Civils Prelims
Paper - I
 
కాంతి
పుటాకార దర్పణం
పుటాకార దర్పణానికి ఎదురుగా ఒక చిన్న వస్తువును ఉంచినప్పుడు దాని ప్రతిబింబం పెద్దగా ఆవర్తనం
చెంది తలకిందులుగా ఏర్పడుతుంది.
 1.    చెవి, ముక్కు, గొంతు పరిశీలించడానికి వైద్యులు ఈ దర్పణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. కాబట్టి దీన్ని డాక్టర్‌‌స మిర్రర్ అని కూడా అంటారు.
 2.    సౌరశక్తిని ఒక బిందువు వద్ద కేంద్రీకరించే సోలార్ కనెక్టర్లలో ఈ దర్పణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. అందువల్ల దీన్ని బర్నింగ్ మిర్రర్ అంటారు. సోలార్ కనెక్టర్లలో పుటాకార దర్పణాలు, కుంభాకార దర్పణాలను ఉపయోగించవచ్చు.
 3.    దీన్ని సేవింగ్ మిర్రర్‌గా ఉపయోగిస్తారు.
 4.    టార్చిలైట్, వాహనాల హెడ్‌లైట్‌లలో ఈ దర్పణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. ఈ దర్పణాల ప్రధాన నాభి వద్ద విద్యుత్ బల్బును అమర్చుతారు.
 
 కుంభాకార దర్పణం
 కుంభాకార దర్పణంలో పెద్ద వస్తువు ప్రతిబింబం చిన్నగా, నిటారుగా ఏర్పడుతుంది.
 1.    కుంభాకార దర్పణాన్ని వాహనాల్లో డ్రైవర్ పక్కన అద్దాలుగా ఉపయోగిస్తారు.
 2.    ఆగ్రాకోట వద్ద ఏర్పాటు చేసిన కుంభాకార దర్పణంలో తాజ్‌మహల్ పూర్తి ప్రతిబింబం కనిపిస్తుంది.
 
 దూరదర్శిని: కంటి నుంచి దూరంగా ఉన్న వస్తువులను దగ్గరగా స్పష్టంగా చూడటానికి దూరదర్శినులను ఉపయోగిస్తారు.
 దూరదర్శినిని 1608 జనవరి 10న గెలీలియో అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నాడు.
 దూరదర్శిని రకాలు: ఉపయోగించే విధానాన్ని బట్టి దూరదర్శినిని రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
 1.    ఖగోళ దూరదర్శిని: భూమికి ఆవల ఉన్న ఖగోళ వస్తువులను అంటే సూర్యుడు, నక్షత్రాలు, గ్రహాలు మొదలైన వాటిని పరిశీలించడానికి ఈ దూరదర్శినిని ఉపయోగిస్తారు. దీనిలో తుది ప్రతిబింబం తలకిందులుగా ఏర్పడుతుంది. అయితే ఖగోళ వస్తువులన్నీ గోళాకారంలో ఉండటం వల్ల ఖగోళ వస్తువులను ఈ దూరదర్శిని ద్వారా పరిశీలించడంలో ఎలాంటి సమస్య ఉండదు.
 భూ ఖగోళ దూరదర్శిని: భూమి, సముద్రాలపై దూరంగా ఉన్న వస్తువులను దగ్గరగా, స్పష్టంగా చూడటానికి ఖగోళ దూరదర్శిని ని ఉపయోగిస్తారు. దీనిలో తుది ప్రతిబింబం నిటారుగా ఏర్పడుతుంది.
 
