इंद्रधनुष के पीछे का रहस्य
उल्कापिंडों की बौछार के कार्निवल के दौरान आसमान में इंद्रधनुष छा जाते हैं! लेकिन वे असल में क्या हैं? "'वाह, देखो कितने सारे इंद्रधनुष हैं!' यूकी ने आसमान की ओर इशारा करते हुए कहा। 'यह किसी जादुई कार्निवल जैसा है!'" तथ्य: इंद्रधनुष पानी की बूंदों में प्रकाश के अपवर्तन, आंतरिक परावर्तन और फैलाव के कारण बनते हैं। सूर्य से पृथ्वी तक प्रकाश को यात्रा करने में लगभग आठ मिनट और बीस सेकंड लगते हैं।
इंद्रधनुष तब बनते हैं जब सूरज की रोशनी बारिश की बूंदों से टकराती है। यह सिर्फ कोई रोशनी नहीं है - यह सूरज की रोशनी है! "युकी के पिता हँसे। 'यह सब इस बारे में है कि रोशनी कैसे मुड़ती है! क्या तुमने कभी पानी के गिलास में चम्मच को मुड़ा हुआ देखा है?' युकी ने अपना सिर हिलाया। उसकी माँ ने आगे कहा, 'उस मुड़ने को अपवर्तन कहते हैं।'" तथ्य: अपवर्तन प्रकाश का मुड़ना है जब वह एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है। यह वैसा ही है जैसे एक लेंस प्रकाश को केंद्रित करता है। सर आइजैक न्यूटन ने अपवर्तन का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया।
"तो, हर बारिश की बूंद सूरज की रोशनी को अलग-अलग रंगों में बांट देती है?" यूकी ने अपनी नोटबुक में लिखते हुए पूछा। "बिल्कुल!" उसके पिताजी ने जवाब दिया। "जैसे जब तुम एक प्रिज्म से रोशनी गुजारते हो।" तथ्य: एक प्रिज्म एक पारदर्शी ऑप्टिकल तत्व है जो प्रकाश को अपवर्तित करता है, सफेद प्रकाश को एक स्पेक्ट्रम में अलग करता है। रेने डेसकार्टेस उन पहले लोगों में से एक थे जिन्होंने सोलह सौ सैंतीस में इंद्रधनुष के भौतिकी को सही ढंग से समझाया।
सबसे पहले, सूरज की रोशनी बारिश की बूंद में प्रवेश करती है और धीमी हो जाती है, साथ ही मुड़ भी जाती है। "युकी की माँ ने समझाया, 'जब प्रकाश प्रवेश करता है, तो यह फुटपाथ से रेत पर दौड़ने जैसा है - आप धीमे हो जाते हैं और दिशा बदल लेते हैं!'" तथ्य: आपतन कोण और अपवर्तन कोण स्नेल के नियम से संबंधित हैं। यह नियम सत्रहवीं शताब्दी में विलेब्रॉर्ड स्नेलियस द्वारा प्रतिपादित किया गया था।
इसके बाद, प्रकाश बारिश की बूंद के पिछले हिस्से से टकराकर वापस उछलता है, जैसे अंदर एक दर्पण हो! "युकी के पिता ने इशारा करते हुए कहा, 'देखो कैसे प्रकाश पीछे से टकराकर परावर्तित होता है? यही पूर्ण आंतरिक परावर्तन है!'" तथ्य: पूर्ण आंतरिक परावर्तन तब होता है जब प्रकाश एक सघन माध्यम से कम सघन माध्यम में एक बड़े कोण पर यात्रा करता है। इस सिद्धांत का उपयोग फाइबर ऑप्टिक्स में किया जाता है।
और अंत में, प्रकाश बारिश की बूंद से बाहर निकलता है, इंद्रधनुष के सभी रंगों में अलग हो जाता है। युकी हाँफते हुए बोली, "ऐसा लगता है जैसे प्रकाश आकाश को सभी रंगों से रंग रहा है!" उसकी माँ मुस्कुराई, "हर रंग बूंद से निकलते समय थोड़ा अलग तरह से मुड़ता है।" तथ्य: फैलाव सफेद प्रकाश का उसके घटक रंगों में अपवर्तक सूचकांक में अंतर के कारण अलग होना है। आइजैक न्यूटन के प्रिज्म प्रयोगों ने इसे प्रदर्शित किया।
जब भी सूरज की रोशनी और बारिश मिलते हैं, तो हमें इंद्रधनुष दिखाई देता है! लेकिन तभी, जब कोण बिल्कुल सही हो! "युकी के पिता मुस्कुराए। 'इसलिए इंद्रधनुष हमेशा सूरज से दूर मुड़ता हुआ लगता है। यह सब कोणों का खेल है!'" तथ्य: आने वाली सूरज की रोशनी, देखने वाले और इंद्रधनुष के बीच का कोण लगभग बयालीस डिग्री होता है। आपकी ऊंचाई चाहे जो भी हो, यह हमेशा एक जैसा रहता है!
इंद्रधनुष फव्वारों में भी दिखाई देते हैं। पानी की ये सभी छोटी-छोटी बूंदें एक अद्भुत रंगीन रोशनी का नज़ारा पेश करती हैं! "युकी को याद आता है कि उसने पढ़ा था, 'सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सवाल करना कभी बंद न करें,' अल्बर्ट आइंस्टीन ने कहा था। तो, अगर इंद्रधनुष बारिश में दिखाई देते हैं, और बारिश मूल रूप से पानी है... तो फव्वारों का क्या?" तथ्य: कृत्रिम इंद्रधनुष बगीचे की नली या स्प्रिंकलर का उपयोग करके बनाए जा सकते हैं। अपवर्तन और परावर्तन के समान सिद्धांत लागू होते हैं।
मानो या न मानो, आप रात में भी इंद्रधनुष देख सकते हैं। उन्हें मूनबो कहा जाता है! "युकी ने उत्साह से इशारा करते हुए कहा, 'देखो! एक मूनबो! यह एक इंद्रधनुष है... लेकिन चाँद की रोशनी से बना है!' उसके पिता ने जवाब दिया, 'मूनबो हल्के होते हैं क्योंकि चाँद की रोशनी कमजोर होती है, लेकिन वे असली होते हैं!'" तथ्य: मूनबो (जिन्हें चंद्र इंद्रधनुष भी कहा जाता है) तब सबसे अच्छे दिखते हैं जब चंद्रमा आकाश में नीचे होता है और आकाश अंधेरा होता है। वे अक्सर सफेद दिखाई देते हैं क्योंकि चाँद की रोशनी सूरज की रोशनी जितनी तेज नहीं होती है।
इंद्रधनुष हमें याद दिलाते हैं कि प्रकाश और पानी अद्भुत चीजें बनाते हैं। देखते रहिए, और आपको हमेशा कुछ नया दिखेगा! "युकी मुस्कुराई, अपनी नोटबुक में लिखते हुए। 'इंद्रधनुष हमें दिखाते हैं कि ब्रह्मांड हमें कितना कुछ सिखाने की कोशिश कर रहा है।'" तथ्य: इंद्रधनुष कैसे बनते हैं, यह समझने से प्रकाशिकी, मौसम पूर्वानुमान और विज्ञान और प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों में प्रगति हुई है। यह सब जुड़ा हुआ है!