്റോളിയ (ഇന്നത്തെ തുർക്കി) യിൽനിന്ന് കണ്ടെടുത്തിട്ടുണ്ട്. 4000 ബി.സി.യിൽ മെസൊപ്പൊട്ടോമിയയിൽ ചെമ്പുലോഹ കണ്ണാടികൾ ഉപലോഹം പൂശിയ ഗ്ലാസ് കണ്ണാടികൾ എ.ഡി. ഒന്നാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഇന്നത്തെ ലെബനോണിലാണത്രെ കണ്ടെത്തിയത്. പ്ലിനിയുടെ നാച്വറൽ ഹിസ്റ്ററിയിൽ (77 എ.ഡി.) സ്വർണത്തകിടുകൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ചില്ലുകണ്ണാടിയെക്കുറിച്ച് പരാമർശമുണ്ട്. ടോളമി (എ.ഡി. 75) പ്രകാശത്തെക്കുറിച്ചെഴുതിയ പുസ്തകത്തിൽ ഇരുമ്പുകൊണ്ടുള്ള ഉത്തല ദർപ്പണങ്ങളും അവതല ദർപ്പണങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങളെക്കുറിച്ച് പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട്.

വെള്ളി, മെർക്കുറി, അമാൽഗം കണ്ണാടികൾ എന്നിവ എ.ഡി. 500ൽ തന്നെ ചൈനക്കാർ നിർമിച്ചിരുന്നു. 16-ാം നൂറ്റാണ്ടാവുമ്പോഴേക്കും വെനീസ് ഗ്ലാസ് നിർമാണത്തിൽ ലോകപ്രശസ്തി നേടി. ഇത് കണ്ണാടിനിർമാണത്തിലും അവരെ പ്രഗല്ഭരാക്കി. ചില്ലിനു പിറകിൽ വെള്ളി പൂശി കണ്ണാടി നിർമിക്കുന്ന ആധുനികരീതി ആവിഷ്ക്കരിച്ചത് 1835-ൽ പ്രശസ്ത രസതന്ത്രജ്ഞനായ

ജസ്സസ് വോൺ ലീബിഗ് ആയിരുന്നു.

സിൽവർ നൈട്രേറ്റിന്റെ നിരോക്സീകരണ പ്രക്രിയവഴി വെള്ളിയുടെ നേർത്ത പാളി ഗ്ലാസിൽ ഉണ്ടാക്കുകയാണ് അദ്ദേഹം ചെയ്തത്. ഇന്ന് അലൂമിനിയമോ വെള്ളിയോ ‘വാക്വം ഡെപോസിഷൻ വഴി ചില്ലിൽ പൂശിയാണ് കണ്ണാടികൾ നിർമിക്കുന്നത്.

കണ്ണാടികൾ പലതരം

പ്രതിഫലന തലത്തിന്റെ ആകൃതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി കണ്ണാടികളെ മൂന്നായി തിരിക്കാം.

1. സമതല ദർപ്പണം (Plane Mirror)

2. ഉത്തല ദർപ്പണം (Convex Mirror)

3. അവതല ദർപ്പണം (Concave Mirror)

◆ സമതല ദർപ്പണം (Plane Mirrors)

പ്രതിഫലനതലം പരന്ന കണ്ണാടികളാണ്

സമതലദർപ്പണങ്ങൾ. ഇവയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന പ്രതിബിംബം വസ്തുവിനു തുല്യം വലുപ്പമുള്ളതും നിവർന്നതും സ്ക്രീനിൽ പതിപ്പിക്കാൻ കഴിയാത്തതും (മിഥ്യ) ആണ്.

◆ പ്രതിബിംബത്തിന് പാർശ്വിക വിപര്യയം (Lateral inversion) സംഭവിച്ചിരിക്കും.

◆ വസ്തു കണ്ണാടിയിൽനിന്ന് എത്ര അകലെയാണോ അത്രയും അകലെ കണ്ണാടിയുടെ പിന്നിലായിരിക്കും പ്രതിബിംബം രൂപപ്പെടുക.

സമതല കണ്ണാടികളും

പ്രതിബിംബങ്ങളുടെ എണ്ണവും

◆ ആഭരണക്കടകളിലും ബാർബർ ഷോപ്പുകളിലും മറ്റും സമതലക്കണ്ണാടികൾ

ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

◆ രണ്ട് സമതലക്കണ്ണാടികൾക്കിടയി

ലുള്ള കോൺ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതി

നനുസരിച്ച് അവയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന

പ്രതിബിംബങ്ങളുടെ എണ്ണവും വ്യത്യാസപ്പെടും. കോണളവ് കുറയുമ്പോൾ പ്രതിബിംബങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടും. 

