आसमान नीला क्यों होता है

Aasman Neela kyon Hota Hai एक स्पष्ट बादल रहित दिन के समय का आकाश नीला होता है क्योंकि हवा में अणु लाल प्रकाश को बिखेरने की तुलना में सूर्य से नीले प्रकाश को अधिक बिखेरते हैं। जब हम सूर्यास्त के समय सूर्य की ओर देखते हैं, तो हमें लाल और नारंगी रंग दिखाई देते हैं क्योंकि नीला प्रकाश दृष्टि की रेखा से बाहर और दूर बिखरा हुआ होता है।

सूर्य से निकलने वाली सफेद रोशनी इंद्रधनुष के सभी रंगों का मिश्रण है। यह आइजैक न्यूटन द्वारा प्रदर्शित किया गया था, जिन्होंने विभिन्न रंगों को अलग करने के लिए एक प्रिज्म का उपयोग किया और इसलिए एक स्पेक्ट्रम बनाया। प्रकाश के रंगों को उनके विभिन्न तरंग दैर्ध्य द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है।

स्पेक्ट्रम का दृश्य भाग लाल बत्ती से लेकर लगभग 720 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ, लगभग 380 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ बैंगनी, नारंगी, पीले, हरे, नीले और इंडिगो के बीच होता है। मानव आंख के रेटिना में तीन अलग-अलग प्रकार के रंग रिसेप्टर्स लाल, हरे और नीले रंग की तरंग दैर्ध्य के लिए सबसे अधिक दृढ़ता से प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे हमें हमारी रंग दृष्टि मिलती है।

  1. टाइन्डल प्रभाव

Aasman Neela Kyon Hai आकाश के रंग को सही ढंग से समझाने की दिशा में पहला कदम 1859 में जॉन टाइन्डल द्वारा उठाया गया था। उन्होंने पाया कि जब प्रकाश निलंबन में छोटे कणों को पकड़े हुए एक स्पष्ट तरल पदार्थ से गुजरता है, तो छोटी नीली तरंग दैर्ध्य लाल की तुलना में अधिक मजबूती से बिखरी होती है।

यह पानी के एक टैंक के माध्यम से सफेद प्रकाश की एक किरण को थोड़ा सा दूध या साबुन मिलाकर चमकने के द्वारा प्रदर्शित किया जा सकता है। किनारे से, किरण को नीली रोशनी से देखा जा सकता है; लेकिन अंत से सीधे देखा जाने वाला प्रकाश टैंक से गुजरने के बाद लाल हो जाता है। बिखरे हुए प्रकाश को ध्रुवीकृत प्रकाश के एक फिल्टर का उपयोग करके ध्रुवीकृत होते हुए भी दिखाया जा सकता है, जैसे पोलेरॉइड धूप के चश्मे के माध्यम से आकाश गहरा नीला दिखाई देता है।

इसे सबसे सही ढंग से टाइन्डल प्रभाव कहा जाता है, लेकिन इसे आमतौर पर भौतिकविदों के लिए रेले स्कैटरिंग के रूप में जाना जाता है – लॉर्ड रेले के बाद, जिन्होंने कुछ वर्षों बाद इसका अधिक विस्तार से अध्ययन किया। उन्होंने दिखाया कि बिखरे हुए प्रकाश की मात्रा पर्याप्त रूप से छोटे कणों के लिए तरंग दैर्ध्य की चौथी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यह इस प्रकार है कि नीली रोशनी लाल रोशनी से अधिक (700/400)4 ~= 10 के कारक से बिखरी हुई है।

  1. धूल या अणु?

Aasman Neela kyon Hota Hai टाइन्डल और रेले ने सोचा कि आकाश का नीला रंग वातावरण में धूल के छोटे-छोटे कणों और जलवाष्प की बूंदों के कारण होना चाहिए। आज भी लोग कभी-कभी गलत तरीके से कहते हैं कि ऐसा ही है। बाद में वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि यदि यह सच है, तो वास्तव में देखे जाने की तुलना में आर्द्रता या धुंध की स्थिति के साथ आकाश के रंग में अधिक भिन्नता होगी, इसलिए उन्होंने सही ढंग से माना कि हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के अणु बिखरने के लिए पर्याप्त हैं।

अंततः 1911 में आइंस्टीन ने मामले का निपटारा किया, जिन्होंने अणुओं से प्रकाश के प्रकीर्णन के लिए विस्तृत सूत्र की गणना की; और यह प्रयोग के अनुरूप पाया गया। अवलोकन के साथ तुलना करने पर वह अवोगाद्रो की संख्या के और सत्यापन के रूप में गणना का उपयोग करने में सक्षम था। अणु प्रकाश को बिखेरने में सक्षम हैं क्योंकि प्रकाश तरंगों का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र अणुओं में विद्युत द्विध्रुवीय क्षणों को प्रेरित करता है।

  1. वायलेट क्यों नहीं?