 నిర్మాణం దృష్ట్యా దూరదర్శినులను తిరిగి రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
 1.    వక్రీభవన దూరదర్శిని: ఇలాంటి దూరదర్శినిని కటకాలను ఉపయోగించి నిర్మిస్తారు. ఈ రకానికి చెందిన దూరదర్శినిని గెలీలియో కనుగొన్నాడు.
 2.    పరావర్తన దూరదర్శిని: వీటిని దర్పణాలను ఉపయోగించి నిర్మిస్తారు. ఈ రకానికి చెందిన దూరదర్శినిని జేమ్స్ గ్రిగోరి అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నాడు.
 1.    హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్‌ను 1990 ఏప్రిల్ లో నాసా శాస్త్రవేత్తలు అంతరిక్షంలోకి ప్రవేశపెట్టారు. దీని ద్వారా విశ్వ రహస్యాలను అధ్యయనం చేస్తున్నారు.
 2.    గీకిరణాలతో పనిచేసే మొదటి టెలిస్కోప్ (చంద్ర X-Ray)ను నాసా శాస్త్రవేత్తలు రూపొందించారు. దీన్ని 1999లో అంతరిక్షంలోకి ప్రయోగించారు.
 3.    రేడియో తరంగాలను ఉపయోగించి పనిచేసే ప్రపంచంలో అతిపెద్దదైన రేడియో టెలిస్కోప్‌ను మహారాష్ర్టలోని పుణే సమీపంలో ఏర్పాటు చేశారు. దీని పేరు India Giant రేడియో ఆస్ట్రోనామికల్ టెలిస్కోప్.
 4.    2009 మార్చి 6న కెప్లర్ టెలిస్కోప్‌ను నాసా శాస్త్రవేత్తలు అంతరిక్షంలోకి ప్రయోగించారు. ఈ టెలిస్కోప్‌ను ఉపయోగించి జీవరాశిని కలిగి ఉన్న గ్రహాల ఉనికిని తెలుసుకునేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నారు.
 5.    {పపంచంలో అతిపెద్దదైన సోలార్ టెలిస్కోప్‌ను భారతదేశం రూపొందిస్తోంది. దీన్ని జమ్మూకాశ్మీర్‌లోని లఢక్ ప్రాంతం లో ఏర్పాటు చేస్తున్నారు.
 
 నైట్రోస్కోప్‌లు
 సూక్ష్మదర్శినులు: కంటికి దగ్గరగా ఉన్న చిన్న వస్తువులను పెద్దగా, స్పష్టంగా చూడ డానికి సూక్ష్మదర్శినులను ఉపయోగిస్తారు. వీటిని రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.
 సరళ సూక్ష్మదర్శిని: దీన్ని తక్కువ నాభ్యాంతరం ఉన్న ఒకే ఒక కుంభాకార కటకాలను ఉపయోగించి నిర్మిస్తారు. ఈ కటకాలకు ఒకవైపున చిన్న వస్తువును ఉంచి రెండో వైపు నుంచి చూస్తే దాని ప్రతిబింబం ఆవర్తనం చెంది నిటారుగా కనిపిస్తుంది. కాబట్టి సరళ సూక్ష్మదర్శినిలో చిన్న వస్తువు ప్రతిబింబం చాలా పెద్దదిగా కనిపిస్తుంది.
 
 ఉపయోగాలు
 1.    చిన్న అక్షరాలను స్పష్టంగా చదవడానికి
 2.    వేలిముద్రలను, హస్తరేఖలను పరిశీ లించడానికి
 3.    గడియారంలోని చిన్న భాగాలను స్పష్టంగా చూడటానికి
 4.    వాచ్ మెకానిక్‌లు ఈ సరళ సూక్ష్మదర్శినిని ఉపయోగిస్తారు.
 
 సంయుక్త సూక్ష్మదర్శిని: దీనిలో రెండు కుంభాకార కటకాలు ఉంటాయి. ఇందులో వస్తువుకు దగ్గరగా ఉన్న కటకాలను వస్తు కటకం, కంటికి దగ్గరగా ఉన్న కటకాన్ని అక్షి కటకం అంటారు. ఈ రెండు కటకాల మధ్య దూరాన్ని సంయుక్త సూక్ష్మదర్శిని పొడవు అని అంటారు. ఈ సూక్ష్మదర్శినిలో చిన్న వస్తువు ప్రతిబింబం మొదట వస్తు కటకం వల్ల, ఆ తర్వాత అక్షి కటకం వల్ల రెండుసార్లు ఆవర్తనం చెంది తుది ప్రతిబింబం తలకిందులుగా ఏర్పడుతుంది. సంయుక్త సూక్ష్మదర్శిని ఆవర్తన సామర్థ్యం సరళ సూక్ష్మదర్శినితో పోల్చినప్పుడు 1000 నుంచి 2000 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. బ్యాక్టీరియా, ఫంగస్, వృక్ష కణాలు, జంతు కణాలు, జీవ కణాలు, రక్త కణాలు, పుప్పొడి రేణువులు మొదలైన వాటిని పరిశీలించడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.
 