◆ കണ്ണാടികൾ 120⁰ കോണിൽ ചേർത്തുവെച്ചാൽ 2 പ്രതിബിംബങ്ങൾ രൂപപ്പെടും.

◆ 90° കോണിലാണ് അവ ചേർത്തുവെക്കുന്നതെങ്കിൽ 3 പ്രതിബിംബങ്ങളും 30 കോണിൽ ചേർത്തുവെച്ചാൽ 11 പ്രതിബിംബങ്ങളും ലഭിക്കും.

കണ്ണാടികൾ ചേർത്തുവെക്കുന്ന കോണളവ് X⁰ ആയാൽ പ്രതിബിംബങ്ങളുടെ എണ്ണം

(360 / X°) - 1

എന്ന സൂത്രവാക്യംകൊണ്ട് കണ്ടെത്താം.

സമതല ദർപ്പണത്തിൻ്റെ

ഉപയോഗങ്ങൾ

◆ മുഖം നോക്കാൻ

◆ ആഭരണക്കടകളിലും മറ്റും ആവർത്തന പ്രതിഫലനം ഉപയോഗപ്പെടുത്തി മുറിക്ക് കൂടുതൽ വലുപ്പം തോന്നിക്കാൻ.

◆ അന്തർവാഹിനികളിൽ ഇരുന്ന് ഉപരിതലത്തിലെ കാഴ്ചകൾ കാണാനുപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണമാണ് പെരിസ്റ്റോപ്പ്. ഇതിൽ 45° കോണളവിൽ ചെരിച്ചുവെച്ച രണ്ട് സമതല ദർപ്പണങ്ങളാണ് പ്രധാന ഭാഗം.

◆ കളിക്കോപ്പായ കാലിഡോസ്കോപ്പിൽ 60° കോണിൽ ചെരിച്ച് ചേർത്തുവെച്ച മൂന്ന് സമതല ദർപ്പണങ്ങളാണുള്ളത്.

അവതല ദർപ്പണങ്ങൾ (Concave Mirrors)

◆ പ്രതിഫലന തലങ്ങൾ അകത്തേക്ക് വളഞ്ഞ ദർപ്പണങ്ങളാണ് അവതല ദർപ്പണങ്ങൾ. ഇവ ഒരു ഗോളീയ ദർപ്പണത്തിൻെറ ഭാഗമാണ്.

◆ അവതല ദർപ്പണത്തിനും വസ്തുവിനും ഇടയിലുള്ള സ്ഥാനം മാറുന്തോറും രൂപപ്പെടുന്ന പ്രതിബിംബത്തിനും മാറ്റം വരും.

◆ അനന്തതയിൽ നിന്ന് മുഖ്യ അക്ഷത്തിനു സമാന്തരമായി അവതല ദർപ്പണത്തിൽ പതിക്കുന്ന രശ്മികൾ കണ്ണാടിക്കു മുന്നിലുള്ള ഒരു പ്രത്യേക ബിന്ദുവിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കും. ഈ ബിന്ദുവിനെ ഫോക്കസ് എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന പ്രതിബിംബം വസ്തുവിനെക്കാൾ ചെറുതും തലകീഴായതും യഥാർഥവും (സ്ക്രീനിൽ പതിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്നത്) ആയിരിക്കും.

◆ അവതല കണ്ണാടിയുടെ മധ്യബിന്ദു (Pole)വിനും ഫോക്കസിനും ഇടയിൽ വെക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പ്രതിബിംബം കണ്ണാടിക്കു പിന്നിൽ രൂപപ്പെടും. ഇത് നിവർന്നതും വസ്തുവിനെക്കാൾ വളരെ വലുതും ആയിരിക്കും. ഈ പ്രത്യേകതകൊണ്ടാണ് ഷേവിങ് മിറർ ആയി അവതല ദർപ്പണം ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

◆ അകലെനിന്നു വരുന്ന പ്രകാശത്തെ ഫോക്കസിൽ യഥാർഥമായി കേന്ദ്രീക രിക്കാൻ അവതല ദർപ്പണങ്ങൾക്കുക ഴിയും. അതിനാൽ സോളാർ കുക്കറു കളിൽ ഇത്തരം ദർപ്പണങ്ങൾ ഉപ യോഗിക്കുന്നു.

