ರೇಲೀ ಪರಿಣಾಮ

ಇತಿಹಾಸದುದ್ದಕ್ಕೂ, ಮಾನವರು ಆಕಾಶದ ಬಗ್ಗೆ ಆಳವಾದ ಮೆಚ್ಚುಗೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಅಸ್ತಿತ್ವವಾದದ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುವ ಚಿಂತನಶೀಲ ರಾತ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ, ಹಗಲು ಹೊತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ಅದು ಬಣ್ಣಗಳ ರೋಮಾಂಚಕ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದಾಗ. ನಮ್ಮ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಆಕಾಶವು ಏಕೆ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸೂರ್ಯಾಸ್ತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದು ಕಿತ್ತಳೆ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಟೋನ್ಗಳಿಗೆ ಏಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವೆಲ್ಲರೂ ಯೋಚಿಸಿದ್ದೇವೆ. 19 ನೇ ಶತಮಾನದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಮಾಡಿದ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಜಾನ್ ವಿಲಿಯಂ ಸ್ಟ್ರಟ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಲಾರ್ಡ್ ರೇಲೀಗ್ ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಪರಿಹರಿಸಿದರು.

ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ನಾವು ನಿಮಗೆ ವಿವರಿಸಲಿದ್ದೇವೆ ರೇಲೀ ಪರಿಣಾಮ, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಆಕಾಶ ಏಕೆ ನೀಲಿಯಾಗಿದೆ.

ರೇಲೀ ಪರಿಣಾಮ

ಸೂರ್ಯನು ಗೋಚರ ಬೆಳಕನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತಾನೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಬಿಳಿ ಬೆಳಕು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಮಳೆಬಿಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಬಣ್ಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ, ನೇರಳೆ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ. ಅಂತೆ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ವಾತಾವರಣದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಅನಿಲಗಳು, ಘನ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಪದಾರ್ಥಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ.. ಈ ಕಣಗಳು ಮೈಕ್ರೊಮೀಟರ್‌ನ ಹತ್ತನೇ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ, ಅವು ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತು ನೀಡುವುದರೊಂದಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಳಿ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ.

ನೀಲಿ ಬೆಳಕಿಗೆ ಈ ಆದ್ಯತೆಯನ್ನು ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು, ಇದನ್ನು 1/λ4 ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ λ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ನೇರಳೆ ಮತ್ತು ನೀಲಿ ಬೆಳಕು ಗೋಚರ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಸೂತ್ರಕ್ಕೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಅವು ಅತ್ಯಧಿಕ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಚದುರಿದ ಕಿರಣಗಳು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅನಿಲ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಛೇದಿಸುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಬಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತವೆ.

ಆಕಾಶ ನೀಲಿ ಏಕೆ?

ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರದಿಂದಾಗಿ ಆಕಾಶವು ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗಿ ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಹಾಗಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಮಾನವನ ಕಣ್ಣು ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಜೊತೆಗೆ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ನೇರಳೆಗಿಂತ ನೀಲಿ ತರಂಗಾಂತರದ ವಿಕಿರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಕಣಗಳು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಮೀರಿದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಭೇದಾತ್ಮಕ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಬಿಳಿ ಬೆಳಕಿನ ಎಲ್ಲಾ ಘಟಕಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿ ಚದುರಿಹೋಗಿವೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಮೋಡಗಳ ಬಿಳಿ ನೋಟವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ವ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ನ ಹತ್ತನೇ ಭಾಗವನ್ನು ಮೀರಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳು ದಟ್ಟವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಂಡಾಗ, ಬೆಳಕು ಅವುಗಳ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಮೋಡದ ಹೊದಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಬೂದುಬಣ್ಣದ ನೋಟವು ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಆಕಾಶವು ಸ್ಥಿರವಾದ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಬೇಕು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ನ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸೂರ್ಯೋದಯ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯಾಸ್ತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣದ ವಿವಿಧ ಛಾಯೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿವರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಸತ್ಯಕ್ಕೆ ವಿವರಣೆಯಿದೆ.

