सबसे दिलचस्प सवालों में से एक जो कम उम्र से ही ज्यादातर लोगों का पीछा करता है: क्योंकि आसमान नीला है?यह संदेह और भी दिलचस्प हो जाता है जब हमें पता चलता है कि ब्रह्मांड में अंधेरा हैऔर यह भी कि जब हम देखते हैं कि शाम के समय, आकाश में दिखाई देने वाला रंग लाल रंग के स्वर में बदल जाता है।लेकिन ऐसा क्यों होता है?
खैर, इन सभी सवालों के जवाब के लिए हमें सबसे पहले समझने की जरूरत है रंगों और प्रकाश की संरचना. हम जो रंग देखते हैं वे तरंगों से बने होते हैं। प्रत्येक रंग की एक अलग तरंग दैर्ध्य होती है। यह लंबाई एक शिखा और दूसरे के बीच की दूरी है, यानी लहर के उच्चतम भागों के बीच। तरंगदैर्घ्य जितना लंबा होगा, उसकी विकिरण ऊर्जा उतनी ही कम होगी और इसके विपरीत।
तरंगदैर्घ्य एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के एक शिखर से दूसरे शिखर तक की दूरी है।
आसमान में जो सूरज की रोशनी हम देखते हैं वह सफेद दिखती है,लेकिन वास्तव में यह सफेद रंग इंद्रधनुष के सभी रंगों के मिलन से बनता है। इसे निम्न आकृति में देखा जा सकता है, जहां सफेद प्रकाश एक प्रिज्म से होकर गुजरता है और निम्नलिखित रंगों में टूट जाता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नील और बैंगनी।
प्रिज्म से गुजरने पर सफेद सूर्य के प्रकाश का अपघटन
नीचे दिखाई देने वाले प्रकाश का स्पेक्ट्रम हमें दिखाता है कि लाल रंग सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य वाला रंग है। नीले, नील और बैंगनी रंग की तरंगदैर्घ्य सबसे कम होती है।
दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम और उनकी संबंधित तरंग दैर्ध्य
जब सूर्य से सफेद प्रकाश पृथ्वी के वायुमंडल से टकराता है, तो वह के संपर्क में आता है अणु और परमाणुआप दान करना। इन बहुत छोटे अणुओं में मुख्य रूप से ऑक्सीजन गैस (O .) होती है2) और नाइट्रोजन गैस (N .)2). ये कण अलग-अलग दिशाओं में सूर्य के प्रकाश को बनाने वाले रंगों को परावर्तित या प्रसारित करते हैं।
लेकिन प्रकाश तब अधिक फैलता है जब वह प्रकाश के तरंग दैर्ध्य (रंग) के दसवें हिस्से के बराबर व्यास वाले कणों से गुजरता है। चूंकि नीले रंग के स्वरों में सबसे कम तरंग दैर्ध्य होते हैं, इसलिए वे के साथ अधिक संगत होते हैं छोटे कण जो लाल, नारंगी, पीले और की तरंग दैर्ध्य की तुलना में हवा बनाते हैं हरा।
इस प्रकार, वायुमंडल में अणु अन्य रंगों की तुलना में अधिक मात्रा में नीले रंग में फैलते हैं, नीले रंग को वातावरण में सभी दिशाओं में फैलाते हैं। यह परावर्तित रंग है जो पृथ्वी की सतह पर हमारी आंखों तक पहुंचता है, इसलिए हम नीले आकाश को देखते हैं।
पृथ्वी के बाहर हमारे आकाश को देखने वाले अंतरिक्ष यात्री भी वायुमंडल में अणुओं द्वारा परावर्तित रंग को देखते हैं, अर्थात उन्हें पृथ्वी का आकाश नीला भी दिखाई देता है।
आकाश का रंग नीला है क्योंकि यह वातावरण में कणों द्वारा सबसे अधिक फैला हुआ रंग है।
लेकिन अंतरिक्ष में वायुमंडल नहीं है, हम कहते हैं कि एक निर्वात है। चूंकि वायुमंडल नहीं है, सूर्य की किरणें बिखरी नहीं हैं, और अंतरिक्ष में अंधेरा है। इससे हमें पता चलता है कि आकाश का रंग वातावरण में मौजूद कणों पर निर्भर करता है। चूँकि अन्य ग्रहों के वायुमंडल हमारे समान नहीं हैं, इसलिए उनके कणों का आकार और आकार अलग-अलग होता है और इसलिए वे अलग-अलग रंगों में फैलते हैं। यह बताता है कि अन्य ग्रहों पर आकाश हमारे से अलग रंग क्यों है।
सौर मंडल के ग्रहों का आकाश उनके वायुमंडल की संरचना के कारण अलग-अलग रंगों का है।
यहाँ पृथ्वी पर भी इस घटना की कल्पना की जा सकती है। निम्नलिखित आकृति में, उदाहरण के लिए, हमारे पास माउंट एवरेस्ट पर आकाश की एक छवि है, जो पृथ्वी पर सबसे ऊंचा पर्वत है। देखें कि वहां का आकाश गहरा नीला है। ऐसा क्यों होता है? क्योंकि हवा का घनत्व बहुत कम होता है और नीले रंग को फैलाने के लिए कुछ अणु होते हैं। इसी कारण आकाश का रंग गहरा होता है।
माउंट एवरेस्ट की चोटी पर आकाश सामान्य से अधिक गहरा है
हालाँकि, एक प्रश्न शेष है: शाम के समय आसमान लाल क्यों होता है?
जब सूर्य अस्त हो रहा होता है, तो प्रकाश हमारी आंखों तक पहुंचने से पहले बहुत अधिक मात्रा में वातावरण से होकर गुजरता है। लंबे तरंग दैर्ध्य वाले रंग, जैसे कि लाल और नारंगी, विसरित होने वाले अंतिम होते हैं, जो इस अधिक मात्रा में वातावरण से गुजरने के बाद भी दिखाई देते हैं। नीली रोशनी, जो लगभग पूरी तरह से इस तरह से बिखरी हुई है, जैसे कि वातावरण एक फिल्टर के रूप में कार्य करता है, व्यावहारिक रूप से हमारी आंखों तक नहीं पहुंचता है। दूसरी ओर, लाल बत्ती, जो बिखरी नहीं बल्कि संचरित होती है, की कल्पना की जा सकती है।
इसके अलावा, धूल और धुएं के कण जो हवा के कणों से बड़े होते हैं, लाल तरंग दैर्ध्य के साथ अधिक संगत होते हैं। अत: ये कण नीले से अधिक लाल रंग का प्रकीर्णन करते हैं। परिणाम अद्भुत दृश्य है, जैसे नीचे दिखाया गया सूर्यास्त:
लाल आकाश के साथ समुद्र तट पर सूर्यास्त
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक