logo3.gif (702 bytes)

HOME


ක්‌වොන්ටාවේ කතාව 06
එංගලන්තයේ දී අංශු, ජර්මනියේ දී තරංග වේ

රික්‌ත නළයක්‌ තුළ දෙකෙළවර ඉහළ විභව අන්තරයක්‌ ඇති කළ විට නළය හරහා ඇති වන කිරණ කැතෝඩ කිරණ නම් වේ. එම කිරණ තරංගයක්‌ ද? අංශු ප්‍රවාහයක්‌ ද?

ලියන්නේ - සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ

1900 දෙසැම්බර් 14 වැනි දින සවස ජර්මානු භෞතික විද්‍යා සංගමයේ සියලු දෙනා බර්ලින් විශ්වවිද්‍යාලයයේ කාමරයකට රැස්‌ ව සිටිය හ. මැක්‌ස්‌ ප්ලාන්ක්‌ පෙර පරිදි ම නැගී සිටියේ ය. "මා මීට පෙර මේ සභාවට ඉදිරිපත් කළ සමීකරණය ව්‍යqත්පන්න කළ හැකි ක්‍රමයක්‌ මම සොයාගත්තා. ඒත් ඒ සඳහා මට උපකල්පනය කරන්න සිදු වුණා දෝලකවල ශක්‌තිය පවතින්නේ කොටස්‌ වශයෙන් හෙවත් අසන්තතිකව බවට" සභාව නිහඬ ය. නියත වශයෙන් ම ප්ලාන්ක්‌ ගේ කතාව විප්ලවීය වූවක්‌ වුවත් කිසිවකුත් කලබල වූයේ නැත. එයට හේතුව නම් ප්ලාන්ක්‌ ඇතුළු සියල්ලන් ම වාගේ හිතුවේ මේ දෝලක ශක්‌තියේ අසන්තතිකභාවය යන කාරණය ප්ලන්ක්‌ ගේ සමීකරණය ලබාගැනීම සඳහා සිදු කළ හුදු ගණිතමය උපක්‍රමයක්‌ පමණක්‌ බව ය. එමෙන් ම අනාගතයේ දිනක යමකු සාම්ප්‍රදායික ලෙස දෝලකවල ශක්‌තිය සන්තතික යෑයි ලෙස ගෙන ම මේ කෘෂ්ණ වස්‌තු ප්‍රශ්නය විසඳනවා ය යන්න සියලු දෙනා ගේ ම විශ්වාසය විය.

සියලු දෙනා ම පාහේ එසේ සිතුවත් ඒ සාම්ප්‍රදායික විශ්වාසයෙන් මිදුණු එක්‌ විසි හය හැවිරිදි තරුණයෙක්‌ මේ ශක්‌තියේ කැටිගැසීම (ක්‌වොන්ටීකරණය) හුදු ගණිත විඡ්ජාවකින් එහාට ගිය දෙයක්‌ ලෙස ගත්තේ ය. ඔහු කෘෂ්ණ වස්‌තුවේ දෝලකවල ශක්‌තිය පමණක්‌ නො ව පොදුවේ විද්යුත් චුම්බක තරංග එනම් විකිරණවල ශක්‌තිය ද කැටිගැසී ඇතැයි ගැනීමට බිය වූයේ නැත. ඔහුට එවරත් සම්ප්‍රදාය කණපිට හැරවීමට දෙගිඩියාවක්‌ තිබුණේ නැත. 1905 වසරේ භෞතික විද්‍යාවේ විප්ලවයක්‌ කළ මේ තුන් වැනි පන්තියේ පේටන්ට්‌ කාර්යාල සේවකයා පසු ව ඇල්බට්‌ අයින්ස්‌ටයින් ලෙස විශ්ව කීර්තියට පත් විය.