 1.    ఎలక్ట్రానిక్స్ సూత్రం ఆధారంగా పనిచేసే ఎలక్ట్రానిక్స్ మైక్రోస్కోప్ ఆవర్తన సామ ర్థ్యం సంయుక్త సూక్ష్మదర్శిని కంటే 265 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి వైరస్‌ను పరిశీలించడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.
 2.    2011 సెప్టెంబరులో బ్రిటన్ శాస్త్రవేత్తలు ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్‌ను కనుగొన్నారు. దీని ఆవర్తన సామర్థ్యం ఎలక్ట్రానిక్ మైక్రోస్కోప్‌తో పోల్చినప్పుడు 250 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి ప్రాథమిక కణాల గురించి అధ్యయనం చేయడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు.
 
 స్టీరియోస్కోప్: హోలోగ్రఫీ విధానంలో చిత్రీకరించిన త్రిడెమైన్షనల్ ఫొటోలను చూడటానికి ఈ సాధనాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
 
 స్ట్రోబ్‌స్కోప్: గమనంలో ఉన్న వస్తువు, తనచుట్టూ తాను తిరుగుతున్న వస్తువును నిశ్చల స్థితిలో ఉన్నట్లుగా చూడటానికి ఈ సాధనాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
 పెరిస్కోప్: Z ఆకారం ఉన్న ఒక గొట్టం రెండు మూలల వద్ద M1, M2 అనే రెండు సమతల దర్పణాలను ఒక్కొక్క దాన్ని 45ని కోణంతో అమర్చుతారు. యుద్ధం జరిగే సమయంలో బంకరు (గొయ్యి)లో ఉన్న సైనికులు, జలాంతర్గామిలో ఉన్న నావికులు, శత్రువుల కదలికలను పరిశీ లించడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.
     
 కెలిడియోస్కోప్: దీన్ని మూడు సమతల దర్పణాలను ఉపయోగించి నిర్మిస్తారు. ఈ దర్పణాలను సమబాహు త్రిభుజం ఆసన్న భుజాల్లా అమర్చి నిర్మిస్తారు. ఈ దర్పణాల మధ్య ఒక వస్తువును ఉంచినప్పుడు అనేక ప్రతిబింబాలు కనిపిస్తాయి.
 Sextant: త్రికోణమితిలోని Secq సూత్రం ఆధారంగా ఈ సాధనం పనిచేస్తుంది. దీన్ని ఉపయోగించి పర్వతాలు, భవనాలు, కట్టడాల ఎత్తును తెలుసుకోవచ్చు.
 అల్టీమీటర్: ఈ సాధనాన్ని గగనతలంలో ఎగురుతున్న విమానాలు, రాకెట్‌లు, క్షిపణులు మొదలైన వాటిలో అమర్చి భూఉపరితలం నుంచి ఆ వస్తువుల ఎత్తును కొలవవచ్చు.
 
 సినిమా ప్రొజెక్టర్: దీన్ని థామస్ అల్వా ఎడిసన్ కనుగొన్నాడు. సినిమా ప్రొజెక్టర్‌కు ముందు భాగంలో కుంభాకార కటకాలను అమర్చుతారు. ఈ ప్రొజెక్టర్ ద్వారా ఒక సెకన్ కాలంలో 16 ఫిల్మ్‌లు కదలి వెళ్లినట్లయితే తెరపైన ఏర్పడిన బొమ్మ సజీవ చిత్రంలా కనిపిస్తుంది.
 టెలివిజన్‌ను జె.ఎల్. బయర్‌‌డ అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నాడు. టెలివిజన్‌లో కెనియోస్కోప్ అనే పరికరం విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను  వ సెకను కాలంలో పిక్చర్ గా మార్చుతుంది.
 
 ఆధునిక కాలంలో ఉపయోగిస్తున్న ఎల్‌సీడీ, ఎల్‌ఈడీలను క్యాలెండర్ టెలివిజన్‌లు అని పిలుస్తారు. వీటిలో పిక్చర్ స్పష్టత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
 కెమెరా: కెమెరాను జోసెఫ్ నయోప్సీనైస్ అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నాడు. మానవుని కంటి భాగాలను ఆధారంగా చేసుకొని కెమెరాను ఆవిష్కరించారు. కెమెరా వివిధ భాగాలతో కంటిలోని భాగాలను పోల్చవచ్చు.
 
