ऐसा प्रतीत होता है कि स्कूल में हर मेहनती और कम मेहनती छात्र को पता है कि स्पेक्ट्रम को किन रंगों में विभाजित किया गया है, प्रत्येक रंग क्या है। हालाँकि, चाहे कोई बच्चा कितनी भी लगन से पढ़ाई करे, उसे कभी भी उन मुख्य सवालों का जवाब नहीं मिलेगा जो बचपन से ही उसके बेचैन दिमाग को परेशान करते रहे हैं: आकाश नीला क्यों है और सूर्यास्त लाल क्यों है?
यदि आप भौतिकी में थोड़ा गोता लगाएँ, तो आप पाएंगे कि लाल स्पेक्ट्रम में सबसे खराब प्रकीर्णन होता है। इसीलिए किसी वस्तु की रोशनी दूर से दिखाई देने के लिए उसे लाल रंग का बनाया जाता है। और फिर भी, सूर्यास्त लाल क्यों होता है, नीला या हरा क्यों नहीं?
आइए तार्किक रूप से सोचने का प्रयास करें। जब सूर्य सीधे क्षितिज पर होता है, तो उसकी किरणों को उस समय की तुलना में जब सूर्य अपने चरम पर होता है, वायुमंडल की बहुत बड़ी परत को पार करना पड़ता है। इसकी कम प्रकीर्णन क्षमता के कारण, लाल रंग वायुमंडल की इस परत से लगभग बिना किसी बाधा के गुजरता है, और स्पेक्ट्रम के अन्य सभी रंग पृथ्वी के वायु क्षेत्र की मोटाई से गुजरते समय इतनी दृढ़ता से बिखर जाते हैं कि वे वास्तव में बिल्कुल भी दिखाई नहीं देते हैं। इसीलिए सूर्यास्त लाल होता है!
इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि सूर्य और हमारी आंख के बीच वायुमंडल की परत जितनी अधिक होगी, सूर्यास्त उतना ही अधिक लाल होगा। इसके अलावा, सूर्यास्त को अधिक लाल, या यहां तक कि लाल रंग का होने के लिए, आपको बस धूलयुक्त होने और हवा को प्रदूषित करने की आवश्यकता है, फिर लाल के अलावा अन्य रंग और भी अधिक बिखर जाएंगे।
साफ़ धूप वाले दिन में, हमारे ऊपर का आकाश चमकीला नीला दिखाई देता है। शाम को सूर्यास्त के समय आसमान लाल, गुलाबी और नारंगी रंग में रंग जाता है। आकाश नीला क्यों है?सूर्यास्त को लाल क्यों बनाता है?
इन सवालों का जवाब देने के लिए, आपको यह जानना होगा कि प्रकाश क्या है और पृथ्वी का वायुमंडल किससे बना है।
वायुमंडल गैसों और अन्य कणों का मिश्रण है जो पृथ्वी को घेरे हुए हैं। वायुमंडल में मुख्य रूप से नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%) गैसें हैं। आर्गन गैस और पानी (भाप, बूंदों और बर्फ के क्रिस्टल के रूप में) वायुमंडल में अगले सबसे आम हैं, उनकी सांद्रता क्रमशः 0.93% और 0.001% से अधिक नहीं है। पृथ्वी के वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में अन्य गैसें, साथ ही धूल, कालिख, राख, पराग और नमक के छोटे कण भी होते हैं जो महासागरों से वायुमंडल में प्रवेश करते हैं।
वातावरण की संरचना स्थान, मौसम आदि के आधार पर छोटी-छोटी सीमाओं के भीतर बदलती रहती है। तूफ़ानों के दौरान, साथ ही समुद्र के निकट, वातावरण में पानी की सांद्रता बढ़ जाती है। ज्वालामुखी भारी मात्रा में राख को वायुमंडल में फेंकने में सक्षम हैं। मानव निर्मित प्रदूषण भी वायुमंडल की सामान्य संरचना में विभिन्न गैसों या धूल और कालिख को जोड़ सकता है।
पृथ्वी की सतह के निकट कम ऊंचाई पर वायुमंडल का घनत्व सबसे अधिक होता है, ऊंचाई बढ़ने के साथ यह धीरे-धीरे कम होता जाता है। वायुमंडल और अंतरिक्ष के बीच कोई स्पष्ट रूप से परिभाषित सीमा नहीं है।
प्रकाश एक प्रकार की ऊर्जा है जिसका परिवहन तरंगों द्वारा होता है। प्रकाश के अलावा, तरंगें अन्य प्रकार की ऊर्जा भी ले जाती हैं, उदाहरण के लिए, ध्वनि तरंग हवा का कंपन है। प्रकाश तरंग विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों का एक दोलन है, इस सीमा को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम कहा जाता है।
विद्युत चुम्बकीय तरंगें वायुहीन अंतरिक्ष में 299.792 किमी/सेकेंड की गति से यात्रा करती हैं। जिस गति से ये तरंगें फैलती हैं उसे प्रकाश की गति कहा जाता है।
विकिरण ऊर्जा तरंग दैर्ध्य और उसकी आवृत्ति पर निर्भर करती है। तरंगदैर्घ्य तरंग की दो निकटतम चोटियों (या गर्तों) के बीच की दूरी है। एक तरंग की आवृत्ति वह संख्या है जो एक तरंग प्रति सेकंड दोलन करती है। तरंग जितनी लंबी होगी, उसकी आवृत्ति उतनी ही कम होगी और उसमें ऊर्जा भी कम होगी।
दृश्यमान प्रकाश विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम का वह भाग है जिसे हमारी आँखें देख सकती हैं। सूर्य या गरमागरम दीपक द्वारा उत्सर्जित प्रकाश सफेद दिखाई दे सकता है, लेकिन वास्तव में यह विभिन्न रंगों का मिश्रण है। आप एक प्रिज्म का उपयोग करके प्रकाश के दृश्यमान स्पेक्ट्रम को उसके घटकों में तोड़कर उसके विभिन्न रंगों को देख सकते हैं। इस स्पेक्ट्रम को आकाश में इंद्रधनुष के रूप में भी देखा जा सकता है, जो पानी की बूंदों में सूर्य से प्रकाश के अपवर्तन के परिणामस्वरूप होता है, जो एक विशाल प्रिज्म के रूप में कार्य करता है।
स्पेक्ट्रम के रंग मिश्रित होते हैं और लगातार एक दूसरे में परिवर्तित होते रहते हैं। स्पेक्ट्रम के एक सिरे पर लाल या नारंगी रंग होते हैं। ये रंग आसानी से पीले, हरे, नीले, आसमानी और बैंगनी रंग में परिवर्तित हो जाते हैं। रंगों की अलग-अलग तरंग दैर्ध्य, अलग-अलग आवृत्तियाँ और अलग-अलग ऊर्जाएँ होती हैं।
प्रकाश अंतरिक्ष में एक सीधी रेखा में तब तक यात्रा करता है जब तक उसके मार्ग में कोई बाधा न हो। जब कोई प्रकाश तरंग वायुमंडल में प्रवेश करती है, तो प्रकाश एक सीधी रेखा में तब तक चलता रहता है जब तक कि धूल या गैस के अणु उसके रास्ते में नहीं आ जाते। इस मामले में, प्रकाश का क्या होगा यह उसकी तरंग दैर्ध्य और उसके मार्ग में पकड़े गए कणों के आकार पर निर्भर करेगा।
धूल के कण और पानी की बूंदें दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ी होती हैं। जब प्रकाश इन बड़े कणों से टकराता है तो वह विभिन्न दिशाओं में परावर्तित होता है। इन कणों द्वारा दृश्य प्रकाश के विभिन्न रंग समान रूप से परावर्तित होते हैं। परावर्तित प्रकाश सफ़ेद दिखाई देता है क्योंकि इसमें अभी भी वही रंग मौजूद हैं जो परावर्तित होने से पहले मौजूद थे।
गैस के अणु दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से छोटे होते हैं। यदि कोई प्रकाश तरंग इनसे टकराती है तो टक्कर का परिणाम भिन्न हो सकता है। जब प्रकाश किसी गैस के अणु से टकराता है तो उसका कुछ भाग अवशोषित हो जाता है। थोड़ी देर बाद, अणु अलग-अलग दिशाओं में प्रकाश उत्सर्जित करना शुरू कर देता है। उत्सर्जित प्रकाश का रंग वही रंग है जो अवशोषित किया गया था। लेकिन अलग-अलग तरंग दैर्ध्य के रंग अलग-अलग तरीके से अवशोषित होते हैं। सभी रंगों को अवशोषित किया जा सकता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों (नीला) को कम आवृत्तियों (लाल) की तुलना में अधिक दृढ़ता से अवशोषित किया जाता है। इस प्रक्रिया को रेले स्कैटरिंग कहा जाता है, जिसका नाम ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी जॉन रेले के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1870 के दशक में इस प्रकीर्णन घटना की खोज की थी।
रेले प्रकीर्णन के कारण आकाश नीला है। जैसे ही प्रकाश वायुमंडल से होकर गुजरता है, ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम की अधिकांश लंबी तरंग दैर्ध्य अपरिवर्तित होकर गुजरती है। लाल, नारंगी और पीले रंगों का केवल एक छोटा सा भाग ही हवा के साथ क्रिया करता है।
हालाँकि, प्रकाश की कई छोटी तरंग दैर्ध्य गैस अणुओं द्वारा अवशोषित होती हैं। एक बार अवशोषित होने पर, नीला रंग सभी दिशाओं में उत्सर्जित होता है। यह आकाश में सर्वत्र बिखरा हुआ है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप किस दिशा में देखते हैं, इस बिखरी हुई नीली रोशनी का कुछ हिस्सा पर्यवेक्षक तक पहुँच जाता है। चूँकि सिर के ऊपर हर जगह नीला प्रकाश दिखाई देता है, इसलिए आकाश नीला दिखाई देता है।
यदि आप क्षितिज की ओर देखेंगे तो आकाश का रंग हल्का पीला दिखाई देगा। यह प्रेक्षक तक पहुँचने के लिए प्रकाश द्वारा वायुमंडल के माध्यम से अधिक दूरी तय करने का परिणाम है। बिखरी हुई रोशनी वायुमंडल द्वारा फिर से बिखर जाती है और प्रेक्षक की आँखों तक कम नीली रोशनी पहुँचती है। इसलिए, क्षितिज के पास आकाश का रंग हल्का पीला या यहाँ तक कि पूरी तरह से सफेद दिखाई देता है।
पृथ्वी से सूर्य पीला दिखाई देता है। यदि हम अंतरिक्ष में या चंद्रमा पर होते तो सूर्य हमें सफेद दिखाई देता। सूर्य के प्रकाश को बिखेरने के लिए अंतरिक्ष में कोई वातावरण नहीं है। पृथ्वी पर, सूर्य के प्रकाश की कुछ छोटी तरंग दैर्ध्य (नीली और बैंगनी) प्रकीर्णन द्वारा अवशोषित हो जाती हैं। शेष स्पेक्ट्रम पीला दिखाई देता है।
साथ ही, अंतरिक्ष में आकाश नीले के बजाय गहरा या काला दिखाई देता है। यह वातावरण की अनुपस्थिति का परिणाम है, इसलिए प्रकाश किसी भी तरह से बिखरता नहीं है।
जब सूर्य अस्त हो जाता है, तो सूर्य के प्रकाश को पर्यवेक्षक तक पहुँचने के लिए वायुमंडल में अधिक दूरी तय करनी पड़ती है, इसलिए अधिक सूर्य का प्रकाश वायुमंडल द्वारा परावर्तित और बिखरा हुआ होता है। चूंकि पर्यवेक्षक तक कम सीधी रोशनी पहुंचती है, इसलिए सूर्य कम चमकीला दिखाई देता है। सूर्य का रंग भी अलग-अलग दिखाई देता है, नारंगी से लेकर लाल तक। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि और भी अधिक लघु-तरंगदैर्घ्य रंग, नीला और हरा, बिखरे हुए होते हैं। ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम के केवल लंबी-तरंग घटक ही बचे हैं, जो पर्यवेक्षक की आंखों तक पहुंचते हैं।
डूबते सूरज के आसपास के आकाश के रंग अलग-अलग हो सकते हैं। आकाश सबसे सुंदर तब होता है जब हवा में धूल या पानी के कई छोटे कण होते हैं। ये कण सभी दिशाओं में प्रकाश को परावर्तित करते हैं। इस स्थिति में, छोटी प्रकाश तरंगें प्रकीर्णित होती हैं। प्रेक्षक को लंबी तरंग दैर्ध्य की प्रकाश किरणें दिखाई देती हैं, जिसके कारण आकाश लाल, गुलाबी या नारंगी दिखाई देता है।
वायुमंडल गैसों और अन्य पदार्थों का मिश्रण है जो एक पतले, अधिकतर पारदर्शी आवरण के रूप में पृथ्वी को घेरे हुए है। वायुमंडल पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण द्वारा अपनी जगह पर बना हुआ है। वायुमंडल के मुख्य घटक नाइट्रोजन (78.09%), ऑक्सीजन (20.95%), आर्गन (0.93%) और कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%) हैं। वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में पानी (विभिन्न स्थानों में इसकी सांद्रता 0% से 4% तक होती है), ठोस कण, गैसें नियॉन, हीलियम, मीथेन, हाइड्रोजन, क्रिप्टन, ओजोन और क्सीनन शामिल हैं। वायुमंडल का अध्ययन करने वाले विज्ञान को मौसम विज्ञान कहा जाता है।
वायुमंडल की उपस्थिति के बिना पृथ्वी पर जीवन संभव नहीं होगा, जो हमें सांस लेने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है। इसके अलावा, वायुमंडल एक और महत्वपूर्ण कार्य करता है - यह पूरे ग्रह पर तापमान को बराबर करता है। यदि वायुमंडल नहीं होता, तो ग्रह पर कुछ स्थानों पर तेज़ गर्मी हो सकती थी, और अन्य स्थानों पर अत्यधिक ठंड हो सकती थी, तापमान सीमा रात में -170°C से दिन के दौरान +120°C तक उतार-चढ़ाव कर सकती थी। वायुमंडल हमें सूर्य और अंतरिक्ष से आने वाले हानिकारक विकिरण को अवशोषित और फैलाकर उससे भी बचाता है।
पृथ्वी तक पहुँचने वाली सौर ऊर्जा की कुल मात्रा का लगभग 30% बादलों और पृथ्वी की सतह से वापस अंतरिक्ष में परावर्तित हो जाता है। वायुमंडल सूर्य के विकिरण का लगभग 19% अवशोषित करता है, और केवल 51% पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित होता है।
वायु में भार होता है, हालाँकि हम इसके प्रति जागरूक नहीं होते और वायु स्तंभ का दबाव महसूस नहीं करते। समुद्र तल पर, यह दबाव एक वायुमंडल या 760 mmHg (1013 मिलीबार या 101.3 kPa) है। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, वायुमंडलीय दबाव तेजी से घटता है। प्रत्येक 16 किमी ऊंचाई बढ़ने पर दबाव 10 गुना कम हो जाता है। इसका मतलब है कि समुद्र तल पर 1 वायुमंडल के दबाव पर, 16 किमी की ऊंचाई पर दबाव 0.1 एटीएम होगा, और 32 किमी की ऊंचाई पर - 0.01 एटीएम होगा।
इसकी सबसे निचली परतों में वायुमंडल का घनत्व 1.2 kg/m3 है। वायु के प्रत्येक घन सेंटीमीटर में लगभग 2.7 * 10 19 अणु होते हैं। जमीनी स्तर पर, प्रत्येक अणु लगभग 1,600 किमी/घंटा की गति से चलता है, अन्य अणुओं से प्रति सेकंड 5 अरब बार टकराता है।
ऊँचाई बढ़ने के साथ वायु घनत्व भी तेजी से घटता है। 3 किमी की ऊंचाई पर वायु घनत्व 30% कम हो जाता है। समुद्र तल के पास रहने वाले लोगों को इतनी ऊंचाई पर उठाए जाने पर अस्थायी रूप से सांस लेने में समस्या का अनुभव होता है। उच्चतम ऊंचाई जिस पर लोग स्थायी रूप से रहते हैं वह 4 किमी है।