විකිරණවල ශක්‌තිය ද අසන්තතික බවට, කැටි ගැසී ඇති බවට, උපකල්පනය කිරීමට අයින්ස්‌ටයින්ට සිදු වූයේ 1905 වන විටත් නො විසදී තිබූ තවත් ගැටලුවක්‌ වූ ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය (Photoelectric Effect) පැහැදිලි කිරීමට ය. මැක්‌ස්‌වෙල් ගේ සෛද්ධාන්තික පුරෝකථනයෙන් පසුව හර්ට්‌ස්‌ විසින් විද්යුත් චුම්බක තරංග නිපදවන ලද බව තෙවැනි ලිපියේ අපි දැක්‌කෙමු. දැන් ආලෝකය ඇතුළු විකිරණ යනු තරංග බවට කිසිවකුටත් සැකයක්‌ නැත. නිව්ටන් ගේ ලවකවාදයට පණ දෙන්නට කිසිවකුත් උත්සාහ කළේ නැත. එහෙත් 1887 දී හර්ට්‌ස්‌ විසින් මේ විද්යුත් චුම්බක තරංග නිපදවනු ලබන විට ම සිදු කළ එක්‌ නිරීක්‌ෂණයක්‌ ඒ තරංගවාදය ම යම් දිනක අභියෝගයට ලක්‌ කරනු ඇතැයි ඔහු කිසි සේත් ම නො සිතන්නට ඇත.

හර්ට්‌ස්‌ නිරීක්‌ෂණය කළේ එකිනෙක ළඟින් ඇති ලෝහ තහඩු දෙකකට විද්යුත් චුම්බක තරංග වැදුණු විට ඒ තහඩු දෙක අතර විද්යුත් පුළිඟු ඇති වන බවත් තරංගයේ සංඛ්‍යාතය වැඩි වන විට විද්යුත් පුළිගුවේ දීප්තිය වැඩි වන බවත් ය. හර්ට්‌ස්‌ මේ නිරීක්‌ෂණයෙන් පුදුම වූ අතර එය ඔහුට පැහැදිලි කරගත නොහැකි විය. ඔහුට අනුව තරංගයක සංඛ්‍යාතය වැඩි වුණා කියා එහි ශක්‌තිය (විද්යුත් පුළිඟුවේ දීප්තිය) වැඩි විය නොහැකි ය.

හර්ට්‌ස්‌ ගේ සහායකයා වූයේ ජර්මන් ජාතිකයකු ම වූ පිලිප් ලෙනාඩ් (Philipp lenard) ය. ඔහු හර්ට්‌ස්‌ ගේ නිරීක්‌ෂණය ගැන තවදුරටත් හැදෑරුවේ ය. 1899 දී ඔහු නිරීක්‌ෂණය කළේ රික්‌තයක්‌ තුළ ඇති ලෝහ තහඩු දෙකක්‌ අතර පවා අර හර්ට්‌ස්‌ දුටු දෙය සිදු වන බවයි. ලෙනාර්ඩ් කළේ වායුව ඉවත් කළ වීදුරු නළයක්‌ තුළ ලෝහ තහඩු දෙකක්‌ යම් පරතරයකින් තබා එම තහඩු දෙක වයරයකින් බැටරියකට සම්බන්ධ කිරීමයි. එහි දී විභව අන්තරය අඩු බැවින් ඔහු තහඩු දෙක හරහා විද්යුත් ධාරාවක්‌ නිරීක්‌ෂණය නො කළ අතර, එක්‌ ලෝහ තහඩුවකට පාරජම්බුල කිරණ වැටෙන්නට සැලැස්‌වූ විට ධාරාවක්‌ ඇති විය. එනම් විද්යුත් චුම්බක තරංග මගින් ධාරාවක්‌ ජනනය කර ඇත. මේ සංසිද්ධිය ප්‍රකාශ විද්යුත් ආචරණය ලෙස නම් කෙරිණි. ලෙනාර්ඩ්ට වැටහුණේ පාරජම්බුල කිරණ මගින් කැතෝඩ කිරණ හෙවත් ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ධාරාවක්‌ රික්‌තය හරහා ඇති කරන බවයි. එනම් පාරජම්බුල කිරණ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන ලෝහ තහඩුවෙන් උගුලා දමන බවයි.

පළමුව මේ කැතෝඩ කිරණ සහ ඉලෙක්‌ට්‍රොaන යනු මොනවා දැයි අපි මඳක්‌ බලමු. වායුගෝලය සාමාන්‍ය තත්ත්ව යටතේ විදුලිය සන්නයනය නො කරයි. එහෙත් විභව අන්තරය යම් ප්‍රමාණයකට වඩා වැඩි වූ විට වාතයේ පරිවාරකත්වය බිඳ වැටී, ඒ හරහා විදුලිය ගමන් කරයි. අකුණු කෙටීමේ දී මෙන් ම ඉහළ විභව අන්තර සහිත කම්බි අතර (ළං කළ විට) විද්යුත් පුළිඟු ඇති වන්නේ එබැවිනි. එහෙත් වාතය රහිත රික්‌තයක විභව අන්තරයක්‌ සැපයූ විට කුමක්‌ සිදු වේ ද? මේ පැනය 1830 දී මයිකල් ෆැරඩේ ගේ මනසේ ඇති විය.

1654 දී ඔටෝ ගෙරිකේa (Otto Guericke) විසින් නිර්මාණය කරන ලද ප්‍රථම රික්‌ත පොම්පය යොදාගත් ෆැරඩේ එමගින් වීදුරු බඳුනක්‌ තුළ රික්‌තයක්‌ නිර්මාණය කිරීමට උත්සාහ ගත්තේ ය. වීදුරු බඳුන තුළ දෙකෙළවර තහඩු දෙකක්‌ සවි කළ ඔහු එම තහඩු දෙක බැටරියකට සවි කළේ ය. කෙසේ වෙතත් වීදුරු බඳුන හොඳින් මුද්‍රd වී නො තිබූ බැවින් ඔහුට නියම රික්‌තයක්‌ නිර්මාණය කිරීමට නොහැකි විය. 1850 දී ජර්මන් ජාතික හෙයින්රිච් ගෙයිස්‌ලර් (Heinrich Geissler) රික්‌ත පොම්පය වර්ධනය කළ අතර වායු ඇතුළු නො වන පරිදි රසදිය යොදාගෙන එය පූර්ණ ලෙස මුද්‍රd කිරීමට සමත් විය. හෙතෙම ප්‍රථම රික්‌ත නළය (වීදුරුවලින්) නිර්මාණය කළේ ය. ගෙයිස්‌ලර් මීළඟට සිදු කළේ ෆැරඩේ මෙන් මේ රික්‌ත නළය තුළ විභව අන්තරයක්‌ ඇති කිරීමයි. ඔහු දුටුවේ රික්‌ත නළය තුළ ධන හා Rණ තහඩු අතර (විභව අන්තරය) ආලෝකවත් කිරණ විශේෂයක්‌ ඇති වන බවයි. 1880 පමණ වන විට හොඳ වර්ගයේ රික්‌ත නළ නිපදවා තිබුණ අතර, නළය ඇතුළත පීඩනය වායුගෝලීය පීඩනයෙන් දස දහසෙන් එකක්‌ තරම් අඩු පීඩනයකට ගෙන ඒමට හැකි විය.

1860 දී ජුලියස්‌ ප්ලකර් (Julius Plucker) මේ රික්‌තක නළය තුළ විභව අන්තරයක්‌ සැපයීමෙන් ඇති වන දීප්තිමත් කිරණයක්‌ ගැන අධ්‍යයනය කළ අතර ඔහු ගේ ගෝලයකු වූ ජෝන් හිටෝෆ් (Johann Hittorf) නිරීක්‌ෂණය කළේ මේ කිරණ Rණ ආරෝපිත තහඩුවේ සිට ධන ආරෝපිත තහඩුව දක්‌වා රේය ව ගමන් කරන බවයි. 1867 දී ජර්මනියේ ම ඉයුජින් ගොල්ඩ්ස්‌ටයින් (Eugen Goldstein) මේ කිරණ විශේෂය "කැතෝඩ කිරණ (Cathod Ray)" ලෙස නම් කළ අතර, ආලෝකයට මෙන් කැතෝඩ කිරණවලට ද සෙවණැලි ඇති කළ හැකි බව ද පෙන්වා දුන්නේ ය. ප්ලකර්, හිටෝෆ් මෙන් ම ඉයුජින් ද නිරීක්‌ෂණය කළ තව දෙයක්‌ වූයේ මේ කැතෝඩ කිරණ චුම්බක ක්‌ෂේත්‍ර හමුවේ නැමී යන ආකාරයයි. මේ නිරීක්‌ෂණවලින් පසු ව ඉයුජින් නිගමනය කළේ කැතෝඩ කිරණ යනු ආලෝකය මෙන් විද්යුත් චුම්බක තරංග විශේෂයක්‌ බව ය. ඊට එරෙහි ව යමින් එංගලන්ත ජාතික විදුලි ඉංජිනේරුවකු වූ ක්‍රොම්වෙල් ෆ්ලීට්‌වුඩ් (Cromwell Fleetwoodා) 1871 දී පමණ යෝජනා කළේ කැතෝඩ කිරණ යනු පදාර්ථයේ පවතින අංශු විශේෂයක්‌ බව ය. එංගලන්ත ජාතිකයකු ම වූ විලියම් ක්‌රූක්‌ස්‌ (William Crooks) මේ අදහස තදින් ම ගත්තේ ය.

