श्वेत प्रकाश विक्षेपण : कांच के प्रिज़्म द्वारा
Refraction of Light through a Prism
एक प्रिज्म के माध्यम से अपवर्तन की मनोरम घटना, प्रकाश और कांच की जादुई परस्पर क्रिया को प्रकट करती है, जो दुनिया को एक मनोरम स्पेक्ट्रम में चित्रित करती है।
नेत्र : प्रकाश के चमत्कारों के लिए एक कैनवास
नेत्र को एक परिष्कृत कैमरे के रूप में कार्य करते हुए, प्रकाश को पारदर्शी कॉर्निया से प्रवेश करवा कर, समायोज्य पुतली से होकर और लचीले लेंस तक पहुंचाते हैं। यह लेंस प्रकाश किरणों को नेत्र के पीछे रेटिना पर सटीक रूप से मोड़ते हैं । प्रकाश-संवेदनशील कोशिकाओं से भरी हुई रेटिना, प्रकाश को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करती है,जिसे मस्तिष्क जीवंत रंगों के रूप में व्याख्या करता है।
प्रिज्म: प्रकृति का इंद्रधनुष निर्माता
नेत्र के घुमावदार लेंस के विपरीत, प्रिज्म में सपाट त्रिकोणीय अग्रभाग होते हैं। जैसे ही प्रकाश एक प्रिज्म में प्रवेश करता है, उसे हवा से कांच तक माध्यम में परिवर्तन का सामना करना पड़ता है। यह परिवर्तन अपवर्तन को प्रेरित करता है, जिससे प्रकाश किरणें मुड़ जाती हैं। परंतु प्रकाश के विभिन्न रंग कांच के भीतर थोड़े अलग कोणों पर झुकते हैं ।
आरेख : मोड़ और फैलाव का अनावरण
आइए इसे एक सरलीकृत चित्र से स्पष्ट करें:
[चित्र एक त्रिकोणीय प्रिज्म दिखाता है जिसमें सूरज की किरण एक चेहरे में प्रवेश करती है और दूसरे से बाहर निकलने वाली कई रंगीन किरणों में विभाजित होती है:
आने वाली सूर्य की किरण (सफेद रेखा) और बाहर जाने वाली रंगीन किरणों (लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, नीला, बैंगनी रेखाएं) के लेबल के साथ प्रिज्म (पारदर्शी त्रिकोण)।
नेत्र को प्रिज्म से थोड़ा नीचे रखा गया है, जो बाहर जाने वाली रंगीन किरणों का अवलोकन कर रही है।
तीर प्रिज्म के भीतर प्रत्येक रंग की किरण के पथ को दर्शाते हैं, जिसमें लाल रंग सबसे कम झुकता है और बैंगनी रंग सबसे अधिक झुकता है।]
जैसे ही श्वेत प्रकाश किरण प्रिज्म में प्रवेश करती है, यह आधार की ओर अपवर्तित हो जाती है। लेकिन कांच के भीतर, प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (रंग) अलग-अलग मात्रा में झुकने का अनुभव करते हैं। सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य वाली लाल रोशनी सबसे कम झुकती है। सबसे कम तरंग दैर्ध्य वाला बैंगनी प्रकाश सबसे अधिक झुकता है।
जैसे ही श्वेत प्रकाश किरण प्रिज्म में प्रवेश करती है, यह आधार की ओर अपवर्तित हो जाती है। लेकिन कांच के भीतर, प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य (रंग) अलग-अलग मात्रा में झुकने का अनुभव करते हैं। सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य वाली लाल रोशनी सबसे कम झुकती है। सबसे कम तरंग दैर्ध्य वाला बैंगनी प्रकाश सबसे अधिक झुकता है। यह पृथक्करण, जिसे फैलाव कहा जाता है, वह है जो रंगों के विशिष्ट बैंड बनाता है जिन्हें हम इंद्रधनुष में देखते हैं।
रंगीन विभाजन के पीछे का समीकरण:
गणितीय रूप से इच्छुक लोगों के लिए, यहां अपवर्तन के लिए एक सरलीकृत समीकरण दिया गया है, जो फैलाव के पीछे का कारण है:
n₁sin(θ₁) = n₂sin(θ₂)
कहाँ:
n₁ और n₂ मीडिया (क्रमशः वायु और कांच) के अपवर्तक सूचकांकों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
θ₁ और θ₂ क्रमशः आपतन और अपवर्तन के कोणों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
यह समीकरण हमें बताता है कि प्रकाश का कोण तब मुड़ता है जब वह विभिन्न अपवर्तक सूचकांकों के साथ एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है। प्रकाश की विभिन्न तरंग दैर्ध्य में कांच के भीतर थोड़ा अलग अपवर्तक सूचकांक होता है, जिससे उनके झुकने और अलग होने की डिग्री अलग-अलग होती है जिसे हम इंद्रधनुष के रंगों के रूप में देखते हैं।
इंद्रधनुष देखना: कोण और स्थिति
वह विशिष्ट कोण जिस पर प्रकाश प्रिज्म में प्रवेश करता है और बाहर निकलता है, इंद्रधनुष की उपस्थिति निर्धारित करता है। प्रिज्म को विभिन्न कोणों पर पकड़ने से स्पेक्ट्रम की स्थिति बदल सकती है या रंग भी मिल सकते हैं!
प्रिज्म से परे: हर जगह रंग देखना
प्रिज्म के माध्यम से अपवर्तन के सिद्धांत कांच के त्रिकोण तक सीमित नहीं हैं। हीरे प्रकाश को रंगों में विभाजित करके चमकते हैं। इंद्रधनुष छोटे प्रिज्म के रूप में कार्य करते हुए पानी की बूंदों के माध्यम से दिखाई देते हैं। यहां तक कि सूर्यास्त की रंगीन छटा भी वातावरण में धूल के कणों के साथ सूरज की रोशनी के संपर्क से उत्पन्न होती है!
दृष्टि का स्थायी आश्चर्य: प्रशंसा और अन्वेषण
प्रिज्म और प्रकाश अपवर्तन के पीछे के विज्ञान को समझने से हमारे आस-पास की रंगीन दुनिया के प्रति हमारी सराहना गहरी हो जाती है। यह हमें याद दिलाता है कि भौतिक विज्ञान के नियमों और मानव आँख के चमत्कार के साथ संयुक्त होने पर साधारण वस्तुएँ भी मनमोहक चश्मा बना सकती हैं।