यदि छोटी तरंगदैर्घ्य अधिक प्रबलता से प्रकीर्णित होती है, तो एक पहेली है कि आकाश बैंगनी क्यों नहीं दिखाई देता, सबसे कम दृश्य तरंगदैर्घ्य वाला रंग। सूर्य से प्रकाश उत्सर्जन का स्पेक्ट्रम सभी तरंग दैर्ध्य पर स्थिर नहीं होता है, और इसके अतिरिक्त उच्च वातावरण द्वारा अवशोषित किया जाता है, इसलिए प्रकाश में कम बैंगनी होता है।

हमारी आंखें भी बैंगनी रंग के प्रति कम संवेदनशील होती हैं। वह उत्तर का हिस्सा है; फिर भी एक इंद्रधनुष से पता चलता है कि नीले रंग से परे दिखाई देने वाले हल्के रंग के नील और बैंगनी की एक महत्वपूर्ण मात्रा बनी हुई है। इस पहेली का बाकी जवाब हमारी दृष्टि के काम करने के तरीके में है। हमारे रेटिना में तीन प्रकार के रंग रिसेप्टर्स या शंकु होते हैं। उन्हें लाल, नीला और हरा कहा जाता है क्योंकि वे उन तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के लिए सबसे अधिक दृढ़ता से प्रतिक्रिया करते हैं। जैसा कि वे विभिन्न अनुपातों में उत्तेजित होते हैं, हमारी दृश्य प्रणाली हमारे द्वारा देखे जाने वाले रंगों का निर्माण करती है।

Aasman Neela kyon Hota Hai

जब हम आकाश की ओर देखते हैं, तो लाल शंकु बिखरी हुई लाल रोशनी की थोड़ी मात्रा में प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन नारंगी और पीले तरंग दैर्ध्य के लिए भी कम दृढ़ता से प्रतिक्रिया करते हैं। हरे शंकु पीले और अधिक दृढ़ता से बिखरे हुए हरे और हरे-नीले तरंग दैर्ध्य का जवाब देते हैं।

नीले रंग के शंकु नीले तरंग दैर्ध्य के पास के रंगों से प्रेरित होते हैं, जो बहुत दृढ़ता से बिखरे हुए होते हैं। यदि स्पेक्ट्रम में नील और बैंगनी नहीं होते, तो आकाश हल्का हरा रंग के साथ नीला दिखाई देता। लेकिन सबसे अधिक बिखरी हुई नील और बैंगनी तरंग दैर्ध्य लाल शंकुओं को थोड़ा और साथ ही नीले रंग को उत्तेजित करती हैं, यही कारण है कि ये रंग एक अतिरिक्त लाल रंग के साथ नीले दिखाई देते हैं।

शुद्ध प्रभाव यह है कि लाल और हरे शंकु आकाश से प्रकाश द्वारा लगभग समान रूप से उत्तेजित होते हैं, जबकि नीला अधिक दृढ़ता से उत्तेजित होता है। यह संयोजन हल्के आसमानी रंग के लिए जिम्मेदार है। यह संयोग नहीं हो सकता है कि आकाश को शुद्ध रंग के रूप में देखने के लिए हमारी दृष्टि समायोजित है। हम अपने पर्यावरण के साथ फिट होने के लिए विकसित हुए हैं; और प्राकृतिक रंगों को सबसे स्पष्ट रूप से अलग करने की क्षमता शायद एक उत्तरजीविता लाभ है।

