நீலவானம், செவ்வானம் ஏனடி என் கண்மணி?

நண்பர்களே & நண்பிகளே,  

நம்ம பச்சபுள்ள மன்னாரு வாண்டூஸ் அவருக்கிட்டே வந்து ஏன்பா,

1) பகல் நேரத்தில் மட்டும் வானம் ஏன் பிரகாசமான நீல நிறமாக தெரிகிறது. 

2) அதே நேரத்தில் மாலையிலோ  அடி வானம் சிவப்பு, இளம் சிவப்பு மற்றும் ஆரஞ்சு நிறமாக  ஏன் தெரிகிறது ? என்று கேட்டார்கள் அதற்காக மன்னாரு இப்ப படிச்சிக்கிட்டு இருக்காரு பதில் சொல்ல...

அதே நேரத்தில்  உங்க வீட்டு வாண்டூஸ் உங்ககிட்ட வந்துகேட்டா , உங்க பதிலென்ன???  

கவலையை விடுங்க  நாம ஒன்னொன்னா பார்ப்பொம்.  இந்த கேள்விகளுக்கு பதில் அறிய  நாம் முதலில் ஒளி மற்றும் வளிமண்டலத்தை பற்றி அறிய வேண்டும்.

வளிமண்டலம்:

பூமியை சுற்றியுள்ள வளிமண்டலமானது வாயு மூலக்கூறுகள் மற்றும் மற்ற பொருட்களின் கலவையாகும். இது பெரும்பாலும் வாயுக்கள் நைட்ரஜன் (78%), ஆக்சிஜன் (21%) மற்றும்  ஆர்கான் எரிவாயு மற்றும் தண்ணீரால் (ஆவி, சிறுதுளி மற்றும் பனிக்கட்டி படிகங்கள் வடிவில்) ஆனது.  அதே நேரத்தில் வளிமண்டலமானது சிறிய அளவு மற்ற வாயுக்கள்,  தூசு, புகைக்கரி, சாம்பல் மற்றும் சமுத்திரங்கள் இருந்து உப்பு போன்ற பல சிறிய திட துகள்களையும் உள்ளடக்கியது.

வளிமண்டலத்தின் அமைப்பு உங்கள் இடம், காலநிலை மற்றும் பல விஷயங்களை பொறுத்து மாறுபடுகிறது. ஒரு புயல்மழைக்கு பிறகோ அல்லது கடற்கரைக்கு அருகிலோ நீங்கள் இருந்தால் அப்போது காற்றில் ஈரப்பதம் அதிகமாக இருக்கும், அதே நேரத்தில் எரிமலைகள் அருகில் நீங்கள் இருந்தால் வளிமண்டலத்தில் அதிக தூசி துகள்கள்  இருக்கும். 

வளிமண்டலமானது பூமியின் அருகில், கீழே அடர்த்தியாக உள்ளது. நீங்கள் அதிக மற்றும் உயரே போகபோக அது படிப்படியாக மெல்லியதாக மாறுகிறது. 

ஒளி அலைகள்:

ஒளி கதிர் என்பது ஓர் ஆற்றலாகும். இ​து வளிமண்டலத்தில் அலையாகவோ(Waves), கதிர்வீச்சாகவோ(Radiation)  பயணிக்கும்.  பல வகையான ஆற்றல்கள் எடுத்துக்காட்டாக, ஒலியானது காற்றில் அதிர்வுறும் ஒரு ஆற்றலாக இருக்கிறது. ஒளியானது மின் மற்றும் காந்த புலங்களை அதிர்வுறுத்தும் ஒரு அலையாக இருக்கிறது. இது மின்காந்த நிறமாலை என அழைக்கப்படுகிறது

இந்த ஒளியின் வேகம் (மின்காந்த அலைகள் பயணம்) 299.792 கிமீ / நொடி (186,282 மைல் / வினாடி) வளிமண்டலத்தில் இருக்கிறது.

கதிர்வீச்சு(Radiation) ஆற்றல் என்பது அதன் அலைநீளம்(Wavelength) மற்றும் அதிர்வெண் ணைச் (Frequency)சார்ந்துள்ளது. அலைநீளம் என்பது அலைகளின் உச்சிகளுக்கு(modes) இடையே உள்ள தூரம் ஆகும்.  அதிர்வெண் எ​ன்பது ஓர் வினாடியில் கடந்து செல்லும் அலைகளின் எண்ணிக்கையை குறிக்கும். அ​திக அலைநீளம் கொண்ட ஓளியானது குறைந்த அதிர்வெண்(அலைவரிசை) மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் கொண்டுள்ளது.

ஒளியின் நிறங்கள்:

நம் கண்கள்  பார்க்கக்கூடிய ஒளி என்பது மின்காந்த நிறமாலையின் ஓரு பகுதியாகும். சூரிய அல்லது

விளக்குகளிருந்து வரும் ஒளி வெள்ளையாக இருக்கலாம், ஆனால் அது உண்மையில் பல நிறங்களின் ஒரு தொகுப்பு ஆகும். நாம் ஒரு முப்பட்டை கண்ணாடி மூலம் ஒளியைப் பிரித்தால் ஒளியின் வெவ்வேறு வண்ணங்களைப் பார்க்க முடியும். நீங்கள் வானில் ஒரு வானவில் பார்க்கும் போது ஒளியின் ஸ்பெக்ட்ரம் தெரியும்(இது 2G ஸ்பெக்ட்ரம் இல்லைங்கோ).

நிறங்கள் ஒன்றொடன்று கலந்த கலவை. வானவில்லின் ஒரு முனையில் சிவப்பு மற்றும் ஆரஞ்சு இருக்கும். பின்பு மஞ்சள், பச்சை, நீலம், கருநீலம் மற்றும் ஊதா என்று படிப்படியாக தெரியும்.  நாம் அறிவோம் நிறங்கள்  வெவ்வேறு அலைநீளங்களை, அதிர்வெண்களை, மற்றும் ஆற்றல் கொண்டவை என்று. ஊதா நிறமானது குறுகிய அலைநீளம் கொண்டது ஆக அது அதிக அதிர்வெண் மற்றும் ஆற்றல் கொண்டது என்று பொருள். சிவப்பு நீண்ட அலைநீளம்,  குறைந்த அலைவரிசை மற்றும் ஆற்றல் கொண்டது என்று பொருள்.

காற்றில் ஒளியின் செயல்பாடுகள்:

ஒளியானது வளிமண்டல்த்தில் எதுவும் தடுக்காதவரை நேர்வரிசையில் பயணிக்கும் ஆனால் நம் வளிமண்டலமானது  தூசி அல்லது வாயுக்களின் கல்வை, எனவே ஓளியானது வாயுக்கள் அல்லது தூசிக்கள் மேலே மோதுவதால் அந்த ஒளியின் அலை நீளம் மற்றும் மோதும் பொருளின் அளவை பொருத்து ஒளியானது மாறுபாடு அடையும் பின்வருமாறு:

தூசி துகள்கள் மற்றும் நீர் துளிகளானது நம் கண்களுக்குத் தெரியும் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட பெரியவை. ஆக ஒளி இந்த பெரிய துகள்கள் மேலே மோதும்போது, அது வேறு திசைகளில் பிரதிபலிக்கிறது. ஒளியின் வெவ்வேறு நிறங்கள் அனைத்தும் அதே வழியில் துகள்கள் மேலே மோதுவதால் அந்த நிறங்களும் அதே திசைகளில் பிரதிபலிக்கிறது. ஆக பிரதிபலிக்கும் ஒளியின் நிறமானது அனைத்து நிறங்களையும் கொண்டுள்ளதால் அது வெள்ளையாக தோன்றுகிறது.

வாயு மூலக்கூறுகள் நம் கண்களுக்கு தெரியும் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட சிறியதாக இருக்கும். வாயுமூலக்கூறுகள் மேலே ஒளியானது மோதும்போது அது வேறுவிதமாக செயல்படுகிறது. ஒளியானது வாயுமூலக்கூறுகளினால் உறிஞ்சப்படுகிறது. கொஞ்ச நேரம் கழித்து, வாயுமூலக்கூறுகள் வேறு திசையில் அதே ஒளியை அதே வண்ணத்தில் கொடுக்கிறது. ஒளியின் வெவ்வேறு நிறங்களும் அவ்வாறே உறிஞ்சப்பட்டு சிறிது நேரம் கழித்து வேறு திசையில் வெளியிடப்படுகிறது. ஆனால் அதிக அதிர்வெண்கள் கொண்ட ஊதா நிற்மானது(புளு), குறைவான அதிர்வெண்கள் கொண்ட சிவப்பு நிறத்தை விட அதிகமாக உறிஞ்சப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை ராலே சிதறல் (Rale scattering) என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஏன் வானம் பகல் நேரத்தில் நீலநிறமாக இருக்கிறது?

