विभाग एकोणिसावा : मूर - व-हाड
वक्रीभवन - जेव्हां प्रकाशाचे किरण एका पारदर्शक पदार्थांतून दुसर्‍या पारदर्शक पदार्थांत जातात तेव्हां ते आपला सरळ मार्ग सोडून थोडेसे वक्र होतात. किरणाच्या दिशेंत हा जो फेरफार होतो त्यास वक्रीभवन असा शास्त्रीय शब्द आहे.
वक्रीभवनाचे नियम.- एका पारदर्शक पदार्थांतून दुसर्‍या पारदर्शक पदार्थांत किरण जात असतांना त्यांचें विशिष्ट नियमांस अनुसरून वक्रीभवन होतें. (१) पतनकिरण (इन्सिडेंट) कसेहि तिर्कस पडले तरी कोणत्याहि विवक्षित दोन पदार्थांच्या संबंधानें पतनकोनाची भुजज्या (साईन) आणि वक्रीभवन-कोनाची भुजज्या यांमधील प्रमाण नित्य सारखें असतें. मात्र पदार्थ भिन्न असले तर हें प्रमाण बदलतें. (२) दोन्ही पदार्थांस वेगळा करणारा जो पृष्ठभाग म्हणजे दोहोंच्या मर्यादेवरील जो पृष्ठभाग त्या पृष्ठभागाशीं लंब अशा पातळींत पतनकिरण आणि वक्रीभवनकिरण नेहमीं असतात. नियम १ मध्यें भुजज्येचें प्रमाण नित्य असतें म्हणून सांगितलें आहे. त्या प्रमाणास विशिष्ट दोन पदार्थांचा वक्रीभवनाचा गुणक असें नांव आहे. अर्थात हा गुणक प्रत्येक दोन पदार्थांच्या जोडीचा निराळा असूं शकेल. असें:- हवेंतून पाण्यांत प्रकाशाचा किरण गेला तर त्याचा वक्रीभवनाच्या गुणक चारतृतीयांश असतो. परंतु हवेंतून कांचेंत गेला तर शें. ३.२ असतो. व हवेंतून हिर्‍यांत गेला तर शें. २.५ असतो.
एका पदार्थांतून दुसर्‍या पदार्थांत प्रकाशकिरण जातांना त्याचें कसें वक्रीभवन होतें हें पुढील प्रयोगानें सिद्ध करून दाखवितां येतें. एका रूंद तोंडाच्या भांडयांत तळाशी रूपाया ठेवावा, भांड्यापासून कांहीं अंतरावर (तो रूपाया दिसणार नाहीं इतक्या अंतरावर) एका मनुष्यास उभें करावें; व नंतर त्या भांडयांत पाणी ओतावे; म्हणजे तो रूपया वर उचलून आल्यासारख होऊन दिसूं लागतो. पाणी ओतण्यापूर्वी जे किरण पाहण्यार्‍याच्या डोक्यांवरून जात होते ते किरण भांडयांतील पाण्याच्या योगानें वक्रीभूत झाल्यामुळें तो रूपाया दिंसू लागतो.
उदयास्तावर वक्रीभवनाचा परिणाम.- चंद्र, सूर्य आणि तारे यांच्या उदयास्तावर याप्रमाणेंच हवेच्या वक्रीभवनाच्या योगानें परिणाम होतो. म्हणजे वरील खस्थ पदार्थ क्षितिजावर येण्यापूर्वीच ते दिंसू लागतात; व क्षितिजाखालीं गेल्यानंतरहि कांही काळ दिसतात. उष्णकटिबंधांत वक्रीभवनामुळें सुयोंदय, सूर्यास्त इत्यादिकांच्या वेळांत सुमारें पांच मिनिटांचा फरक पडतो; व जर रेखांश ६०० असेल तर हा फरक नऊ मिनिटांपर्यंत येतो. या प्रकारचा हिशोब ज्योतिषशास्त्रवेत्यांत नेहमीं ध्यानांत घेऊन तारकादिकांचे वेध निश्चित करावे लागतात.
