ஒளியியலின் விதிகள்

ஒளியின் நேர்மாறு சதுர விதி

இந்த விதியின்படி, ஒரு தளத்தில் உள்ள ஏதோ ஒரு புள்ளியில் ஒளியின் தீவிரம் (E) அப்புள்ளியிலிருந்து ஒளியின் மூலத்திற்கு வரையப்பட்ட கோட்டிற்கு செங்குத்தான தளத்தில் உள்ள தூரத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர்மாறாக அமையும்.

இங்கு, I என்பது ஒரு திசையில் உள்ள ஒளியின் தீவிரத்தைக் குறிக்கும்.

ஒரு மூலத்தில் ஒளியின் தீவிரம் I என்ற திசையில் இருந்தால், அந்த மூலத்தை மையமாகக் கொண்டு இரு தூரங்கள் எடுக்கப்படுகின்றன.

மேலே உள்ள படத்தின்படி, இரு தூரங்கள் r1 மற்றும் r2. r1 தூரத்தில் dA1 என்ற அணுகுமாறிய பரப்பு எடுக்கப்படுகின்றது. dA1 திசையில், r2 தூரத்தில் dA2 எடுக்கப்படுகின்றது.
dA1 மற்றும் dA2 இரண்டும் ஒரே திசையில் Ω என்ற திசையில் அமைந்துள்ளன. இதில் ஒளியின் தீவிரம் Φ சமமாக விநியோகம் செய்யப்படுகின்றது.
r1 தூரத்தில் dA1 மற்றும் r2 தூரத்தில் dA2 ஆகிய இரண்டும் ஒரே திசையில் உள்ள ஒளியின் தீவிரத்தை பெறுகின்றன.

இரு அணுகுமாறிய பரப்புகளுக்கும் திசையின் அளவு

தூரத்தில் உள்ள ஒளியின் தீவிரம்

தூரத்தில் உள்ள ஒளியின் தீவிரம்

இப்போது, (i) சமன்பாட்டிலிருந்து நாம் பெறுகின்றோம்,

இப்போது (iii) சமன்பாட்டில்,

இது ஒளியின் நேர்மாறு சதுர விதியைக் குறிக்கும்.
ஒளியின் தீவிரம் மூலத்திலிருந்து தூரத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர்மாறாக மாறுகின்றது.
ஒளியின் மூலம் ஒரு புள்ளியில் இருந்தால், அதை பல புள்ளிகளின் கூட்டுத்தொகையாக எடுத்துக் கொள்ளலாம்.
இந்த உறவு அனைத்து ஒளியின் மூலங்களுக்கும் பொருந்தும்.

ஒளியின் கொசைன் விதி

இந்த விதியின்படி, தளத்தில் உள்ள ஒரு புள்ளியில் ஒளியின் தீவிரம் ஒளியின் திசையில் உள்ள கோணத்தின் கொசைன் விகிதத்திற்கு நேரியலாக அமையும் (ஒளியின் திசையும் தளத்திற்கு செங்குத்தான திசையும் இடையிலுள்ள கோணம்).

இது ஒளியின் தீவிரத்தின் சமன்பாடாகும்.
இங்கு, Iθ என்பது ஒளியின் திசையில் உள்ள ஒளியின் தீவிரம், Ɵ என்பது தளத்திற்கு செங்குத்தான திசையும் ஒளியின் மூலத்திற்கும் தளத்திற்கும் இடையிலுள்ள கோணம், d என்பது தளத்திற்கு தூரம்.

ஆனால், ஒளியின் மூலம் ஒரு புள்ளியில் இருந்தால், ஒளியின் தீவிரத்தின் கொசைன் விதியை ஒளியின் தீவிரத்தின் இடத்தில் ஒளியின் தீவிரத்தின் விகிதத்தில் விவரிக்கலாம்.
ஒளியின் தீவிரம் அல்லது ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு ஒளியின் மூலத்திலிருந்து தூரத்திற்கும் ஒளியின் திசையிற்கும் இடையிலுள்ள கோணத்திற்கும் அமையும்.
ஒளியின் தீவிரம் அதிகமாக இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு அதிகமாக இருக்கும்.
ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு செங்குத்தாக இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரம் அதிகமாக இருக்கும்.
ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு செங்குத்தாக இல்லாமல் இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரம் குறையும். இதனை இரு வழிகளில் விவரிக்கலாம்.

1. செங்குத்தாக இல்லாமல் இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு அதிகமாக இருக்கும்.

2. ஒளியின் தீவிரத்தின் பரப்பு அதிகமாக இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரம்

   

   குறையும்.

(1) வழியில், δA என்ற அணுகுமாறிய பரப்பு Ɵ என்ற கோணத்தில் செங்குத்தாக இல்லாமல் இருக்கும் போது, ஒளியின் தீவிரம்