ಸೂರ್ಯನು ಅಸ್ತಮಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಟ್ವಿಲೈಟ್ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವಾಗ, ದಿಗಂತದ ಮೇಲಿನ ಅದರ ಸ್ಥಾನವು ನಮ್ಮನ್ನು ತಲುಪಲು ಹೆಚ್ಚು ದೂರವನ್ನು ಚಲಿಸುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಕೋನದಲ್ಲಿನ ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಕಡಿಮೆ ಸಂಭವಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣುಗಳನ್ನು ತಲುಪುವ ಮೊದಲು ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಚದುರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬದಲಾಗಿ, ಉದ್ದವಾದ ತರಂಗಾಂತರಗಳು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದುತ್ತವೆ, ಇದು ಕೆಂಪು ಟೋನ್ಗಳಾಗಿ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ. ರೇಲೀ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಸಂಭವಿಸುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯ, ಆದರೆ ಸೂರ್ಯನು ಅದರ ಉತ್ತುಂಗದಲ್ಲಿರುವ ವಾತಾವರಣದೊಳಗೆ ಬೇರೆ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ.

ಇತಿಹಾಸ

ಇತಿಹಾಸದುದ್ದಕ್ಕೂ, ಆಕಾಶವು ಹಗಲಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿದೆ. ಇದು ನಮ್ಮ ಕಲ್ಪನೆಯ ಅಲೆದಾಡಲು ಕ್ಯಾನ್ವಾಸ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ, ಕುತೂಹಲ ಮತ್ತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಈ ಆಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಹೊರತಾಗಿಲ್ಲ. ಎಲೆಗಳ ಬದಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಬಣ್ಣ ಅಥವಾ ಮಳೆಯ ಮೂಲದಂತಹ ಇತರ ದೈನಂದಿನ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಂತೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಆಕಾಶದ ರಹಸ್ಯಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅದರ ಅತೀಂದ್ರಿಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಬದಲು, ಅದರ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಮತ್ತು ಮೆಚ್ಚುಗೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ.

1869 ರಲ್ಲಿ ಅವರ ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ರೇಲೀ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಎಡವಿದರು: ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳಿಂದ ಚದುರಿದ ಬೆಳಕು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಆಕಾಶದ ನೀಲಿ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲು ಇದು ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೀಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಏಕೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಆಕಾಶದ ಬಣ್ಣವು ಏಕೆ ತೀವ್ರವಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅವರು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ, ವಾತಾವರಣದ ಧೂಳನ್ನು ಏಕೈಕ ವಿವರಣೆಯಾಗಿ ತಳ್ಳಿಹಾಕಿದರು.

ನ ನವೀನ ಕೆಲಸ ಆಕಾಶದಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಕುರಿತು ಲಾರ್ಡ್ ರೇಲೀ 1871 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಯಿತು. ಸಣ್ಣ ಕಣಗಳು ಮತ್ತು ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ನೀರಿನ ಹನಿಗಳಲ್ಲಿ ಟಿಂಡಾಲ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಅವರ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿತ್ತು. ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್‌ನ ಬೆಳಕಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸ್ವಭಾವದ ಹಿಂದಿನ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ರೇಲೀ 1881 ರಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದನು. 1899 ರಲ್ಲಿ ತನ್ನ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಾ, ಕಣದ ಪರಿಮಾಣಗಳು ಮತ್ತು ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಪದಗಳನ್ನು ಆಣ್ವಿಕ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ನಿಯಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದರು.

ಸರಂಧ್ರ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣ

ಸರಂಧ್ರ ವಸ್ತುಗಳು ರೇಲೀ-ಮಾದರಿಯ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು λ-4 ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ನ್ಯಾನೊಪೊರಸ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಂಟರ್ಡ್ ಅಲ್ಯುಮಿನಾದ ಘನ ಭಾಗಗಳ ನಡುವಿನ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ದಿ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯು ವಿಸ್ಮಯಕಾರಿಯಾಗಿ ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು ಪ್ರತಿ ಐದು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ.

ಈ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಪ್ರಸರಣ ನಡವಳಿಕೆಯು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಿದ ವಿಶಿಷ್ಟ ನ್ಯಾನೊಪೊರಸ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಇದು ರಂಧ್ರದ ಗಾತ್ರಗಳ ಕಿರಿದಾದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಮಾನೋಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಪುಡಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸುಮಾರು 70 nm.

ಈ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೀವು ರೇಲೀ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.