वायुमंडल विभिन्न परतों से बना है, इन परतों में विभाजन उनके तापमान, आणविक संरचना और विद्युत गुणों के अनुसार होता है। इन परतों की स्पष्ट रूप से परिभाषित सीमाएँ नहीं हैं; वे मौसम के अनुसार बदलते हैं, और इसके अलावा, उनके पैरामीटर विभिन्न अक्षांशों पर बदलते हैं।
शीर्ष सीमा ऊंचाई क्षोभ मंडलमौसम और अक्षांश पर निर्भर करता है। यह पृथ्वी की सतह से भूमध्य रेखा पर लगभग 16 किमी की ऊंचाई तक और उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव पर 9 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।
स्ट्रैटोस्फियर- लगभग 11 किमी से 50 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।
मीसोस्फीयर- लगभग 100 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।
बाह्य वायुमंडल- लगभग 400 किमी की ऊंचाई तक फैला हुआ है।
बहिर्मंडल- थर्मोस्फीयर से परे सैकड़ों किलोमीटर तक फैला हुआ है, धीरे-धीरे बाहरी अंतरिक्ष में जा रहा है।
दृश्यमान प्रकाश एक प्रकार की ऊर्जा है जो अंतरिक्ष में यात्रा कर सकती है। सूर्य या गरमागरम दीपक से आने वाली रोशनी सफेद दिखाई देती है, हालांकि वास्तव में यह सभी रंगों का मिश्रण है। सफेद रंग बनाने वाले प्राथमिक रंग लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, आसमानी और बैंगनी हैं। ये रंग लगातार एक-दूसरे में बदलते रहते हैं, इसलिए प्राथमिक रंगों के अलावा विभिन्न रंगों की भी बड़ी संख्या होती है। इन सभी रंगों और रंगों को आकाश में इंद्रधनुष के रूप में देखा जा सकता है जो उच्च आर्द्रता वाले क्षेत्र में दिखाई देता है।
पूरे आकाश में जो हवा भरी हुई है वह छोटे गैस अणुओं और धूल जैसे छोटे ठोस कणों का मिश्रण है।
जैसे ही सूर्य का प्रकाश हवा से होकर गुजरता है, उसका सामना अणुओं और धूल से होता है। जब प्रकाश गैस के अणुओं से टकराता है, तो प्रकाश विभिन्न दिशाओं में परावर्तित हो सकता है। कुछ रंग, जैसे लाल और नारंगी, हवा से सीधे गुजरकर सीधे पर्यवेक्षक तक पहुँचते हैं। लेकिन अधिकांश नीली रोशनी हवा के अणुओं से सभी दिशाओं में परावर्तित होती है। यह पूरे आकाश में नीला प्रकाश बिखेरता है और उसे नीला दिखाई देता है।
जब हम ऊपर देखते हैं, तो इस नीले प्रकाश का कुछ भाग पूरे आकाश से हमारी आँखों तक पहुँचता है। चूँकि हम अपने सिर के ऊपर हर जगह नीला देखते हैं, इसलिए आकाश नीला दिखता है।
बाहरी अंतरिक्ष में हवा नहीं है. चूँकि ऐसी कोई बाधा नहीं है जिससे प्रकाश परावर्तित हो सके, प्रकाश सीधे यात्रा करता है। प्रकाश की किरणें बिखरती नहीं हैं, और "आकाश" गहरा और काला दिखाई देता है।
इस प्रयोग को करने के लिए आपको आवश्यकता होगी:
प्रयोग कैसे करें:
क्या होता है: पानी और दर्पण एक प्रिज्म की तरह काम करते हैं, जो प्रकाश को स्पेक्ट्रम के रंगीन घटकों में विभाजित करते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि प्रकाश किरणें एक माध्यम (वायु) से दूसरे माध्यम (पानी) में जाते समय अपनी गति और दिशा बदल लेती हैं। इस घटना को अपवर्तन कहते हैं। अलग-अलग रंग अलग-अलग तरीके से अपवर्तित होते हैं, बैंगनी किरणें अधिक बाधित होती हैं और अपनी दिशा अधिक मजबूती से बदलती हैं। लाल किरणें धीमी हो जाती हैं और दिशा कम बदलती हैं। प्रकाश को उसके घटक रंगों में विभाजित किया जाता है और हम स्पेक्ट्रम देख सकते हैं।