 1.    మానవ కనుగుడ్డు కెమెరాలోని కుంభాకార కటకంలా పనిచేస్తుంది. ఈ కనుగుడ్డు ఉబ్బెత్తుగా ఉండి కుంభాకార కటకంలా పనిచేస్తుంది. కాబట్టి కనుగుడ్డు వస్తువు దూరాన్ని ఆధారంగా చేసుకొని తనంతట తానుగా తన నాభ్యాంతరాన్ని మార్చుకుంటూ ఆ వస్తువును స్పష్టంగా చూడగలుగుతుంది. ఈ ధర్మాన్ని నేత్రానుగుణ్యత అంటారు.
 2.  కనురెప్ప కెమెరాలోని మూతలా పనిచేసి, కనుగుడ్డుకు రక్షణ కల్పిస్తుంది.
 3.    రెటీనా కెమెరాలోని ఫిల్మ్‌లా  పనిచేస్తుంది. కాబట్టి వస్తువు ప్రతిబింబం దీనిపైన ఏర్పడుతుంది.
     నిశ్చల స్థితిలో ఉన్న ఒక వస్తువును ఫొటో తీయడాన్ని స్టిల్ ఫొటోగ్రఫీ అంటారు. కదులుతున్న వస్తువును ఫొటో తీయడాన్ని ఓజీౌ్ఛ్టజట్చఞజిడ అంటారు.
 
 దృష్టి రకాలు
 1.    మోనాక్యులర్ దృష్టి: ఒకే కన్నుతో వస్తువులను చూడగలగడాన్ని మోనాక్యులర్ దృష్టి అంటారు.
     ఉదా: కాకి దృష్టి
 2.    బైనాక్యులర్ దృష్టి: రెండు కళ్లతో వస్తువులను చూడగలిగే దృష్టి జ్ఞానాన్ని బైనాక్యులర్ దృష్టి అంటారు.
     ఉదా: మానవుడి దృష్టి
 3.    నిషాచర దృష్టి: రాత్రి సమయంలో లేదా చీకటిలో వస్తువులను చూడగలిగే దృష్టి జ్ఞానాన్ని నిషాచర దృష్టి అంటారు.
     ఉదా: పిల్లిదృష్టి
 
 దృష్టిలోపాలు
 1.    హ్రస్వదృష్టి (దగ్గర దృష్టి): కంటికి దగ్గరగా ఉన్న వస్తువును మాత్రమే చూడగలిగి దూరంగా ఉన్న వస్తువును చూడలేని దృష్టిలోపాన్ని హ్రస్వ దృష్టి అంటారు. ఈ దృష్టి లోపాన్ని నివారించడానికి తగిన నాభ్యాంతరం ఉన్న వికేంద్రీకరణ కటకాన్ని ఉపయోగించాలి.
 2.    దూరదృష్టి (దీర్ఘ దృష్టి): కంటి నుంచి దూరంగా ఉన్న వస్తువును మాత్రమే చూడగలిగి దగ్గరగా ఉన్న వస్తువును చూడలేని దృష్టిలోపాన్ని దూరదృష్టి లేదా దీర్ఘ దృష్టి అంటారు. ఈ దృష్టి లోపాన్ని తగిన నాభ్యాంతరం ఉన్న కేంద్రీకరణ కటకాన్ని ఉపయోగించి నివారించవచ్చు.
 
 అసమదృష్టి: కంటిలోని కార్నియా అనే భాగం దెబ్బతినడం వల్ల ఈ దృష్టి లోపం ఏర్పడుతుంది. ఈ లోపం ఉన్న వ్యక్తులు ఏ వస్తువును పరిశీలించినా అడ్డు, నిలువు రేఖలుగా కనిపిస్తుంది. ఈ లోపాన్ని సవరించడానికి తగిన నాభ్యాంతరం ఉన్న స్తూపాకార కటకాన్ని ఉపయోగించాలి.
 
 చత్వారం: కొంత మందిలో వయసు పెరిగిన కొద్దీ కళ్లు నేత్రానుగుణ్యతను కోల్పోతాయి. అంటే తమంతట తాము తమ నాభ్యాంతరాన్ని మార్చుకోలేక దగ్గరగా, దూరంగా ఉన్న వస్తువులను చూడటం వీలుకాదు. ఇలాంటి దృష్టి లోపాన్ని చత్వారం అంటారు. ఈ లోపాన్ని సవరించడానికి ద్వినాభికటకాన్ని ఉపయోగించాలి.
 