वक्रीभवन गुणक.- निर्वातस्थलांतून एखाद्या पारदर्शक किरण गेले असतां पतनकोनाच्या भुजज्येस वक्रीभवनाच्या कोनाच्याभुजज्येनें भागिलें असतां पुढें दिलेले गुणक येतात: आतां हवेंतून त्याच पारदर्शक पदार्थांत किरण शिरले असतां जो गुणक येईल त्या गुणकांत आणि पुढें दिलेल्या गुणकांत फारच थोडा फरक असतो. पदार्थाचें नांव व वक्रीभवनगुणक अनुक्रमें पुढीलप्रमाणें:- हिरा २.४७-२.७५; गंधक २.२१५; गारेची कांच १.७०२; साधी कांच १.५८७; पाणी १.३३६; हवा १.०००२९४.
पूर्णअंतस्थ परावर्तन.- जेव्हां घन पदार्थांतून पातळ पदार्थांत प्रकाशकिरण शिरतात तेव्हां पतनकोनापेक्षां वक्रीभूत कोन जास्त मोठा असतो. अर्थातच पतनकोन योग्य अंशाचा केल्यास वक्रीभवनकोन इतका मोठा होईल की, वक्रीभूत किरण पृष्ठभागाला चाटून जातील. या पतनकोनास अवधिकोन (क्रिटिकल अँगल) असा पारिभाषिक शब्द आहे. आतां या अवधिकोनापेक्षां पतनकोन मोठा केल्यास काय होईल हें नुसत्या गणितानें सांगतां येणार नाहीं. याकरितां शास्त्रवेत्त्यांनीं प्रयोगानें असें सिद्ध केलेंकी, अवधिकोनापेक्षां जर पतनकोन मोठा असेल तर त्या किरणांचें वक्रीभवन न होतां पृष्ठभागापासून परावर्तन होतें. या परावर्तनास पूर्ण परावर्तन किंवा अंतस्थपरार्वन असें नांव आहे. कारण या ठिकाणी पतनकिराणांचें सर्वांशीं परावर्तन होतें; आणि दुसर्‍या प्रकारच्या परावर्तक पृष्ठभागापासून इतक्या पूर्णपणें परावर्तन होत नाहीं. या प्रकारचें परावर्तन हंडींतील माशाच्या संबंधांत सुलभतेनें पहातां येतें.
एखाद्या लहानशा भांडयांत पाणी घालून त्यावर बेंझोल नांवाचा द्रव ओतावा. या दोन द्रवांच्या मर्यादेचा पृष्ठभाग तिर्कस पहावा म्हणजे तो पृष्ठभाग रूप्याच्या आरशाप्रमाणें चकचकीत दिसतो. कांच स्वत: पारदर्शक आहे परंतु तिची पूड केल्यास ती पारदर्शक नाहीं. याचें कारण असें कीं, पूड केल्याच्या योगानें कांचेचे बारीक तुकडं होतात. या तुकडयांवर प्रकाश पडल्यावर त्या तुकडयांच्या बाजूंपासून किरणाचें अंतस्थ परार्वन होऊं लागतें. या प्रकारचें परार्वन अनेकवार होऊन त्यायोगानें मूळची प्रतिमा दिसेनाशी होते. त्यामुळें या प्रकारच्या कणांचा थर अपारदर्शक होतो. राकेलचा वक्रीभवनगुणक जवळ जवळ कांचेच्या वक्रीभवनगुणकाइतकाच आहे, अर्थातच जर ही कांचेची पुड राकेलतेलानें भिजविली तर ती पुड पुन्हां पारदर्शक होते. खोटा हिरा खर्‍या हिर्‍यापासून पारखण्यास पुढीलप्रमाणें युक्ति योजितात: ज्या पारदर्शक द्रवाचा वक्रीभवनगुणक खर्‍या हिर्‍याइतका आहे, त्या द्रवांत खोटा हिरा टाकतात. अर्थातच असल्या प्रकारच्या द्रवांत खोटा हिरा सहजच दिसूं शकतो; परंतु खरा हिरा असल्या प्रकारच्या द्रवांत दिसण्यास मारामार पडते. यावरून खर्‍याखोटयाची पारख सहजच होऊं शकते.