प्रयोग के लिए आवश्यक सामग्री:
प्रयोग का संचालन:
इस प्रयोग में क्या होता है कि पानी में लटके दूध के छोटे-छोटे कण टॉर्च से आने वाली रोशनी को उसी तरह बिखेर देते हैं, जैसे हवा में मौजूद कण और अणु सूरज की रोशनी को बिखेर देते हैं। जब एक गिलास को ऊपर से प्रकाशित किया जाता है, तो पानी नीला दिखाई देता है क्योंकि नीला रंग सभी दिशाओं में बिखरा हुआ है। जब आप सीधे पानी के माध्यम से प्रकाश को देखते हैं, तो लालटेन की रोशनी लाल दिखाई देती है क्योंकि प्रकाश के बिखरने के कारण कुछ नीली किरणें हटा दी गई हैं।
आपको चाहिये होगा:
प्रयोग कैसे करें:
देखी गई घटना की व्याख्या: जिन रंगों से डिस्क पर सेक्टरों को चित्रित किया जाता है, वे सफेद प्रकाश के रंगों के मुख्य घटक हैं। जब डिस्क काफी तेजी से घूमती है, तो रंग विलीन होने लगते हैं और डिस्क सफेद दिखाई देती है। अन्य रंग संयोजनों के साथ प्रयोग करने का प्रयास करें।
>> सूरज लाल क्यों है
सूर्यास्त के समय सूर्य लाल क्यों हो जाता है?: पृथ्वी के आकाश में एक तारे की गति का आरेख, ग्रह के वायुमंडल की विशेषताएं और प्रकाश का अपवर्तन, स्पेक्ट्रम का लाल सिरा।
सूरज लाल क्यों है?? अद्भुत प्रश्न. आख़िरकार, हम देख सकते हैं कि अक्सर सूर्यास्त के समय सूर्य लाल हो जाता है, जिससे आकाश खूनी रंगों में रंग जाता है। यह कैसे होता है और यह लाल क्यों होता है? सबसे सरल उत्तर यह है कि प्रकाश वायुमंडल में कणों द्वारा अपवर्तित होता है और हम केवल स्पेक्ट्रम का लाल सिरा देखते हैं। बेहतर ढंग से समझने के लिए, आपको हवा में प्रकाश कैसे व्यवहार करता है, वायुमंडल की संरचना, प्रकाश का रंग, तरंग दैर्ध्य और रेले प्रकीर्णन की बुनियादी समझ होनी चाहिए।
सूर्यास्त का रंग निर्धारित करने में वातावरण मुख्य कारकों में से एक है। पृथ्वी का वायुमंडल मुख्यतः अन्य अणुओं के साथ गैसों से बना है। इसका प्रभाव हर दिशा में देखा जा सकता है क्योंकि वायुमंडल पूरी तरह से पृथ्वी को घेरे हुए है। सबसे आम गैसें नाइट्रोजन (78%) और ऑक्सीजन (21%) हैं। जो एक प्रतिशत बचा है उसमें आर्गन और जलवाष्प जैसी सूक्ष्म गैसें, धूल, कालिख और राख, पराग और महासागरों से निकलने वाले लवण जैसे अधिक महीन ठोस तत्व शामिल हैं। बारिश के बाद या समुद्र के निकट वातावरण में अधिक पानी हो सकता है। ज्वालामुखी बड़ी मात्रा में धूल के कणों को वायुमंडल में फेंक सकते हैं। प्रदूषण में विभिन्न प्रकार की गैसें, धूल और कालिख शामिल हो सकते हैं।
फिर, आपको प्रकाश तरंगों और प्रकाश के रंग को देखना होगा। प्रकाश वह ऊर्जा है जो तरंगों में यात्रा करती है। प्रकाश कम्पायमान विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र की एक तरंग है, जिसे विद्युत चुम्बकीय रेंज का एक कण माना जाता है। विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की गति (299.792 किमी/सेकंड) से अंतरिक्ष में यात्रा करती हैं। उत्सर्जन ऊर्जा तरंग दैर्ध्य और आवृत्ति पर निर्भर करती है।