ක්‌රූක්‌ස්‌ 1875 දී කැතෝඩ නළයට අතගැසූ අතර නළය තව දුරටත් රික්‌තනය කිරීමට ඔහුට හැකි විය. මේ වර්ධිත කැතෝඩ නළය ක්‌රූක්‌ස්‌ නළය ලෙස පසු ව හැඳින්විණි. කැතෝඩ කිරණ නළයේ විවිධ ඛනිජ තැවරූ විට විවිධ වර්ණ නිකුත් වන බව මුලින් ම ඔහු දුටුවේ ය. ඔහුට අවශ්‍ය කැතෝඩ කිරණ, අංශු ප්‍රවාහයක්‌ බව පෙන්වීමයි. ඒ සඳහා ක්‌රූක්‌ස්‌ පෙන්වා දුන් එක්‌ සාධකයක්‌ වූයේ කැතෝඩ කිරණ මගින් තියුණු සෙවණැලි ඇති කරන බවයි. සෙවණැලිවල දාර බොඳ වන්නේ නැත. තරංග විවර්තනය වන බැවින් තියුණු සෙවණැලි ඇති විය නොහැකි ය. කැතෝඩ කිරණ හරහා තබන ලද ඉතා කුඩා පැඩලයක්‌ කැරකෙනවා පෙන්වූ ක්‌රූක්‌ස්‌ කීවේ මේ කිරණ බලයක්‌ ඇති කිරීමේ හැකියාවක්‌ හෙවත් ගම්‍යතාවක්‌ සහිත අංශු ප්‍රවාහයක්‌ විනා, විද්යුත් චුම්බක තරංග විශේෂයක්‌ නො වන බව ය. එය ඉන් පසු එංගලන්ත භෞතික විද්‍යාඥයන් ගේ කැතෝඩ කිරණ පිළිබඳ දැක්‌ම විය.

එහෙත් සැම විට ම සිදු වන ලෙස ජර්මන් ජාතික විද්වතුන් ඒ ඉංග්‍රීසි මතය පිළිගත්තේ නැත. මැක්‌ සහ ඔස්‌වර්ල්ඩ් අනුව යමින් ඔවුහු පරමාණුව ප්‍රතික්‌ෂේප කළ අතර, කැතෝඩයෙන් අංශු පිට විය නොහැකි යෑයි කී හ. තව ද 1880 දී හර්ට්‌ස්‌ ගේ පරීක්‌ෂණාත්මක නිගමනයක්‌ වූයේ විද්යුත් චුම්බක තරංග මෙන් ම කැතෝඩ කිරණ ද විද්යුත් ක්‌ෂේත්‍රයක්‌ හමුවේ නැමීමකට හෝ වෙනස්‌ වීමකට හෝ ලක්‌ නො වන බවයි. ජර්මන් මතය තවත් ශක්‌තිමත් කරමින් 1892 දී ලෙනාර්ඩ් කීවේ කැතෝඩ කිරණවලට ඉතා තුනී ඇලුමිනියම් තහඩු විනිවිද යා හැකි බවත්, එහි දී ඇලුමිනියම් තහඩුව කිසි ලෙසකින් වත් සිදුරු වීමකට ලක්‌ නො වන බවත් ය. අංශු ප්‍රවාහයක්‌ නම් විනිවිද යන විට සිදුරු ඇති කළ යුතු ය. තව ද කැතෝඩ කිරණවලට සාමාන්‍ය වායු ගෝලයේ ද යම් දුරක්‌ ප්‍රචාරණය විය හැකි බව ලෙනාර්ඩ් දුටුවේ ය. එංගලන්තයට අංශු වූ කැතෝඩ කිරණ ජර්මනියේ දී තරංග විය. එහෙත් පුදුමය නම් දශක හතරකට පමණ පසු ව පෙනී ගියේ මේ කතා දෙක ම සත්‍ය බවත්, එකක්‌ අනෙකට වඩා නිවැරැදි නො වන බවත් ය. කෙසේ වුවත් මේ පරීක්‌ෂණවල දී ලෙනාර්ඩ් හඳුනා නො ගත් දෙයක්‌ තිබිණි.