 రేచీకటి: విటమిన్-ఎ లోపం వల్ల ఈ దృష్టి లోపం ఏర్పడుతుంది. ఈ లోపం ఉన్న వ్యక్తులకు పగటి సమయంలో అంటే సూర్యకిరణాల సమక్షంలో మాత్రమే దృష్టి జ్ఞానం ఉంటుంది. కానీ రాత్రి సమయంలో లేదా చీకటిలో కృత్రిమ కాంతి జనకాల వల్ల వచ్చే కాంతి తీవ్రత వల్ల దృష్టి జ్ఞానం కలుగదు. ఇలాంటి దృష్టి లోపాన్ని రేచీకటి అంటారు. ఈ లోపాన్ని సవరించుకోవడానికి విటమిన్ -ఎ ఎక్కువగా ఉన్న ఆహార పదార్థాలను తీసు కోవాలి.
 
 వర్ణాంధత్వం: కంటిలో కోన్‌‌స లోపం వల్ల ఈ దృష్టి లోపం ఏర్పడుతుంది. ఈ లోపం ఉన్న వ్యక్తులు అన్ని రంగులను గుర్తిం చలేరు. కాబట్టి ఈ దృష్టి లోపాన్ని వర్ణాంధత్వం అంటారు. ఇది జన్యువుల ద్వారా తల్లిదండ్రుల నుంచి సంతానానికి సంక్రమిస్తుంది. అందువల్ల దీనికి చికిత్సా విధానం అందుబాటులో లేదు.
 
 అదృశ్య వికిరణాలు
 పరారుణ కిరణాలు: పరారుణ కిరణాలను హెర్చెల్ అనే శాస్త్రవేత్త కనుగొన్నాడు. ఈ కిరణాల తరంగదైర్ఘ్య అవధి 7500 అని నుంచి సుమారు 4 మిలియన్‌ల అని వరకు ఉంటుంది. ఈ కిరణాలను అన్ని రకాలైన గాజు పదార్థాలు శోషించుకుంటాయి. కాబట్టి గాజుతో నిర్మించిన సాధనాలను ఉపయోగించి పరారుణ కిరణాల ఉనికిని గుర్తించేందుకు వీలుకాదు.
     రాతి ఉప్పు/ సైంధవ లవణం: రాతి ఉప్పు తో చేసిన పట్టకం, కటకాల ద్వారా ఈ తరంగాలు చొచ్చుకువెళతాయి. ఇలాంటి పట్టకం, కటకాలను ఉపయోగించి పరారుణ కిరణాల ఉనికిని తెలుసుకోవచ్చు.
 
 పరారుణ కిరణాలు వాటి వెంట ఉష్ణాన్ని మొసుకొనిపోతాయి. ఈ కిరణాలు ఏవైనా వస్తువులను తాకినప్పుడు ఆ వస్తువుల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుతుంది. కాబట్టి పరారుణ కిరణాలను ఉష్ణ వికిరణాలు అని కూడా అంటారు. ఈ సూత్రం ఆధారంగా పనిచేసే థర్మోఫైల్, బోలోమీటర్ అనే సాధనాలను ఉపయోగించి పరారుణ కిరణాల ఉనికిని తెలుసుకోవచ్చు.
 
 ఉపయోగాలు
 1.    టీవీ, రేడియో కార్యక్రమాల ప్రసారానికి
 2.    టీవీ రిమోట్ కార్‌‌డలో
 3.    రహస్య సంకేతాలను ఒక ప్రదేశం నుంచి మరో ప్రదేశానికి ప్రసారం చేసేందుకు
 4.    పొగమంచు, దుమ్ము, ధూళి కణాల ద్వారా కొంతదూరంలో ఉన్న వస్తువులను చూసేందుకు, స్పష్టంగా ఫొటో తీసేందుకు
 5.    గోడలపై ఉన్న పాత చిత్రలేఖనాలను తొలగించేందుకు
 6.    కండరాల నొప్పిని, బెణుకుల నొప్పిని తగ్గించేందుకు
 7.    పక్షవాతాన్ని నయం చేసేందుకు
 8.    భూమి చుట్టూ పరిభ్రమిస్తున్న కృత్రిమ ఉపగ్రహాలను నియంత్రించేందుకు
 9.    తక్కువ దూరం ప్రయాణించేందుకు, రాకెట్లు, క్షిపణుల కోసం ఈ కిరణాలను మార్గనిర్దేశిక కిరణాలుగా ఉపయోగిస్తారు.