एक लहर की लंबाई तरंगों के शिखरों के बीच की दूरी है। आवृत्ति प्रति सेकंड यात्रा करने वाली तरंगों की संख्या है। प्रकाश की तरंगदैर्घ्य जितनी लंबी होगी, आवृत्ति उतनी ही कम होगी और उसमें ऊर्जा भी कम होगी। दृश्यमान प्रकाश विद्युत चुम्बकीय रेंज का वह भाग है जिसे हम देखते हैं। एक प्रकाश बल्ब से निकलने वाली रोशनी सफेद दिखाई दे सकती है, हालाँकि, यह कई रंगों का संयोजन है। इंद्रधनुष एक प्राकृतिक प्रिज्म प्रभाव है। स्पेक्ट्रम के स्वर एक दूसरे के साथ संयुक्त होते हैं, उनकी तरंग दैर्ध्य, आवृत्तियाँ और ऊर्जाएँ भिन्न होती हैं। बैंगनी रंग की तरंग दैर्ध्य सबसे कम होती है, अर्थात इसमें सबसे महत्वपूर्ण आवृत्ति और ऊर्जा होती है। लाल रंग की तरंग दैर्ध्य सबसे लंबी और आवृत्ति और ऊर्जा सबसे कम होती है।
यह सब एक साथ रखने के लिए, हमें अपने ग्रह की हवा में प्रकाश की क्रिया को देखना चाहिए। प्रकाश का क्या होता है यह प्रकाश की तरंग दैर्ध्य और कणों के आकार पर निर्भर करता है। धूल के कण और पानी की बूंदें दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बहुत बड़ी होती हैं, इसलिए वे अलग-अलग दिशाओं में उछलती हैं। परावर्तित होने वाला प्रकाश सफेद दिखाई देता है क्योंकि इसमें अभी भी सभी समान रंग होते हैं, लेकिन गैस के अणु दृश्य प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से छोटे होते हैं। जब प्रकाश उन पर पड़ता है, तो वह अलग तरह से कार्य करता है। एक बार जब कोई गैस अणु प्रकाश से टकराता है, तो उसका कुछ भाग अवशोषित किया जा सकता है। बाद में, अणु विभिन्न दिशाओं में प्रकाश उत्सर्जित करता है। जो रंग उत्सर्जित होता है वही रंग अवशोषित होता है। प्रकाश के विभिन्न रंगों का अलग-अलग प्रभाव होता है। सभी रंगों को अवशोषित किया जा सकता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों (नीला) को कम आवृत्तियों (लाल) की तुलना में अधिक बार अवशोषित किया जाता है। इस प्रक्रिया को रेले स्कैटरिंग कहा जाता है।
तो, प्रश्न का उत्तर "सूर्य लाल क्यों है?" आगे: सूर्यास्त के समय, प्रकाश को आप तक पहुँचने से पहले वायुमंडल से होकर आगे बढ़ना पड़ता है, इसलिए यह सबसे अधिक परावर्तित और बिखरता है, और सूर्य अंधेरे से निकलता है। सूर्य का रंग नारंगी से लाल हो जाता है क्योंकि अब अधिक नीली और हरी तरंगें बिखरी हुई हैं और केवल लंबी तरंगें (नारंगी और लाल) ही दिखाई देती हैं।
वैज्ञानिक प्रगति और सूचना के कई स्रोतों तक मुफ्त पहुंच के बावजूद, यह दुर्लभ है कि कोई व्यक्ति इस सवाल का सही उत्तर दे सके कि आकाश नीला क्यों है।
सफ़ेद प्रकाश - जो सूर्य उत्सर्जित करता है - रंग स्पेक्ट्रम के सात भागों से बना है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नीला और बैंगनी। स्कूल से ज्ञात छोटी कविता - "हर शिकारी जानना चाहता है कि तीतर कहाँ बैठता है" - प्रत्येक शब्द के शुरुआती अक्षरों द्वारा इस स्पेक्ट्रम के रंगों को सटीक रूप से निर्धारित करता है। प्रत्येक रंग की प्रकाश की अपनी तरंग दैर्ध्य होती है: लाल सबसे लंबी और बैंगनी सबसे छोटी होती है।
हमारे परिचित आकाश (वायुमंडल) में ठोस सूक्ष्म कण, पानी की छोटी बूंदें और गैस के अणु शामिल हैं। लंबे समय से, कई ग़लत धारणाएँ यह समझाने की कोशिश करती रही हैं कि आकाश नीला क्यों है:
इन परिकल्पनाओं का समर्थन कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों ने किया था, लेकिन अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जॉन रेले के शोध से पता चला कि ठोस कण प्रकाश के प्रकीर्णन का मुख्य कारण नहीं हैं। यह वायुमंडल में गैसों के अणु हैं जो प्रकाश को रंग घटकों में अलग करते हैं। सूरज की रोशनी की एक सफेद किरण आसमान में एक गैस के कण से टकराकर अलग-अलग दिशाओं में बिखर (बिखर) जाती है।
जब यह गैस अणु से टकराता है, तो सफेद प्रकाश के सात रंग घटकों में से प्रत्येक बिखर जाता है। साथ ही, लंबी तरंगों वाला प्रकाश (स्पेक्ट्रम का लाल घटक, जिसमें नारंगी और पीला भी शामिल है) छोटी तरंगों वाले प्रकाश (स्पेक्ट्रम का नीला घटक) की तुलना में कम अच्छी तरह बिखरता है। इस कारण बिखरने के बाद हवा में लाल रंग की तुलना में आठ गुना अधिक नीले स्पेक्ट्रम के रंग रह जाते हैं।
हालाँकि बैंगनी रंग की तरंगदैर्ध्य सबसे कम होती है, फिर भी बैंगनी और हरे रंग की तरंगों के मिश्रण के कारण आकाश नीला दिखाई देता है। इसके अलावा, हमारी आंखें बैंगनी रंग की तुलना में नीले रंग को बेहतर समझती हैं, क्योंकि दोनों की चमक समान होती है। ये तथ्य ही हैं जो आकाश की रंग योजना निर्धारित करते हैं: वातावरण सचमुच नीले-नीले रंग की किरणों से भरा हुआ है।
हालाँकि, आकाश हमेशा नीला नहीं होता है। प्रश्न स्वाभाविक रूप से उठता है: यदि हम पूरे दिन नीला आकाश देखते हैं, तो सूर्यास्त लाल क्यों होता है? हमने ऊपर पाया कि लाल रंग गैस अणुओं द्वारा सबसे कम बिखरता है। सूर्यास्त के दौरान, सूर्य क्षितिज के करीब पहुंचता है और सूर्य की किरण पृथ्वी की सतह की ओर दिन की तरह लंबवत नहीं, बल्कि एक कोण पर निर्देशित होती है।
इसलिए, यह वायुमंडल के माध्यम से जो रास्ता अपनाता है वह उस दिन की तुलना में बहुत लंबा होता है जब यह सूर्य के उच्च तापमान पर होता है। इस कारण नीला-नीला स्पेक्ट्रम पृथ्वी तक न पहुँचकर वायुमंडल की एक मोटी परत में समा जाता है। और लाल-पीले स्पेक्ट्रम की लंबी प्रकाश तरंगें पृथ्वी की सतह तक पहुंचती हैं, जो आकाश और बादलों को सूर्यास्त के विशिष्ट लाल और पीले रंग में रंग देती हैं।
आइए बादलों के विषय पर बात करें। नीले आकाश में सफेद बादल क्यों हैं? सबसे पहले, आइए याद करें कि वे कैसे बनते हैं। अदृश्य भाप युक्त नम हवा, पृथ्वी की सतह पर गर्म होकर ऊपर उठती है और फैलती है क्योंकि शीर्ष पर हवा का दबाव कम होता है। जैसे-जैसे हवा फैलती है, वह ठंडी होती जाती है। जब जल वाष्प एक निश्चित तापमान तक पहुँच जाता है, तो यह वायुमंडलीय धूल और अन्य निलंबित ठोस पदार्थों के आसपास संघनित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पानी की छोटी बूंदें बनती हैं जो बादल का निर्माण करती हैं।
अपने अपेक्षाकृत छोटे आकार के बावजूद, पानी के कण गैस के अणुओं की तुलना में बहुत बड़े होते हैं। और यदि वायु के अणुओं से मिलते समय सूर्य की किरणें बिखर जाती हैं, तो जब वे पानी की बूंदों से मिलती हैं, तो प्रकाश उनसे परावर्तित होता है। इस मामले में, शुरू में सूरज की रोशनी की सफेद किरण अपना रंग नहीं बदलती है और साथ ही बादलों के अणुओं को सफेद रंग में रंग देती है।