मृगजळ.- या प्रकारचा चमत्कार उष्ण प्रदेशांतील रूक्ष माळावर आणि वाळवंटावर वारंवार दिसतो. फार अंतरावरील पदार्थांची प्रतिबिंबें जमिनीखालीं असल्याप्रमाणे भर दुपारी दिसूं लागतात. या प्रकारचे देखावे विशेषेंकरून उष्ण प्रदेशांत-विशेषत: मिसर देशांत-वरचेवर दिसतात. या ठिकाणी जमीन शांतसरोवराप्रमाणें दिसते आणि त्या सरोवरांत सभोंवतालची खेडीं व झाडें प्रतिबिंबित झाल्याप्रमाणें दिसतात; यामुळें या देखाव्यास खर्‍या सरोवराचें पूर्णपणें सादृश्य येतें. हा देखावा फार प्राचीन काळापासून लोकांस माहीत आहे; परंतु नेपोलियन यानें ईजिप्त देशावर स्वारी केली त्यावेळेस त्याच्या स्वारींत मोंगे या नांवाचा एक गृहस्थ होत, त्यानें या चमत्काराचें खरें कारण शोधून काढलें. उन्हानें तापलेल्या जमिनीच्या सन्निध हवेचे जे निरनिराळे थर असतात त्यांचे दाढर्य निरनिराळें असतें. बहुधां जमिनी जवळील थंराचें त्यांच्याहून वरवरच्या थरापेक्षां कमी कमी दाढर्य असतें. यामुळें दूर अंतरावर असलेल्या झाडाच्या षेंड्यापासून निघालेल्या किरणाचें क्रमाक्रमानें वक्रीभवन होत होत त्या किरणाचा हवेच्या थराशीं एवढा मोठा कोन होतो कीं, अवधिकोनाची मर्यादा उल्लंघिल्यामुळें त्या किरणांचें अंतस्थ परार्वन होतें. व त्यामुळें तें झाड उलटें दिंसू लागतें. अर्थातच तळ्याचा देखावा दिसूं लागतो. समुद्रावर खलाशी लोकांनां कधीं कधीं याप्रमाणेंच समुद्रकिनारे आणि दूरचीं जहाजें यांची प्रतिबिंबे हवेंत लटकल्याप्रमाणें दिसतात. याचें कारणहि मृगजळासारखेंच आहे. परंतु कार्य मात्र उलट दिशेनें घडतें. जेव्हां हवेचें उष्णमान समुद्राच्या पाण्यापेक्षां जास्त असतें तेव्हांच या प्रकारचा चमत्कार घडतो. कारण यावेळेस पाण्याच्या पृष्ठभागाचे थर वरच्या थराहून अधिक जाड असतात, म्हणून प्रतिबिंबें वरच्या बाजूस दिसतात. आकाशांतील तारे लुकलुकतात याचें कारणहि या प्रकारचेंच आहे. वक्रीभवनामुळें त्यांच्या प्रकाशाच्या गतीच्या दिशंत जे फेरफार घडतात त्यामुळें त्यांची जागा किंचित बदलल्यासारखी दिसून ते लुकलुकतात. कृत्रिम रीतीनें लहानशा प्रमाणावर मृगजळाचा देखावा करतां येणें शक्य आहे. पुढें दिल्याप्रमाणें कृति करून घरच्याघरीं मृगजळासदृश चमत्कार पहातां येतो:- भिंतीवर लहानसें चित्र किंवा कांहीं अक्षरें काढावींत; किंवा त्या प्रकारचा कागद डकवावा. नंतर त्याच्या पासून १०।१२ फूटांवर लालभडक तापलेलें उलथनें धरावें व त्या उलथन्यावरून त्या चित्राकडे अथवा अक्षराकडे पहावें. म्हणजे त्याचें उलटें प्रतिबिंब दिंसू लागेल.