பகல் நேரத்தில் வானம் நீல வண்ணமாக இருப்பதற்கு  ராலே சிதறலின் விளைவு காரணமாக இருக்கிறது.  ஒளியானது வளிமண்டலம் மூலமாக பயணம் செய்யும் என்பது நாம் அறிந்தது, ஆக   நீண்ட அலைநீளங்கள் (சிவப்பு ஆரஞ்சு மற்றும் மஞ்சள் ஒளி)  கொண்ட ஓளியானது நேராக பயணித்து நம் கண்ணை வந்தடையும். ஆனால் இந்த மிகவும் குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட ஒளியின் நிறமானது (ஊதா) வாயு மூலக்கூறுக்களினால் உறிஞ்சப்படுகிறது. பின்பு சிறிது நேரம் கழித்து இந்த நீல ஒளி வெவ்வேறு திசைகளில் சிதறடிக்கப்படுகிறது. இந்த சிதறிய நீல ஒளியே வானம் முழுவதும் நீலவண்ணமாக இருப்பதற்கு காரணமாகிறது.

நீங்கள் தொடுவானத்தை பார்க்கும் பொழுதோ அல்லது கிடைமட்டமாக பார்க்கும் பொழுதோ, வானின் வண்ணம் மிகவும் வெளிர் நிறமாக  தோன்றுகிறது. ஏனெனில் சிதறிய நீல ஒளி மேலும் காற்றின் வழியாக உட்புகவேண்டும் ஆக அது மீண்டும் வேறு திசைகளில் சிதறி குறைந்த நீல ஒளியே நம் கண்களை அடையும். எனவேதான் தொடுவானம் அருகில் அல்லது நம் கிடைமட்டத்தின் அருகில் ஒளியின் நிறம் வெளிர் அல்லது வெள்ளையாக தோன்றுகிறது.

ஏன் கதிரவன்  ​மறையும் போது, அடிவானம் சிவப்பு அல்லது ஆரஞ்சு நிறத்தில்  தோன்ற வேண்டும்?

கதிரவ​னை சுற்றி வானில் பல நிறங்கள் இருக்கலாம்.  அனைத்து நிறங்களும் வளிமண்டலத்தில் பயணிக்கும் போது குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட நிறங்கள் (ஊதா, பச்சை) வெகுவாக சிதறியிருக்கிறது. நம்மை நீண்ட அலைநீளம் கொண்ட( சிவப்பு, ஆரஞ்சு) நிறமே வந்தடைகிறது. எனவேதான் கதிரவ​னை சுற்றி வானம் பார்க்க, சிவப்பு அல்லது ஆரஞ்சு நிறத்தில் தோன்றுகிறது.

OUT OF THE BOX:

பூமியிலிருந்து பார்த்தால் கதிரவன் மஞ்சள் நிறத்தில் தோன்றும். நீங்கள் வானவெளியிலோ அல்லது சந்திரன் மீது இருந்தால், கதிரவன் வெள்ளையாக இருக்கும். விண்வெளியில் எந்தவிதமான வளிமண்டலப்பொருளும் இல்லை எனவே சிதறல் கிடையாது ஆகவே கதிரவன் ஒளி வெள்ளையாக தோன்றும்.  ஆனால் நீங்கள் பூமியில், இருக்கும்போது  குறைந்த அலைநீளம் கொண்ட ஒளியின் (ப்ளூஸ் மற்றும் violets) நிறம் சிதறல் அடைகிறது ஆகவே கதிரவன் ஒளி மஞ்சளாக தோன்றும்.

மேலும், ​நாம் விண்வெளியில் இருந்தால் வானத்தின் நிறம்  நீலத்திற்கு பதிலாக  கருப்பாக தெரிகிறது. விண்வெளியில் எந்தவிதமான வளிமண்டலப்பொருளும் இல்லை எனவே சிதறல் கிடையாது ஆகவே விண்வெளியில் இருந்தால் வானத்தின் நிறம் கருப்பாக தெரிகிறது.

Question கோயிந்து: என்ன மன்னாரு, உங்க புள்ளை கேட்ட கேள்விக்கு இப்ப பதில் கிடைச்சாச்சா..