◆ സേർച്ച് ലൈറ്റ്, ഹെഡ് ലൈറ്റ് എന്നി വയിൽ അവതലദർപ്പണമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ ദർപ്പണത്തിൻെറ ഫോക്കസിലാണ് ബൾബ് (പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്) വെയ്ക്കുന്നത്. ഫോക്കസിൽനിന്നു വരുന്ന വെളിച്ചം ഈ കണ്ണാടികൾ അനന്തതയിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നതിനാൽ വളരെ ദൂരേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്ന വെളിച്ചത്തിൻെറ ഒരു ബീം നമുക്കു ലഭിക്കും.

◆ പ്രതിപതന ദൂരദർശിനികളിലും കോൺകേവ് മിറർ ആണ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്.

പ്രകാശത്തിൻറെ പ്രതിപതനം

◆ ഒരു പ്രതലത്തിൽനിന്ന് പ്രകാശം തിരിച്ചുവരുന്ന പ്രതിഭാസമാണ് പ്രതിപതനം. വളരെ നന്നായി മിനുസപ്പെടുത്തിയ പ്രതലങ്ങളിൽ നിന്ന് മാത്രമേ ക്രമമായ പ്രതിപതനം ഉണ്ടാവൂ. അങ്ങനെയാവുമ്പോൾ മാത്രമേ വ്യക്തമായ പ്രതിബിംബം ലഭിക്കുകയുള്ളൂ.

◆ ഒരു പ്രതലത്തിൽ പതിക്കുന്ന രശ്മിയെ പതനരശ്മി (Incident Ray) എന്നും തിരിച്ചുവരുന്ന രശ്മിയെ പ്രതിപതനരശ്മി (Reflected Ray) എന്നും പറയുന്നു.

◆ പതനബിന്ദുവിൽക്കൂടിയുള്ള പ്രതലത്തിനു ലംബമായ രേഖയാണ് ലംബം (Normal).

◆ ലംബവും പതനരശ്മിയും ചേർന്നുണ്ടാക്കുന്ന കോണാണ് പതനകോൺ. ലംബവും പ്രതിപതന രശ്മിയും ചേർന്നുണ്ടാക്കുന്ന കോണാണ് പ്രതിപതന കോൺ.

പ്രകാശത്തിൻ്റെ പ്രതിപതനം താഴെപ്പറയുന്ന നിയമങ്ങൾക്ക് വിധേയമാണ്:

1. പതനകോണും പ്രതിപതന കോണും തുല്യമായിരിക്കും.

2. പതനകിരണം, പ്രതിപതനകിരണം, ലംബം എന്നിവ ഒരേ തലത്തിലായിരിക്കും.

ആറന്മുള കണ്ണാടി

കേരളത്തിൻ്റെ തനതായ സാങ്കേ തികവിദ്യയുടെ നിദർശനമാണ് ആറന്മുള കണ്ണാടി. അസാധാരണമായ സാങ്കേതിക വൈദഗ്ധ്യമാണ് ഈ കണ്ണാടിക്കു പിന്നിലുള്ളത്. ചെമ്പും ടിന്നും (വെളുത്തീയം) ഒരു പ്രത്യേക അനുപാതത്തിലെടുത്ത് ഉണ്ടാക്കുന്ന സങ്കര ലോഹമാണ് ആറന്മുള കണ്ണാടിയുടെ നിർമാണത്തിനുപയോഗിക്കുന്നത്. പരമ്പരാഗതമായി കൈമാറി വരുന്ന ഈ കണ്ണാടിയുടെ നിർമാണരീതി അപൂർവം ആളുകൾക്കു മാത്രമേ അറിയൂ.

ഉത്തലദർപ്പണങ്ങൾ (Convex Mirror)

◆ പ്രതിഫലനതലം പുറത്തേക്ക് വളഞ്ഞ കണ്ണാടികളാണ് ഉത്തല ദർപ്പണങ്ങൾ.

◆ ഉത്തല ദർപ്പണത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രതിബിംബം ദർപ്പണത്തിനു പിന്നിൽ നിവർന്ന മിഥ്യയായ ചെറിയ പ്രതിബിംബമായി രൂപപ്പെടുന്നു.

◆ വാഹനങ്ങളിലെ റിയർവ്യൂ മിററായി കോൺവെക്സ് മിററാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം കണ്ണാടികളിൽ കൂടുതൽ വിശാലമായ പ്രദേശം പ്രതിബിംബിക്കും. ചെറിയ പ്രതിബിംബം രൂപപ്പെടുന്നതിനാൽ റോഡും വാഹനങ്ങളും ഒരുമിച്ചു കാണാം.