ඒ 1895 නොවැම්බර් මාසයයි. 50 හැවිරිදි විල්හෙලම් රොන්ට්‌ජන් (Wilhelm Rontgen) ජර්මනියේ වර්ස්‌බර්ග් සරසවියේ විද්‍යාගාරයේ ය. හෙතෙම ලෙනාර්ඩ් පෙන්වා දුන් කැතෝඩ කිරණවල විනිවිද යැමේ හැකියාව ගැන තවදුරටත් අධ්‍යයනය කරමින් සිටියේ ය. කැතෝඩ කිරණ ගැටුණ විට බේරියම් ප්ලැටිනොසයනයිඩ් (Barium Platinocyanide) ආලේපිත පත්‍ර ප්‍රතිදීපනය වන බව ඔහු ලෙනාර්ඩ් ගෙන් දැනගත්තේ ය. ඇත්තෙන් ම ලෙනාර්ඩ් කැතෝඩ කිරණ (කැතෝඩ නළයෙන් පිටත දී) හඳුනාගත්තේ මේ ක්‍රමයෙන් ය.

කැතෝඩ කිරණ නිසා නළයෙන් ඇති වන දීප්තිය කාමරය ආලෝකවත් කරන බැවින් රොන්ට්‌ජන්ට අර පත්‍රවල සිදු වන ප්‍රතිදීපනය හරිහැටි නිරීක්‌ෂණය කිරීමට අපහසු විය. ඔහු කළේ කැතෝඩ නළය අඳුරු පත්‍රවලින් ආවරණය කිරීමයි. ඊළඟ මොහොතේ දුටු දෙයින් ඔහු මවිතියට පත් විය. කැතෝඩ නළය අසල තබා තිබූ බේරියම් ප්ලැටිනොසයනයිඩ් පත්‍ර හොඳින් ප්‍රතිදීපනය වෙමින් තිබිණි. ප්ලැටිනොසයනයිඩ් ආලේපිත පත්‍ර කැතෝඩ නළය වටා කුමන දිශාවකට තැබුවත් ප්‍රතිදීපනයේ වෙනසක්‌ නො වී ය. මේ ප්‍රතිදීපනය ලෙනාර්ඩ් කී ලෙස නළයෙන් ඉවතට එන කැතෝඩ කිරණ නිසා විය නොහැකි ය. මන්ද යත් කැතෝඩ කිරණ ගමන් කරන්නේ Rණ තහඩුවේ සිට ධන තහඩුව දක්‌වා පමණක්‌ බැවින් එය නළයෙන් ඉවතට ඒ නම් එය විය හැක්‌කේ ධන තහඩුව ඇති දිශාවෙන් පමණක්‌ විය යුතු ය. රොන්ට්‌ජන් තර්ක කළේ ය. පත්‍ර සහ කැතෝඩ කිරණ නළය අතර පොත් කිහිපයක්‌ තැබූ ඔහු දුටුවේ ප්‍රතිදීපනය වෙනස්‌ නො වන බවයි. මේ අදිසි කිරණ බාධක විනිවිද යයි. ඔහු මේ හඳුනා නො ගත් අලුත් කිරණ X - කිරණ (X-Ray) ලෙස නම් කළේ ය. තවදුරටත් ඔහුට පෙනී ගියේ මේ X - කිරණවලට මාංශ පේශීන් පවා විනිවිද යා හැකි බව ය. තම සොයාගැනීම

ලොව ප්‍රථම X - කිරණ ඡායා රූපය

සිය බිරිඳට පෙන්වූ ඔහු ඇය ගේ අතේ මාංශ විනිවිද යන ලෙස සෙවණැල්ල ලබාගත් අතර, එය ලොව ප්‍රථම X - කිරණ ඡායාරූපය ලෙස ඉතිහාසගත විය. 1896 දී X - කිරණ සොයාගැනීම ප්‍රසිද්ධ කෙරිණි. ජීවත් ව සිටිය දී ම තම ඇටසැකිල්ල දැකගත හැකි බැවින් එය මහත් උද්යෝගයක්‌ ජනිත කළේ ය. මංගල මුදුව සමඟ වූ රොන්ජන් ගේ බිරිඳ ගේ අතෙහි සැකිල්ල පුවත්පත්වල පළ විය. 'අදිසි ලෝකයේ ඡායාරූප ගන්නා' ලෙස රොන්ට්‌ජන් ප්‍රකට විය.

ලබන සතියේ : 7 කොටස: ඉලෙක්‌ට්‍රොaනය ආලෝකය හා එක්‌ වී භෞතික විද්‍යාවට පහර දෙයි

සමිත ප්‍රසන්න හේවගේ