  1. सूर्यास्त

जब हवा साफ होती है तो सूर्यास्त पीला दिखाई देगा, क्योंकि सूर्य का प्रकाश हवा के माध्यम से एक लंबी दूरी तय कर चुका है और कुछ नीली रोशनी बिखर गई है। यदि हवा छोटे कणों से प्रदूषित है, प्राकृतिक या अन्यथा, सूर्यास्त अधिक लाल होगा। हवा में नमक के कणों के कारण समुद्र के ऊपर सूर्यास्त भी नारंगी हो सकता है, जो टाइन्डल के प्रभावी प्रकीर्णक हैं।

सूर्य के चारों ओर का आकाश लाल दिखाई देता है, साथ ही प्रकाश सीधे सूर्य से आता हुआ दिखाई देता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सभी प्रकाश छोटे कोणों के माध्यम से अपेक्षाकृत अच्छी तरह से बिखरा हुआ है-लेकिन नीले रंग के पीले, लाल और नारंगी रंगों को छोड़कर, अधिक दूरी पर दो बार या अधिक बिखरने की संभावना अधिक होती है।

  1. ब्लू हेज़ और ब्लू मून

बादल और धूल की धुंध सफेद दिखाई देती है क्योंकि उनमें प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से बड़े कण होते हैं, जो सभी तरंग दैर्ध्य को समान रूप से बिखेरते हैं। लेकिन कभी-कभी हवा में अन्य कण भी हो सकते हैं जो बहुत छोटे होते हैं। कुछ पर्वतीय क्षेत्र अपनी नीली धुंध के लिए प्रसिद्ध हैं। वनस्पति से टेरपेन्स के एरोसोल वायुमंडल में ओजोन के साथ प्रतिक्रिया करके लगभग 200 एनएम के छोटे कण बनाते हैं, और ये कण नीले प्रकाश को बिखेरते हैं।

जंगल की आग या ज्वालामुखी विस्फोट कभी-कभी वातावरण को 500-800 एनएम के महीन कणों से भर सकता है, जो लाल बत्ती को बिखेरने के लिए सही आकार है। यह सामान्य टाइन्डल प्रभाव के विपरीत देता है, और इससे चंद्रमा का रंग नीला हो सकता है क्योंकि लाल बत्ती बिखर गई है। यह एक बहुत ही दुर्लभ घटना है, जो सचमुच एक बार नीले चाँद में घटित होती है।

  1. रंग बदलना

टाइन्डल प्रभाव प्रकृति में कुछ अन्य नीले रंगों के लिए जिम्मेदार है: जैसे कि नीली आँखें, कुछ रत्न पत्थरों का ओपेलेसेंस, और नीले जे के पंख में रंग। रंग बिखरने वाले कणों के आकार के अनुसार भिन्न हो सकते हैं। जब कोई द्रव अपने महत्वपूर्ण तापमान और दबाव के पास होता है, तो छोटे घनत्व में उतार-चढ़ाव एक नीले रंग के लिए जिम्मेदार होता है जिसे क्रिटिकल ओपेलेसेंस कहा जाता है। लोगों ने कांच को नीली चमक देने के लिए, कणों से युक्त सजावटी चश्मे बनाकर इन प्राकृतिक प्रभावों की नकल भी की है।

लेकिन प्रकृति में सभी नीले रंग बिखरने के कारण नहीं होते हैं। समुद्र के नीचे का प्रकाश नीला होता है क्योंकि पानी लगभग 20 मीटर से अधिक दूरी के माध्यम से प्रकाश की लंबी तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है। जब समुद्र तट से देखा जाता है, तो समुद्र भी नीला होता है क्योंकि यह निश्चित रूप से आकाश को दर्शाता है। कुछ पक्षी और तितलियाँ विवर्तन प्रभाव द्वारा अपना नीला रंग प्राप्त करती हैं।

  1. मंगल ग्रह का आकाश लाल क्यों है?

1977 में वाइकिंग मार्स लैंडर्स से और 1997 में पाथफाइंडर से वापस भेजी गई छवियों में मंगल ग्रह की सतह से देखा गया एक लाल आकाश दिखाई दिया। यह मंगल पर समय-समय पर होने वाली धूल भरी आंधियों में फेंकी गई लाल लोहे की समृद्ध धूल के कारण था। मौसम की स्थिति के अनुसार मंगल ग्रह के आकाश का रंग बदल जाएगा। यह नीला होना चाहिए जब हाल ही में कोई तूफान नहीं आया हो, लेकिन मंगल के पतले वातावरण के कारण यह पृथ्वी के दिन के आकाश से अधिक गहरा होगा।